船舶主推进动力装置

2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,1,船舶柴油机Marinedieselengine,董健mail4105口令：0004105Tel:027-6105435313871473463,2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,2,课程简介,基本情况：(学时、内容、）要求：课堂教学习题课程特点综合多学科实践性强,2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,3,本课次主要内容,基本知识点和概念非增压四冲程基本工作原理二冲程柴油机的基本工作原理,2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,4,基本知识点和概念,热机内燃机柴油机曲柄连杆简图，压缩比曲柄园，曲柄连杆机构简介四/二冲程，非增压/增压示功图,2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,5,热机内燃机柴油机,2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,6,柴油机与汽油机有什么区别?,发火方式不同可燃混合气的形成不同加热方式不同使用的燃油不同低温起动性不同应用场合不同,2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,7,柴油机的主要特点,优点：热效率高，经济性好，可用劣质燃油功率范围大机动性好尺寸小，重量轻可直接反转缺点：1）往复运动；2）冲击性负荷,2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,8,基本知识点和概念,热机内燃机柴油机曲柄连杆简图，曲柄园，曲柄连杆机构简介，压缩比四/二冲程，非增压/增压示功图,2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,9,柴油机的基本概念-主要几何名称,2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,10,2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,11,2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,12,不同机型压缩比的特点,小型高速机大型低速机大（相对散热面积大）非增压增压大；四冲程二种程；柴油机汽油机。,2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,13,非增压四冲程柴油机基本工作原理,压缩发火五个过程：进气、压缩、燃烧、膨胀和排气活塞运动，进/排气阀状态缸内工质状态，压力/温度进/排气提前和延迟，进/排气重叠曲柄园示功图,2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,14,五个过程：进气压缩燃烧膨胀排气,2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,15,非增压四冲程柴油机的工作原理,30702202500.080.095MPa,50070014016036MPa,14002000/600-7001301605-8(13)/0.3-0.6MPa,2102401.05-1.1MPa,动画,2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,16,四冲程柴油机的示功图,2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,17,四种程柴油机的正时图,气阀正时：进、排气阀在上、下止点前后启闭的时刻气阀正时圆图：用曲轴转角表示气阀正时的圆图气阀重迭角：在上止点前后进气阀和排气阀同时开启着，对应于这段时间的曲轴转角,2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,18,2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,19,四种程柴油机的配气正时,2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,20,正时图的分析,？气阀提前开启和延迟关闭的目的是什么？。为了将废气排出干净和增加空气的吸入量。？气阀重叠角有什么好处。适当的重叠角不仅不会使废气倒灌，而且有助于的废气的排出和新气的吸入。？对于高速机而言气阀重叠角应小些还是大些.(思考)？对于增压柴油机而言的气阀重叠角应小些还是大些.(思考),2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,21,二冲程柴油机的基本工作原理,二冲程柴油机简介结构特点工作原理比较四冲程,2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,22,二冲程柴油机的特点,二冲程柴油机的优点提高了柴油机的作功能力改善了柴油机的动力性简化了柴油机的结构二冲程柴油机的缺点换气质量差、热效率低热负荷较高,2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,23,二冲程柴油机的换气形式,横流扫气扫气口与排气口布置在气缸下部圆周的两侧，排气口高于扫气口回流扫气排气口与扫气口均处于气缸的同一侧，排气口在扫气口的上方，其气口开启。,直流扫气(uniflow),弯流扫气(loop),气阀-气口式,气口-气口式,横流扫气式回流扫气式半回流扫气式,图,2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,24,结构特点气口扫气泵,2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,25,结构特点气口扫气泵,2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,26,二冲程柴油机的工作原理,1、换气压缩行程换气：d-h-a(0-1-2)压缩：a-c(2-3)喷油着火2、膨胀换气行程膨胀燃烧：（3-4-5）排气过程：（5-6）,?什么叫做二冲程柴油机,若柴油机工作循环的五个过程是通过二个行程（曲轴转360度）来实现，这种柴油机叫做二冲程柴油机,2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,27,二冲程柴油机的工作原理,1、换气压缩行程换气：d-h-a(0-1-2)压缩：a-c(2-3)喷油着火2、膨胀换气行程膨胀燃烧：（3-4-5）排气过程：（5-6）,?什么叫做二冲程柴油机,若柴油机工作循环的五个过程是通过二个行程（曲轴转360度）来实现，这种柴油机叫做二冲程柴油机,2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,28,气口-气口式二冲程柴油机,两个连杆两个曲轴进气和排气能力大高度大，成本高结构复杂燃烧室在气缸套中部，热负荷高。,2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,29,简单的横流扫气系统,过后排气，充气效率低结构简单，运转可靠,2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,30,有两排扫气口，其中上排扫气口安排单向阀,扫气口装有单向阀的横流扫气系统,2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,31,回流式扫气系统,排气口与扫气口布置在气缸同一侧，便于废气涡轮增压器的安装。但气口宽度受到一定限制。在扫气口关闭后，也存在漏气损失(FGEC)。,2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,32,半回流式扫气系统,扫气口位于排气口的下方及两侧。介于回流与横流这间的一种扫气形式各种弯流扫气中效果最好的一种型式,2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,33,弯流扫气式二冲程柴油机,第一冲程-扫气及压缩第二冲程-燃烧膨胀及排气,2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,34,二冲程柴油机正时图,？气阀重叠角=？,2020/5/27,chapter1船舶柴油机概述,35,二冲程与四冲程柴油机的比较,二冲程换气质量差，重叠角大约为80-100，四冲程约为25-60；二冲程柴油机的工作循环比四冲程机多一倍，热负荷高；二台气缸尺寸与转速相同的四冲程与二冲程柴油机，二冲程的功率约为四冲程的1.61