船舶柴油机概述一

动力装置统考辅导,讲授：张超,安徽省航运技工学校,第一章柴油机基本知识第二章主要部件第三章主要系统第四章增压装置第五章船舶轴系和螺旋桨第六章特性分析,教学内容,柴油机的概念几何名称二、四冲程柴油机工作原理配气定时圆图柴油机分类及型号表示,第一章柴油机基本知识,发动机是将某种能量转变为机械能的机器如水力发动机、风力发动机、电力发动机、原子能发动机及热力发动机等。热机它是把燃料燃烧时产生的热能转变为机械能的机器。按燃料燃烧时场合的不同，热机分为外燃机和内燃机两大类。外燃机燃料的燃烧在发动机气缸以外特设的锅炉中进行的热机。如蒸汽机、汽轮机等。内燃机燃料在气缸内部燃烧，放出热能，并直接利用高温高压的燃气的膨胀，推动活塞对外作功的机器。如汽油机、煤气机、柴油机、燃气轮机等。,汽油机,热机家族关系图,热机,内燃机,外燃机,柴油机,燃气轮机,喷射式发动机,蒸汽机,蒸汽轮机,柴油机以柴油作为燃料的内燃机。也称柴油机为“压燃式内燃机”。两次能量转换化学能热能机械能,优点：经济性好热效率最高：3046汽油机30蒸气机16机动性好功率范围广缺点：排气冒黑烟、噪音大、振动大,柴油机的特点,进气压缩喷油燃烧（压燃-燃油蒸气与空气的可燃混合气）膨胀作功（燃烧产物）排气,一个循环5个过程,柴油机的缸号编制从自由端为第一缸曲轴转向的判断方法面向飞轮端判断正车时逆时针转向左旋机正车时顺时针旋转右旋机,缸号确定与转向判断,柴油机的常用名词,=Va/Vc1314（低速机）1415（中速机）1519（高速机）1113（增压）,上止点,下止点,D,1022,行程,小于,1、离曲轴中心线最远2、连杆和曲柄夹角为180,上死点,下死点,1、离曲轴中心线最近2、连杆和曲柄夹角为0,行程,1、上下止点的距离2、=2R,压缩容积,1、活塞在上止点时的容积2、燃烧室容积3、容积最小,工作容积,1、上下止点对应的容积2、活塞从上止点到下止点扫过的空间（一个循环四个）3、IVs为柴油机排量,总容积,1、活塞在下止点时上方的容积2、Va=Vs+Vc,四冲程柴油机工作原理,上止点,下止点,理论循环,活塞？进气阀？排气阀？,进气冲程（进气过程）,活塞：上下进气阀：上止点前开-下止点后关曲轴转角：180+进气提前角+进气延迟角,压缩冲程（压缩过程）,进气阀：关活塞到上止点活塞：下上曲柄转角：180进气延迟角,压缩上止点温度：600700压力：34.5MPa,作功冲程（作功过程）,活塞：上下排气阀关：上止点-下止点前,膨胀结束时压力：0.250.45MPa温度：600700,排气冲程（排气过程）,活塞：下上排气阀：下止点前上止点后排气压力:1.051.1倍大气压,原理动画,示功图,柴油机定时圆图,进气压缩工作排气重叠角,5个定时数据喷油器关闭定时？,气阀正时圆图,上止点,下止点,进开,进关,排开,排关,换气过程：排气过程进气过程排气过程自由排气（排开下止点）临界排气、亚临界排气强制排气惯性排气（上止点排关）进气过程进气准备阶段（进开上止点）主要进气阶段补充进气阶段（下止点进关）低于环境压力,换气过程,1、一个循环，曲轴2圈；2、凸轮轴转1圈；3、只有一个作功冲程；4、进排气重叠角。,四冲程柴油机的特点,二冲程动画,二冲程柴油机换气方式,换气质量：直流回流横流,横流气口对侧布置回流气口同侧布置排气口在上方半回流排气口在下方及两侧,气口气口式,气口气阀式,直流扫气,横流扫气,二冲程原理动画,动画横流扫气,第一冲程扫气和压缩过程扫气过后排气压缩第二冲程工作、排气和扫气过程工作自由排气扫气,二冲程柴油机工作原理,排气口,扫气口,上止点,下止点,二冲程横流扫气定时图,排气口开,排气口关,扫气口关,扫气口开,上止点,下止点,1、一个循环曲轴转1圈；2、凸轮轴的转速与曲轴转速相同；3、作功一次；4、具有较大的重叠角。,二冲程柴油机特点,1、功率（增大6080）二大（比功率大）2、运转平稳性二转矩均匀3、热效率四高（换气质量好）换气时间短新废气掺混过后排气难控制4、热负荷二大5、结构二简化,四冲程和二冲程比较,中高速机用四冲程,1、按工作循环分类2、按进气压力分类小于0.17Mpa低增压0.170.25Mpa中增压0.250.35Mpa高增压3、按构造特点分类4、按气缸排列分类5、按转速分类小于300低速机3001000中速机大于1000高速机6、可否倒转分,柴油机分类,气缸排列1,V型排列实物,气缸排列2,船用中小型机12V135ZDC船用大型机12VESDZ30/55缸数、缸径（缸径/行程）、技术特性,型号表示,VS=1/4D2S,见题库,第一章练习,结束,上止点活塞离曲轴轴线最远曲柄臂与连杆的夹角为180度它上面的容积叫压缩容积（燃烧室容积）最小下止点活塞离曲轴轴线最近曲柄臂与连杆的夹角为0度它上面的容积叫气缸总容积最大,上止点与下止点,返回,上止点下止点距离行程容积工作容积Vs曲柄转角180度2个曲柄半径,关于行程,返回,空气被压缩的程度气缸总容积与压缩容积的比值压缩终点的：温度600700压力34.5MPa压缩比大小：使燃油压燃发火冷车起动可靠与低负荷运转稳定压缩比大压力温度升高指示热效率提高,压缩比1,影响压缩比看压缩容积变化变小的加大气缸盖垫片连杆平面内弯曲变形活塞顶面烧蚀连杆轴承磨损气阀阀座磨损增压型变大的连杆大端垫片加厚减小气缸盖垫片,压缩比2,返回,筒形、十字头,大型低速机二冲程,注油润滑气缸油,侧推力,活塞杆,导板,中小型、中高速机四冲程,返回,带有起动的定时图,7个定时数据,返回,气缸排列,夹角：90、60、45,一般不超过12缸,返回,换气过程,360排气提前角进气延迟角,返回,冲程次序：进、压、膨、排进气冲程：180排气冲程：180压缩冲程180进气延迟角作功冲程180排气提前角,四