船舶柴油机概述

第一章船舶柴油机概述,1-1柴油机的基本工作原理,柴油机是以柴油作为燃料的压燃式内燃机。工作时：,柴油机的工作循环包括：进气压缩喷油着火燃烧膨胀作功排气,以上过程可以由四冲程柴油机来实现，也可以由二冲程柴油机实现。,一、四冲程非增压柴油机的工作原理,1、名词术语,止点活塞改变运动方向的瞬时位置，止点处活塞的瞬时速度为零，又称死点。上止点离曲轴中心最远时的止点，T.D.C.下止点离曲轴中心最近时的止点，B.D.C.曲柄半径曲柄销中心与主轴颈中心之间的距离，符号R。连杆长度连杆大小端中心间的距离，符号L。活塞行程上、下止点之间的距离，符号S。,气缸工作容积活塞在上、下止点之间移动所扫过的容积，符号。燃烧室容积活塞位于上止点时活塞顶与气缸盖之间的气缸容积，又称压缩容积、余隙容积，符号。压缩比气缸总容积与燃烧室容积之比，符号。,进气行程,进气门开启的延续角度约为220250CA。,压缩行程,膨胀行程,排气行程,排气门开启的延续角度约为230260CA。,二、二冲程柴油机的基本工作原理,用二个行程，对应曲轴回转一转，完成一个工作循环的柴油机称二冲程柴油机。,换气-压缩行程,膨胀-换气行程,与四冲程柴油机相比，二冲程柴油机是将进气和排气行程合并到压缩与膨胀行程中进行，从而省略两个行程。因此，二冲程柴油机在曲轴回转一转中就可以完成一个工作循环。问题：在气缸直径、活塞行程、转速相同的条件下，二冲程柴油机的功率与四冲程柴油机有何关系？,三、增压柴油机的基本工作原理,增压方式：机械增压、废气涡轮增压。提高进气压力，以增加进气密度。利用排气能量，通过废气涡轮增压器，提高进气压力，以增加进气密度。,废气涡轮增压四冲程柴油机的基本工作原理,1-2船舶柴油机的分类和总体结构,一、柴油机的优越性热效率高：大型低速机，热效率可达50%53%，可燃用重油，甚至劣质油。功率范围大：168000kW。机动性好：正常起动只需35s，并能很快达到全负荷，而且操作简便。尺寸小、重量轻。可直接反转。,二、船舶柴油机的类型按工作循环：四冲程柴油机和二冲程柴油机按进气方式：增压柴油机和非增压柴油机按曲轴转速：高速机n1000r/min中速机n=3001000r/min低速机n300r/min,按柴油机结构特点：筒状活塞和十字头式活塞；单列气缸式和多列气缸式。按转向：右旋和左旋。按可否逆转：不可逆转柴油机和可逆转柴油机。,三、船舶柴油机的总体结构,主要运动机件：主要有活塞组、十字头组、连杆组和曲轴飞轮组。主要固定机件：主要有机座、机架、气缸体、扫气箱和气缸盖。换气和增压系统：主要有增压器、中冷器、气门机构、凸轮轴组和进排气管。喷油系统：主要有喷油泵、凸轮轴组和喷油器等。滑油系统：主要有滑油泵、滑油冷却器、滑油滤清器等。冷却系统：主要有淡水泵、海水泵、冷却管路。操纵系统：由起动装置、调速装置、换向装置以及操纵机构等组成。,L12V-180DieselEngine,1-3船舶柴油机的主要技术指标,为了从总体或某一方面评价一台柴油机，常常需要一些主要技术指标来评价和衡量。这些指标主要有四类：动力性指标、经济性指标、重量尺寸指标和环保指标。,一、动力性指标,动力性指标是指柴油机对外作功能力的指标。1、有效功率柴油机单位时间内由曲轴输出的功，符号Ne。指示功率柴油机气缸中单位时间所做的功，符号Ni。机械损失功率内部摩擦损失、泵气损失、驱动附件损失等损失掉的功率，符号Nm。Ne=Ni-Nm,铭牌上应标明的功率有：1小时功率柴油机允许连续运行1小时的最大有效功率持续功率柴油机允许长期运行的最大有效功率,升功率每升气缸容积发出的有效功率，符号NL。衡量强载度。单位活塞面积功率单位活塞面积发出的有效功率，符号NA。衡量热负荷。,2、平均有效压力M.E.P.平均有效压力是一个作用在活塞顶上的假想的大小不变的压力，它使活塞移动一个行程所做的功，等于每循环所做的有效功。于是：非增压机0.50.8MPa，增压机0.8-3.2MPa,3、转速和活塞平均速度,转速n曲轴每分钟的转数，r/min。最高转速nmax，最低稳定转速nmin。活塞平均速度Cm,二、经济性指标1、有效燃油消耗率：柴油机工作时输出每千瓦小时有效功所消耗燃油克数，又称比油耗或耗油率。符号geg/(kW.h)ge的范围：高速机ge=212215g/(kW.h)；中速机ge=197235g/(kW.h)；低速机ge=169190g/(kW.h)。,2、滑油消耗率：柴油机在标定工况时，每千瓦小时所消耗滑油的克数，单位g/(kW.h)。柴油机的滑油消耗率一般在:0.54g/（kW.h）,三、重量和外形尺寸指标,1、重量指标柴油机的重量指标通常以比重量来衡量，又称单位功率重量，是柴油机净重Gw与标定功率Ne的比值。(kg/kW)Gw的范围为：船用高速机1.43.7船用中速机1019船用低速机2035,2、外形尺寸指标又称紧凑性指标，是衡量柴油机总体布置紧凑程度的指标。通常以单位体积功率来衡量。单位体积功率Nv是柴油机的标定功率Ne与柴油机外廓体积