2-1、2柴油机结构及主要部件

船舶柴油机重庆交通大学航海学院1ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:06第二章柴油机结构及主要部件船舶柴油机重庆交通大学航海学院2ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:06柴油机基本组成船舶柴油机重庆交通大学航海学院3ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:06燃烧室部件(活塞、气缸、气缸盖)支承联接组件(机座、主轴承、机体)曲柄连杆机构(连杆组件和曲轴组件)主要部件主要固定件燃油系统主要运动件配气机构及换气系统润滑系统冷却系统起动及控制系统柴油机结构Chapter2柴油机的结构和主要部件船舶柴油机重庆交通大学航海学院4ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:06柴油机的结构主要固定件燃油系统主要运动件配气机构及换气系统润滑系统冷却系统起动及控制系统柴油机基本组成船舶柴油机重庆交通大学航海学院5ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:06主要固定件气缸套气缸体机架机座主轴承贯穿螺栓气缸体大型低速柴油机中小型柴油机机座/油底壳主轴承贯穿螺栓机体气缸盖气缸盖船舶柴油机重庆交通大学航海学院6ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:06主要固定件机体机体=机架+气缸体L-MC系列柴油机气缸体、机架和机座连接1、10-螺钉；2-锁紧垫片；3-保护架；4-下螺母；5-贯穿螺栓下面部分；6-连接套；7-贯穿螺栓上面部分；8-上螺母；9-保护罩；11-气缸体；12-机架；13-机座L-MC型柴油机机架1-上面板；2-导板；3-活塞冷却油管插入孔；4-贯穿螺栓孔；5-横向隔板；6-链条箱；7-检修通道；8-侧板；9-底板船舶柴油机重庆交通大学航海学院7ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:06主要固定件气缸套气缸体机架机座主轴承贯穿螺栓气缸体大型低速柴油机中小型柴油机机座/油底壳主轴承贯穿螺栓机体船舶柴油机重庆交通大学航海学院8ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:06主要固定件气缸套气缸体机架机座主轴承贯穿螺栓气缸体大型低速柴油机中小型柴油机机座/油底壳主轴承贯穿螺栓机体船舶柴油机重庆交通大学航海学院9ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:06主要固定件气缸套气缸体机架机座主轴承贯穿螺栓气缸体大型低速柴油机中小型柴油机机座/油底壳主轴承贯穿螺栓机体船舶柴油机重庆交通大学航海学院10ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:06柴油机的结构主要固定件燃油系统配气机构及换气系统润滑系统冷却系统起动及控制系统柴油机基本组成主要运动件船舶柴油机重庆交通大学航海学院11ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:06主要运动件连杆组件曲轴十字头组件活塞中小型柴油机大型低速柴油机作用：将活塞往复运动变为曲轴的回转运动，使燃气推动活塞的动力通过曲轴以回转的方式向外输出。作用：连接活塞杆与连杆；将燃气压力和活塞惯性力传给连杆；承受侧推力，导向。船舶柴油机重庆交通大学航海学院12ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:06船舶柴油机重庆交通大学航海学院13ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:06柴油机的结构主要固定件燃油系统主要运动件配气机构及换气系统润滑系统冷却系统起动及控制系统柴油机基本组成船舶柴油机重庆交通大学航海学院14ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:06配气机构及换气系统配气机构：•进排气阀•气阀传动机构•凸轮轴•凸轮轴传动机构进排气系统：1.空气滤器2.进排气管3.消音器组成4.增压器及空冷器。作用：定时向气缸内供应充足、清洁的新鲜空气，并将燃烧后的废气排出气缸。船舶柴油机重庆交通大学航海学院15ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:06柴油机的结构主要固定件燃油系统主要运动件配气机构及换气系统润滑系统冷却系统起动及控制系统柴油机基本组成船舶柴油机重庆交通大学航海学院16ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:06燃油系统由燃油供应系统和燃油喷射系统组成作用：把燃油畅通无阻地输送到喷油泵入口端作用：定时、定量地向燃烧室内喷入雾化良好的燃油船舶柴油机重庆交通大学航海学院17ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:06柴油机的结构主要固定件燃油系统主要运动件配气机构及换气系统润滑系统冷却系统起动及控制系统柴油机基本组成船舶柴油机重庆交通大学航海学院18ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:06润滑系统作用：将清洁的润滑油送至柴油机的各运动件摩擦表面对于大型低速二冲程柴油机通常由气缸注油系统和曲轴箱油系统两部分组成，而对于中小型柴油机只有曲轴箱油系统，也称之为机油系统。船舶柴油机重庆交通大学航海学院19ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:06润滑系统船舶柴油机重庆交通大学航海学院20ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:06柴油机的结构主要固定件燃油系统主要运动件配气机构及换气系统润滑系统冷却系统起动及控制系统柴油机基本组成船舶柴油机重庆交通大学航海学院21ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:06冷却系统淡水/滑油柴油机淡水/滑油海水作用：将受热零部件所吸收的热传导出去船舶柴油机重庆交通大学航海学院22ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:06冷却系统船舶柴油机重庆交通大学航海学院23ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:06柴油机的结构主要固定件燃油系统主要运动件配气机构及换气系统润滑系统冷却系统起动及控制系统柴油机基本组成船舶柴油机重庆交通大学航海学院24ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:06起动及控制系统为了满足船舶机动操作的要求，设置的使起动、换向和调速装置各种装置联合动作的操纵机构。船舶柴油机重庆交通大学航海学院25ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:06Chapter2柴油机的结构和主要部件•§2-1燃烧室部件的工作条件和负荷•§2-2燃烧室部件的构造•§2-3曲柄连杆机构•§2-4柴油机的主要固定件船舶柴油机重庆交通大学航海学院26ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:06§2-1燃烧室部件的工作条件和负荷1燃烧室部件的工作条件2燃烧室部件承受的负荷船舶柴油机重庆交通大学航海学院27ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:061燃烧室部件的工作条件燃烧室－－当活塞处在上止点时，由气缸盖底面、气缸套内表面及活塞顶面共同组成的空间。燃油与空气混合和燃烧的场所。船舶柴油机重庆交通大学航海学院28ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:06组成：(1)气缸盖(2)气缸（气缸体和气缸套）(3)活塞组件。它们共同构成密闭的气缸工作空间。是柴油机工质更换、燃气形成和膨胀作功的空间。工作条件：承受高温、高压和腐蚀性燃气的直接、反复作用。1燃烧室部件的工作条件船舶柴油机重庆交通大学航海学院29ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:061燃烧室部件的工作条件船舶柴油机重庆交通大学航海学院30ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:06§2-1燃烧室部件的工作条件和负荷1燃烧室部件的工作条件2燃烧室部件承受的负荷船舶柴油机重庆交通大学航海学院31ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:062燃烧室部件承受的负荷承受的负荷机械负荷热负荷结构特点船舶柴油机重庆交通大学航海学院32ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:062燃烧室部件承受的负荷2.1机械负荷定义：机械负荷指柴油机部件承受气体压力（最大的为爆炸压力）、安装预紧力、惯性力等的强烈程度。用承受的机械应力（拉、压、弯、扭及复合应力）表示。特点：周期交变性和冲击性预紧力（安装应力）气体压力往复惯性力气缸盖气缸套船舶柴油机重庆交通大学航海学院33ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:062.1.1预紧力（安装应力）1）气缸盖的安装应力2）气缸套的安装应力船舶柴油机重庆交通大学航海学院34ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:061）气缸盖的安装应力)(2221fdPPPuDDyxMddd缸盖预紧力，使其上表面承受拉应力，下表面受压应力。紧固螺栓的预紧力和力矩为：zfdpD.P.P4225122512）（对被连接件所实施的预紧力使部件产生的静应力为安装应力。安装应力与预紧力成正比；与零件壁厚成反比。预紧力不当会导致机件变形和裂纹。船舶柴油机重庆交通大学航海学院35ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:062）气缸套的安装应力—安装预紧力主要作用于其上部凸肩部位。其危险断面承受拉、剪、弯曲应力。这些应力与预紧力成正比，与凸肩高度h成反比。结论：气缸盖和缸套的安装应力与Pz成正比与构件的高度h成反比。1.安装气缸盖时，预紧力过大，应力大；预紧力过小，漏气。不能依靠加大预紧力，来预防制止漏气。2.将缸套凸肩加高，可使缸套安装应力大大减小。船舶柴油机重庆交通大学航海学院36ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:06预紧力气体压力往复惯性力机械负荷分析气缸盖气缸套活塞船舶柴油机重庆交通大学航海学院37ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:06气缸盖的受力分析气缸盖dPfPfdPP船舶柴油机重庆交通大学航海学院38ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:06机械负荷分析-气体压力•气体压力作用于气缸盖•气缸盖工作时的气体产生的弯矩大于紧固时的弯矩；工作时的机械应力大于紧固时的安装应力。•由气体压力而产生的机械应力，随气体压力而脉动，又称为脉动应力。•在脉动的Pz作用下缸盖上拱，水冷面受拉，触火面受压。•应力与最高燃烧压力成正比，与壁厚成反比。船舶柴油机重庆交通大学航海学院39ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:06预紧力气体压力往复惯性力机械负荷分析气缸盖气缸套活塞船舶柴油机重庆交通大学航海学院40ChongQingJiaoTongUniversity2020年2月14日15:06气缸套受气体压力的影响气缸套内部承受最高燃烧压力pz的作用，根据材料力学厚壁圆筒的公式，在某一半径r上受到的应力为：切向应力径向应力式中：r1、r2、r分别为气缸套的内圆半径、外圆半径和缸套壁内所求应力点的半径。2222111ztprrrr2222111zrprrrr船舶柴油机重庆交通大学航海学院41Chong