船舶柴油机概述一

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：30～46％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ε=Va/Vc13~14（低速机）14~15（中速机）15~19（高速机）11~13（增压）上止点下止点Dε＝10～22行程Ɛ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：600~700°压力：3~4.5MPa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：0.25~0.45MPa温度：600~700°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:1.05~1.1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60～80％）－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0.17~0.25Mpa－－中增压0.25~0.35Mpa－－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300～1000－－中速机大于1000－－高速机6、可否倒转分柴油机分类气缸排列1V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=1/4D2S见题库第一章练习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－600～700℃压力－3～4.5MPa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°－排气提前角四冲程工作过程返回重叠角＝？进气阀和排气阀同开时刻排气延迟角＋进气提前角增压的大于非增压的活塞在上止点时压缩上死点：进气阀和排气阀－同关排气上死点：进气阀和排气阀－同开活塞在下止点时膨胀下死点：排气阀开，进气阀关进气下死点：进气阀开，排气阀关重叠角返回