船舶柴油机装置1讲义培训讲学.ppt

《船舶柴油机装置1讲义培训讲学.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、船舶柴油机装置1讲义柴油机是用柴油作燃料的内燃机，压缩式点火。柴油机在工作时，吸入气缸的空气，被活塞压缩，达到500～700℃的高温。然后喷入燃油形成可燃混合气，自动着火燃烧，高温高压的燃气推动活塞做功。1897年，法国出生的德裔工程师Diesel，研制出实用的四冲程柴油机，它明显地提高了热效率。起初，柴油机用空气喷射燃料，附属装置庞大，只用于固定作业。二十世纪初，开始用于船舶，1905年制成第一台船用二冲程柴油机。1922年，德国的博世发明机械喷射装置。二十世纪20年代后期出现了高速柴油机，并开始用于汽车。到了50年代，更

2、加完善的新型系列化、通用化的柴油机发展起来，从此进入了专业化批量生产阶段。特别是在采用了废气涡轮增压技术以后，柴油机已成为现代动力机械中最重要的部分。柴油机广泛应用在舰船、内燃机车、汽车、石油钻探和中小型电站，功率从1.5kW～50700kW。95％的舰船上装有柴油机。船舶柴油机装置是指包括柴油机在内的动力装置，柴油机通过轴系驱动螺旋桨，还包括消声器、减振器、反转离合器等。1、柴油机主要机件和系统一、柴油机的基本结构柴油机曲柄连杆机构配气机构燃油供给系统润滑系统冷却系统起动系统机体两大机构四大系统2、柴油机的主要名词上止点：

3、活塞距曲轴中心最远的位置下止点：活塞距曲轴中心最近的位置活塞冲程(S)：活塞上止点与下止点之间的距离：压缩室容积(Vc)：当活塞位于上止点位置时，活塞上面的容积，又称燃烧室容积。气缸工作容积(Vh)：活塞上、下止点之间的容积：气缸的最大容积(Va)：活塞在下止点时气缸的容积，即工作容积与压缩室容积之和：总容积(又称总排量)：所有气缸的工作容积的总和：压缩比(ε)：气缸最大容积与压缩室容积的比值：二、柴油机的工作原理1、曲柄连杆机构的工作原理曲柄连杆机构是柴油机的主要结构部分，它负责将活塞的直线往复运动转换为曲轴的连续旋转运动

4、，从而向外输出动力。曲柄连杆机构就是机械原理中的曲柄滑块机构。活塞就是滑块，连杆一端通过活塞销连接活塞，另一端套在曲轴的连杆轴颈上，曲轴通过主轴颈支撑在机体上，并绕主轴颈旋转。连杆轴颈和主轴颈之间就是曲柄臂，也就是旋转的半径。2、四冲程柴油机的工作原理柴油机连续不断向外输出动力时，其工作循环在不断的重复进行。柴油机的一个工作循环包括进气、压缩、燃烧膨胀作功、排气四个过程。进气压缩作功排气活塞经过进气、压缩、作功、排气四个冲程(曲轴转2转，720°)才完成一个工作循环的柴油机称为四冲程柴油机。进气阀打开，活塞下行，缸内压力下降

5、，外界空气被吸入气缸。缸内压力约为0.085～0.095MPa。为了提高进气量，进气阀在活塞过了下止点之后才关闭。（1）进气冲程缸内压力变化可用示功图说明。活塞上行，压缩空气，使温度升高，为压燃和膨胀作功做准备。压缩终点的压力和温度约4～8MPa，750～950K。喷入汽缸的柴油经过一定时间才能发火，称为发火延迟。因此要在上止点前喷油(10°~35°)，保证上止点后5°～10°时，达到最高压力。（2）压缩冲程可燃混合气燃烧形成高温高压燃气，推动活塞下行作功，活塞通过连杆机构驱动曲轴旋转。最高压力温度约6～15MPa，1800

6、～2200K。压力升高比约1.2～2.5。（3）作功冲程压力升高比是最高燃烧压力与压缩终点压力之比。活塞到达下止点前，排气阀开启，作功后的废气排出，活塞越过下止点上行。排气开始时：0.125～0.135MPa，1000～1200K。排气终点：0.105～0.115MPa，850～950K。活塞到达上止点前进气阀开启，活塞越过上止点后排气阀关闭。（4）排气冲程排气冲程结束后，排气阀关闭，进气阀打开，新的循环开始。按照这样的顺序不断重复循环，柴油机的曲轴就不断的旋转输出动力。气阀重迭角：根据以上分析，为了充分的进气、排气，进气阀

7、和排气阀都是早开晚关的，即排气冲程之末和进气冲程之初，活塞处于上止点附近时，有一段时间进、排气阀是同时开启的，这一段时间用曲轴转角表示就称为气阀重迭角。同时柴油机的工作过程表明，只有第三个冲程——作功冲程才对外输出动力，而其它三个冲程都是需要消耗功的准备过程。所以单缸柴油机必须安装飞轮，依靠飞轮的惯性克服阻力完成连续循环。对于多缸机，则多个气缸依次作功，保证可靠的循环。3、二冲程柴油机的工作原理曲轴每转1转，即活塞经过两个冲程就完成一个工作循环的柴油机称为二冲程柴油机。进气过程和排气过程在压缩及工作冲程中完成。常见的二冲程柴

8、油机是进气孔在气缸下部、排气阀在气缸盖上的结构形式，并设扫气泵将空气预压缩。活塞处于下止点，进气孔和排气阀开，压缩空气冲入气缸，排出废气。活塞上行，首先关闭进气孔，随后排排气阀也关闭，活塞继续上行，压缩缸内空气。（1）第一冲程（2）第二冲程活塞到上止点前，喷油燃烧，高温高压燃气推动活塞下行