模块一 柴油机基本知识

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1、福建交通职业技术学院教案纸第14页课程：船舶柴油机学年第__学期第周月日教学内容备注船舶柴油机（轮机）--模块一柴油机基本知识--黄步松主讲福建交通职业技术学院船政学院14福建交通职业技术学院教案纸第14页课程：船舶柴油机学年第__学期第周月日教学内容备注模块一柴油机基本知识教学目标：1、具有柴油机基本知识、基本工作原理的能力；2、具有认识柴油机总体机构的能力；3、具有分析柴油机性能指标、工作参数的能力。重点：二冲程、四冲程柴油机的工作原理及性能比较，分类、基本概念。难点：定时圆图、各性能指标的理解

2、。单元一柴油机概述一、柴油机的基本概念1．热机（1）概念：把热能转换成机械能的动力机械。（2）种类：往复式蒸汽机外燃机回转式汽轮机热机汽油机内燃机柴油机燃汽轮机外燃机：燃料燃烧在气缸外部，效率低。内燃机：燃料燃烧在气缸内部，效率高。2．柴油机（1）概念：是一种在气缸内进行两次能量转换压缩发火的往复式内燃机。是热效率最高的一种内燃机。（2）优缺点：①经济性好，在内燃机中具有最高的热效率，可达50%。②功率范围广。③尺寸小，重量轻。④机动性好。⑤存在振动，轴系扭转振动和噪音。⑥燃烧室部件工作条件恶劣，承

3、受高温高压与冲击负荷。3．柴油机与汽油机的区别：柴油机与汽油机虽然都是内燃机，但是它们在可燃混合气形成、发火方式、使用燃料、性能、结构及压缩比等方面均有区别。混合气形成发火方式使用燃料性能压缩比结构柴油机内部压缩发火柴油低温起动性能差，工作粗暴，噪音大10-18喷油器汽油机外部火花塞点火汽油低温起动性能好，工作柔和，噪音小5-9化油器二．柴油机的基本结构参数图1-1所示是四冲程柴油机的基本结构图。（1）上止点（T.D.C.）：活塞离曲轴中心最远的位置。14福建交通职业技术学院教案纸第14页课程：船舶

4、柴油机学年第__学期第周月日教学内容备注（2）下止点（B.D.C.）：活塞离曲轴中心最近的位置。（3）行程：上、下止点间的距离。等于曲柄半径的两倍，即S=2R。（4）气缸直径：D（5）气缸工作容积Vh：活塞在上、下止点间移动所扫过的容积（6）燃烧室容积（余隙容积）VC：活塞位于上止点时活塞顶与气缸盖之间的气缸容积。（7）气缸总容积Va：气缸工作容积Vh与燃烧室容积VC之和。（8）余隙高度：活塞位于上止点时活塞顶与气缸盖之间的距离。（9）压缩比e：气缸总容积Va与燃烧室容积之比。ε=Va/VC=（Vh

5、+VC）/VC=1+Vh/VC压缩比表示活塞从下止点运动到上止点时，把缸内空气压缩了多少倍，它是柴油机的一个重要结构参数，对柴油机的经济性、燃烧和起动性能以及机械负荷等有重要的影响。ε大说明缸内空气被压缩厉害，压缩终点的温度和压力就高，有利于燃油的燃烧和柴油机的起动，并可提高热效率。但ε过大，会使柴油机PZ过高，工作粗暴，热负荷过大，降低可靠性和缩短柴油机的寿命。ε过小，则压缩终点的气体压力和温度过低，不利于燃烧，柴油机起动困难耗油率增加，功率下降。A．不同的机型ε不同：①小型高速机的ε＞大型低速机

6、。②②非增压机的ε＞增压机。③四冲程机的ε＞二冲程机。④柴油机的ε＞汽油机。B．影响ε的因素：①连杆大小端轴承严重磨损，使活塞组件下沉。②十字头销（活塞销）与曲柄销严重磨损。③活塞顶面、缸盖底面被烧蚀或积碳，使VC改变。④船用大端杆身凸缘与大端轴承座之间的调整垫片厚度。⑤缸盖底面密封垫片厚度。⑥连杆杆身发生弯曲。C．ε的调整方法：①增减气缸头垫片厚度。②增减连杆大端凸缘与轴承座之间的调整垫片厚度。三、柴油机的类型1．按工作循环分类：四冲程柴油机和二冲程柴油机。2．按是否增压分类：增压柴油机和非增压柴

7、油机。3．按曲轴转速分类：高速、中速和低速柴油机。（1）高速柴油机：n>1000r/min，Vm＜6m/s；（2）中速柴油机：n=300～1000r/min，Vm=6-9m/s；（3）低速柴油机：n<300r/min，Vm＞9m/s。4．按结构特点分类：（1）筒状活塞式：活塞起导向作用，缸壁承担侧推力。（2）十字头式：活塞不起导向作用，缸套没有侧推力的作用，导向作用由十字头滑块承担，侧推力由导板承担。气缸下部加设一横隔板，把气缸与曲轴箱隔开，以防气缸中的污油、结炭或燃气漏入曲轴箱污染滑油。十字头式柴

8、油机可靠性较筒形活塞式高。14福建交通职业技术学院教案纸第14页课程：船舶柴油机学年第__学期第周月日教学内容备注5．按气缸排列分：（1）直列：气缸数小于12缸（2）V型：气缸夹角有90°、60°、45°。6．按转向分：右旋机：由飞轮端（功率输出端）向自由端看，正车时按有顺时针方向旋转的柴油机。左旋机：由飞轮端（功率输出端）向自由端看，正车时按有逆时针方向旋转的柴油机。7．按可否逆转分：有不可逆转和可逆转柴油机。四、船用柴油机的型号解释1．国产船用柴油机的型号（1）中