船舶动力系统ppt课件.ppt

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1、船舶动力系统第二章柴油机（1）柴油机是一种“内燃机”能量转换：化学能热能机械能绝大多数舰船上都以柴油机作为主机和发电机的原动机柴油机的分类按工作循环分四冲程柴油机二冲程柴油机按转速分低速机：<300r/min（活塞平均速度v=Sn/30<6m/s）中速机：300~1000r/min（活塞平均速度v=6-9m/s）高速机：>1000r/min（活塞平均速度v>9m/s）按结构特点分类筒形活塞柴油机缺点：活塞裙部起向导作用，在侧推力的作用下，活塞与缸套磨损较大。优点：结构简单，紧凑，轻便用于中，高速柴油机十字头活塞柴油机优

2、点：活塞与缸套间无侧推力，侧推力由十字头滑块和导板承受，活塞和缸套磨损较小，不易擦伤和老死缺点：柴油机高度和重量大，结构复杂需在汽缸下部设横隔板，以免汽缸内的脏油，烟灰，燃气等漏入曲轴箱，污损曲轴箱底部的滑油用途：船用大型低速柴油机筒形活塞式十字头式按照气缸数目单缸机多缸机按照气缸排列方式分类直列V形活塞—连杆机构上止点：e，活塞距离曲轴中心最远的位置下止点：c，活塞距离曲轴中心最近的位置活塞冲程（行程，S）：活塞上止点和下止点间的距离，S=2R1－气缸；2－气缸盖；3－活塞；4－连杆；5－连杆上轴承；（活塞销轴承）6－

3、连杆下轴承（曲柄销轴承）；7－曲柄臂；8－主轴；9－主轴承；10－飞轮参考：柴油机名词解释.swf压缩室容积（Vc）：活塞位于上止点时，活塞顶部与缸盖间的容积，又称燃烧室容积汽缸工作容积（Vh）：活塞上、下止点之间的容积称为一个汽缸的工作容积汽缸的最大容积（Va）：活塞在下止点时，气缸的容积，即气缸工作容积与压缩容积的之和：Va=Vh+Vc汽缸的总容积V，总排量：室内燃机所有汽缸工作容积的总和V=Vh*i式中i——气缸数压缩比：汽缸最大容积/压缩室容积=1+Vh/VC机构参数，柴油机一般=11-20，过大or过小，柴油机的

4、经济性均下降【汽油机8-12，点火】压缩比愈大，压缩终点的压力和温度愈高，易于着火起动；but过大，最高燃烧压力提高，机件受力增大，影响工作可靠性和使用寿命，压缩室容积减小，混合气形成和燃烧带来困难，机械效率降低压缩比愈小，压缩终点的压力和温度下降，燃油不易自燃、燃烧耗油量增加，功率下降，起动困难非增压高，增压小燃烧室烧蚀，压缩比减小；轴承磨损，压缩比减小调整方法：1）缸盖垫片厚度：减薄，压缩比增大。2）船用连杆大端垫片厚度：减薄，压缩比减小3）……12hdc船用连杆的杆身于大端分开，用螺栓联接。δ1船用连杆大端垫片改变垫

5、片厚度，相当于改变连杆长度，达到调整压缩比的目的（可用于使柴油机各缸压比一致，或改变压比）增加连杆长度，压缩室容积减小，压比增加12ch柴油机的基本结构运动件：活塞、连杆、曲轴飞轮固定件：机座、机架、缸套、主轴承、缸盖、贯穿螺栓系统部分：燃油系统、配气系统、润滑系统、冷却系统、操纵系统、增压系统WARTISA四冲程柴油机结构剖分图四冲程柴油机工作原理柴油机的一个工作循环：由进气、压缩、燃烧、膨胀、排气5个过程完成四冲程柴油机：活塞走完4个行程才完成一个工作循环的柴油机柴油机工作原理.flv第一行程：进气使气缸中充入新鲜空气

6、p=0.085-0.095MPa，压力大致保持不变第二行程：压缩气缸容积↘，温度↗近上止点时，p＝3～4MPa，ｔ＝600～700℃喷入柴油柴油在高温下自行发火第三行程：工作行程，燃烧膨胀燃油剧烈燃烧ｐ，ｔ急剧↗，p＝6～8Mpa，ｔ＝1400～1800℃膨胀作功，容积↗p,ｔ↘p＝0.25～0.45Mpa，ｔ＝600～700℃第四行程：排气燃气排出气缸，为下次循环做准备只有一个冲程作功,其他三个冲程靠惯性完成发动机的输出端加飞轮，增加惯性，运行平稳性增加单缸发动机飞轮转动惯量大进气行程，进气阀提前打开、

7、延后关闭1a：进气准备。原因，气阀不能瞬时全开，初始时气流流通面积小ab：活塞从上止点～下止点，p<大气压力b2：补充进气。利用内外压差，多进气，且气阀不能瞬时全关ab喷油提前角：由于柴油存在发火延迟期（0.001~0.005秒）在上止点前10~35度曲柄转角时开始将雾化的的燃料喷入汽缸排气行程，排气阀提前打开、延后关闭5c，为减小排气上行的时的缸内压力，提前开启排气阀ca：活塞上行，强制排气a6：排气流有惯性，利用惯性，尽可能排气ac正时（定时）：以曲柄上下止点为基准，用曲柄转角表示的进排气阀、喷油器、起动阀刚刚开启和

8、完全关闭的时刻正时圆周（定时图）：将柴油机的各种正时，以曲柄上下止点为基准，按一定的转向，用曲柄转角位置来表示在同一个圆上的图形。四冲程机正时图进气阀开进气阀关排气阀开排气阀关喷油开始起动开始起动结束气阀重叠角：进、排气阀同时开启，这段时间用曲轴转角来表示，称为气阀重叠角排气快终了时，废气流有惯性，且惯