第一章_船舶动力装置系统_第五节_排气系统
船舶柴油机的工作原理
船舶柴油机的工作原理引言概述：船舶柴油机是船舶动力系统的核心部件，它以其高效、可靠的特点成为航海领域的主流动力装置。
本文将详细介绍船舶柴油机的工作原理，包括燃油供给系统、压缩系统、燃烧系统、冷却系统和排气系统五个部分。
一、燃油供给系统：1.1 燃油贮存：船舶柴油机通常采用燃油贮存系统，通过燃油贮存罐储存燃油，并通过燃油泵将燃油送至燃油滤清器。
1.2 燃油过滤：燃油滤清器用于过滤燃油中的杂质，确保燃油的清洁度，防止对柴油机零部件造成损害。
1.3 燃油喷射：燃油喷射系统通过喷油泵将高压燃油送入喷油嘴，喷油嘴将燃油雾化后喷入气缸，与压缩空气混合。
二、压缩系统：2.1 活塞压缩：柴油机的压缩系统由气缸、活塞和气缸盖组成。
当活塞下行时，气缸内的空气被压缩，提高其温度和压力。
2.2 气缸盖：气缸盖上设置了进气门和排气门，通过控制这两个门的开闭来实现气缸内空气的进出。
2.3 涡轮增压器：柴油机还可以配备涡轮增压器，通过利用排气气流驱动涡轮，增加进气压力，提高燃烧效率。
三、燃烧系统：3.1 点火：柴油机使用高压电弧点火系统，通过点火塞产生高压电弧点燃喷入气缸的燃油雾化物。
3.2 燃烧过程：燃油雾化物在气缸内与压缩空气混合后，由于高温高压条件下的自燃反应，产生爆发性燃烧，释放出大量热能。
3.3 燃烧效率：柴油机的燃烧效率高，主要原因是燃油雾化细小，与空气充分混合，燃烧更完全。
四、冷却系统：4.1 水冷系统：船舶柴油机通常采用水冷系统进行冷却，通过循环水冷却剂来吸收发动机产生的热量。
4.2 水泵：水泵负责将冷却液循环供给发动机，以保持发动机在适宜的工作温度范围内。
4.3 散热器：散热器通过将冷却液与外界空气进行换热，将发动机产生的热量散发出去。
五、排气系统：5.1 排气门：排气门负责排出燃烧产生的废气，保持气缸内的压力平衡。
5.2 涡轮增压器：涡轮增压器在排气系统中也起到重要作用，通过利用废气驱动涡轮，减少废气排放。
轮机概论教案.(第一章)
一、船舶动力装置的概念： “装置”乃是为了达到某一目的所设置的所有机器、 设备及系统的总称，以具有某种特定的功能为特征。 “船舶动力装置”这一术语已应用了几十年，但一直 没有明确而统一的定义。实际上它是和“轮机”这一 术语紧密联系在一起的。在1807年，世界上第一艘用 蒸汽机驱动推进器的“克莱蒙特”号轮，开创了船舶 以动力机械推进的新纪元。当时蒸汽机带动一个桨轮 推进器，这种推进器的大部分露在水面，人们称之为 “明轮”，把装有明轮的船称为“轮船”，而把产生 蒸汽的锅炉和驱动明轮转动的蒸汽机等成套设备称为 “轮机”。
柴油机船
从节能需要出发，船舶已不再向大型化和高速化方向 发展，除专业化船舶外，一般货船的航速降至14 kn 左右。为了适应这种形势，大型低速柴油机的尺度不 但不再增加，而且缸径也都回到1000mm以内，并出 现了缸径只有260mm的低速机(如S26MC／MCE)。 从70年代末至今围绕着节能这一中心，大型低速柴油 机的结构差不多年年都在改进，大体每隔两年就推出 一种新机型。可以认为，降低耗油率提高经济性，仍 然是今后发展的方向之一。⑵大功率中速柴油机动力 装置的重量和尺寸较小，可燃用重质燃料，是低速机 的有力竞争者，在中速机装置中，可通过合理选配减 速比，使螺旋桨的转速最佳化，从而显著提高推进装 置效率。单缸功率的提高和单机功率的扩大，以及可 用多台(2～4台)发动机通过减速器驱动一个螺旋桨的 可能性，都给中速机的发展创造了有利的条件，特别 是在机舱尺寸要求严格的滚装船、集装箱船和客船上， 中速机的应用就更为广泛。
目前中速机的耗油率虽然有明显下降，但仍然 略高于低速机，运转中噪声也比较大。预计中 速机今后还会有进一步发展。2)燃气轮机动力 装置： 本世纪30年代燃气轮机制造业开始兴 盛起来，第一批作为商船主机的是在50年代。 它的优点是单位重量和尺寸小，机动性高，操 纵管理简便，便于实现自动化。但它的经济性 差、进排气管道大、机舱布置困难、不能直接 倒车、装置较复杂、叶片及燃气发生器均在高 温高压状态下工作、寿命较短。由于以上原因， 这种动力装置在商船上应用较少。
船用柴油机的工作原理过程
船用柴油机的工作原理过程引言概述：船用柴油机是船舶上常用的动力装置，它通过燃烧柴油来产生动力，驱动船舶航行。
本文将详细介绍船用柴油机的工作原理过程，包括燃油喷射、压缩、燃烧、排气等五个部分。
一、燃油喷射1.1 燃油供给系统：船用柴油机的燃油供给系统包括燃油箱、燃油滤清器、燃油泵等组成。
燃油从燃油箱中经过滤清器过滤后，由燃油泵提供压力，送入喷油器。
1.2 喷油器：喷油器是船用柴油机中的关键部件，它通过控制喷油器的喷油量和喷油时间来实现燃油的喷射。
喷油器内部有喷孔，当燃油经过喷孔时，形成细小的燃油雾化，便于燃烧。
1.3 燃油喷射过程：当喷油器接收到来自燃油泵的高压燃油后，喷油器会根据控制信号控制喷油量和喷油时间，将燃油以一定的速率喷入燃烧室，与空气混合。
二、压缩2.1 活塞运动：船用柴油机中的活塞通过连杆与曲轴相连，当曲轴转动时，活塞上下运动。
活塞在上行过程中将空气吸入气缸，然后在下行过程中将空气压缩。
2.2 压缩比：压缩比是指活塞上行过程中压缩空气的程度，它与发动机的性能和燃烧效率有关。
船用柴油机通常具有较高的压缩比，以提高燃烧效率。
2.3 压缩过程：在活塞上行过程中，气缸内的空气被压缩，空气的温度和压力逐渐增加，形成高压高温的压缩空气。
三、燃烧3.1 点火：燃烧过程开始前，柴油机中的喷油器会在压缩空气中喷入一定量的燃油。
当压缩空气达到一定温度和压力时，燃油会自燃，引发燃烧过程。
3.2 燃烧过程：燃烧过程是指燃油与压缩空气混合后的自燃过程。
在燃烧过程中，燃油会迅速燃烧，释放出大量的热能，将热能转化为机械能，推动活塞运动。
3.3 燃烧产物：燃烧过程中，燃油和空气混合后产生的燃烧产物主要有二氧化碳、水蒸气和氮氧化物等。
四、排气4.1 排气阀门：船用柴油机中的排气阀门负责控制燃烧产物的排出。
当活塞下行时，排气阀门打开，将燃烧产物排出气缸。
4.2 排气过程：排气过程是指燃烧产物从气缸中排出的过程。
排气过程需要保证足够的排气时间，以确保燃烧产物充分排出，为下一个工作循环做准备。
船舶动力装置概述
一、船舶动力装置的组成现在的船舶动力装置主要由推进装置、辅助装置、管路系统、甲板机械、防污染设备和自动化设备等六部分组成。
1．推进装置推进装置是指发出一定功率、经传动设备和轴系带动螺旋桨，推动船舶并保证一定航速航行的设备。
它是船舶动力装置中最重要的组成部分，包括：（1）主机。
主机是指提供推动船舶航行动力的机械。
如柴油机、汽轮机、燃气轮机等。
（2）传动设备。
传动设备的功用是隔开或接通主机传递给传动轴和推进器的功率；同时还可使后者达到减速、反向或减振的目的。
其设备包括离合器、减速齿轮箱和联轴器等。
（3）轴系。
轴系是用来将主机的功率传递给推进器。
它包括传动轴、轴承和密封件等。
（4）推进器。
推进器是能量转换设备，它是将主机发出的能量转换成船舶推力的设备。
它包括螺旋桨、喷水推进器、电磁推进器等。
2．辅助装置辅助装置是指提供除推进船舶运动所需能量以外，用以保证船舶航行和生活需要的其他各种能量的设备。
主要包括：（1）船舶电站。
（2）辅锅炉装置。
（3）压缩空气系统。
3．管路系统管路系统是用来连接各种机械设备，并输送相关流体的管系。
由各种阀件、管路、泵、滤器、热交换器等组成，它包括：（1）动力系统。
为推进装置和辅助装置服务的管路系统。
主要包括燃油系统、滑油系统、海淡水冷却系统、蒸汽系统和压缩空气系统等。
（2）辅助系统。
为船舶平衡、稳性、人员生活和安全服务的管路系统。
主要包括压载系统、舱底水系统、消防系统、日用海/淡水系统、通风系统、空调系统和冷藏系统等。
4．甲板机械为保证船舶航向、停泊、装卸货物所设置的机械设备。
它主要包括：舵机、锚机、绞缆机、起货机、开/管舱盖机械、吊艇机及舷梯升降机等。
5．防污染设备用来处理船上的含油污水、生活污水、油泥及各种垃圾的设备。
它包括油水分离装置（附设有排油监控设备）、生活污水处理装置及焚烧炉等。
6．自动化设备为改善船员工作条件、减轻劳动强度和维护工作量、提高工作效率以及减少人为操作失误所设置的设备。
第一章 船舶动力装置概述
任务
提供能量 利用能量 转换能量
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船舶装置动力概论
第一节 船舶动力装置的含义及其组成
二、船舶动力装置的组成
推进装置 辅助装置 管路系统 甲板机械 自动化设备 防污染设备
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船舶装置动力概论
第一节 船舶动力装置的含义及其组成
1．推进装置 推进装置的作用：产生和提 供船舶推进动力的成套动力 设备，以满足船舶正常航行 需要。 组成：它由船舶主机、传动 设备、船舶轴系和推进器以 及为这些推进设备服务的辅 助设备、管路系统和仪表所 组成。如图1-1所示。
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船舶装置动力概论
第二节 船舶动力装置的类型及特点
一、蒸汽动力装置
2．蒸汽动力装置的主要特点
• 蒸汽动力装置的缺点： ➢ （1）结构复杂，重量尺寸大。蒸汽动力装置由于装备锅炉、冷凝
器以及辅机和设备，故整个动力装置比较复杂，装置重量尺寸大。 动力装置单位重量为24～26kg/kw，占去了船舶许多营运排水量。 ➢ （2）热效率较低,燃油消耗率大。蒸汽动力装置热效率较低，约为 25％～35％，燃油消耗率较高，一般为232～313g/KW·h，经济性 较差。 ➢ （3）机动性差。由于起动前要加热滑油冷凝器，主机暖机时蒸汽 参数达到规定值才能起动，故起动前准备时间大约为30～35 min， 缩短暖机过程后也需要10～15 min。另外从一种工况变换到另一种 工况的过渡时间也较柴油机长2～3倍。
一、蒸汽动力装置
2．蒸汽动力装置的主要特点
蒸汽动力装置的优点： ➢ （1）单机功率大。蒸汽轮机的转子在高温、高压、高速流动的蒸
汽作用下连续工作，转速较高（船舶推进主机一般为3×103～ 7×103r/min，汽轮发电机大多≥3×103r/min），而且可采用高压、 低压几级汽轮机，因此，单机功率很大。现代蒸汽轮机单机功率 可达1.2×103MW，因此，主机本身的单位重量尺寸指标优越。 ➢ （2）蒸汽轮机运行平稳，工作可靠。蒸汽轮机工作时，由于没有 周期性作用力，因此噪声和振动小，可靠性高，使用寿命长。蒸 汽轮机的使用期限高达105小时以上。 ➢ （3）蒸汽轮机对所采用燃料要求比较低，可使用劣质燃油。
船舶柴油机的工作原理
船舶柴油机的工作原理船舶柴油机是船舶动力系统中最常用的一种发动机类型，它通过燃烧柴油燃料产生高温高压气体，驱动活塞运动从而产生动力。
本文将详细介绍船舶柴油机的工作原理，包括燃油系统、进气系统、压缩系统、燃烧系统和排气系统。
一、燃油系统船舶柴油机的燃油系统主要由燃油箱、燃油滤清器、燃油泵、喷油器等组成。
燃油从燃油箱经过滤清器进入燃油泵，燃油泵将燃油加压并送入喷油器。
喷油器根据发动机的工作状态控制燃油的喷射量和喷射时间，将燃油雾化喷入气缸内。
二、进气系统船舶柴油机的进气系统主要由进气管道、进气滤清器、增压器等组成。
进气管道将外部空气引入进气滤清器，滤清器将空气中的杂质过滤掉，然后空气经过增压器增压，进入气缸内。
增压器通过压缩空气提高进气密度，从而增加燃烧效率。
三、压缩系统船舶柴油机的压缩系统主要由活塞、气缸、曲轴连杆机构等组成。
当活塞向上运动时，气缸内的空气被压缩，压力和温度随之升高。
活塞下行时，气缸内的空气被压缩到顶死点，形成高压高温的压缩空气。
四、燃烧系统船舶柴油机的燃烧系统主要由喷油器、燃烧室等组成。
在压缩空气达到一定压力和温度后，喷油器将燃油喷入燃烧室内，与压缩空气混合形成可燃气体。
然后，喷油器通过喷油嘴将燃油喷入气缸内，燃油在高温高压下迅速燃烧，释放出大量热能。
五、排气系统船舶柴油机的排气系统主要由排气管道、涡轮增压器、排气涡轮等组成。
燃烧后的废气通过排气管道排出，一部分废气经过涡轮增压器驱动涡轮旋转，提高进气压力，增加燃烧效率。
另一部分废气通过排气涡轮减少排气阻力，提高发动机的功率输出。
综上所述，船舶柴油机的工作原理主要包括燃油系统、进气系统、压缩系统、燃烧系统和排气系统。
燃油经过燃油系统供给到喷油器，进气系统将空气引入气缸内，压缩系统将空气压缩形成高温高压气体，燃烧系统将燃油喷入气缸内与压缩空气混合燃烧，排气系统将燃烧后的废气排出。
这一系列的工作过程使得船舶柴油机能够产生动力，驱动船舶行驶。
船舶柴油机的工作原理
船舶柴油机的工作原理引言概述：船舶柴油机是船舶主要的动力装置，它以柴油为燃料，通过内燃机原理将化学能转化为机械能。
本文将详细介绍船舶柴油机的工作原理，包括燃料供给系统、压缩系统、燃烧系统和排气系统。
一、燃料供给系统：1.1 燃油系统：船舶柴油机的燃油系统由燃油箱、燃油管路和燃油喷射装置组成。
燃油箱储存柴油，通过燃油泵将柴油送至燃油管路，再由喷射装置喷入燃烧室。
燃油系统需要保证燃油的供应稳定、压力适宜，以保证柴油机的正常运行。
1.2 空气供给系统：船舶柴油机的空气供给系统包括进气道、进气阀和增压器。
进气道将外部空气引入柴油机，进气阀控制空气的进出，增压器能够提高进气道中的空气压力，提高柴油机的效率。
空气供给系统需要保证足够的空气流动，以支持柴油机的燃烧过程。
1.3 冷却系统：船舶柴油机的冷却系统用于降低柴油机的温度，以保证其正常运行。
冷却系统包括水泵、散热器和冷却液。
水泵将冷却液循环输送至柴油机各个部件，散热器通过散热将冷却液中的热量散发出去。
冷却系统需要保持冷却液的循环流动，以保持柴油机的工作温度。
二、压缩系统：2.1 活塞与缸体：船舶柴油机的压缩系统由活塞和缸体组成。
活塞在缸体内往复运动，通过气门控制进入和排出缸体的气体。
活塞在上行过程中将空气压缩，增加其压力和温度。
2.2 气门系统：船舶柴油机的气门系统包括进气气门和排气气门。
进气气门控制空气的进入，排气气门控制燃烧产物的排出。
气门系统需要保证气门的开闭准确，以确保压缩系统的正常工作。
2.3 压缩比：船舶柴油机的压缩比是指活塞在下行过程中与上行过程中缸体容积的比值。
压缩比越高，压缩系统的效率越高，燃烧效果越好。
压缩比的选择需要综合考虑柴油机的功率需求和燃烧特性。
三、燃烧系统：3.1 喷油器：船舶柴油机的燃烧系统中的关键部件是喷油器。
喷油器将高压柴油喷射到燃烧室中，形成可燃混合物。
喷油器需要保证喷油的压力和喷油量准确，以保证燃烧的效果。
3.2 燃烧室：船舶柴油机的燃烧室是燃烧过程发生的地方。
船舶电力系统概述
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η'为电动机相当于功率P2时的效率
船舶电力系统概述
（6）无功功率Q5
为电动机的功率因数角。
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船舶电力系统概述
3．系数的确定
（1）负荷系数的确定 一般机械的轴功率可由产品样本查得，机械负荷系数可根 据轮机专业或舾装专业提供的设备实际使用数据来确定。
（2）同时系数的确定
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船舶电力系统概述
三、船舶电力系统的特点（与陆电相比）
（1）工作条件比较复杂，工作环境比较恶劣 高温、潮湿、霉菌、振动、倾斜。 要求电气设备进行（防潮、防霉菌、防盐雾）三防处理
（2）与用电设备之间的距离很短，相互影响大 要求短路保护环节全面、可靠、选择性强。
（3）船舶电站容量相对较小。 要求发电机有强行励磁能力，稳压性能好。
功率、功率因数、绝缘电阻等）。
（3）调整电力系统的各电气参数值（例如电压、频率的调整）。
（4）当电力系统发生故障或不能正常运行时，保护电路将 自动地切断故障电路或发出报警信号。
（5）对电路状态、开关状态以及偏离正常的工பைடு நூலகம்状态进行 信号显示。
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一、 主配电板
负载屏
并车屏
（5）应急工况：主发电机失效、应急发电机启用。
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2. 确定电站容量的基本原则
电站容量应能满足船舶在各种运行况下的用电量，并有适 当的裕量，确保连续可靠的供电。但从经济性考虑，冗余
功率又不能太大。 3. 发电机组容量和数量的选择原则
发电机组的总容量决定于电站的总容量，发电机组的单 机容量和机组数量由以下几个基本原则确定： ◆单机组容量：最高负荷的80%。 ◆船舶电站必须有备用机组2-3台，最多4台。 ◆各机组的使用寿命应与主机寿命相当 ◆维修管理方便
船舶动力装置原理与设计_第1章
Tips:汽轮机推进装置主要采用的是汽轮机+减速齿轮箱+定距桨的形式；少数采 用汽轮机电力传动形式。
2019年3月30日星期六
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燃气轮机推进动力装置
• • • • • 优点: a. 重量尺寸小； b. 操纵方便，备车迅速； c. 自巡航到全速工况加速迅速； d. 具有多机组并车的可靠性； • 缺点: • a. 必须配备不同燃料及相应的 管路及贮存设备； • b. 主减速器的小齿轮数目多， 结构复杂； • c. 在减速器周围布置有难度。
• e. 管理与检修费较低。
• 潜艇蓄电池也是一种电力推进装置
2019年3月30日星期六
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目前舰艇电力推进装置的发展动向
• 以交流（交流发电机和交流电动机）电力推进装置取代 直流（直流发电机和直流电动机）电力推进和交直流 （交流整流发电机和直流电动机）电力推进装置
– 交流电力推进装置具有极限功率大，效率高和可靠性好的优点， 根据推进电机的类型，可分为异步电动机和同步电动机交流推 进装置；而根据电流交换器的结构形式不同分为晶闸管变频交 流电力推进装置、电力晶体管和可关断晶闸管交流电力推进装 置. – 是以超导电机（超导发电机和超导电动机）为功率元件的电力 推进装置，与普通电力推进相比，具有重量轻、体积小、效率 高、噪声低的特点。由于超导材料必须工作在相应的临界温度 以下，要有一套复杂的液氮设备，所以在一定程度上制约了它 的广泛应用。近年来，随着低温技术的迅速发展，特别是低温 技术的小型化，为超导电力推进在舰艇上的应用提供了良好的 条件。。
2019年3月30日星期六
《船舶动力装置》课件
PART 06
船舶动力装置的未来发展
新技术应用与展望
燃料电池技术
随着环保意识的增强，燃料电池作为一种清洁能源，在船舶动力 装置中的应用前景广阔，可有效降低碳排放。
电力推进系统
相较于传统的机械推进方式，电力推进系统具有更高的能效和灵活 性，未来可能成为大型船舶的首选动力形式。
数字化与智能化技术
通过引入先进的传感器、控制系统和大数据分析技术，实现对船舶 动力装置的智能监控、预测性维护和优化管理。
汽轮机
利用蒸汽做功，驱动船舶前进。
蒸汽发生器
将反应堆产生的热量传递给水，产生蒸汽。
循环泵
将冷却剂循环流动，将热量从反应堆带出。
核动力装置的运行与维护
启动与停机
按照规定的操作程序启动和停机，确保安全运行。
维护与检修
定期对核动力装置进行维护和检修，确保设备正常运行。
辐射防护
采取措施降低辐射对人员和环境的影响，确保安全运行。
2023-2026
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《船舶动力装置》 PPT课件
REPORTING
CATALOGUE
目 录
• 船舶动力装置概述 • 船舶柴油机 • 船舶燃气轮机 • 船舶蒸汽轮机 • 船舶核动力装置 • 船舶动力装置的未来发展
PART 01
船舶动力装置概述
船舶动力装置的定义与作用
定义
船舶动力装置是指为船舶提供推 进动力和辅助动力的所有设备、 设施和系统的总称。
船舶动力装置的市场趋势
市场竞争格局
01
全球船舶动力装置市场呈现寡头竞争格局，市场份额主要由几
家大型企业占据。
技术创新驱动
02
船舶动力装置的技术创新是市场发展的重要驱动力，拥有先进
船舶柴油机的工作原理
船舶柴油机的工作原理船舶柴油机是船舶主要的动力装置，它通过将燃油燃烧产生的能量转化为机械能，驱动船舶前进。
下面将详细介绍船舶柴油机的工作原理。
一、柴油机的基本组成船舶柴油机由气缸、活塞、曲轴、燃油系统、进气系统、排气系统、润滑系统和冷却系统等组成。
1. 气缸和活塞：船舶柴油机通常由多个气缸组成，每一个气缸内安装一个活塞。
活塞在气缸内做往复运动，将燃油燃烧产生的能量转化为机械能。
2. 曲轴：曲轴连接活塞和推动轴，将活塞的往复运动转化为旋转运动，驱动船舶前进。
3. 燃油系统：燃油系统负责将燃油供给到气缸中进行燃烧。
燃油系统包括燃油箱、燃油滤清器、燃油泵和喷油器等。
4. 进气系统：进气系统负责将空气引入气缸，与燃油混合后进行燃烧。
进气系统包括进气管道、进气滤清器和增压器等。
5. 排气系统：排气系统负责将燃烧后的废气排出船舶。
排气系统包括排气管道和排气涡轮增压器等。
6. 润滑系统：润滑系统负责给机械部件提供润滑油，减少磨擦和磨损。
润滑系统包括润滑油箱、润滑油泵和润滑油滤清器等。
7. 冷却系统：冷却系统负责保持柴油机的工作温度。
冷却系统包括冷却水箱、水泵和散热器等。
二、柴油机的工作过程船舶柴油机的工作过程可以分为四个循环：进气循环、压缩循环、燃烧循环和排气循环。
1. 进气循环：在进气循环中，活塞下行，气缸内的空气通过进气门进入气缸。
进气门在活塞下行过程中打开，然后在活塞上行过程中关闭。
2. 压缩循环：在压缩循环中，活塞上行，将进入气缸的空气压缩。
压缩过程使空气的温度和压力升高。
3. 燃烧循环：在燃烧循环中，活塞上行到达顶点时，喷油器向气缸内喷入燃油。
燃油与高温高压的空气混合并燃烧，产生高温高压的燃烧气体，推动活塞下行。
4. 排气循环：在排气循环中，活塞下行，将燃烧后的废气排出气缸。
排气门在活塞下行过程中打开，然后在活塞上行过程中关闭。
三、柴油机的工作原理船舶柴油机的工作原理可以概括为燃油的燃烧过程。
具体工作原理如下：1. 进气过程：在进气循环中，进气门打开，活塞下行，气缸内的空气通过进气门进入气缸。
第一章_第五节_动力系统管路布置
图1-66 注入管路阀件的安装 a 、阀件为顺流向； b 、阀件为逆流向第五节 动力系统管路布置动力系统管路是船舶动力装置的一个重要组成部分，它保证了各种机械的正常运转和船舶的安全航行。
船舶动力管路通常包括油、水、气（汽）三类不同工质的系统管路。
在管路布置时，应以保证机舱整个动力装置可靠、方便和经济地运转为前提，且着重考虑其布置结果必须满足可靠性、操纵性和经济性的基本要求。
一、燃油系统管路的布置燃油管在布置时，应特别考虑到安全工作，同时要顾及管路附件、阀件的布置、操作和养护的方便。
燃油管路在布置时，一般都应尽可能远离电气设备及高温装置（如排气管、消声器、辅助锅炉）。
若管路在这些装置的上方敷设，即使有足够的距离，管路也不应设有可拆接头。
凡输送加热过的燃油的压力管路，应以焊接接头连接为宜。
若欲增强管路的可拆性，则可拆接头必须能至少承受1.4Mpa 的压力。
燃油系统的阀件及旋塞在管路布置时，一般均考虑布置在花钢板以上，并尽可能考虑操作方便。
阀件应严格按管路流向布置，但有些阀件，如日用油柜注入管路的截止阀，其注入口因某种原因而设置在油柜最高液位以下较大距离时，为避免阀的压盖受液位静压产生渗漏的弊病，可将此阀按注入管路流向倒置，如图1-66所示。
此外，凡布置在双层底以上的贮油舱柜、沉淀舱和日用燃油柜的供油及平衡管路，阀件均应直接布置在舱柜壁上，并采用铸钢件。
燃油滤器是需要经常打开清洁的装置，因此，除按规定必须在其下面设油盘外，还应将其布置在不妨碍拆装的适当位置上。
燃油系统设置吸入口的处所一般为双层底油舱、沉淀油舱（柜）。
不同用途舱柜的吸口布置有其相应的要求：1、双层底油舱大多底部为曲面，因此，吸口应布置在最深部位，这有利于扫舱、清洁。
2、沉淀油柜的作用是沉淀燃油中的水和杂质，然后再运至储存油柜或直接驳进日用油柜。
若吸口太低，吸出的首先将是沉淀物，失去沉淀意义；若吸口较高，清除沉淀物又会出现困难。
故燃油的驳运、输送、净化管路在沉淀油柜中，一般都设高、低位吸口，其中高位吸口一般比低位吸口高出400～1000mm 。
船舶主机的工作原理
船舶主机的工作原理
船舶主机是指驱动船舶前进的主要动力系统。
它一般由燃料系统、冷却系统、润滑系统、排气系统和控制系统组成，工作原理是通过燃烧燃料产生热能，然后转化为机械能推动船舶前进。
具体工作过程如下：
1. 燃料系统：燃料通过燃料供给系统供给到燃烧室内，其中包括燃油泵、喷油器等设备。
燃料在燃烧室内经过压缩和点火后，产生高温高压的燃烧气体。
2. 冷却系统：燃烧产生的高温气体通过冷却系统中的冷却介质（如水或空气）来散热，降低温度。
冷却系统中通常包括水冷却和油冷却两种方式。
3. 润滑系统：船舶主机的各个运动部件需要润滑剂来减少摩擦和磨损。
润滑系统通过向主机关键部位输送润滑油，从而保证主机平稳运转。
4. 排气系统：燃烧产生的废气通过排气系统排出船舶，以保持发动机的正常工作状态。
排气系统由排气管道和排气器等组成。
5. 控制系统：船舶主机的工作需要各个部件有序协调，控制系统负责监测和控制主机的工作状态，包括启动、停止、调速等。
在工作原理中，燃料系统提供燃料，冷却和润滑系统保持主机运行温度和润滑，排气系统排出废气，控制系统监测和控制主机工作状态。
这些部分协同工作，使船舶主机能够高效地将热能转化为机械能，推动船舶前进。
船舶柴油机的工作原理
船舶柴油机的工作原理船舶柴油机是船舶主要的动力装置，它通过将燃料燃烧产生的热能转化为机械能，推动船舶前进。
下面将详细介绍船舶柴油机的工作原理。
一、燃油供给系统船舶柴油机的燃油供给系统主要包括燃油箱、燃油过滤器、燃油泵、喷油器等。
燃油从燃油箱经过过滤器过滤后，由燃油泵提供给喷油器。
喷油器通过喷油嘴将燃油雾化并喷入燃烧室，与压缩空气混合后燃烧。
二、压缩系统船舶柴油机的压缩系统主要由气缸、活塞、气门等组成。
活塞在气缸内上下运动，通过连杆与曲轴相连，将往复运动转化为旋转运动。
气缸内的压缩空气通过气门进入燃烧室，与喷入的燃油混合后形成可燃气体。
三、燃烧系统船舶柴油机的燃烧系统主要由燃烧室、喷油器、点火系统等组成。
喷油器将燃油雾化并喷入燃烧室，与压缩空气混合后形成可燃气体。
点火系统通过火花塞点火将可燃气体点燃，产生高温高压气体。
燃烧产生的热能将活塞推动向下运动，带动曲轴旋转。
四、排气系统船舶柴油机的排气系统主要由排气阀、排气管等组成。
在燃烧过程中，燃烧产生的废气经排气阀排出，通过排气管排放到大气中。
排气系统的设计应保证废气排放顺畅，减少排放的噪音和污染物。
五、冷却系统船舶柴油机的冷却系统主要由水泵、散热器等组成。
水泵将冷却水循环供给给柴油机的冷却通道，吸收燃烧产生的热量，通过散热器散发到外部空气中，保持柴油机的工作温度在适宜范围内。
六、润滑系统船舶柴油机的润滑系统主要由机油泵、机油滤清器、润滑油冷却器等组成。
机油泵将机油供给到各个润滑部位，减少磨擦和磨损。
机油滤清器过滤机油中的杂质，保持机油的清洁。
润滑油冷却器通过散热将机油的温度控制在适宜范围内。
综上所述，船舶柴油机的工作原理是通过燃油供给系统提供燃料，压缩系统将空气压缩，燃烧系统将燃料和压缩空气混合并点燃，排气系统排放废气，冷却系统和润滑系统保持柴油机的工作温度和润滑状态。
这些系统协同工作，将燃料的化学能转化为机械能，推动船舶前进。
船舶柴油机具有结构简单、功率大、燃油经济等特点，被广泛应用于各类船舶。
船舶柴油机的工作原理
船舶柴油机的工作原理船舶柴油机是船舶主要的动力装置之一，它通过燃烧柴油燃料产生的热能转化为机械能，驱动船舶前进。
船舶柴油机的工作原理可以分为四个主要步骤：进气、压缩、燃烧和排气。
1. 进气：船舶柴油机的进气过程是通过进气门和进气道实现的。
进气门打开时，活塞下行，汽缸内的压力较低，外部空气通过进气道进入汽缸，充满汽缸内的空气。
2. 压缩：进气门关闭后，活塞上行，将进气缸内的空气压缩。
在这个过程中，活塞上行，气缸内的空气被压缩，体积变小，压力升高。
3. 燃烧：当活塞上行到达顶点时，柴油喷射器将高压喷油进入气缸，柴油与高温高压的空气混合并自燃。
这个过程产生的爆炸能量推动活塞向下运动，转化为机械能。
4. 排气：活塞下行时，废气通过排气门排出。
排气门打开时，废气从活塞顶部的排气道排出，然后被船舶的排气系统排出船舶。
船舶柴油机的工作原理与汽车柴油机类似，但船舶柴油机通常具有更大的功率和更高的效率要求。
为了满足这些要求，船舶柴油机通常采用多缸、涡轮增压和中冷等技术。
多缸设计可以提供更大的功率输出，因为每一个缸都可以独立工作，使得柴油机的工作更平稳。
涡轮增压可以提高进气压力，增加燃烧室内的空气密度，从而提高燃烧效率。
中冷则可以冷却进气空气，增加进气密度，进一步提高燃烧效率。
此外，船舶柴油机还通常配备燃油喷射系统、冷却系统、润滑系统和排气系统等辅助设备。
燃油喷射系统负责将柴油喷射到燃烧室中，确保燃烧的正常进行。
冷却系统用于冷却柴油机，防止过热。
润滑系统则负责给柴油机各个运动部件提供润滑油，减少磨损。
排气系统则将燃烧产生的废气排出船舶。
总结起来，船舶柴油机的工作原理是通过进气、压缩、燃烧和排气四个步骤将柴油燃料转化为机械能。
它的工作原理与汽车柴油机类似，但在设计上通常采用多缸、涡轮增压和中冷等技术，以满足船舶的高功率和高效率要求。
同时，船舶柴油机还配备了燃油喷射系统、冷却系统、润滑系统和排气系统等辅助设备，以确保柴油机的正常运行。
船舶管路系统基础知识
船舶管路系统基础知识船舶管路系统基础知识船舶管路系统简称船舶管系，是指保证船舶航行性能和安全，以及满足船舶正常运行和人员生活需要的管路系统。
包括管子及其附件、机械、器具和仪表所组成的整体。
船上的管路纵横交错，遍布全船。
现代大型船舶上有多达数十种管系，但概括起来，可将各种船舶管系分为以下两大类：(1)动力管系，又称动力系统。
是指为船舶动力装置服务的管路系统。
有燃油、润滑油、冷却水，压缩空气、蒸气和排气系统等。
(2)船舶通用管系，又称船舶系统。
是指为保证船舶的正常航行和安全以及船员、旅客生活所必需而设置的管路系统。
有压载水、舱底水、消防水、日用海淡水、通风和空调系统等。
本章主要介绍上述管路系统的组成、布置、用途和要求，另外还介绍一些相关的设施，如测深管、空气管、溢流管、船底塞等。
第一节船舶动力管系一、燃油系统燃油系统的主要任务是向主机、副机及锅炉提供数量足够和质量可靠的燃油。
1．燃油系统的组成、布置和要求燃油系统主要由燃油舱、沉淀柜、日用柜、驳运泵、调驳阀箱、分油机、粗细滤器、低压输送泵、加热设备及有关的管路和阀件等组成。
上述设备按其功能不同主要分为：注入、贮存、测量、驳运、净化、供应等几个部分。
(1)注入：在主甲板两舷设有带标准法兰的用以注入的直角截止阀。
标准法兰与舷外供油管的法兰对接，可实现预定的注入。
(2)贮存：燃油一般贮存在深油舱或双层底油舱柜中，油舱柜及系统的布置必须符合下列要求：①燃油舱柜尽可能布置成为船体结构的一部分。
布置于双层底内的燃油舱柜，如与滑油舱柜、淡水舱柜、锅炉水舱柜相邻布置时，应以隔离空舱隔开。
②燃油舱柜和管系不得直接位于锅炉或其他高温热表面的上方。
一般情况下应避免使用孤立架设的燃油柜。
③除轻油舱柜外都必须设有加温设备。
④燃油舱柜设有透气管与测深管，还必须有溢流管。
(3)驳运：系统中设驳运泵与调驳阀箱，以便将任一油舱柜的燃油驳至沉淀柜，或各油舱柜的调驳。
驳运泵有轻柴油与重油之分，并可互为替代。
船舶管系基础知识
船舶管系基础知识第一节船舶系统及管路一、船舶舾装的组成现代船舶是一种结构复杂、内部安装有大量机械和设备的水上运输工具。
按照目前的分类方法，船舶由三大部分组成，即船体结构、舾装和涂装。
而船舶管系是船舶舾装的一部分。
最基本的船舶舾装包括船舶动力装置、电力设备、通讯导航、系泊设备、救生设备、生活设施、为完成特定任务而装备的各种机械等。
例如集装箱船大舱内安装有导轨架，舱面上设有舱口盖；渔船设捕鱼、加工和冷藏设备；挖泥船设有挖泥装置、专用泥泵、泥门等；运输液化气体的船舶更装有各种特殊的设备。
二、动力装置的组成为船舶推进和其他需要提供机械能、电能、热能的成套装置叫船舶动力装置。
船舶动力装置一般由推进装置、辅助机械和管路系统组成。
1.推进装置推进装置是利用主机（柴油机、汽轮机、燃气轮机和核动力汽轮机等）将燃料燃烧得来的热能转变为机械能并通过轴系传递给推进器（螺旋桨），从而推动船舶前进，推进装置包括主机、齿轮箱、轴系和推进器。
2.辅助机械辅助机械一是为保证主机正常运转设置的各种机械设备，例如各种水泵及油泵、净油机、空气压缩机等；二是为保证船舶的航向、停泊、装卸和供应全船照明及机械动力的机械设备，如舵机、锚机、起货机、发电机、锅炉、货油泵和液货泵等。
3.管路系统管路系统亦叫管系或系统。
它的任务是保证船舶主机正常工作和船舶航行性能、安全及满足船上人员日常生活的需要。
船舶管路系统包括动力系统、船舶系统和特殊船舶的专用系统。
例如油船、挖泥船、化学品船和液化汽船等都设有特殊的专用系统。
三、系统和管路的定义在船舶工业中，“系统”和“管路”这两个名词的意义是不同的。
1. 系统“系统”是指用来流通某种工质或完成某种任务的管子、附件、机械、设备和器具的总称。
例如主机燃油系统就是指用来流通和供应主机燃烧的燃油的系统，它包括油舱、油柜、泵、滤器、净油机、加热器、粘度计、器、净油机、加热器、粘度计、流量计、流量计、流量计、管子、阀件和其他附件等。
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第五节排气系统
一、组成
船上排气系统的作用是将柴油机和锅炉的废气顺利地排出船外。
此外，排气系统还可以起到降低排气噪声的作用。
对于装运和拖运易燃、易爆等危险品货物的船舶，例如油船、工作船等，排气系统还要能够熄灭废气中的火星。
对于军用舰艇，考虑到隐蔽性也需要减少废气的可见度。
排气系统的组成是随着船舶的类型和大小而有差异，但一般有排气管、膨胀接头（补偿管）、废气锅炉、、消声器和换向调节阀等附件。
在废气涡轮后装有废气锅炉的柴油机上，一般都不再装消声器。
机舱中的排气管必须包扎绝热层，其厚度要保证其表面温度不超过60C,这不仅为了防止烫伤工作人员，同时也为了减少废气热量传到机舱里而使机舱环境温度升高。
几台发动机的排气管不能相互连接起来，因为这样会影响它们的正常工作。
在无法避免时，各排气管之间必须装设隔离设备，以防止运转发动机的废气倒灌进不工作的发动机中去，如图1-15。
图1-15
二、计算
1、排气量
柴油机的排气量，一般在柴油机的技术规格书中列出，一般估算：
q mg=α •Lo•β+β
式中：q mg－－柴油机排气量(kg／s)；
L o ――燃料1kg 燃油所需要理论空气量，一般为14kg/kg; β ――燃油耗量kg/s;
α——空气裕度系数，二冲程低速机为3.5~3.7，四冲程中速机为2.1~2.6。
废气体积流量q νg
=
γ
mg
q
式中： γ——废气平均密度(kg ／m 3)；
tmg ——排气管中废气平均温度(℃) t mg=
()212
1
g g t t + t g1——进排气管废气温度(℃)； t g2——出排气管废气温度(℃)； γo ——273K 时废气密度，可取1.3kg ／3
m ；
p ——排气系统中废气平均压力(MPa)。
2、流速
排气管中烟气流速： 二冲柴油机：25m/s~35m/s 四冲柴油机：40m/s~50m/s 主锅炉： 7m/s~l0m/s
辅锅炉： 15m/s~20m 按废气排量和选定流速可以确定排气管管径，但最后尚需计
算排气系统的阻力是否在柴油机允许的背压范围内，如果高于柴油机允许背压，则会对柴油机的输出功率有影响。
三、布置 1、一般要求
（1）排气管的布置应和烟囱、废气锅炉(或经济器)、消声器及火星熄灭器的位置统盘考虑，使排气管长度最短、 弯头最少、固定容易并安装方便。
（2）排气管上方(应考虑船舶摇摆的角度)应避免布置油管及油柜，以避免油滴泄漏至排气管上。
当不可避免时，应采取有效措施，确保不发生油滴落在排气管上。
（3）排气管及其法兰处应与燃油柜有一安全距离，建议不小于lm 。
燃油管与排气管之间也应有一定的距离，尤其要注意燃油管的连接法兰部位，应有措施防止法兰处可能因损坏而将燃油喷至排气管上。
（4）每台柴油机、每台锅炉的排气管应是独立的。
两台或两台以上的柴油机的排气通向共同的消声器、废气锅炉或废气经济器时，每根排气管应装设烟气隔离装置。
除了燃油／废气组合锅炉外，锅炉排烟管不能与柴油机的排气管相连通。
（5）对于一些较小的船舶，如柴油机的排气管拟在载重水线附近引出舷外时，应设有防止海水从排气管进入柴油机内的装置。
2、热膨胀
由于排气管温度较高，设计时必须注意管子的热膨胀。
钢管的线性热膨胀系数一般取为α=11.7x10—6m/m·K，故每升高100K管子将伸长约1.2mm/m。
为此，必须在排气管系中装设膨胀节。
一般采用不锈钢材质的波
形膨胀节。
选用波形膨胀节时必须使该膨
胀节的允许伸缩量大于该段管子的可能膨
胀量。
根据膨胀节的具体特性，有时也可
考虑一定的预压缩量。
一般，主机的增压涡轮机排气出口需
装一只膨胀节，然后在排气管向上的管段
上，每一个水平段及垂直段均装一只膨胀
节，并根据管子膨胀的方向，设置管子的
固定点，见图1-16。
图1.5.1 排气管示意图I 3．其他图1-16 主机+组合锅炉+消声器
（1）每台柴油机的排气管上必
须设有消声器。
消声量一般要求为25dB(A)，但挂德国旗船舶则要求35dB(A)。
见表1-10。
（2）对油船、液化气船和化学品船，以及需在油区码头、港口或装卸站运行的船舶，则柴油机的排气管及锅炉的排烟管，应装有火星熄灭器。
见表1-10。
图1-17 排气管示意图II
（主机+消声器、辅助炉＋循环泵）
图1-18 主机排气出口膨胀节及固定点图1-19 水平管段膨胀节及
固定点（弹簧托架）
图1-20 水平管段固
定点（弹簧吊架）。