高速柴油机与中速柴油机数据对比

世界两大船用柴油机巨头

世界两大船用柴油机巨头来源：《船艇·船舶工业版》2008刘贵浙作者：发表时间：2009-12-07 22:51:31 《船艇·船舶工业版》2008刘贵浙MAN B&w和W&rtsil&是世界船用柴油机的两大著名品牌。

在世界船用低速机市场，MANB&W品牌的占有率高达80％，W&rtsila品牌占16％；在世界船用中速机市场，Wartaila品牌的占有率达到38％，MANB&W 品牌占27％。

拥有这两大品牌产品的MAN柴油机公司和瓦锡兰公司在船用低、中、高速柴油机的设计、研发和售后服务等领域始终居于世界前列，保持着绝对垄断的地位。

一、MAN公司——世界船用低速机的霸主MAN柴油机公司(MAN Diese]SE)是德国曼恩集团的子公司之一，总部设在德国，是世界最主要的船用柴油机设计、开发和制造企业，在柴油机研制方面有百余年的丰富经验。

公司主要致力于新产品研发、出售专利技术、售前售后技术服务，同时也制造小缸径低速机和中、高速机等。

1历史沿革MAN柴油机公司拥有最悠久的柴油机生产历史，1897年德国工程师鲁道夫，狄赛尔(RudolfDiesel)在MAN柴油机公司的奥格斯堡(Augsburg)工厂发明了世界上第一台柴油机，英文“Diesel”即是以狄赛尔(Diesel)的名字命名。

1898年，鲁道夫，狄赛尔授权丹麦B&W公司(Burmeister&W&inA／S)生产柴油机。

丹麦B&w公司成立于1846年，总部位于丹麦哥本哈根，是丹麦一家大型船厂和领先的柴油机生产商。

该公司于1971年将船厂和柴油机制造分离为两个独立的公司，柴油机制造部分于]980年被德国曼恩集团收购，改名为MAN B&W 柴油机丹麦公司(MAN B&W Diese0 A／S)，而整个曼恩集团的柴油机业务由当时的MAN B&W柴油机公司(MANB&W Diesel AG)负责。

柴油机工作循环和主要性能指标

柴油机的工作循环和主要性能指标柴油机是将燃油的化学能转变为热能并将热能转变为机械能的动力机械，而这种能量的转换是在柴油机的每一个工作循环中完成的。

因此，工作循环完成的情况将直接影响到能量转换的完善程度，而柴油机的主要性能指标则是表示工作循环完成情况的参数。

对工作循环及工作过程进行分析和研究，可以了解影响柴油机性能的主要因素，掌握提高其性能的基本途径和具体措施。

柴油机的工作循环一．柴油机的两种示功图研究柴油机汽缸内的工作过程，首先要用仪表测量出能正确反映汽缸内实际情况的实验数据。

最常见的是测量汽缸的压力。

因为容易测量且测得工质压力后，利用热力学的基本公式，还能求出工质温度、内能、计算焓、功和热量等热力参数，这样就可以去分析各循环了。

***表示奇怪内工质压力变化的图形称为示功图。

其中包括p-V示功图和p-∮示功图两种形式，现结合柴油机的实际情况加以说明。

1．p-V示功图：汽缸内的工质压力随汽缸容积变化的图形叫p-V示功图，又称压力-容积图，也可看做压力与活塞位置的函数关系。

该图上曲线保围的面积相当于工质在一个循环内对活塞作的功，因此，习惯上称为示功图。

2．p-∮示功图：汽缸内的工质压力随曲柄转角变化的图形叫p-∮示功图。

P-V示功图不适于研究燃烧过程，因为燃烧过程发生在上止点附近，此时活塞运动速度（相当于汽缸容积变化速率）很慢，难以从p-V图上看出这一区间内压力变化的特点。

瑞以曲柄转角为横坐标就清楚了，这等于把上止点附近的压力变化图形展开，故又称展开示功图，在柴油机的性能研究中得到广泛的应用。

二．柴油机的理想循环在柴油机中，为了连续实现燃料化学能——热能——机械能的转换，需不断重复由进气、压缩、膨胀、燃烧和排气五个过程的循环，其时间进行情况十分复杂。

为了能用热力学的基本理论和公式分析研究柴油机的循环，需将实际循环理想化和抽象化。

基于热力学基本理论建立起来的柴油机循环称为理想循环并对它作了如下几点假定：（1）工质为理想气体：其分子量与比热同纯空气在物理标准状态时的相同。

世界船用主机发展一览

供稿人：ISTIS 供稿时间：2006-10-24世界船用主机发展一览大功率低速柴油机主要用于散货船、油船、集装箱船等大型远洋船舶。

随着世界造船重心转移，目前，日、韩两国低速机产量占世界产量60-70%以上，其中韩国低速柴油机年产量达1000万马力，并呈进一步上升趋势。

从产品市场占有率来看，以低速机为推进动力的2000吨以上船舶，MAN B&W公司和NEW SULZER公司的低速机产品占世界份额的90%以上。

近年来，MAN B&W公司通过向日本、韩国、中国的柴油机生产厂转让生产许可证，得到了迅速发展。

截止2004年6月，该公司已生产或订出低速柴油机达1080台，其中日本制造占44%，韩国占43%，中国占13%。

中速柴油机及中高速柴油机，基本用在各类内河航运船舶、近海航运船舶、工程船舶及舰船上。

世界中速柴油机生产厂家有苏尔寿、瓦锡兰、马克、MAN B&W 、MTU、洋马、卡特彼勒等，其中MAN B&W和瓦锡兰两大柴油机公司主机产量占世界的75%以上。

高速机则以MTU、Deutz MWM、Caterpiliar等公司为主。

世界船用柴油机制造业具有以下几个发展特征：超大量投入。

柴油机发展，一般的投入不能满足迅速发展市场需求。

如New Sulzer，90年代策略总投资6000万瑞士法郎，是1993年净收入的两倍。

产生的效益则是每年以20%以上的速度递增。

集团联合，资本集中。

80年代初，MAN和B&W组成新集团公司，1992年又与MTU公司取得Pielstick公司剩余股份；Wartsila将法国SACM、荷兰Stork等柴油机公司纳入旗下，1996年，与New Sulzer合并；同年美国Caterpillar与德国Mak公司联合。

在日本，三菱重工与赤坂机厂、神户机厂和Ube工业公司形成协作，三菱把中型UE机生产从横滨机厂转至神户机厂，使神户机厂集中生产中型机，横滨机厂专门从事大型机生产；三井造船的新泻铁工厂经过资产重组与机构改革，将重点生产具有世界水平的20FX型高速柴油机等。

柴油机的基础知识

柴油发动机基础知识
2、上、下止点
活塞顶面离曲轴回转中心最远处为上止点；活塞顶面离曲轴回转中心最近处为下止点。在上、下止点处，活塞的运动速度为零。
图1-11
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3、活塞行程
上、下止点间的距离S称为活塞行程。曲轴的回转半径R称为曲轴半径。对于气缸中心线通过曲轴回转中心的内燃机，其 S=2R。
图1-17
柴油发动机基础知识
第三节：柴油机的工作原理
柴油发动机基础知识
一、四冲程柴油机工作原理
• 四冲程柴油机是曲轴旋转两周（即转720度）完成一个工作循环，它的工作过程可表述为：活塞下行时，气缸内吸入新鲜空气，以提供燃料燃烧时所需的氧气。然后活塞上行，对空气压缩，使之压力温度升到柴油燃点以上，此时喷入气缸的柴油立即着火燃烧产生热能，高温高压气体推动活塞下行而作功，并通过连杆曲轴转换为机械能从飞轮输出。最后活塞上行将燃烧后的废气排出气缸。这样周而复始重复进行上述过程就形成柴油机连续旋转。因此，柴油机的实际工作过程是由进气、压缩、燃烧、膨胀、排气五个过程组成的。如果联系到活塞运动规律，可划分为：进气、压缩、作功、排气四个冲程。
图1-12
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4、气缸工作容积
上、下止点间所包容的气缸容积称为气缸工作容积。一般用Vh表示：
式中： D－气缸直径 S－活塞行程单位：mm
图1-13
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5、排量
多缸柴油机所有气缸工作容积的总和称为柴油机排量。多缸柴油机各气缸工作容积的总和，称为柴油机排量。一般用VL 表示：VL＝Vh×i，式中：Vh－气缸工作容积；i －气缸数目。
柴油发动机基础知识

柴油性能评价指标

柴油的燃烧性、蒸发性、流动性、安定性、腐蚀性与洁净度1 柴油的燃烧性柴油的燃烧性好是指喷入燃烧室内与高温空气形成均匀的可燃混合气之后，能在较短的时间内发火自燃，并正常地完全燃烧。

1.1 柴油机内燃料的燃烧过程柴油在发动机内的燃烧过程，从喷油开始到全部燃烧为止，大体可分为四个阶段。

其气缸中压力与活塞所处位置（用曲轴的转角来表示）的关系如图1所示。

（1）滞燃期（发火延迟期）滞燃期是指从喷油开始（图1中A点）到混合气开始着火（图1中B点）之间的一段时间。

这个时期极短，只有1～3ms。

在这一时期的前段，柴油喷入气缸后进行雾化、受热、蒸发、扩散以及与空气混合而形成可燃混合气等一系列燃烧前的物理准备过程，所以，这段时间又称为物理延迟。

在这一时期的后段，燃料受热后开始进行燃烧前的氧化链反应，生成过氧化物，过氧化物达到一定浓度便自燃着火，这就是化学延迟。

这两种延迟互相影响，在时间上是部分重叠的。

滞燃期虽然很短促，但它对发动机的工作有决定性的影响。

因为在这一时期结束时，气缸内已积累了一定量的柴油，而且经过了不同程度的物理的和化学的准备，一旦发火后，燃烧极为迅速。

由此可见，滞燃期越长，发火前喷入的柴油越多，自行发火后，大量柴油在气缸内同时燃烧，会导致气缸内的压力和温度都急剧升高，造成发动机工作粗暴，甚至出现敲缸现象。

因此，缩短滞燃期有利于改善柴油机的燃烧性能，这就要求燃料具有较低的自燃点，发动机应具有较高的压缩比以及较高的进气温度等等。

（2）急燃期这是指发动机中柴油开始燃烧（图1中的B点）直至气缸中压力不再急剧升高为止（图1中的C点）的时间。

在急燃期内，燃料着火燃烧，其燃烧速度极快，单位时间内放出的热量很多，气缸内温度和压力上升很快，压力升高速率的大小对柴油机的工作影响很大。

急燃期中，压力上升的速率取决于滞燃期的长短，滞燃期越短，发动机的工作越柔和，如滞燃期过长，着火前喷人的柴油积累过多，一旦燃烧起来则温度、压力就会上升过快。

柴油机分类方法和类型

柴油机分类方法和类型Diesel engines are often classified based on their speed, size, and method of fuel injection. 柴油机通常根据其转速、尺寸和燃油喷射方法进行分类。

High-speed diesel engines typically operate at speeds greater than 1,000 RPM, while medium-speed diesel engines operate at speeds between 300 and 1,000 RPM. 高速柴油机通常以1,000转/分钟以上的速度运行，而中速柴油机的运行速度在300到1,000转/分钟之间。

Low-speed diesel engines, on the other hand, operate at speeds below 300 RPM. 另一方面，低速柴油机的运行速度低于300转/分钟。

In terms of size, diesel engines are classified as small, medium, or large based on their power output and usage. 就尺寸而言，柴油机根据其输出功率和用途被分为小型、中型或大型。

The method of fuel injection can also be used to classify diesel engines into categories such as direct injection, indirect injection, and common rail injection. 燃油喷射方法也可以用来将柴油机分类为直接喷射、间接喷射和共轨喷射等类别。

Furthermore, diesel engines can be categorized based on their application in various industries and vehicles. 此外，柴油机可以根据其在各种行业和车辆中的应用来进行分类。

第三节柴油机的性能指标和工作参数(精)

1平均有效压力:柴油机在每一工作循环每单位气
缸工作容积所作的有效功,p e。
p e =P e /Cni
p e =p i ηm
2平均机械损失压力p m
p m =P m /Cni
p e =p i -p m
目前船用柴油机的平均有效压力p e的范围如下表
所示。机型
p e (bar非增压~9.2四冲程
增压~30非增压~7.0
位气缸工作容积的指示功。
3平均指示压力p i的影响因素:循环供油量或负荷
大小,燃烧质量。
4平均指示压力p i的数值范围
机型
p i (bar非增压~11.2四冲程
增压~37.5非增压~9.5
二冲程增压~20.3
2指示功率P i
1指示功率是指柴油机气缸内的工质在单位时间内
所作的指示功(kW。
柴油机的每个气缸每工作循环工质所作的指示功为
1定义1假定一个数值不变的压力作用在活塞
上,在一个膨胀行程内所作的功与一个工作循环的
指示功L i相等,
这个假想的压力就称为平均指示压
力。
图1-14
L i =p i ·A ·S ( N ·m或J
p i =L i /(A ·S =L i /V s (N/m 2
或P a
2定义2平均指示压力p i是一个工作循环中每单
第三节柴油机的性能指标和工作参数
柴油机的性能:动力性、经济性、运转性、可靠性
和耐久性
动力性和经济性指标:指示指标和有效指标两类
柴油机的工作参数:表征机械负荷、热负荷、基本
结构和强化程度等性能。
一、指示指标
指示指标:平均指示压力p i、指示功率P i、指示热
效率ηi和指示燃油消耗率b i。

船用燃油的性能指标

船用燃油的性能指标船用燃油主要是用于柴油机和锅炉，因此油料范围属于柴油类、残油类及两者混合的船用燃料油（又名重油）。

由于各个地区原油性质不同，原油加工技术各异，因此各个国家对油质的要求规定也不同，这样就对燃油提出一些共性的要求，集中反映在燃油的性能指标上，要求既能保证机器安全运行，又利于各国等级标准间相互套换，替代使用。

燃油的物理化学性能指标有二十多个，分别从不同方面反映燃油的品质。

根据其对柴油机工作的影响，大致可以分成三类：1）与燃烧性能有关的有：十六烷值、馏程、粘度、比重、热值。

2）与燃烧产物成分有关的有：硫分、灰分、钒和钠的含量、残碳、沥青质、胶质。

3）与管理工作有关的有：浊点、凝点、倾点、闪点、自燃点、机械杂质、水分等。

分别介绍如下：1.十六烷值（Cetane number）十六烷值是表示发火性能的指标。

燃油的自燃性越好，它在燃烧前需要的物理、化学准备时间（滞燃期）越短。

以烷烃组成的燃油，发火快，燃烧压力升高速度相对比较平稳。

以芳香烃组成的燃油，着火延迟期长，由于滞燃期内积累已分裂和汽化的燃料较多，一旦燃烧起来，压力急剧升高，且最大爆发压力也高，柴油机运行时相对比较粗暴。

柴油的十六烷值与化学组成的关系，见表一。

高速柴油机使用燃油的十六烷值应在40-60间。

十六烷值过低，会使柴油机工作粗暴；十六烷值过高，会发生热分裂，产生游离碳，造成排气冒黑烟。

中速柴油机使用燃油的十六烷值应在35-45间。

低速柴油机使用燃油的十六烷值应25-35间。

中速和低速柴油机燃烧时间比较比高速柴油机燃烧时间要相对长得多，例如转速为1500r/min时，燃烧时间为0.003s；转速为120r/min时，燃烧时间为0.004s。

在实践中，一般燃油都能满足中速、低速柴油机燃烧速度的需要，特别是低速柴油机，在直接使用残油燃烧过程中，不会发生特殊困难。

所以世界各国船用燃料油规格中都不列十六烷值这一指标。

十六烷值只是高速柴油机（指直接喷射式、且不带预燃室式）使用轻柴油的一个性能指标。

船用中速柴油机凸轮轴故障原因及分析

一、柴油机凸轮轴定义与应用船舶柴油机中的凸轮轴是仅次于曲轴轴系的重要基础轴类传动部件，凸轮轴的组成主要由进排气凸轮、偏心轮、支承轴颈、以及凸轮轴驱动齿轮等组成；凸轮轴主要作用是控制柴油机进气阀、排气阀的开合动作，喷油器起喷正时，以及空气分配器的驱动，附加带动调速器等其他附件的传动轮做同步运动，为燃烧室正常工作提供先决条件[1]。

二、引起船用柴油机凸轮轴系统故障的主要原因凸轮轴故障现象主要有凸轮轴工作面点蚀、磨损、塑性变形，凸轮轴表面裂纹和凸轮轴整体弯曲变形等，而引起凸轮轴故障有多种原因，现总结归纳船用凸轮轴故障原因主要从三个重要环节进行原因分析：第一方面是从加工制造环节和凸轮轴结构形式的选用进行分析。

图1 凸轮轴剖视图众所周知，凸轮，见图1，应该保证具有很高的轮廓精准度，相位角度、良好的耐磨性、工作表面较小的表面粗糙度以及足够的刚度和抗冲击能力。

第二方面是从安装环节进行分析，为保证凸轮轴在整个柴油机系统中能够可靠工作，安装工艺同样不可忽视，凸轮轴各配合部件要严格按照柴油机技术规格书中凸轮轴规定的装配尺寸公差来进行安装，比如：止推片调整轴向间隙；力矩扳手按标准值紧定螺栓；确保齿轮和凸轮轴锥面清洁和干燥；凸轮轴转速正时轮附件齿后的第一个齿的中心线应准确对准主转速正时传感器的中心线；安装凸轮轴时曲轴和凸轮轴正时定位销的找正方法。

第三方面是从凸轮轴日常管理进行分析，柴油机管理人员落实检查制度不到位，仅仅存在于检查燃油、滑油、冷却水、更换滤芯滤器、各油路水路阀门位置、主机系统供电等日常启机环节，对凸轮轴道门盖内部情况长时间疏于观察。

所以一旦出现柴油机动力衰减伴随油耗增加因凸轮轴导致此现象时，往往更换意义大于修复。

原因还有以下方面：（1）故障原因判断失误或者仅调整气阀间隙和喷油正时后继续使用，凸轮表面长时间工作加剧磨损。

（2）在润滑系统原因的情况下，因为凸轮轴部位基本处于在整体润滑系统中较为劣势的位置，即使是进行设计的液体动压润滑机构，在启动、停车或载荷剧烈变动时，也会短时间处于局部边界摩擦状态[2]。

第三章内燃机的主要技术指标

4）升功率
PL
Pe p n We me Vs i 30 Vs i t
PL pme n
汽油机习惯上用升功率 PL 表示其强化程度现代汽油机 PL≥50kW/L 如：Santana2000 PL=74kW/1.8L Passat1.8 PL=91kW/1.8L Passat1.8T PL=110kW/1.8L 柴油机习惯上用平均有效压力 pme 表示其强化程度，pme=0.6~3.0 MPa 柴油机 pme 较高，但转速相对较低， PL 不如故汽油机高平均有效压力、升功率，各发动机能类比，是衡量发动机动力性和强化程度的一个很重要的参数。
①增加快速加载烟度测试（ELR）。 ②适用于额定功率不大于85kW的柴油机。 ③适用于单缸工作容积小于0.7L、额定转速大于3000r/min 的柴油机。 ④ 对于燃气发动机或安装了先进的排气后处理装置的柴油机
内燃机排放—欧洲指标排放标准欧Ⅰ 欧Ⅱ 欧Ⅲ 欧Ⅳ 欧Ⅴ 执行年份 1992 1996 2000 2005 2008 NOx(g/kW· h) 9 7 5 3.5 2 PM(g/kW· h) 0.4/0.61 0.15 0.1 0.02 0.02

We=（2n/60）× Ttq
Pe=（n/30）× Ttq ×10 Ttq 为有效扭矩。
N· m/s
kW
有效功率可以利用测功器测定，水力测功器可先测出有效扭矩Ttq ，再用上式计算出有效功率。
各种用途内燃机的运转特点
3.1.2 标定功率内燃机出厂时铭牌上写明厂方标定的有效功率。 ① 15分钟功率：内燃机允许连续运转15分钟的最大有效功率。汽车爬坡功率和军用车辆及快艇的追击功率。 ② 1小时功率：内燃机允许连续运转一小时的最大有效功率。船用主机，工程机械和机动车的最大使用功率。 ③ 12小时功率：内燃机允许连续运转12小时的最大有效功率。可作为工程机械，机车和拖拉机正常使用功率。 ④ 持续功率：内燃机允许长期运转的最大有效功率。可作为长期连续运转的远洋船舶，发电站，和农林排灌内燃机的持续使用功率。

高速船用柴油机的功率标定与船舶动力的选型

(./!).) 次方关系 ! 在滑行阶段功率与转速成大约 (.!!(.$ 次方关系 ! 见图 ( 中曲线 ) 和曲线 ’ & 此类用途的船舶大都在近海岸 %
( 排水型船舶 ) 半滑行型船舶 ’ 滑行型船舶 ! 水翼型船舶
港口以及江河湖泊中使用 & 船舶动力的负荷率为 )"# !$"# ! 典型的年总运行时间不超过 ’ """ && 此类用途的柴油机一般在使用时标定功率限制
油机的限制特性曲线和工作范围 " 图中黑线示出了最大功率限制线 $ 它包括了最大燃烧压力限制 ! 涡轮增压器的一些限制等 %! 最大烟度限制线 ! 最低工作转速限制线 ! 最高工作转速限制线以及最低负荷限制线等 " 限制线内 $黑线内 % 就是允许的工作范围 # 图中的 !/ "/ #/ * 曲线是不同船舶的理论推进特性曲线 " 船舶特性与船舶的型式 ! 种类 ! 结构参数以及减速齿轮箱的速比 # 螺旋桨的结构参数等有关 " 一般船舶螺旋桨特性线的功率与转速成约 # 次方的关系# 而滑行型船舶在滑行状态功率与转速成约为
! 排水型船舶 " 半滑行型船舶 # 滑行型船舶 * 水翼型船舶
图"
高速船用柴油机的限制特性和工作范围
现代高速船用柴油机为了安全可靠地工作并达到规定的使用寿命# 对柴油机的最大功率加以限制 " 影响柴油机最大功率的限制因素有许多 # 主要有柴油机气缸允许的最大燃烧压力 ! 涡轮增压器所允许的极限转速 ! 柴油机极限排气温度 ! 涡轮增压器的喘振 ! 柴油机的最高工作转速限制 ! 最低工作转速限制 ! 最低工作负荷限制等 -"." 对不同的柴油机 # 其限制因素不同 " 图 " 列出了 ! 台高速船用柴

柴油机知识

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。

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。

课程：船舶柴油机学年第_ _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V h：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）V C：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V h与燃烧室容积V C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：气缸总容积Va与燃烧室容积之比。

各种交通工具的燃料差别

潜艇火箭地铁一般用电汽车燃料主要指汽油机（点燃式发动机）用燃料和柴油机（压燃式发动机）用燃料，他们目前是当前汽车运行的主要动力来源。

随着全球经济的发展，汽车保有量逐年增加，汽车尾气对环境的污染也日益严重，已成为空气污染的主要来源之一。

因此，汽车制造商在不断完善发动机的燃烧系统，采用先进的电子控制技术和高性能的污染净化装置，使用无铅汽油的同时，还不断投入巨额资金，研制污染排放少、又利于环境保护的代用燃料和代用燃料汽车。

就世界范围而言，最成功的代用燃料是液化石油气（LPG）和压缩天然气（CNG）。

上世纪80年代后，各种代用燃料汽车及电动汽车成了研究开发清洁燃料的热门。

汽油是目前世界上普遍使用的汽车燃料,为了减少对吓境的污染和节省日益减少的石油资源,世界国都在大力寻找新的汽车用嫩料。

使用氢嫩料。

日本日产汽车公司研制了一种以氮为燃料、时速可达IOOkm的新型汽车。

这种汽车利用甲基环乙烷反应产生的氢气,另一种生成物甲苯被储存在车内的另一个箱里.并可转换为碳氢化合物被再次使用。

英国也耗费巨资开展氢燃料汽车的研制。

使用天然气。

天然气资源丰富,价格远低于汽油,对环境污染也小,因此不少国家都在进行利用天然气作汽车嫩料的试验,有的已进入实用阶段。

利用太阳能。

日本一家公司研制的太阳能汽车时速可达IOOkm,使用的太阳能电池采用了单晶硅电路板,输出功率l.4kw,光电转扩丰为19.3%另一家公司研制的太阳能汽车使用了640块转换率为13.5%的多晶硅太阳能电池。

在阴天或夜间,太阳能汽车靠高容量镍福或镍铅蓄电池储存为电能驱动。

使用电能。

原苏联的工程师设汁了一种感应电力汽车,把互感器一分为二,带有金属芯的初级线圈埋入地面,次级线圈放在汽车的能量接收器中,汽车靠从路面感应到的电能驱动。

以前有用前进做过燃重油试验，也有搭载煤气发生炉的烧煤气试验车但是重油有个很讨厌的缺点是容易结垢，特别是燃烧不良的时候油烟极容易在锅板上形成厚重的油垢，影响传热且容易造成锅炉变形。

中高速船用柴油机燃用重油的应用

一重油理化特性及对柴油机的影响0 # 柴油属于轻质燃料,是石油的直馏产品, 主要是从原油中以常压、减压蒸馏法生产的轻质燃料;重油由直馏残渣油与二次加工柴油按一定比例调和而成。

炼油厂商对原油采取二次精炼的炼制工艺,以炼取更多的轻质成品油,故剩余渣油的分量减少,以渣油为主要组成的重油所含杂质相应增加。

0 # 柴油和两种常用的船用重油的理化特性见表1。

从表1可知,重油的粘度、灰分、硫分、残炭、机械杂质较轻油有明显增加,这是重油和轻油最大的区别。

1.粘度增加对柴油机的影响燃料粘度在很大程度上可以决定柴油机气缸内形成燃料流的性质和喷射深度。

粘度太大的燃油会形成大油滴燃料流,并且喷射深度大,会引起燃料喷雾恶化,使油气混合物产生不均衡性,不能充分燃烧。

较高的粘度主要影响燃油泵送、净化处理和雾化,增加气缸套和活塞环磨损;还会造成喷油压力过高,导致燃油系统零部件机械应力过高,甚至损坏高压油泵、滚轮和凸轮轴。

2.硫含量增加对柴油机的影响硫含量显著增加是重油的主要特性之一。

硫含量反映燃油中所含硫的质量分数高低。

液态硫化物对燃油喷射系统有腐蚀作用,同时还会增加喷油孔积炭。

燃烧产物中的SO3和水蒸气( H2O) 会生成硫酸附着在缸壁表面,产生强烈的低温腐蚀。

同时SO3 能加速碳氢化合物聚合而结炭,此结炭较硬不易清除,增加气缸套和活塞环的磨损。

硫燃烧后生成的SO2是柴油机排放的主要有害成分。

中高速柴油机不另外使用汽缸油,直接用系统机油,采用飞溅润滑,硫的酸性生成物会渗入润滑系统,使润滑油的总碱值迅速降低。

3.机械杂质和灰分增加对柴油机的影响燃油中的机械杂质会导致油路和过滤器堵塞,因而使柴油机的燃料供给中断,发生停车事故。

燃油中如果混有砂子或其他硬质颗粒,则会造成高压油泵及喷油嘴严重磨损。

灰分相当于磨料,易造成高压油泵和喷油器损坏,加剧气缸套磨损,排气门密封面磨损和增压器叶片及气道积垢。

灰分变成积炭,将大大增加积炭的坚硬性和磨蚀性。

1-5第五节柴油机的主要性能指标

第五节柴油机的主要性能指标一、动力性和经济性指标柴油机的主要性能指标包括动力性和经济性两个方面的指标。

它们既是反映柴油机工作循环完善程度的参数，更是评估柴油机性能的主要依据。

动力性和经济性指标分别从量和质两个方面来评价柴油机的性能。

它们又可以分成指示指标和有效指标两类见表1-5-1。

表1-5-1动力及经济性指标指示指标有效指标动力性 p i －平均指示压力 p e －平均有效压力 N i －指示功率 N e －有效功率经济性ηi －指示热效率 ηe －有效热效率 g i －指示燃油消耗率g e －有效燃油消耗率指示指标是以实测的示功图所表示的一个循环所作的功——指示功为基础的（从示功图求出来的），它们表征气缸内部工作情况，其优劣取决于气缸内部实际工作循环进行的完善程度（包括不完全燃烧、燃烧延迟、气体泄漏、气缸壁传热损失等）。

有效指标是以在柴油机输出轴上所得到的有效功为基础的，它扣除了柴油机内的一切损失，其优劣取决于工作循环进行的完善程度外，还得取决于机械损失的大小，它是评定柴油机工作性能的最终指标。

1. 指示指标 1）平均指示压力p i如果我们已测得示功图如图1-5-1所示，燃烧膨胀过程曲线与压缩过程曲线所包围的面积即表示指示功L i 。

泵气功（泵气损失）示功图上测不出，指示指标不考虑，放在有效指标考虑。

平均指示压力p i ：是一个假想的作用在活塞上的数值不变的压力，它推动活塞一个行程所作的功与一个工作循环的指示功L i 相等（如图1-5-1）。

即： FS p L i i = （N·m 或J ）所以 S i i V L p =（N/m 2或Pa ）（1-5-1）式中：p i ——平均指示压力，Pa ； F ——活塞面积，m 2； S ——活塞行程，m ；V S ——气缸工作容积，m 3。

图1-5-1平均指示压力p i 示意图由式（1-7）可见，平均指示压力p i 又可以看成单位气缸工作容积每一工作循环的指示功。

柴油发电机组的输出转速、功率和燃油消耗率

2014年02月07日
潍坊华全动力机械有限公司
柴油发电机组的输出转速、功率和燃油消耗率
小型柴油机的转速可达3000r.p.m以上。而我们提供的柴油发电机组用的柴油机的转速一般为1500r.p.m .柴油机转速一般有下列四种状况：（1）额定转速或标定转速：最大油门时，允许柴油机全负荷工作的最高转速，在此转速下，柴油机可以根据功率标定情况适时运转。（2）最高空转转速：最大油门时，柴油机不带负荷时的最高转速。一般高出额定转速5～10％。在此转速下，
2014年02月07日
潍坊华全动力机械有限公司
柴油发电机组的输出转速、功率和燃油消耗率
其工作转速也不同。车用一般为高速，工程机械用一般中高速，固定用途一般为中低速。如道依茨F8L413F风冷柴油机，车用转速一般为2300～2500r.p.m；工程机械用转速一般为1800～2300r.p.m；发电机组用转速为 1500（50HZ）～1800r.p.m（60HZ）。 2．输出功率柴油机的输出功率，是直接反映柴油机动力性能的指标，是柴油机的主要参数之一。我们通常所说的柴油机功率
2014年02月07日
潍坊华全动力机械有限公司
柴油发电机组的输出转速、功率和燃油消耗率
调整状态下得到的，实际使用时，每台柴油机只能根据主要用途进行调整，即只有一种标定功率。 3．燃油消耗率（ge）柴油机的燃油消耗率是一个反映柴油机经济性能的重要指标，它反应的是单位时间内每千瓦功率所消耗的燃油量，是一个在试验室里测量计算的相对指标。在柴油机试验台上，通过测量柴油机的功率和单位时间
2014年02月07日
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柴油发电机组的输出转速、功率和燃油消耗率

船舶主机管理中重要数据

船舶主机在管理中的重要数据1. 二冲程柴油机换气过程所占曲轴转角一般为130~150°。

2. 低速柴油机n≤300r/min，Vm＜6m/s；中速柴油机300＜n≤1000r/min，Vm=6~9m/s；高速柴油机n＞1000r/min，Vm＞9m/s。

3. 按增压压力的高低，低增压的增压压力(绝对压力)约为≤0.15MPa；中增压的增压(绝对压力)约为0.15~0.25MPa；高增压的增压压力(绝对压力)约为0.25~0.35MPa；超高增压的增压压力(绝对压力)约为＞0.35MPa。

4. 串联增压系统当废气涡轮增压器完全损坏不能供气时，往复扫气泵仍可使柴油机工作转速达到标定转速的70％～80％；串联旁通增压系统当增压器损坏不能供气，靠活塞下部的泵气作用，仍能使柴油机转速达到标定转速的70％。

5. 为保证燃油正常流动，燃油的最低温度必须高于浊点；燃油的最低使用温度应高于浊点3～5℃；凝点<倾点2～7℃；凝点<浊点5～10℃；燃油的凝点、浊点及倾点温度值大小比较：浊点>倾点>凝点。

6. 为了保证喷油器针阀与针阀座可靠的密封性,要求折阀密封环带的宽度在0.3~0.5mm且位于针阀锥面上边缘。

7. 喷油器的喷油嘴喷孔直径磨损变大10%以上时就只能报废处理。

8. 低速机在滞燃阶段喷到缸内的燃油占循环喷油量15%~30%。

9. 通常理论燃烧过程的最高爆发压力发生的相位应该是上止点后10︒~15︒曲轴转角。

10. 按照对柴油机燃烧过程的“及时”要求，其燃烧持续期应控制在上止点后的范围是40︒CA(曲轴转角)。

11. ISO把滑油按40℃时的运动粘度cSt的数值分成18个等级；API分类法按油品质量和适用机型特点把滑油分为4个质量等级。

12. 当燃用硫分S＞2.5％的燃油时，其气缸油的TBN通常是65～70（单位：mgK0H/g）。

13. 现代超长行程二冲程柴油机的气缸油所选用的SAE粘度等级是SAE50，TBN是TBN70。

高速柴油机对柴油性能的要求

高速柴油机对柴油性能的要求发布时间:2010-07-01 来源:为保证柴油在高速柴油机中能正常燃烧，要求柴油具有良好的燃烧性、良好的低温流动性、适宜的黏度、良好的蒸发性和氧化安定性，对柴油机零件无腐蚀作用，不含机械杂质和水分。

1．良好的燃烧性良好的燃烧性能是指柴油喷入柴油机燃烧室与高温空气形成均匀的可燃混合气之后，能在较短的时间内发火自燃并正常地完全燃烧的性能。

十六烷值是评定柴油自燃发火性能的指标，指和柴油发火性相同的标准燃料中所含十六烷体积的百分数，是在规定的单缸柴油机(十六烷值机)中测定的。

柴油的十六烷值高低由柴油的化学组成和馏分组成决定。

十六烷值高，表明该燃料在柴油机中的发火性能良好，滞燃期短，燃烧均匀且完全，燃烧后压力上升平稳，工作比较柔和，柴油机启动性能较好。

据试验，使用十六烷值为53的柴油，柴油机在3s内即可启动，而使用十六烷值为38的柴油却需要45s才能启动。

反之，柴油的十六烷值越低，柴油机的工作则越粗暴，启动性就越差。

工程机械所用高速柴油机的柴油十六烷值一般不低于40~50。

需要说明的是，十六烷值过高也不好，当超过65时，柴油分子量加大，馏分较重，柴油的凝点较高，蒸发性差，易裂化以致燃烧不完全，排气冒黑烟，燃油经济性下降。

2．良好的低温流动性柴油的低温流动性直接关系到柴油机供油系统能否向喷油器正常供油的问题。

低温流动性差的柴油，会造成低温下供油中断，不能保证柴油机在低温下正常工作，因此，柴油的低温流动性是柴油机能否在低温下正常工作的基本保证。

我国的柴油牌号就是按柴油的低温流动性来区分的。

评价柴油低温流动性的指标有3个：凝点、浊点和冷滤点。

柴油的凝点：柴油凝点即柴油失去流动性时的温度。

指柴油装入规定的试管、将其倾斜45°、经过1min液面不发生移动时的温度。

柴油凝点的高低影响柴油在低温下的使用、装卸和运输，我国的轻柴油就是按照凝点划分牌号的。

目前执行的标准为GB/T19147-2003《车用柴油标准》，该标准中柴油的牌号分为10号、5号、0号、-10号、-20号、-35号、-50号柴油，它们的凝点分别为10℃、5℃、0℃、-10℃、-20℃、-35℃、-50℃。