柴油机基本知识
柴油发电机组的基础知识
答：1）一旦市网发生停电，机组即会自动启动，以加快人工送电时间；
2）若在空气开关的前端接出照明线还可以保证机房照明不受停电的影响，以方便操作人员工作；
41、 国产发电机组的通用符号GF代表什么意思？
答：代表二重意思： a) 工频发电机组即适合我国通用功率50HZ的发电机组。 b) 国产发电机组。
30、 什么汽油机发动机的燃料需汽油、机油混配？
答：二冲程汽油发动机。
31、 两台发电机组并机使用的条件是什么？用什么装置来完成并机工作？
答：并机使用的条件是两台机瞬间的电压、频率、相位相同。俗称“三同时”。用专用并机装置来完成并机工作。一般建议采用全自动并机柜。尽量不用手动并机。因为手动并机的成功或失败取决于人为经验。笔者以20多年从事电力工作的经验斗胆放言，柴油发电机手动并机的可靠成功率等于0。决不能以市电大电源系统可用手动并机的概念来套用小电源系统，因为二者的保护等级完全不一样的。
简算公式为：I（A）= 机组额定功率（KW）* 1.8
17、 视在功率、有功功率、额定功率、最大功率、经济功率之间的关系？
答：1）视在功率的单位为KVA，我国习惯用于表达变压器及UPS的容量。
2）有功功率为视在功率的0.8倍，单位是KW，我国习惯用于发电设备和用电设备。
3）柴油发电机组的额定功率是指12小时可连续运行的功率。
12、 有一台电梯起动电机为22KW，应配多大的发电机组?
答: 22*7=154KW（电梯为直接带负荷启动机型，瞬间启动电流一般为额定电流的7倍，才能保证电梯作匀速运动）。（即至少应配154KW的发电机组）
13、 发电机组的最佳使用功率（经济功率）如何计算？
柴油机基本知识
根据英国劳氏船级社统计，1985年全世界制造的船舶中（2000t以上）以柴油机作为推进装置者占99.89％，而到1987年100％为柴油机船。船用主机经济性、可靠性、寿命是第一位，尺寸、重量是第二位，低速机适用作船用主机，大功率四冲程中速机适用作滚装船和集装箱船，中、高速机适用作发电机组。柴油机通常具有以下突出优点：
进气系统主要由空气滤清器、进气管件、气缸盖内的进气道、进气阀、气阀弹簧、摇臂、顶杆、凸轮轴和凸轮轴传动机构等所组成，用来在规定的时间内向气缸内充入足够的新鲜空气。
排气系统主要由排气阀、气阀弹簧、摇臂、顶杆、凸轮轴和传动机构以及排气管、排气消音器等组成。用来在规定时间内将气缸内作功后的废气排入大气。
（1）经济性好。有效热效率可达50％以上，可使用廉价的重油，燃油费用低。
（2）功率范围宽广，单机功率从0.6kW～45600kW，适用的领域广。
（3）尺寸小，重量轻，有利于船舶机舱布置。
（4）机动性好。起动方便，加速性能好，有较宽的转速和负荷调节范围，可直机作功更完善，必须在进气过程尽可能多吸入新鲜空气。进气阀开启始点至上止点的曲柄转角叫做进气提前角。下止点到进气阀关闭位置的曲柄转角叫做进气延迟角（利用惯性进气）。整个进气过程所占的总角度约为220～250°CA。
第二冲程──压缩冲程
这一冲程的任务是压缩第一冲程吸入的空气，提高空气的温度与压力，为柴油机燃烧及膨胀作功创造条件。活塞从下止点向上运动，自进气阀关闭开始压缩，一直到活塞到达上止点为止。活塞上行，气缸容积减少，缸内气体压力和温度随之升高，到达压缩终点时，压力增高到3～6MPa，温度升至600～700℃（柴油的自燃温度为270℃左右），通常压缩终点的气体压力和温度分别用Pc和tc表示。
柴油机必须经过进气、压缩、燃烧、膨胀和排气五个过程才能完成了一个工作循环。然后不断重复进行这些过程，使柴油机持续工作。
柴油机知识
什么是柴油机：以柴油为燃料，利用空气在气缸内被压缩产生的高温高压，使喷入气缸的柴油自燃，并且膨胀作功的内燃机。
常用术语•上止点：活塞顶部离曲轴旋转中心最远的位置。
•下止点：活塞顶部离曲轴旋转中心最近的位置。
•活塞行程：活塞由一个止点到另一个止点所移动的距离，常用S表示，S=2R。
•气缸的工作容积：在一个气缸里活塞从上止点到下止点所扫过的容积。
•燃烧室：活塞处于上止点时，活塞顶面与气缸盖底面和气缸套壁所围成的空间。
•燃烧室容积：活塞处于上止点时，活塞顶部以上的空间叫做燃烧室容积。
•气缸总容积：活塞处于下止点时，活塞顶部以上的全部空间，也就是气缸的工作容积与燃烧室容积之和。
活塞位于下止点时，活塞顶部与气缸盖之间的容积称为气缸总容积。
一般用Va表示。
显而易见，气缸总容积就是气缸工作容积和燃烧室容积之和，即：Va＝Vc＋Vh• 压缩比：气缸的总容积与燃烧室容积的比值。
压缩比是发动机中一个非常重要的概念，压缩比表示了气体的压缩程度。
它是气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比值，即气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。
一般用ε表示。
式中：Va －气缸总容积；Vh －气缸工作容积；Vc －燃烧室容积。
• 排量：指发动机全部气缸工作容积的总和。
所有气缸工作容积的总和称为内燃机排量，记作VL 。
式中：Vh－气缸工作容积；i －气缸数目。
排放：发动机排出废气中有害物质的含量指标。
目前主要限制一氧化碳（CO）、各种碳氢化合物（HC）、氮氧化合物（NOx）、以及除水以外的任何液体或固体微粒。
噪音：对人的健康造成不良影响及对学习、工作和休息等正常活动发生干扰的声音。
额定功率（标定转速）：发动机长期稳定运转时所能发出的最大功率。
额定转速：发动机发出额定功率时的转速。
怠速：发动机飞轮不对外输出功率时，所能维持的最低稳定转速。
工况：发动机负荷、转速的大小。
升功率：单位发动机排量所能发出的最大功率。
燃油消耗率：发动机每发出1kw.h的功，所消耗的燃油量。
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
柴油发动机基础知识
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
柴油发动机基础知识
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
柴油发动机基础知识
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
柴油机的基本知识(教育教学)
1 柴油机的基本知识考纲要求：2.1.2 柴油机的性能指标2.1.2.1柴油机的指示指标（指示指标的定义、平均指示压力和指示功率、指示效率和指示耗油率）2.1.2.2柴油机的有效指标（有效指标定义、机械损失功率和机械效率、有效功率和平均有效压力、有效效率和有效耗油率）2.1.2.3柴油机的工作参数：爆压、排温、活塞平均速度、行程缸径比（应该还包括压缩比和强化系数）2.1.3 现代船用柴油机提高有效功率和经济性的主要途径一、关于柴油机的指标1、柴油机的指示指标：以示功图为基础，考虑缸内不完全燃烧及传热等方面的热损失，不考虑摩擦及轴带损失，用于评定缸内工作循环的完善程度。
2、柴油机的有效指标：以输出轴功为基础，考虑机械损失，评定工作性能的最终指标。
3、指示及有效压力：单位气缸容积的做功能力，代表循环的完善程度，体现动力性。
4、效率：注意效率的基本定义及效率与油耗率的关系。
典型题目：1.能够有效提高柴油机平均指示压力的措施是A.增大供油量B.提高进气压力C.提高喷油压力D.增大过量空气系数b2.目前，船用柴油机的机械效率为----%A.50~70B.60~80C.70~87D.70~92d3.平均指示压力的大小主要取决于A.转速的高低B.负荷的大小C.燃烧的早晚D.燃烧压力的高低b二、柴油机的工作参数1、工作参数包括：爆压、排温、活塞平均速度、行程缸径比（应该还包括压缩比和强化系数），对这些参数的一般性范围要了解。
2、增压机与自然吸气发动机排温测点不同。
3、强化系数代表机械和热负荷两方面。
4、压缩比影响经济性、燃烧、启动和机械负荷。
典型题目：1.通常，船用柴油机的排气温度最高值应为A.小于550B.600~700C.800~900D.大于1000a2.各种柴油机中强化系数最高的是A.低速机B.二冲程中速机C.四冲程中速机D.高速机d三、现代船用柴油机提高功率和经济性的主要途径 提高功率的途径：60000i n V p Ne s e τ=1、主机采用定压涡轮增压系统和高压比高效率废气涡轮增压器：当代增压器综合效率已达68~76%，显著降低油耗率。
柴油机的基本知识课件
检查和调整气门间隙 定期检查和调整气门间隙，确保气门正常工作。
柴油机常见故障及排除方法
启动困难
检查油路、电路、气路等是否正常，更换磨 损的零件如启动马达、火花塞等。
功率不足
检查是否有异物落入机器内部，各部件是否 正常，紧固松动部件。
缸内燃烧控制技术
通过缸内直喷、稀薄燃烧等技术，改善燃烧过程，降低污染物排放。
低摩擦技术
优化发动机内部的摩擦副设计，降低机械损失和摩擦阻力，减少燃 油消耗和排放。
新材料、新工艺的应用与发展
高强度轻质材料
采用钛合金、镁铝合金等高强度轻质材料，减轻发动机重量，提 高动力性能和燃油经济性。
表面涂层技术
利用陶瓷涂层、金属涂层等表面涂层技术，提高零部件的耐磨、 耐热和抗氧化性能，延长使用寿命。
异常响声
检查供油系统、增压系统、气门间隙等是否 正常，更换磨损的零件如活塞环、气缸套等。
冒烟异常
检查供油时间、喷油器雾化情况等是否正常， 更换磨损的零件如喷油器、活塞环等。
05
柴油机的发展趋势与未来展望
高效节能技术的研发与应用
高效涡轮增压技术
01
通过提高进气压力，增加发动机的功率和扭矩，从而提高燃油
03
燃油消耗率
衡量柴油机燃油经济性的指标， 单位为克每千瓦小时（g/kW·h）。
04
03
Hale Waihona Puke 柴油机的结构组成柴油机的机体组件
曲轴箱
曲轴箱是柴油机的主要支撑和承重部件，用 于安装和固定曲轴、连杆等运动部件。
气缸盖
气缸盖是柴油机的燃烧室盖板，用于封闭气 缸，并安装进气、排气和喷油器等部件。
柴油机基本知识
WD615T4柴油机万有特性
等燃油消耗率曲线的形状与位置对内 燃机的实际使用经济性能有重要的影响。 ----如果该曲线的形状在横向上较长，则表 示内燃机在负荷变化不大而转速变化较大 的情况下工作时，燃油消耗率变化较小。 ----如果曲线形状在纵向较长，则表示内燃 机在负荷变化较大而转速变化不大的情况 下工作时，油耗率变化较小。
以上指标是发动机在台架试验中测量考 核的指标，与用户的实际情况存在差异， 影响的因素也较复杂。
四、四冲程柴油机基本工作原理
柴油机一个工作循环由四个工 作冲程组成，即： ◇进气冲程 ◇压缩冲程 ◇做功冲程 ◇排气冲程 柴油机的连续运转是由无限个 工作循环构成。
在柴油机四个工作冲程中，只有燃烧做功冲程 对外做功，其他三个冲程消耗能量。
WD615柴油机配气机构（一）
凸轮轴齿轮
喷油泵齿轮 中间齿轮 曲轴齿轮
机油泵齿轮
WD615柴油机配气机构（二）
凸轮轴
挺柱
挺杆
WD615柴油机配气机构（三）
排气门
进气门摇臂
排气门摇臂
进气门 挺柱 气门调解螺钉
（四）燃油供给系统 【功能】按照柴油机工作循环所规定的时 间及柴油机负荷情况，向柴油机气缸内 喷入适量的柴油。 【组成】柴油箱、低压油管、输油泵、滤 清器、高压油泵、高压油管及喷油器等 零部件。
动力性能指标是满足用户的配套需求。
经济性 能指标
有效热效率
燃油消耗率
机油消耗率
经济性能指标表征柴油机 的工作使用成本。
◇有效热效率：燃料燃烧所产生的热量转换成有 效功的百分数。 ◇燃油消耗率：柴油机单位时间、单位功率所消 耗的燃油量，单位为g/(kW·h)。 ◇机油消耗率：柴油机单位时间、单位功率所消 耗的机油量，单位为g/(kW·h)。
柴油机基本知识
第一章柴油机的基本知识第一节柴油机的基本结构一、柴油机的基本工作原理柴油机是一种压缩发火的往复式内燃机。
它的基本工作原理是使燃油直接在发动机的气缸中燃烧，将燃油的化学能转变成热能，从而生成高温高压的燃气，因燃气膨胀，推动活塞运动，通过曲柄连杆对外做功，将热能转变为机械能。
柴油机中燃油的化学能要经过燃烧才能转变成热能。
要燃烧就必须有空气。
为此，在喷入燃油之前必须先使空气进入气缸。
但光有空气和燃油若无点火源（热源）还是不能燃烧。
柴油机是压缩发火的，为此，要将从大气中吸入柴油机气缸内的室温空气，先依靠活塞上行压缩，使之达到足够高的温度和压力。
此时再将燃油以雾化状态喷入，即可在高温高压的空气中自然。
燃油燃烧后放出大量的热能，使燃气的压力、温度急剧增高，在气缸内膨胀，推动活塞作功。
膨胀终了时，气体失去了作功能力，变成废气，排出气缸，以便新气再次进入。
综上所述，柴油机每作一次功，必须经过进气、压缩、燃烧、膨胀和排气五个过程才能实行，进行了这五个过程就完成了一个工作循环。
然后不断重复进行这些过程，使柴油机持续工作。
二、柴油机的基本结构柴油机的基本结构如图l-1所示，柴油机要按前述工作原理工作，必须包括以下部件、系统和装置。
（一）固定部件主要由气缸盖1、气缸套3、机体10、机座8、主轴承9等构成柴油机本体和运动件的支承，并和有关运动部件配合构成柴油机的工作空间。
（二）运动部件主要由活塞2、活塞销4、连杆5、连杆螺栓6、曲轴7等组成。
它们与固定部件配合完成空气压缩及热能到机械能的转换。
（三）配气系统它包括进气系统和排气系统。
进气系统主要由空气滤清器、进气管件、气缸盖内的进气道、进气阀16、气阀弹簧20、摇臂15、顶杆13、凸轮轴11和凸轮轴传动机构等所组成，用来在规定的时间内向气缸内充入足够的新鲜空气。
排气系统主要由排气阀19、气阀弹簧20、摇臂15、顶杆13、凸轮轴11和传动机构以及排气管、排气消音器等组成。
用来在规定时间内将气缸内作功后的废气排入大气。
柴油机知识重点
柴油机知识重点1、什么是柴油机：以柴油为燃料，利用空气在气缸内被压缩产生的高温高压，使喷入气缸的柴油自燃，并且膨胀作功的内燃机。
2、柴油机的工作过程？就是按照一定的规律，不断地将柴油和空气送入气缸，柴油在气缸着火燃烧，放出热能，高温高压的燃气推动着活塞做功，将热能转化为机械能。
3、上止点：活塞顶部离曲轴旋转中心最远的位置。
4、下止点：活塞顶部离曲轴旋转中心最近的位置。
5、活塞行程：活塞由一个止点到另一个止点所移动的距离，常用S表示，S=2R。
6、气缸的工作容积：在一个气缸里活塞从上止点到下止点所扫过的容积。
Vh = л/4 D2 S×10-6 ( L )式中：D－气缸直径mm；S－活塞行程mm。
7、压缩比：气缸的总容积与燃烧室容积的比值8、排量：指发动机全部气缸工作容积的总和。
9、排放：发动机排出废气中有害物质的含量指标10、四冲程柴油机的一个工作循环。
进气冲程：活塞由上止点向下止点移动，进气门打开，排起门关闭。
压缩冲程:活塞由下死点向上死点移动，进、排气门全部关闭做功冲程：活塞由上止点向下止点移动，进、排气门全部关闭排气冲程：活塞由下死点向上死点移动，进气门关闭，排起门打开。
11四冲程柴油机完成一个工作循环凸轮轴需要转一周，（360º）。
12、完成一个工作循环曲轴需要转两周（720º）的柴油机叫做四冲程柴油机完成一个工作循环曲轴需要转一周（360º）的柴油机叫做二冲程柴油机。
（一个工作循环也经过进气、压缩、作功、排气四个过程）13、机体组件（固定件）包括：机体、气缸盖、曲轴箱（机座、框架）、油底壳、气缸套、气缸垫等。
机体组件的作用：这些零件构成了柴油机的骨架，所有运动件和辅助系统都支承在它上面。
14、曲柄连杆机构是内燃机主要运动件：活塞连杆组和曲轴飞轮组。
活塞连杆组：活塞、活塞销、活塞环、连杆、连杆螺栓等。
曲轴飞轮组：曲轴、飞轮曲柄连杆机构的作用是：A、将作用在活塞上的燃气压力转变成扭矩，通过曲轴输送出去。
柴油机基本知识
柴油机基础知识第一章柴油机基础知识第一节柴油机概述内燃机是一种复杂的能量转换机器。
随着技术水平的不断提高，各种类型内燃机的构造及其布置也就各有差异。
往复活塞式内燃机的基本构造，都由下列二个机构和五个系统所组成。
以柴油作燃料,当空气在气缸内受压缩而产生高温，使喷入的柴油自然，燃气膨胀而作功的内燃机，称为柴油机。
我国现生产柴油机的功率覆盖面为2.2—47280KW，柴油机的气缸直径65—900mm，转速5.6—4400r/min。
特点：易于起动、操作维护方便、结构紧凑、体积小、重量轻、便于运输安装、经济性好、使用范围广，是较理想的动力机械，广泛用作发电、船舶、排灌、汽车、拖拉机和工程机械等动力。
第二节柴油机分类按照工作循环分类：二冲程柴油机和四冲程柴油机；按照气缸数量分类：单缸柴油机和多缸柴油机；按照汽缸排列方式分类：立式、卧式、直列式、斜置式、V形、X形、W形、对置汽缸、对置活塞等；按照冷却方式分类：水冷柴油机和风冷柴油机；按照进气方式分类：自然吸气式和增压式；增压式可分为：低增压、中增压、高增压和超高增压等；按照曲轴转速分类：高速机、中速机、低速机；按照用途分类：固定式、移动式；第三节柴油机工作原理按照一定规律，不断地将柴油和空气送入气缸，柴油在气缸内着火燃烧，放出热能，高温高压的燃气推动活塞作功，将热能转化成机械能。
四冲程柴油机的正常运转通过以下四个工作过程来完成;进气过程: 活塞由上止点移动到下止点，即曲轴的曲柄内0°转到180°(活塞位于第一冲程上止点时，曲轴的曲柄位置定为0°)。
在这个冲程中，进气门打开，新鲜空气被吸入气缸。
压缩过程: 活塞由下止点移动到上止点，即曲柄由180°转到360°。
在这个冲程中，气缸内的气体被压缩;燃烧膨胀过程（工作过程）: 活塞再由上止点移动到下止点，即曲柄由360°转到540°。
在这个冲程中燃气膨胀做功，所以又称为工作冲程或做功冲程。
柴油机知识点总结
柴油机知识点总结一、柴油机的基本原理柴油机是一种内燃机，利用柴油作为燃料，通过压缩空气使柴油自燃来产生动力。
其工作原理主要包括进气、压缩、喷油、燃烧和排气等步骤。
1. 进气：气缸活塞向下运动，使气缸容积增大，在此时进气门打开，使空气进入气缸中。
2. 压缩：气缸活塞向上运动，使得进入气缸中的空气被压缩，温度和压力随之升高。
3. 喷油：在压缩阶段，喷油泵将高压柴油喷射到气缸中，形成细小的柴油雾滴。
4. 燃烧：柴油雾滴在高压和高温的条件下，迅速燃烧，产生大量热能，推动活塞向下运动。
5. 排气：活塞运动到底死点时，排气门打开，排出燃烧后的废气。
二、柴油机的分类根据燃料供给方式、气缸排列方式和冷却方式等不同，柴油机主要可以分为以下几类：1. 柴油机根据燃料供给方式可分为常凸轴燃油喷射机、共轨式直喷柴油机等。
2. 根据气缸排列方式，可以分为直列式、V型柴油机等。
3. 根据冷却方式，可以分为水冷式和空冷式柴油机。
另外，根据用途的不同，柴油机还可以分为工业柴油机、船用柴油机和汽车柴油机等。
三、柴油机的结构和工作原理1. 柴油机的结构柴油机主要由气缸、活塞、进气系统、喷油系统、燃烧室、排气系统、曲轴连杆机构和冷却系统等部件组成。
2. 进气系统进气系统的主要作用是将外界空气引入气缸内进行压缩。
其主要部件包括进气管、进气门、进气歧管、增压器等。
3. 喷油系统喷油系统主要由高压油泵、喷油器和喷油管路等部件组成，其作用是对柴油进行高压喷射。
4. 燃烧室燃烧室是喷油器喷射柴油并燃烧产生动力的地方，其结构和燃烧室形式会影响到柴油发动机燃烧工作的效率和性能。
5. 排气系统排气系统主要由排气管、排气门、涡轮增压器等部件组成，其作用是将燃烧后的废气排出气缸。
6. 曲轴连杆机构曲轴连杆机构将气缸活塞的来回直线运动转换成曲轴的旋转运动，最终驱动车辆或机械设备。
7. 冷却系统冷却系统通过流体循环将柴油发动机产生的热量散发出去，以维持发动机正常工作温度。
柴油机基本知识(潍柴动力)PPT课件
潍柴动力柴油机的未来展望
持续创新
潍柴动力将继续致力于技术创新和产品升级，推出更加高效、环 保和智能的柴油机产品。
拓展应用领域
随着柴油机技术的不断进步，潍柴动力柴油机的应用领域将进一步 拓展，例如在新能源领域和特种车辆领域的应用。
提高服务水平
潍柴动力将不断提升服务水平，提供更加全面和专业的售后服务， 以满足客户的需求和提高客户满意度。
柴油机基本知识(潍柴动 力)ppt课件
• 引言 • 柴油机的工作原理 • 柴油机的类型和结构 • 柴油机的使用和维护 • 潍柴动力柴油机介绍 • 结论
01
引言
目的和背景
01
介绍柴油机的基本概念、发展历 程和应用领域，为后续内容打下 基础。
02
强调潍柴动力在柴油机领域的地 位和贡献，突出本次课件的主题 和重要性。
柴油机的发展趋势
高效能
随着技术的进步，柴油机的效能不断提升，能够提供更高的动力和 更好的燃油经济性。
环保
随着环保意识的增强，柴油机的发展趋势是降低排放和减少对环境 的影响，例如采用先进的后处理技术来降低氮氧化物和颗粒物的排 放。
智能化
随着智能化技术的发展，柴油机将更加智能化，能够实现远程监控、 故障诊断和预测性维护等功能，提高运行效率和可靠性。
。
03
柴油机的类型和结构
轻型柴油机
轻型柴油机是指功率较小的柴 油机，通常用于小型车辆、农 业机械、发电机组等领域。
轻型柴油机具有体积小、重量 轻、易于维护等特点，因此在 某些特定领域具有一定的优势。
轻型柴油机的功率范围通常在 100马力以下。
重型柴油机
重型柴油机是指功率较大的柴油机，通常用于大型车辆、船舶、工业设备等领域。
柴油机工作基本知识(简单版)
蒸汽动力装置
主 柴 油 机
舵
2020年8月10日6时17分
螺旋桨
传动轴系
5
功率： 70000KW L：25M H：13M B：7M
2020年8月10日6时17分
6
2020年8月10日6时17分
7
燃气轮机工作原理
❖ gas turbine engine
2020年8月10日6时17分
32期 1.柴油机压缩比不能过低，其下限应能保证：
A ．压缩终了时气缸内空气温度应高于柴油的自燃点
√B．冷车起动可靠与低负荷运转稳定
C．最高爆发压力正常
D．燃烧室有足够的油气混合空间
34期 1. 通常,高速柴油机的压缩比一般比低速机的大些,其主要原因是
A. 经济性要求 √B. 起动性能要求 C. 结构特点 D. A+B
12－22
汽油机 汽油 混合气（油+气） 气缸外混合（雾化器） 电火花塞点燃 0.15－0.40 无喷油器 6－10
2020年8月10日6时17分
11
2020年8月10日6时17分
13
二、柴油机的基本结构参数
❖ 1 气缸直径(Bore):汽缸内径，简称缸径D。 ❖ 2 曲柄半径(Crank Radius) ❖ 3 上止点(TDC)：活塞在气缸中运动到最上端，即离曲轴中心线
A、名义压缩比 B、几何压缩比 √C、有效压缩比 D、行程失效系数 45期 1.关于活塞行程的错误认识是_______.
A.活塞在上下止点间的运行距离
B.等于曲柄半径的两倍
C.等于主轴颈中心线到曲柄销中心线距离的两倍
D√ .等于主轴颈中心线到曲柄销中心线间距离
2020年8月10日6时17分
第一章 柴油机的基本知识
第一章柴油机的基本知识第一节柴油机概述一、热机、内燃机、柴油机1、柴油机是热机的一种2、热机是将燃料的化学能通过燃烧转变为热能，再通过燃烧产物（亦称工质）的膨胀做功把热能转变为机械能的机械3、能量的转化：化学能————热能————机械能4、根据燃料燃烧的部位，热机可分为内燃机和外燃机5、内燃机的特点：①效率高、质量轻6、汽油机特点：①燃油采用外部混合法②电火花塞点火方式燃烧③经济性差④燃油易挥发，火灾危险性大⑤工作柔和、噪音低、比质量轻7、柴油机①柴油机是一种压缩发火的往复式内燃机②燃油为气缸内部混合③发火方式为压缩发火④优点：①热效率高，经济性好②功率范围广③尺寸小布置方便④机动性好，启动方便，加速性好，能直接反转，便于使用和管理⑤缺点：①振动和噪音大②零部件工作条件差二、柴油机的基本结构1、固定部件：气缸盖、气缸套、机体、机座、主轴承2、运动部件：①组成：活塞组件、连杆组件、曲轴飞轮组件（“曲柄——连杆”组件）②作用：a、将活塞的往复运动转化为曲轴的回转运动b、实现热能到机械能的转化3、主要系统：①配气系统②燃油系统③冷却系统④润滑系统⑤操纵系统三、柴油机常见几何术语1、上止点：活塞在气缸中运动的最上端位置2、下止点：活塞在气缸中运动的最下端位置3、冲程（S）：又称行程，是活塞在上下止点间的直线距离4、气缸直径（D）：气缸的名义内径5、压缩室容积（Vc）：活塞位于上止点时，活塞顶与气缸盖之间的气缸室容积，又称燃烧室容积6、余隙高度（顶隙）：活塞位于上上止点时，活塞与气缸盖底面之间的垂直距离7、气缸工作容积（Vh）：活塞从上止点到下止点所扫过的气缸容积8、气缸总容积（Va）：活塞位于上止点时，活塞顶以上的全部气缸容积9、压缩比ξ①气缸总容积与压缩室容积的比值，亦称为几何压缩比②压缩比表明压缩过程中进入气缸内的空气被压缩的程度，它是柴油机的主要性能参数之一，压缩比越大，压缩终点的温度和压力就超高，对光滑的发火，柴油机的启动有利，而且热效率也超高。
柴油机基本知识汇总
柴油机基础知识第一章柴油机基础知识第一节柴油机概述内燃机是一种复杂的能量转换机器。
随着技术水平的不断提高，各种类型内燃机的构造及其布置也就各有差异。
往复活塞式内燃机的基本构造，都由下列二个机构和五个系统所组成。
以柴油作燃料,当空气在气缸内受压缩而产生高温，使喷入的柴油自然，燃气膨胀而作功的内燃机，称为柴油机。
我国现生产柴油机的功率覆盖面为2.2—47280KW，柴油机的气缸直径65—900mm，转速5.6—4400r/min。
特点：易于起动、操作维护方便、结构紧凑、体积小、重量轻、便于运输安装、经济性好、使用范围广，是较理想的动力机械，广泛用作发电、船舶、排灌、汽车、拖拉机和工程机械等动力。
第二节柴油机分类按照工作循环分类：二冲程柴油机和四冲程柴油机；按照气缸数量分类：单缸柴油机和多缸柴油机；按照汽缸排列方式分类：立式、卧式、直列式、斜置式、V形、X形、W形、对置汽缸、对置活塞等；按照冷却方式分类：水冷柴油机和风冷柴油机；按照进气方式分类：自然吸气式和增压式；增压式可分为：低增压、中增压、高增压和超高增压等；按照曲轴转速分类：高速机、中速机、低速机；按照用途分类：固定式、移动式；第三节柴油机工作原理按照一定规律，不断地将柴油和空气送入气缸，柴油在气缸内着火燃烧，放出热能，高温高压的燃气推动活塞作功，将热能转化成机械能。
四冲程柴油机的正常运转通过以下四个工作过程来完成;进气过程: 活塞由上止点移动到下止点，即曲轴的曲柄内0°转到180°(活塞位于第一冲程上止点时，曲轴的曲柄位置定为0°)。
在这个冲程中，进气门打开，新鲜空气被吸入气缸。
压缩过程: 活塞由下止点移动到上止点，即曲柄由180°转到360°。
在这个冲程中，气缸内的气体被压缩;燃烧膨胀过程（工作过程）: 活塞再由上止点移动到下止点，即曲柄由360°转到540°。
在这个冲程中燃气膨胀做功，所以又称为工作冲程或做功冲程。
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C．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。
D．ε的调整方法：
(1)增加或减小连杆长度：（增加船用大端垫 片或十字头式柴油机活塞杆与十字头间平面 或与活塞裙连接面间的垫片，可使活塞组件 升高，即hc减小，从而压缩比增大要有活塞组、十字头组、 连杆组和曲轴飞轮组。
主要固定机件：主要有机座、机架、气缸体、 扫气箱和气缸盖。
换气和增压系统：主要有增压器、中冷器、 气门机构、凸轮轴组和进排气管。
喷油系统：主要有喷油泵、凸轮轴组和喷油 器等。
滑油系统：主要有滑油泵、滑油冷却器、滑 油滤清器等。
2.MAN B&W公司的S 50MC-C 柴油机(市场份额最大）
1）属紧凑型（长度缩短10 ％，功率上升10％，重量 下降10％）
2）双贯穿螺栓
3）气缸结构紧凑（气缸体 与气缸套间取消冷却水腔）
4）凸轮轴和气缸体成一体 5）薄壁轴瓦（高锡铝合金，抗疲劳强度高）
6）主轴颈和曲柄销直径加大（增强曲轴刚度、 增大轴承承载面积、缩短长度）
设润滑装置改善润滑，环数量少
6）缸套的上部加高加厚，提高强度和刚度以 承受高的机械负荷和热负荷
7）缸套内上端装防磨环(anti-polish ring, 除去积炭，减轻磨损)
8）船用连杆大端（便于拆卸）
9）气缸盖多管道元件完成多项功能
10）脉冲增压和单管脉冲增压
11）冷却水系统分高温水和低温水，高温水 冷却气缸套、气缸盖、增压空气冷却器的 高温部分，低温水冷却增压空气冷却器的 低温部分及滑油冷却器
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。
主要内容
任务一 柴油机总体机构认识 任务二 柴油机工作原理 任务三 拓展性理论知识
A.压缩比ε表示缸内工质压缩程度，也就是活 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。
(2)增加或减小气缸垫床厚度：当增加时，压 缩比减小。
三、柴油机的类型
1．按工作循环分类：四冲程和二冲程柴油机。 2．按是否增压分类：增压和非增压柴油机。 3．按曲轴转速分类：高速、中速和低速机。 （1）低速柴油机：n<300r/min，Vm＜6m/s； （2）中速柴油机：n=300～1000r/min，Vm=69m/s； （3）高速柴油机：n>1000r/min，Vm＞9m/s。
汽油机
柴油机
使用燃料 油气混合方式 发火方式 压缩比 热效率
性能
汽油
柴油（重油）
外部 （化油器）
内部 （喷油器）
火花塞点火 小 （6-10） 低 15-40 %
压缩发火 大 （12-22） 高 30-55 %
低温起动性能好，工作柔和，低温起动性能差，工作粗暴，
噪音小
噪音大
二、柴油机的基本结构参数
（1）上止点（T.D.C.）： （2）下止点（B.D.C.）： （3）行程：即S=2R。 （4）气缸直径：D （5）气缸工作容积Vs： （6）燃烧室容积（余隙容积）VC： （7）气缸总容积Va： （8）余隙高度： （9）压缩比e： ε=Va/ VC=（Vs+ VC）/ VC=1+ Vs/ VC
7）短连杆（降低高度，改善十字头润滑条件）
8）低置活塞环组（活塞顶岸高度提高，改善环 工作性能，减轻磨损，降低气缸套与气缸盖结 合面）
9）S/D达到4，pmax达到15MPa
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：
蒸汽机
外燃机 汽轮机 燃料燃烧在气缸外部，效率低
④机动性好。
燃气轮机：245~350g/KWh
⑤可直接反转。
汽油机：245~350g/KWh
⑥存在振动，轴系扭转振动和噪音。
⑦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，但是它们在使用燃料、 可燃混合气形成、发火方式、性能及压缩比等方面均有区别。
热机
汽油机
内燃机 柴油机
燃料燃烧在气缸内部，效率高
燃汽轮机
煤气机
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，热效率高，可达50%，可燃用劣质油。
②功率范围广。
柴油机：155~270g/KWh
③尺寸小，重量轻。
汽轮机：435~1200g/KWh
冷却系统：主要有淡水泵、海水泵、冷却管 路。
操纵系统：由起动装置、调速装置、换向装 置以及操纵机构等组成。
二、柴油机的典型结构
1．Wartsila 32型中速柴油机（氮氧化物排放低）
1）机体用球墨铸铁铸造（无机座），所有的 油水管路设置在机体之内
2）采用弹性底座（减轻船体振动） 3）曲轴整体锻造 4）倒挂式主轴承 5）铸钢活塞头和铸铁活塞裙分开制造，裙部
B．不同的机型ε特点：
①小型高速机的ε＞大型低速机。因小型高速 机气缸尺寸小，单位容积的散热面积大，允许 提高ε以增加热效率.
②非增压机的ε＞增压机。因增压机气缸进气 压力高，压缩终点压力和温度高，燃烧最高爆 炸压力和温度比非增压机高，为了降低机械负 荷和热负荷，ε要小些。
③四冲程机的ε＞二冲程机。 ④柴油机的ε＞汽油机。
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。