船舶用柴油发动机资料
船舶用柴油发动机的结构与原理
四冲程柴油机工作原理
进气行程 220～２５０℃Ａ
压缩行程 燃烧和膨胀行程 排气行程
140°～160℃Ａ ｐz=5～8MPa
ｐｃ=3 ～6 MPa；
ｔz=1400～1800 ℃
ｔｃ= 600 ～700 ℃
柴油发动机
结构与原理
一、原动机
原动机的概述
热机
外燃机 内燃机
蒸汽机 蒸汽轮机 柴油机 汽油机 燃气轮机
原动机的概述
定义： 即带动机械设备运转的原始动力设备。
工作原理： 燃料通过燃烧，将化学能转为热
能以加工热工质，然后将这种具有热 能的工质导入发动机，把工质的热能 变为机械能。
二、柴油机工作原理及特点
• 多网纹小平台工艺使工件表面形成众多且 较密集的螺纹网络，造成许多诸油沟槽， 增强了蓄油能力。由于这些网纹沟槽相互 贯通及储油槽油压的作用，大大减少了油 膜中断的机率，从而明显改善了供油状况 和油膜分布状况；
• 小平台因网纹相互隔开，不可能形成连续 较大面积的干摩擦或边界摩擦区半干摩擦 区，大大降低熔着磨损扩大化的机率
气缸盖
作用：密封气缸的上平面，与活塞顶共同形成燃烧室 结构多样
YC4D
YC4E YC4G
YC6J
YC6A
YC6G
四气门结构的缸盖
气缸垫
气缸垫 1）.作用：保证缸体与缸盖间的密封，防止漏水、漏气、窜油 。 2）.材料：有弹性、耐热性、耐压性 3）.安装时注意方向 4）.分类：
气缸盖组件装配要点
柴油机的工作原理简述
●做功行程
当活塞压缩到上止 点，喷油器向燃烧室喷 入雾状柴油，油雾与压 缩空气充分混合，形成 高温高压的燃气，并开 始自行着火燃烧，混合 汽膨胀做功，推动活塞 向下运动，从而推动曲 轴转动，对外输出功。
船舶柴油机的基本知识
冒黑烟
如果柴油机冒黑烟，可能是燃油 供应过多或空气供应不足。应检 查燃油供应系统和空气供应系统， 调整相关参数，使燃油和空气混 合比适当。
04
船舶柴油机的未来发展
高效能柴油机
高效能柴油机是指通过改进柴油机设计和制造工艺，提高柴油机的热效率和功率密度，从而降低燃油 消耗和减少温室气体排放的柴油机。
当需要停止柴油机时，应先逐渐降低转速， 然后关闭燃油供应，待机器完全停止运转后， 关闭电源。在停车过程中，应确保柴油机冷 却，避免突然停车导致机器过热。
运行和维护注意事项
监控运行状态
在柴油机运行过程中，应密切关注机器的运转状态、油温、水温、排气颜色等参数，确 保机器正常运转。
定期维护
为确保船舶柴油机的正常运行，应定期进行维护保养，包括更换润滑油、清洗滤清器等。 同时，应定期检查机器的各部件是否正常，预防潜在故障的发生。
高效能柴油机采用了一系列先进技术，如高压喷射、增压中冷、废气再循环等，以优化燃烧过程和提高 燃油利用率。
高效能柴油机在船舶动力领域具有广阔的应用前景，能够显著降低船舶运营成本和碳排放，提高船舶运 输的可持续性。
低排放柴油机
低排放柴油机是指通过采用清洁燃烧技术，降低柴油机废气中污染物排放 的柴油机。
船舶柴油机的工作原理
船舶柴油机的工作原理基于热力学原 理，通过柴油在气缸内的燃烧产生高 温高压气体，推动活塞往复运动，进 而带动曲轴转动，最终输出机械能。
柴油机工作循环包括进气、压缩、燃 烧、膨胀和排气五个过程，通过精密 设计的机构和控制系统，实现连续不 断的运转。
船舶柴油机的种类和特点
船舶柴油机按照转速和用途可以分为低速、中速和高速柴油机，每种柴油机有其特定的应用场景和特 点。
第二章 船舶柴油机概述
第二章船舶柴油机概述（样章）【学习目标】掌握船舶柴油机的概念、基本组成、常用名词、基本工作原理、定时图、分类及型号。
第一节柴油机基本概念及应用一、柴油机的基本概念将热能转变为机械能的动力机械称为热力发动机，简称热机。
热机中的热能是通过燃料燃烧获得的，若燃料燃烧产生的热能发生在转变机械能的机器外部的热机，称为外燃机，汽轮机、蒸汽机属于内燃机；若燃料燃烧产生的热能发生在转变机械能的机器内部的热机，称为内燃机，柴油机、汽油机和煤气机属于内燃机。
柴油机是一种以柴油为燃料的压燃式往复运动内燃机。
柴油机是靠压缩发火的，这是区别于其他内燃机的本质特征。
柴油机如图1-1所示。
图1-1 柴油机二、柴油机的优缺点1、柴油机的优点（1）经济性好，燃油费用低；（2）功率范围大，适用领域广；（3）启动迅速、加速性能好、操作简便；（4）结构紧凑、尺寸小、重量轻；（5）可靠性好、寿命长、维修方便。
2、柴油机的缺点（1）机身振动大；（2）噪声较大；（3）某些部件承受高温、高压作用。
三、柴油机在船舶上的应用1、柴油机用作船舶主机利用柴油机输出的机械能驱动螺旋桨旋转，使螺旋桨产生推力，推进船舶航行。
对于中、高速柴油机，必须通过齿轮箱来减速和换向（螺旋桨正反转）。
2、柴油机用作船舶副机在有些内河船舶上，柴油机还可用作副机，如利用小型柴油机作为发电原动机，驱动发电机发电，为船舶辅助供电，如图1-2所示。
图1-2 柴油机用作发电原动机第二节柴油机基本组成及常用名词一、柴油机的基本组成柴油机由主要固定部件、主要运动部件和主要工作系统三大部分组成，如图1-3所示。
主要固定部件包括气缸盖、机体、气缸套、机座（油底壳）、主轴承等；主要运动部件包括活塞组件、连杆组件和曲轴飞轮组件；主要工作系统包括配气系统、燃油系统、润滑系统、冷却系统和操纵系统（起动、调速和换向）。
图1-3 柴油机基本组成二、柴油机常用名词柴油机常用名词如图1-4所示。
图1-4 柴油机常用名词柴油机常用名词的含义见表1-1。
1第一章船舶柴油机概述
第二次世界大战到20世纪50年代中后期，柴油机在此期间完 成了大缸径、焊接结构、废气涡轮增压以及使用劣质燃油等 四项重大技术成果，并逐步发展了船用低速柴油机系列。 废气涡轮增压技术在船用二冲程柴油机上的成功使用是船用 低速柴油机发展中的重要里程碑；是船用低速柴油机的第一 次飞跃，在与蒸汽动力装置的竞争中柴油机逐渐取得了领先 地位。 从20世纪60年代到70年代船用低速柴油机进入了黄金时期， 船用低速柴油机的性能参数大致范围为缸径D=600~1050mm； 行程S=1 000~1800mm，单缸有效功率达3000kW，单机组 达36000kW，耗油率为210g/kW· h，有效热效为40％。发展 顺序是增大机组功率，提高可靠性，提高经济性。 20世纪70年代的两次能源危机。石油产品价格大幅度上涨使 船舶柴油机的燃油费用支出一跃占总营运成本的40%~50%； 降低柴油机的燃油支出费用、提高柴油机经济性已成为第一 要求。 70年代末到80年代，各类柴油机均采用多种节能措施 降低油耗率，努力提高柴油机的有效热效率；
课时分配 7 9 6 10 10 8 10 5 5 4 6 4
先修课程 《工程热力学与传热学》、《流体力学》、 《工程力学》、《轮机工程材料》、《机械设 计基础》 教 材 孙培廷：船舶柴油机. 大连海事大学出版社， 2002年2月。 主要参考书 （1）钱耀南：船舶柴油机； 大连：大连海事大 学出版社， 1999年1月。 （2）杜荣铭：船舶柴油机（轮机员培训教材）. 大连：大连海事大学出版社，1999.11.
一、船舶柴油机概述
机械设备可分为动力机械和工作机械两大类。 1、动力机械：是将其他形式的能量，如热能、电能、风能等转 化为机械能. 2、工作机械：是利用机械能来完成所需的工作。 3、热能动力装置：机械能⇔热能 4、热机：把燃料燃烧的化学能转变为热能再转变为机械能输出。 热机在工作过程中需要完成两次能量转化过程。第一次能量转化 过程是将燃料的化学能通过燃烧转化为热能。第二次能量转化过 程是将热能通过工质膨胀转化为机械能。 燃烧的条件 ：可燃物、一定的温度、助燃物。 热机分为：内燃机、外燃机。 （1）内燃机：两次能量转化过程是在同一机械设备的内部完成的 机械。有汽油机、柴油机、燃气轮机。 特点：机械能量损失小，具有较高的热效率。 1）柴油机：是以柴油为燃料的内部混合压燃式内燃机。 2）汽油机：是以汽油为燃料的外部混合点燃式内燃机。 3）燃气轮机：是以燃气为燃料点燃式内燃机。
船用柴油机转速范围
船用柴油机转速范围船用柴油机是船舶主要的动力装置之一，它的转速范围在设计和选型时是非常重要的考虑因素。
下面将按照不同的转速范围，对船用柴油机进行详细介绍。
1. 低速柴油机（Low Speed Diesel Engine）低速柴油机的转速一般在100-1000转/分钟之间。
这种柴油机的特点是结构简单、可靠性高、寿命长，并且燃油消耗较低。
由于转速较低，它适用于较大型的船舶，如大型货船、油轮和远洋运输船等。
低速柴油机还常用于发电机组和工程机械中。
2. 中速柴油机（Medium Speed Diesel Engine）中速柴油机的转速范围在500-1000转/分钟之间。
这种柴油机具有结构紧凑、功率密度高、动力输出平稳等特点。
中速柴油机适用于中小型船舶，如救生艇、渔船和游艇等。
由于中速柴油机在燃烧过程中噪音较低，振动小，所以也常用于军事船舶、客船和邮轮等。
3. 高速柴油机（High Speed Diesel Engine）高速柴油机的转速范围通常在1000-4000转/分钟之间。
这种柴油机具有体积小、重量轻、启动迅速等特点，因此广泛应用于小型船舶，如快艇、艇艇和游艇等。
高速柴油机还常用于渔船和纪念船等需要快速加速和灵活机动的船只中。
船用柴油机在不同的转速范围下，具有不同的特点和适用性。
根据船舶的用途和需求，选择合适的转速范围对于提高船舶的经济性、可靠性和性能至关重要。
因此，在选购船用柴油机时，必须充分考虑船舶的规模、用途和操作环境等因素，以确保柴油机能够满足船舶的需求，并且安全可靠地运行。
同时还应注意选择优质的柴油机品牌和供应商，以确保产品的质量和售后服务。
船舶柴油机概述-PPT课件
更换磨损件
油液管理
及时更换磨损严重的部件，如气缸套、活 塞环等，以保证柴油机的正常运转。
合理选用和管理柴油机油和其他润滑油， 确保油液质量和清洁度。
船舶柴油机常见故障与排除
启动困难
检查启动电路、燃油喷射系统、气缸压力等， 确保正常启动条件。
运转异常
检查燃油喷射、气缸压力、排气系统等，找 出运转异常的原因并排除。
废气处理技术
应用SCR（选择性催化还原）技术， 降低氮氧化物排放。
船舶柴油机的发展趋势
高效能
追求更高的热效率和功率密度， 降低能耗。
低排放
降低氮氧化物、硫氧化物和颗粒物 等污染物排放。
智能化
实现远程监控、故障诊断和预测性 维护等功能。
船舶柴油机的未来展望
新能源应用
探索使用燃料电池、混合动力等 新能源技术，替代传统柴油动力。
燃料缓慢燃烧的阶段， 燃烧速度逐渐减缓。
燃烧结束后的阶段，剩 余的燃料继续燃烧。
船舶柴油机的性能指标
功率
表示柴油机在单位时间内所做 的功的大小。
转速
表示柴油机曲轴每分钟的转数 。
燃油消耗率
表示柴油机每输出单位功率所 消耗的燃油量。
排放性能
表示柴油机排放的废气中污染 物的含量和种类。
03
船舶柴油机的类型与结构
船舶柴油机概述-ppt课件
• 船舶柴油机简介 • 船舶柴油机的工作原理 • 船舶柴油机的类型与结构 • 船舶柴油机的应用与维护 • 船舶柴油机的发展趋势与展望
01
船舶柴油机简介
船舶柴油机的定义与特点
总结词
船舶柴油机是一种用于船舶推进的柴油发动机，具有高功率、高效率、可靠性和耐久性等特点。
宁动g6300船用柴油机说明书
宁动g6300船用柴油机说明书宁动G6300船用柴油机是一种广泛应用于船舶领域的动力设备。
本文将对宁动G6300船用柴油机进行详细说明。
一、概述宁动G6300船用柴油机是一种高性能、高效率的船用动力设备。
该柴油机采用先进的技术和设计，具有可靠性强、功率输出稳定、使用寿命长等优点。
同时，它还具备低噪音、低振动、低排放等环保特性，符合船舶运输行业的要求。
二、技术参数1. 排量与缸径：宁动G6300船用柴油机的排量为6300毫升，缸径为126毫米。
2. 额定功率和转速：该柴油机的额定功率为110千瓦，额定转速为1500转/分钟。
3. 燃油消耗率：宁动G6300船用柴油机的燃油消耗率为209克/千瓦时。
4. 重量和尺寸：该柴油机的重量为830千克，尺寸为1740毫米×820毫米×1200毫米。
三、结构特点1. 缸体和缸盖：宁动G6300船用柴油机采用高强度的铸铁材料制作缸体和缸盖，保证了其耐用性和稳定性。
2. 曲轴和连杆：该柴油机的曲轴和连杆采用高强度合金钢材料制造，经过精密加工和热处理，具有良好的强度和刚度。
3. 活塞和气缸套：宁动G6300船用柴油机的活塞和气缸套采用铝合金材料，具有良好的热传导性和密封性能。
4. 燃油系统：该柴油机采用先进的共轨喷射燃油系统，确保燃油的均匀喷射和有效燃烧，提高燃油利用率。
5. 冷却系统：宁动G6300船用柴油机采用液冷式冷却系统，通过循环冷却液来降低发动机的温度，保证其正常运行。
6. 润滑系统：该柴油机具备完善的润滑系统，通过循环润滑油来减少摩擦和磨损，延长发动机的使用寿命。
四、维护保养1. 定期更换机油和滤清器，保持发动机的润滑和清洁。
2. 定期检查和清理燃油系统，确保燃油的供给和喷射正常。
3. 定期检查和调整发动机的气门间隙，保证气门的正常工作。
4. 定期清洗和更换空气滤清器，避免灰尘和杂质对发动机的损害。
5. 定期检查和维护发动机的冷却系统，确保冷却液的循环和散热效果。
船用柴油机
结构优势
1.独特的框架式主轴承结构，机体刚度高、振动幅度小、噪音分贝低。 2.一个缸一个盖，方便整车维修处理，降低维修消耗费用。 3.主要零部件时时全球采购，实现了发动机高配置。 4.柴油机附件安装齐全，空气冷却器、海淡水热交换器等安装在柴油机上，便于机舱布置。 5.柴油机冷却系统采用内外双循环水冷方式，内循环用淡水对柴油机进行冷却，外循环用海水通过海淡水热 交换器对淡水冷却，提高了柴油机使用寿命。 6.完善的保护和控制系统，采用柴油机职能监控仪，可对柴油机的转速、水温、机油温度及压力等自动测量 显示，当柴油机参数超限时能自动报警和停机，可选配远程控制仪。 7.优良设计，采用水套排气管，保持机舱温度低。 8.配套适应性好，WD615C、WD618C系列柴油机飞轮、飞轮壳、柴油机监控仪表、水套排气管、海水泵等零部 件通用。柴油机安装尺寸、飞轮及飞轮壳尺寸也相同，方便了配套和维修。 9.曲轴前端皮带轮预留有皮带轮槽及联接法兰盘，供用户外接动力输出装置使用。
一般船用柴油机要经过船级社检验认可才可以允许使用，世界主要船级社有： American Bureau of Shipping美国船级社。缩写为 A.B.S. Bureau Veritas法国船级社。缩写为 B.V. Det Norske Veritas挪威船级社。缩写为 D.N.V. Germanischer Lloyd德国船级社。缩写为 G.L. Lloyd’s Register of Shipping劳埃德船级社。英国船级社。英国劳氏协会缩写：LR. Nippon Kaiji Kyokai日本船级社。缩写为 N.K.K. Registro Italiano Navale意大利船级社。缩写为 R.I.N.A. Korean Register of Shipping韩国船级社。缩写为：KR. China Classification Society中国船级社。缩写为C.C.S. Hellenic Register of Shipping希腊船级社。缩写为： HRS.
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动力装置之一，其工作原理是通过内燃机的方式将柴油燃烧产生的能量转化为机械能，驱动船舶前进。
了解船舶柴油机的工作原理对于船舶的运行和维护至关重要。
一、燃油供给系统1.1 燃油储存：船舶柴油机通常使用柴油作为燃料，燃油需要存储在燃油舱内，并通过管道输送至燃油供给系统。
1.2 燃油过滤：燃油在进入燃油供给系统之前需要经过过滤器进行过滤，以去除杂质和保护喷油嘴。
1.3 燃油喷射：燃油通过高压泵喷射到气缸内，与空气混合后被点燃，产生爆炸推动活塞运动。
二、气缸工作过程2.1 吸气阶段：活塞下行时，气缸内形成负压，进气门打开，外部空气进入气缸。
2.2 压缩阶段：进气门关闭，活塞上行，将空气压缩至高压，使空气温度升高。
2.3 爆燃推动：在活塞达到顶点时，喷油嘴喷射燃油，与高温高压空气混合爆炸，推动活塞下行，从而驱动曲轴旋转。
三、曲轴传动系统3.1 曲轴结构：曲轴是船舶柴油机的关键部件，将活塞运动转化为旋转运动，驱动船舶前进。
3.2 连杆机构：连杆将活塞的直线运动转化为曲轴的旋转运动，使发动机顺利运转。
3.3 曲轴平衡：曲轴需要平衡各个活塞的运动，减少振动和噪音，确保发动机稳定运行。
四、冷却系统4.1 冷却介质：船舶柴油机需要通过冷却系统将发动机产生的热量散发，通常使用海水或循环水作为冷却介质。
4.2 散热方式：冷却系统通过水泵将冷却介质循环流动，将发动机散热片散热，保持发动机工作温度。
4.3 温度控制：冷却系统需要根据发动机工作状态和环境温度进行调节，确保发动机在适宜的温度范围内运行。
五、排气系统5.1 排气阀门：船舶柴油机在燃烧完燃料后需要将废气排出，排气阀门负责控制废气的排放。
5.2 排气管道：废气通过排气管道排出船舶，通常需要经过消声器减少噪音。
5.3 排气处理：排气中可能含有有害物质，需要经过处理设备净化后排放，以保护环境。
总结：船舶柴油机的工作原理是一个复杂的系统工程，包括燃油供给、气缸工作过程、曲轴传动、冷却系统和排气系统等多个部分的协同作用。
船舶柴油机的工作原理
船舶柴油机的工作原理引言概述：船舶柴油机是船舶上常用的主要动力装置，它通过燃烧柴油来产生动力，驱动船舶前进。
了解船舶柴油机的工作原理对于船舶工程师和船员来说至关重要。
本文将详细介绍船舶柴油机的工作原理。
一、柴油机的工作循环1.1 压缩阶段：柴油机的工作循环始于压缩阶段，活塞向上运动，将气缸内的空气压缩至极限压力。
1.2 进气阶段：活塞下行时，进气门打开，新鲜空气通过进气门进入气缸。
1.3 压缩点火阶段：进气阀关闭后，柴油喷射器喷射燃油到气缸内，燃油与高温高压的空气混合并点燃，推动活塞向下运动。
二、燃油喷射系统2.1 燃油供应：柴油机的燃油系统通过燃油泵将燃油从燃油箱送至喷油器。
2.2 压力喷射：在压缩点火阶段，喷油器对燃油进行高压喷射，确保燃油与空气充分混合。
2.3 定时喷射：喷油器能够根据活塞位置和转速来精确控制燃油的喷射时间，确保燃烧效率。
三、点火系统3.1 点火装置：柴油机通常采用高压电弧点火系统，通过点燃燃油与空气混合物来产生爆炸推动活塞运动。
3.2 点火控制：点火系统能够根据活塞位置和转速来控制点火时机，确保燃烧效率和动力输出。
3.3 点火传感器：点火系统还配备有传感器，监测燃烧过程，确保点火正常。
四、冷却系统4.1 散热器：柴油机需要通过冷却系统来散热，通常采用水冷系统，通过循环水来吸收和散发热量。
4.2 冷却风扇：柴油机还配备有冷却风扇，通过风扇的转动来增加散热效果。
4.3 温度控制：冷却系统还配备有温度传感器和控制阀，能够自动调节冷却水的流量和温度，确保柴油机正常运行。
五、排气系统5.1 排气管道：柴油机的排气系统通过排气管道将燃烧后的废气排出船舶。
5.2 排气涡轮增压：某些大型船舶柴油机还配备有排气涡轮增压器，通过废气的动能来增加进气压力，提高发动机效率。
5.3 排气净化：为了减少废气对环境的污染，柴油机的排气系统还配备有排气净化设备，如颗粒捕集器和氮氧化物还原装置。
结论：船舶柴油机的工作原理是一个复杂的系统工程，涉及到压缩、燃烧、点火、冷却和排气等多个方面。
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玉柴YC6TD系列320KW-515KW船舶动力【船用柴油发动机】YC6TD是玉柴融合德国、美国、日本先进的柴油机技术，采用高效节能的电控策略，并针对船舶使用要求专门开发的新一代船舶动力，是各类船舶理想的配套动力，并适配300KW-400KW船用发电机组。
机型特点：可靠耐用1.在产品开发上，玉柴6TD遵循可可的机械开发验证规范，所有产品的研发均经过深度冷热冲击试验，高温高寒试验，曲轴疲劳试验等十余项验证，累计20000小时耐久性台架试验2.机体采用合金铸铁，强度更高3.整体锻钢曲轴，提高了疲劳强度及耐磨性4.高强度合金连杆，运动更可靠5.内冷油道活塞，一环冷却技术，降低活塞温度和机油耗，提高活塞可靠性6.气缸盖采用一缸一盖结构，方便维修，缸盖螺栓均布，受力均匀7.配气系统，高位凸轮轴布置，短而粗推杆，滚轮挺柱，高可靠性8.从铸造到装配的先进设备和质量控制手段，保证品质更高省油省钱1.四气门技术，大幅度增加进排气流通面积，喷油器中置，雾化更均匀，燃烧更充分2.P泵，P嘴，喷射压力更高，工作能力更强，喷油器与燃烧室匹配更合理，混合均匀，燃油雾化质量最佳3.霍尔赛特、联信增压器，经济工况宽4.大幅度降低机械损失15%以上，泵气损失更小，消耗减少5.与同功率发动机相比，燃油耗降低10%~15%安全舒适1.可选用淡水冷却排气管，使机舱温度更低2.可选用电、气双能源启动，满足化工等特殊船舶的安全要求3.四气门技术，有效降低发动机进排气噪声4.后置齿轮室及现金的点线啮合齿轮技术，传动系统机械噪声更小主要技术参数：深圳市怡昌动力技术有限公司地址：深圳市龙华新区清湖地铁站金銮国际商务大厦1210室电话：*************传真：*************手机：189****1791邮箱：****************。
MTU柴油发动机的结构与原理简介
MTU柴油发动机的结构与原理简介·MTU柴油发动机的结构与原理简介MTU柴油发动机是一种高性能、高可靠性的柴油发动机，广泛应用于船舶、卡车、发电机组等领域。
本文将详细介绍MTU柴油发动机的结构与原理。
一、发动机结构MTU柴油发动机由以下几个主要部分组成：1·缸体和缸盖：发动机采用铸铁材料制成的缸体和缸盖，具有良好的耐热和耐腐蚀性能。
2·活塞和活塞环：发动机的活塞由铝合金制成，活塞环采用高温合金材料，能够承受高温高压环境。
3·曲轴和连杆：发动机的曲轴和连杆采用高强度合金钢材料制成，具有良好的强度和扭转刚度。
4·燃料系统：发动机的燃料系统由燃油喷射泵、喷油器和燃油滤清器等组成，能够实现高效的燃油供给和喷射控制。
5·冷却系统：发动机的冷却系统由水泵、散热器和温度传感器等组成，能够有效地降低发动机的工作温度，保证其正常工作。
6·机油系统：发动机的机油系统由机油泵、机油滤清器和机油冷却器等组成，能够实现对发动机各个部件的润滑和冷却。
7·进气系统：发动机的进气系统由进气管、进气滤清器和涡轮增压器等组成，能够提供充足的新鲜空气，使发动机燃烧更充分。
8·排气系统：发动机的排气系统由排气管、涡轮增压器和废气处理装置等组成，能够将废气排出，降低排放污染。
二、工作原理MTU柴油发动机的工作原理如下：1·空气进气：发动机工作时，活塞向下运动，形成负压，使进气门开启，新鲜空气经过进气管和进气滤清器进入燃烧室。
2·燃油喷射：燃油喷射泵将燃油送入喷油器，在喷油器的作用下，燃油以高速喷射进入燃烧室。
3·压缩和燃烧：活塞向上运动，将空气和燃油压缩，达到燃烧所需的高温高压条件，燃油在此过程中燃烧释放热能，推动活塞向下运动。
4·排气：活塞向上再次运动，废气经过排气门和排气管排出。
附：本文档涉及附件：附件1：MTU柴油发动机技术参数表附件2：MTU柴油发动机安装图纸法律名词及注释：1·污染物排放：指发动机燃烧产生的废气和废弃物排放到大气中，对环境造成的污染。
船舶柴油机基本知识
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在船用低速二冲程柴油机发展的同时，大功率四冲程中速柴油机自 20世纪50年代开始 也得到了稳步发展，至今已经历了四代机型。它的最大优点是重量轻、尺寸小，可选 用最佳的螺旋桨转速。在工作可靠性、使用寿命、经济性及对劣质燃油的适应性方面 均有明显改进，基本上达到与低速机相近的水平。近年建造的2000总吨以上船舶中使 用中速机做主机者占25%左右。 一般对船用主机来讲，经济性、可靠性和使用寿命是第一位的，重量和尺寸是第二位 的。据此低速二冲程柴油机因其效率高、功率大、工作可靠、寿命长、可燃用劣质油 以及转速低（通常为100r/min左右最低可达56 r/min）等优点适于作船舶主机使用。大 功率四冲程中速柴油机因其尺寸与重量小较适于作滚装船和集装箱船的主机。船舶发 电柴油机因其发电机要求功率不大、转速较高以及结构简单，因而均采用中、高速四 冲程筒形活塞式柴油机。 经过近几十年尤其是近十多年的发展，现代船用柴油机已经发展到一个较高的技术水 平。今后，随着生产力的发展将会对船用柴油机提出更高的要求，船舶柴油机也将继 续发展改进。当前柴油机的发展可以概括为：以节能为中心充分兼顾到排放与可靠性 的要求，全面提高柴油机性能。根据此发展目标，今后的研究趋势大致为： 提高经济性的研究，包括燃烧、增压、低摩擦、低磨损等的研究； 降低柴油机排放的研究，排放是现代柴油机面临的严重挑战，随着对船舶柴油机排放 的限制使得经济性的提高更加困难，这也是船舶柴油机发展中的新课题； 提高可靠性与耐久性的研究； 电子控制技术的研究； 代用燃料的研究等。
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1892年德国工程师R. Diesel申请了压缩发火内燃机专利，并于1897年在 MAN公司制成第一台实际使用的柴油机（压燃式、空气喷射、定压燃烧）。 因可采用较大的压缩比其效率比煤气机有显著提高。1904年柴油机首次用于 船舶推进装置（294 kW，260 r/min）。从此在船舶领域里开始了与蒸汽推进 装置的竞争局面。在此后40多年中，柴油机在自身逐步完善中有了很大发展， 如1927年在柴油机上正式使用了由R. Bosch发明的喷油泵（回油孔式）－喷 油器喷射系统，代替了原需用 7 MPa压缩空气喷油的空气喷射系统，实现了 混合燃烧。1905年，瑞士人Alfred Buechi提出了涡轮增压的设想，1926年 MAN公司制造了第一台船用废气涡轮增压柴油机，当时由于增压器制造水平 的限制此项技术未能迅速推广。但总的来看在与蒸汽推进装置竞争中无突破 性进展，在船舶使用中蒸汽推进装置仍占据领先地位。 从第二次世界大战到20世纪50年代中后期，由于社会生产力的迅速发展对 船舶推进装置提出了新的要求。柴油机在此期间完成了大缸径、焊接结构、 废气涡轮增压以及使用劣质燃油等四项重大技术成果并逐步发展了船用低速 柴油机系列。此期间在国外大致有八种船用低速柴油机型号（由八大船用柴 油机制造厂生产）。在这些技术成就中、废气涡轮增压技术在船用二冲程柴 油机上的成功使用是船用低速柴油机发展中的重要里程碑。国外称这一时期 是船用低速柴油机的第一次飞跃，其技术特征是废气涡轮增压技术的普及。 至此，在与蒸汽动力装置的竞争中柴油机逐渐取得了领先地位。 从20世纪60年代到70年代船用低速柴油机进入了黄金时代，它在船舶动力装 置中取得了明显的压倒优势。各船用柴油机厂之间开始进行调整、合并、淘 汰。柴油机技术趋于完善。此期间的船用低速柴油机的性能参数大致范围为 缸径 D=600～1050mm，行程S=1000～1800mm，单缸有效功率达3000kW （单机组达36000kW），油耗率约为0.21kg/kWh（有效热效率）。此期间内， 船用低速柴油机发展的特点按顺序大致为增大机组功率、提高可靠性和提高 经济性。
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一种内燃机，使用柴油作为燃料进行燃烧，从而产生动力驱动船舶运行。
它是船舶主要的动力装置之一，具有高效率、高可靠性和经济性的特点。
船舶柴油机的工作原理可以分为四个基本过程：进气、压缩、燃烧和排气。
1. 进气过程：船舶柴油机通过进气门将空气引入气缸内。
进气门在曲轴的控制下打开，气缸内的活塞向下运动，形成负压，使空气通过进气道进入气缸。
2. 压缩过程：当活塞运动到底死点位置时，进气门关闭，活塞开始向上运动，将空气压缩。
在这个过程中，柴油燃料通过喷油嘴喷入气缸，与高温高压的空气混合。
3. 燃烧过程：当活塞运动到顶死点位置时，柴油燃料已经被压缩到极高的温度和压力，达到自燃点。
此时，喷油嘴会喷出一小部份柴油燃料，形成雾状燃料，迅速燃烧。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动，同时驱动曲轴旋转。
4. 排气过程：当活塞运动到底死点位置时，排气门打开，将燃烧产生的废气排出气缸。
同时，活塞开始向上运动，准备进行下一次循环。
船舶柴油机的工作原理基于内燃机的循环原理，即通过燃料的燃烧产生高温高压气体，利用气体的膨胀推动活塞运动，从而驱动曲轴旋转，进而提供动力。
在船舶柴油机的工作过程中，需要注意以下几个关键点：1. 喷油系统：船舶柴油机的喷油系统起着关键的作用。
喷油嘴需要精确地控制柴油燃料的喷射时间和喷射量，以确保燃烧过程的顺利进行。
喷油嘴的状况和喷油压力对柴油机的工作效率和排放水平有着重要影响。
2. 供油系统：船舶柴油机的供油系统负责提供柴油燃料，并保持燃料的稳定供给。
供油系统包括燃油储存装置、燃油过滤器、燃油泵等。
燃油的质量和供给的稳定性对柴油机的工作效率和寿命有着重要影响。
3. 冷却系统：船舶柴油机在工作过程中会产生大量的热量，需要通过冷却系统将热量散发出去，保持柴油机的正常工作温度。
冷却系统通常采用循环水冷却方式，通过水泵将冷却水循环供给到发动机各个部位，吸收热量后再通过散热器散发出去。
船舶柴油机概述
第二章船舶柴油机概述（样章）第一节柴油机基本概念及应用一、柴油机的基本概念将热能转变为机械能的动力机械称为热力发动机，简称热机。
热机中的热能是通过燃料燃烧获得的，若燃料燃烧产生的热能发生在转变机械能的机器外部的热机，称为外燃机，汽轮机、蒸汽机属于内燃机；若燃料燃烧产生的热能发生在转变机械能的机器内部的热机，称为内燃机，柴油机、汽油机和煤气机属于内燃机。
柴油机是一种以柴油为燃料的压燃式往复运动内燃机。
柴油机是靠压缩发火的，这是区别于其他内燃机的本质特征。
柴油机如图1-1所示。
图1-1柴油机二、柴油机的优缺点1、柴油机的优点（1）经济性好，燃油费用低;（2）功率范围大，适用领域广；（3）启动迅速、加速性能好、操作简便；（4）结构紧凑、尺寸小、重量轻；（5）可靠性好、寿命长、维修方便。
2、柴油机的缺点（1）机身振动大；（2）噪声较大；（3）某些部件承受高温、高压作用。
三、柴油机在船舶上的应用1、柴油机用作船舶主机利用柴油机输出的机械能驱动螺旋桨旋转，使螺旋桨产生推力，推进船舶航行。
对于中、高速柴油机，必须通过齿轮箱来减速和换向（螺旋桨正反转）。
2、柴油机用作船舶副机在有些内河船舶上，柴油机还可用作副机，如利用小型柴油机作为发电原动机，驱动发电机发电，为船舶辅助供电，如图1-2所示。
柴油机发电机图1-2柴油机用作发电原动机第二节柴油机基本组成及常用名词一、柴油机的基本组成柴油机由主要固定部件、主要运动部件和主要工作系统三大部分组成，如图1-3所示。
主要固定部件包括气缸盖、机体、气缸套、机座（油底壳）、主轴承等；主要运动部件包括活塞组件、连杆组件和曲轴飞轮组件；主要工作系统包括配气系统、燃油系统、润滑系统、冷却系统和操纵系统（起动、调速和换向）。
柴油机常用名词的含义见表1-1。
表1-1柴油机常用名词二、柴油机常用名词柴油机常用名词如图1-4所示。
进气阀 气缸套曲轴喷油器气缸需排气管排气阀图1-3柴油机基本组成第三节 柴油机基本工作原理一、四冲程柴油机的工作原理 1、柴油机能量转换过程在柴油机中，燃油从燃烧到输出机械能，在气缸内完成了两次能量转换，如图1-5所示。
船舶柴油机Marinedieselengine
腐蚀疲劳(Corrosive fatigue) 气缸盖在密封凸9/8/2
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2.2.5 管理与维护(management and maintenance)
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三种磨损的比较
熔着磨损：（严重时会引起拉缸） 金属直接接触磨擦→局部高温→熔融粘着、脱落→扩大→熔着
磨损 活塞在上止点第一道活塞环附近最严重 材质\加工\外形尺寸\油孔布置\气缸油量和品质\缸套温度\对中 磨料磨损： 硬质颗粒进入磨擦面之间形成磨料 提高燃油净化质量，确保燃油良好燃烧 平行直线状的拉伤痕迹 腐蚀磨损（冷腐蚀或低温硫酸腐蚀） 油中含硫+氧化+低温 易在缸套中下部生成，刮到上部腐蚀 疏松的细小孔穴
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2.2.5 管理与维护(management and maintenance)
气缸盖的管理与维护 气缸套的管理与维护 活塞的管理与维护（Failures and Reasons）
常见缺陷
原因分析
检测方法
维护管理
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2.2.5 管理与维护(management and maintenance)
气缸盖的管理与维护（Failures and Reasons）
气缸套的管理与维护
活塞的管理与维护
常见缺陷
疲劳原因分析
检测方法
维护管理
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气缸盖的常见缺陷（1）
贴合面漏气(leak) 现象：
气泡-漏气、漏水和漏油-停止工作
优享文档《船舶柴油机》
推力：Fp K1n2p D4
扭矩：M
p
K2
n2p
D5
p
Vp
/(n p D)
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chapter 9 柴油机工作特性
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9.3 推进特性
• 机桨联合工作，则功率必相等
Ne N p Cn3
1、n=1.03nb时，Ne=1.10Nb，继续提高转速是不允许的； 2、n=0.63nb时，Ne=0.25Nb。低转速，燃烧不良。
Ne=Cpeni。当Ne=C，pen=k1。因此等功率曲线都具有双曲线的形式。若已知 pe（喷油泵负荷指示）和n，就可以大致地估计出柴油机的功率。
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chapter 9 柴油机工作特性
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Chapter 9 柴油机特性
9.1 概述 9.2 速度特性 9.3 推进特性 9.4 负荷特性 9.5 调速特性 9.6 柴油机的允许使用范围
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chapter 9 柴油机工作特性
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9.4 负荷特性
• 定义： 柴油机负荷特性是指在转速保持不变的情况下，柴油机的各项主要性能指标和工作参数随负荷变化的规 律。
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9.4 负荷特性
• 曲线分析
1. Ne=Bpe,为过原点的 直线
• 分类
1. 全负荷速度特性(外特性)
2. 部分负荷速度特性
3. 超负荷速度特性 2020/9/24
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9.2 速度特性
• 准备进行特性试验的柴油机须具有良好的技术状态(最佳配气、喷油正时、换气喷油质量、各缸平衡等) • 试验时须将冷却水、润滑油的压力和温度调整到最佳状态 • 全负荷速度特性的测定须遵循统一的标准(GB)
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一、柴油机的概述
1．热机
热机是指把热能转换成机械能的动力机械。
蒸汽机、蒸汽轮机以及柴油机、汽油机等是热机中较典型的机型。
蒸汽机与蒸汽轮机同属外燃机。
在该类机械中，燃烧（燃料的化学能转变成热能）发生在汽缸外部（锅炉），热能转变成机械能发生在汽缸内部。
此种机械由于热能需经某中间工质（水蒸气）传递，必然存在热损失，所以它的热效率不高，况且整个动力装置十分笨重。
在能源问题十分突出的当前，它无法与内燃机竞争，因而已经在船舶动力装置中消失。
2．内燃机
汽油机、柴油机以及燃气轮机同属内燃机。
虽然它们的机械运动形式（往复、回转）不同，但具有相同的工作特点──都是燃料在发动机的气缸内燃烧并直接利用燃料燃烧产生的高温高压燃气在气缸中膨胀作功。
从能量转换观点，此类机械能量损失小，具有较高的热效率。
另外，在尺寸和重量等方面也具有明显优势，因而在与外燃机竞争中已经取得明显的领先地位。
在内燃机中根据所用燃料不同，可大致分为汽油机、煤气机、柴油机和燃气轮机。
它们都具有内燃机的共同特点，但又都具有各自的工作特点。
由于这些各自不同的特点使它们在工作原理、工作经济性以及使用范围上均存在一定差异。
如汽油机使用挥发性好的汽油做燃料，采用外部混合法（汽油与空气在气缸外部进气管中的汽化器进行混
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合）形成可燃混合气。
缸内燃烧为电点火式（电火花塞点火）。
这种工作特点使汽油机不能采用高压缩比，因而限制了汽油机的经济性不能大幅度提高，而且也不允许作为船用发动机使用（汽油的火灾危险性大）。
但它广泛应用于运输车辆。
3．柴油机
柴油机是一种压缩发火的往复式内燃机。
它使用挥发性较差的柴油或劣质燃料油做燃料。
采用内部混合法（燃油与空气的混合发生在气缸内部）形成可燃混合气；缸内燃烧采用压缩式（靠缸内空气压缩形成的高温自行发火）。
这种工作特点使柴油机在热机领域内具有最高的热效率（已达到 55％左右），而且允许作为船用发动机使用。
因而，柴油机在工程界应用十分广泛。
尤其在船用发动机中，柴油机已经取得了绝对领先地位。
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：
（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，可直接反转，能适应船舶航行的各种工况要求。
同时，柴油机也具有以下缺点：
（1）存在机身振动、轴系扭转振动和噪音。
（2）某些部件的工作条件恶劣，承受高温、高压并具有冲击性负荷。
二、现代船用柴油机的发展趋势
经过近几十年尤其是近十年的发展，现代船用柴油机已经发展到一个较高的技术水平。
今后，随着生产力的发展，将会对船用柴油机提出更高的要求，船舶柴油机也将继续发展改进。
当前柴油机的发展可以概括为：以节能为中心，充分兼顾到排放与可靠性的要求，全面提高柴油机性能。
根据此发展目标，今后的研究趋势大致为：
1）提高经济性的研究，包括燃烧、增压、低磨损等的研究；
2）降低柴油机的排放的研究，排放是现代柴油机面临的严重挑战，随着对船舶柴油机排放控制的限制，使得经济性的提高更加困难，这也是船舶柴油机发展中的新课题；
3）提高可靠性与耐久性的研究；
4）电子控制技术的研究；
5）代用燃料的研究。
1．现代船用柴油机提高经济性的主要措施
现代船用大型低速柴油机近十多年在提高经济性方面取得的成
效超过了过去几十年。
各种节能措施相继出现并日趋完善，这些措施主要有：
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1）采用定压涡轮增压系统和高效率废气涡轮增压器。
2）增大行程缸径比S／D。
3）提高最高爆发压力pz与平均有效压力pe之比pz／pe。
4）增大压缩比ε。
5）采用可变喷油定时（VIT）机构。
6）降低摩擦损失功提高机械效率ηm。
7）采用动力涡轮系统（TCS）。
8）轴带发电机（PTO）。
9）柴油机废热再利用。
10）改进喷射与燃烧技术。
2．现代船用低速柴油机的结构特点
1）燃烧室部件普遍采用钻孔冷却结构。
2）采用旋转式排气阀及液压式气阀传动机构。
3）喷油泵采用可变喷油定时（VIT）机构。
4）采用薄壁轴承。
5）采用独立的气缸润滑系统。
6）曲轴上增设轴向减振器。
7）焊接曲轴。