船舶主机教程---柴油机的类型和工作原理
武理工船舶柴油机讲义第1章 柴油机基本工作原理
船舶柴油机讲义第一章船舶柴油机概述第一节柴油机的基本工作原理柴油机是以柴油作燃料的压燃式内燃机。
工作时,空气在气缸内被压缩而产生高温,使喷入的柴油自行着火燃烧,产生高温、高压的燃气,燃气膨胀推动活塞作功,将热能转变为机械功。
柴油机的工作循环由进气、压缩、喷油着火燃烧、膨胀作功和排气等过程组成。
这些过程可以由四冲程柴油机来实现,也可由二冲程柴油机来实现。
一、四冲程柴油机(非增压)的工作原理图1-1所示是四冲程柴油机的基本结构图。
工作时活塞作往复直线运动,曲轴作旋转运动。
活塞改变运动方向瞬时的位置称止点(死点),止点处的活塞瞬时运动速度为零。
离曲轴中心最远时的止点称上止点(T.D.C.),最近时的止点称下止点(B.D.C.)。
曲柄销中心与主轴颈中心之间的距离称曲柄半径R。
连杆大、小端中心间的距离称连杆长度L。
上、下止点间的距离称活塞行程(冲程)S。
活塞行程等于曲柄半径的两倍,即S=2R。
活塞在上、下止点间移动所扫过的容积称气缸工作容积V S 。
S D V S ⨯π=24(1-1) 式中,D 为气缸直径(缸径)。
活塞位于上止点时活塞顶与气缸盖之间的气缸容积,称燃烧室容积(压缩室容积、余隙容积)V C 。
气缸总容积V a 与燃烧室容积之比称压缩比ε。
cs c c s c a V V V V V V V +=+==ε1 (1-2) 用四个行程(曲轴回转两转)完成一个工作循环的柴油机称四冲程柴油机。
图1-2是四冲程柴油机的工作原理简图。
图的上部表示四个行程中活塞、连杆、曲轴及气阀的相对位置。
图的下部表示相对应的气缸内气体压力随气缸容积的变化情况,称p-V 示功图。
图1-2 四冲程柴油机工作原理图1.进气行程活塞从上止点下行,进气阀打开。
由于活塞下行的抽吸作用,新鲜空气充入气缸。
为了能充入更多的空气,进气阀一般在上止点前提前开启(曲柄位于点1),在下止点后延迟关闭(曲柄位于点2),气阀开启的延续角(图中阴影线部分)约为220˚~250˚CA。
船舶柴油机的基本知识讲解
船舶柴油机的基本知识讲解
语言文字流畅,逻辑清晰
柴油机是船舶常用的动力主机,它是一种具有较高效率的内燃机,可
以将液态燃料的化学能转换为机械能。
柴油机拥有结构简单、可靠性高、
机械效率高、使用方便等优点,所以成为船舶的重要动力部件。
柴油机的基本构造主要由燃烧室、活塞和连杆、曲轴箱、机头部组成。
柴油机的工作原理是:活塞在曲轴箱中来回运动,每次运动吸入空气,在
燃烧室内经过燃料混合、点火燃烧、压缩排气等一系列动作,形成一个动
力周期。
柴油机的效率也很重要,它主要取决于气缸静压比、燃烧室容积、气
缸衬套和活塞等部件的设计参数。
柴油机的效率也受到气缸内的压力和温
度以及室外空气温度、湿度和气压的影响。
柴油机运转时,活塞机械能转换成热能,要升温,柴油机要冷却,这
时候就需要冷却系统,而柴油机的冷却系统主要分为水冷和气冷两种。
水
冷冷却系统的冷却效率高,但维护和保养费用也大,另外夏季水温较高时
也可能出现冷却效果未达到要求的情况;气冷冷却系统的解决方案比较简单,不仅维护费用低,而且不易受外界环境的影响,但效率较低。
船用柴油机的工作原理过程
船用柴油机的工作原理过程
船用柴油机是一种常见的船舶动力装置,它利用柴油燃烧产生的热能驱动活塞
运动,从而产生动力。
下面将详细介绍船用柴油机的工作原理过程。
1. 进气过程:
船用柴油机的进气过程是指在活塞下行过程中,气缸内的燃油混合物进入气缸。
进气过程主要包括进气门开启、活塞下行、进气门关闭等步骤。
当进气门开启时,活塞下行,气缸内的气体通过进气道进入气缸。
进气门关闭后,进气道与气缸之间形成密封,防止气体泄漏。
2. 压缩过程:
压缩过程是指活塞上行过程中,气缸内的燃油混合物被压缩。
压缩过程主要包
括活塞上行、进气门关闭、压缩燃油等步骤。
当活塞上行时,进气门关闭,气缸内的燃油混合物被压缩,使其温度和压力升高。
3. 燃烧过程:
燃烧过程是指燃料在高温高压环境下燃烧释放能量的过程。
燃烧过程主要包括
喷油、点火、燃烧等步骤。
在燃烧室中,燃料通过喷油器喷入燃烧室,同时点火系统点燃燃料。
燃料与空气混合后,在高温高压环境下燃烧,产生高温高压气体。
4. 排气过程:
排气过程是指活塞下行过程中,将燃烧后的废气排出气缸。
排气过程主要包括
排气门开启、活塞下行、排气门关闭等步骤。
当排气门开启时,活塞下行,将燃烧后的废气排出气缸。
排气门关闭后,排气道与气缸之间形成密封,防止废气泄漏。
以上就是船用柴油机的工作原理过程。
通过进气、压缩、燃烧和排气四个过程,船用柴油机能够将燃料的化学能转化为机械能,从而驱动船舶行驶。
船用柴油机具有结构简单、运行稳定、可靠性高等优点,因此被广泛应用于船舶领域。
船用柴油机的工作原理过程
船用柴油机的工作原理过程船用柴油机是一种常见的船舶动力装置,它通过将燃油转化为机械能来驱动船舶前进。
下面将详细介绍船用柴油机的工作原理过程。
1. 进气过程:船用柴油机的进气过程是指空气进入柴油机内部的过程。
在柴油机中,进气是通过进气门完成的。
当活塞下行时,进气门会打开,使得外部空气通过进气道进入气缸内。
同时,进气门关闭,防止废气逆流。
2. 压缩过程:压缩过程是指活塞上升时将进入气缸内的空气压缩的过程。
在这个过程中,进入气缸内的空气被压缩,使得气体的温度和压力升高。
这种高压高温的气体有助于燃油的燃烧。
3. 燃烧过程:燃烧过程是指燃料在高压高温的环境下与空气混合并燃烧的过程。
在柴油机中,燃料是通过喷油器喷入气缸内的。
当活塞上升到顶点时,喷油器会喷出一定量的燃油,燃油与高温高压的空气混合后发生自燃。
这种自燃的过程产生的高温高压气体会推动活塞向下运动,从而驱动曲轴旋转。
4. 排气过程:排气过程是指燃烧后产生的废气从气缸排出的过程。
当活塞下行时,废气门打开,废气通过排气道排出气缸。
同时,进气门关闭,防止废气逆流。
5. 动力输出过程:动力输出过程是指柴油机将燃烧产生的能量转化为机械能的过程。
在柴油机中,活塞的运动通过连杆与曲轴相连,当活塞向下运动时,连杆将活塞的线性运动转化为曲轴的旋转运动。
曲轴的旋转运动通过传动装置传递给船舶的推进器,从而驱动船舶前进。
总结:船用柴油机的工作原理过程包括进气过程、压缩过程、燃烧过程、排气过程和动力输出过程。
在进气过程中,空气通过进气门进入气缸;在压缩过程中,进入气缸的空气被压缩;在燃烧过程中,燃料与空气混合并燃烧;在排气过程中,燃烧后产生的废气排出气缸;在动力输出过程中,柴油机将燃烧产生的能量转化为机械能,驱动船舶前进。
船用柴油机的工作原理过程是一个连续的循环,通过不断重复这些过程来实现船舶的动力输出。
船用柴油机的工作原理过程
船用柴油机的工作原理过程船用柴油机是船舶上常见的动力装置,它通过燃烧柴油燃料产生的能量来驱动船舶的推进系统。
它的工作原理过程可以分为四个主要阶段:进气、压缩、燃烧和排气。
1. 进气阶段:船用柴油机的进气阶段是指将空气引入燃烧室的过程。
在工作过程中,柴油机的进气门打开,活塞向下移动,使气缸内的空气通过进气道进入气缸。
进气道通常通过一个空气滤清器来过滤空气中的杂质,以保证进入气缸的空气质量。
2. 压缩阶段:在进气阶段结束后,进气门关闭,活塞开始向上移动,将进入气缸的空气压缩。
这个阶段的目的是将空气压缩到足够高的压力和温度,以便在燃烧阶段能够产生足够的能量。
为了增加压缩比,柴油机通常采用缸内直喷燃油系统,即将柴油直接喷射到气缸内。
3. 燃烧阶段:当活塞达到最高点时,柴油燃料通过喷油器喷射到高温高压的气缸内。
由于气缸内的空气已经被压缩到高压状态,柴油燃料会迅速燃烧,产生大量的热能。
这个燃烧过程会产生高温高压的气体,推动活塞向下运动。
柴油燃烧的特点是在高压环境下自燃,并且燃烧速度较快,能够产生较高的功率。
4. 排气阶段:当活塞再次达到最低点时,排气门打开,将燃烧后的废气排出气缸。
废气中含有大量的热能,可以通过废气涡轮增压器回收利用,提高柴油机的燃烧效率。
排气阶段结束后,进入下一个工作循环,循环过程将持续进行。
总结:船用柴油机的工作原理过程可以简单概括为进气、压缩、燃烧和排气四个阶段。
在进气阶段,空气经过滤清器进入气缸;在压缩阶段,空气被压缩到高压状态;在燃烧阶段,柴油燃料被喷射到气缸内燃烧,产生大量的热能;在排气阶段,燃烧后的废气被排出气缸。
这个工作原理过程使船用柴油机能够提供足够的动力,驱动船舶在水中行驶。
船用柴油机的工作原理过程
船用柴油机的工作原理过程船用柴油机是一种常见的船舶动力装置,它通过燃烧柴油燃料来产生动力,推动船舶前进。
下面将详细介绍船用柴油机的工作原理过程。
1. 进气过程:船用柴油机的进气过程是指空气进入燃烧室的过程。
在柴油机中,进气是通过进气门完成的。
当活塞下行时,活塞下面的气缸容积扩大,此时进气门打开,外界空气通过进气道进入气缸。
进气门关闭后,活塞开始上行。
2. 压缩过程:压缩过程是指活塞上行时将进入气缸的空气压缩至高压的过程。
在柴油机中,压缩比较高,通常在15:1到22:1之间。
当活塞上行时,气缸容积减小,空气被压缩,温度和压力逐渐升高。
3. 燃烧过程:燃烧过程是指柴油燃料在高压和高温条件下燃烧释放能量的过程。
当活塞上行到达顶点时,柴油燃料通过喷油器喷入气缸,与高温高压的空气混合。
由于高温和高压的作用,柴油燃料迅速燃烧,释放出大量的热能。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞下行。
4. 排气过程:排气过程是指燃烧产生的废气从气缸排出的过程。
当活塞下行时,气缸容积扩大,废气通过排气门排出气缸。
排气门关闭后,活塞开始上行,进入新的工作循环。
船用柴油机的工作原理过程可以总结为四个基本过程:进气、压缩、燃烧和排气。
通过这些过程,柴油机将燃料的化学能转化为机械能,推动船舶前进。
柴油机的工作原理过程中,需要注意以下几点:1. 空气的进入和排出必须保持畅通,以确保燃烧过程的正常进行。
2. 燃烧过程需要适当的燃油供应和喷射,以保证燃烧效率和动力输出。
3. 柴油机的压缩比较高,需要具备良好的密封性能,以避免压缩漏气和功率损失。
4. 废气的排出需要及时,以免影响下一个工作循环的正常进行。
船用柴油机的工作原理过程是船舶动力系统中的重要环节,它直接影响着船舶的性能和效率。
因此,在船舶设计和运营中,对船用柴油机的工作原理过程需要深入了解和合理控制,以提高船舶的经济性和环保性能。
船舶主机教程---柴油机的类型和工作原理
(7)气缸工作容积(Vs)
(8)气缸总容积(Va) (9)压缩比ε
气缸总容积与压缩室容积之比值
1 Va
Vc Vs
VS
Vc
Vc
VC
6
二、柴油机的分类
1、低速、中速和高速柴油机 2 筒形活塞式和十字头式柴油机 3 直列式和V型柴油机 4 右旋和左旋柴油机 5 可逆转和不可逆转柴油机 6 增压柴油机和非增压柴油机
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 ℃
230~260°CA
气阀定时和气阀重叠角
气阀定时:进、排气阀在上、下止点前后启闭的时刻 作用:提高换气质量;减少排气耗功
实现燃烧室扫气 气阀定时圆图
低速、中速和高速柴油机
低速柴油机
n≤ 300r/min 中速柴油机
Vm<6m/s
(活塞平均速度
Vm
Sn 30
)
300<n≤1,000 r/min Vm=6 m/s~9m/s
高速柴油机
n>1,000 r/min
Vm>9 m/s
10
筒形活塞式 十字头式
直列机
V型机
10
船舶柴油机的型号
国产柴油机 1)低速柴油机 6ESDZ43/82B 2)中小型柴油机 6300ZC
15
三、 二冲程柴油机的换气形式 弯流 横流
回流 半回流 直流 排气阀— 排气口—扫气口式
横流扫气
回流扫气
半回流扫气
直流扫气
气阀重叠角: 同一气缸的进、排气阀 在上止点前后同时缩和膨胀行程,取消吸、排气行程
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。
船用柴油机的工作原理过程
船用柴油机的工作原理过程船用柴油机是一种常见的船舶动力装置,其工作原理过程涉及燃烧、压缩、供油等多个环节。
下面将详细介绍船用柴油机的工作原理过程。
1. 压缩过程:船用柴油机的工作原理首先是通过活塞的上升运动来进行压缩。
当活塞下行时,柴油进入气缸内,然后活塞上升将柴油压缩。
在这个过程中,柴油的体积减小,压力和温度逐渐升高。
2. 燃烧过程:在压缩过程的末端,柴油达到高温高压状态,此时喷油器会向气缸内喷射燃油。
燃油进入气缸后,由于高温高压的环境,燃油会迅速氧化并燃烧。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动,同时产生的热能也将被传递给柴油机的其他部件。
3. 排气过程:在燃烧过程完成后,活塞再次上升,将燃烧后的废气排出气缸。
废气通过排气门进入排气管道,然后排出船舶外部。
同时,活塞上升还会将气缸内的残余废气排出,为下一次工作循环做准备。
4. 供油过程:船用柴油机的供油过程是指向气缸提供燃油的过程。
燃油通过燃油泵从燃油箱中抽取,然后经过滤器进行过滤,以保证燃油的纯净性。
随后,燃油进入高压油泵,在高压油泵的作用下,燃油被送入喷油器。
喷油器会根据柴油机的工作状态和负载情况,控制燃油的喷射量和喷射时间。
5. 循环过程:船用柴油机的工作原理是通过循环过程来实现连续的动力输出。
循环过程包括一系列的压缩、燃烧、排气和供油等环节,通过不断重复这些环节,实现柴油机的连续工作。
柴油机的工作循环通常使用四冲程循环,即进气、压缩、燃烧和排气四个冲程。
总结:船用柴油机的工作原理过程包括压缩、燃烧、排气和供油等环节。
在压缩过程中,柴油被压缩并达到高温高压状态。
在燃烧过程中,喷油器喷射燃油进入气缸,燃油在高温高压环境下燃烧。
在排气过程中,废气被排出气缸。
在供油过程中,燃油被供给给气缸。
通过不断重复这些环节,船用柴油机实现连续的动力输出,驱动船舶运行。
船用柴油机的工作原理过程
船用柴油机的工作原理过程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,驱动船舶前进。
下面将详细介绍船用柴油机的工作原理过程。
1. 进气过程:船用柴油机的进气过程是指空气进入燃烧室的过程。
柴油机通常采用自然进气或增压进气的方式。
自然进气是指空气通过进气门进入气缸,而增压进气则是通过涡轮增压器将空气压缩后送入气缸。
进气过程中,空气经过进气道、进气滤清器和进气门进入气缸。
2. 压缩过程:进气门关闭后,柴油机的活塞开始向上运动,将空气压缩到高压状态。
在压缩过程中,空气的密度增加,温度也相应升高。
压缩过程中的压力和温度决定了燃烧的效率和动力输出的大小。
3. 燃烧过程:当活塞接近顶死点时,柴油通过高压喷油器喷入气缸。
柴油在高温高压下瞬间雾化成微小的液滴,并与空气充分混合。
然后,柴油与空气混合物被点火器点燃,燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动,完成工作循环。
4. 排气过程:当活塞到达底死点时,排气门打开,燃烧产生的废气通过排气道排出气缸。
排气过程中,废气中的一部分能量被利用,通过涡轮增压器带动增压器和发电机等附属设备工作,提高燃烧效率。
5. 循环过程:排气门关闭后,活塞再次向上运动,开始新的循环过程。
船用柴油机通常采用四冲程循环,即进气、压缩、燃烧和排气四个过程分别在活塞的四个冲程中完成。
船用柴油机的工作原理过程如上所述。
通过进气、压缩、燃烧和排气四个过程,柴油机将燃料的化学能转化为机械能,驱动船舶前进。
船用柴油机具有功率大、燃油经济性好、稳定性高等特点,被广泛应用于各类船舶。
船用柴油机的工作原理过程
船用柴油机的工作原理过程船用柴油机是一种内燃机,通过燃烧柴油燃料来产生动力,驱动船舶运行。
它是船舶主要的动力装置之一,具有高效率、可靠性和经济性的特点。
下面将详细介绍船用柴油机的工作原理过程。
1. 进气过程:船用柴油机的工作开始于进气过程。
当活塞下行时,缸内形成负压,进气门打开,进气门座圈的弹簧将进气门关闭。
此时,进气门座圈上的凸轮与凸轮轴上的凸轮相接触,进气门打开,进气门座圈上的凸轮向上推动活塞,使活塞上升。
2. 压缩过程:在活塞上升的过程中,进气门关闭,活塞将缸内的气体压缩。
柴油机的压缩比一般在16:1到20:1之间,这种高压缩比使得柴油机具有更高的燃烧效率。
当活塞接近上止点时,柴油喷油嘴向缸内喷射高压柴油燃料。
3. 燃烧过程:柴油燃料喷射到高温、高压的缸内,与缸内空气混合并燃烧。
柴油燃料的燃烧是自燃的,即不需要火花塞点火。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动,驱动曲轴旋转。
4. 排气过程:当活塞下行到达下止点时,排气门打开,排气门座圈上的凸轮向上推动活塞,将燃烧产生的废气排出缸外。
排气过程完成后,进气门再次打开,开始新的工作循环。
船用柴油机的工作原理过程可以总结为四个步骤:进气、压缩、燃烧和排气。
这个循环过程是连续不断进行的,通过曲轴的旋转产生动力输出,驱动船舶运行。
需要注意的是,船用柴油机的工作原理过程还涉及到燃油供给系统、喷油系统、冷却系统等辅助系统的配合。
这些系统的正常运行对于船用柴油机的工作效率和可靠性至关重要。
总结:船用柴油机的工作原理过程是通过进气、压缩、燃烧和排气四个步骤循环进行的。
它是一种高效率、可靠性和经济性的动力装置,为船舶提供动力支持。
船用柴油机的工作原理过程需要配合燃油供给系统、喷油系统、冷却系统等辅助系统的正常运行,才能保证其工作效率和可靠性。
船用柴油机的工作原理过程
船用柴油机的工作原理过程船用柴油机是一种用于推动船舶前进的内燃机。
它利用柴油燃料的燃烧产生的能量来驱动活塞运动,从而转化为机械能,推动船舶前进。
下面将详细介绍船用柴油机的工作原理过程。
1. 进气过程:船用柴油机的进气过程是指气缸内空气的进入过程。
当活塞下行时,气缸内的空气经过进气门进入气缸。
进气门在活塞下行时打开,允许空气通过进气道进入气缸。
进气道上通常配有进气滤清器,用于过滤进入气缸的空气中的杂质,保证燃烧的纯净度。
2. 压缩过程:进气过程结束后,活塞开始上行,进入压缩过程。
在此过程中,进入气缸的空气被压缩,使气缸内的压力和温度升高。
柴油燃料在高压下更易于燃烧,因此压缩过程是船用柴油机燃烧效率的重要环节。
3. 燃烧过程:当活塞上行到顶死点时,柴油燃料被喷射到气缸内,与高温高压的空气混合。
柴油燃料在高温高压下迅速燃烧,产生的燃烧气体推动活塞下行。
船用柴油机通常采用压燃式燃烧,即柴油燃料在压力作用下自燃。
4. 排气过程:当活塞下行到底死点时,燃烧过程结束,气缸内的燃烧产物需要排出。
此时,排气门打开,燃烧产物通过排气道排出气缸。
排气道上通常配有排气消声器,用于降低排气噪音。
5. 再循环过程:在排气过程结束后,进入下一个工作循环之前,船用柴油机通常会进行再循环过程。
在再循环过程中,一部分排出的燃烧产物被重新引入气缸,与新的进气混合,以提高燃烧效率。
船用柴油机的工作原理过程可以总结为四个基本过程:进气、压缩、燃烧和排气。
这些过程的精确控制和协调是船用柴油机高效工作的关键。
船用柴油机通常具有较高的功率和较低的燃油消耗,是船舶行驶的重要动力装置。
船用柴油机的工作原理过程
船用柴油机的工作原理过程船用柴油机是一种常见的船舶动力装置,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。
下面将详细介绍船用柴油机的工作原理过程。
1. 进气过程船用柴油机的进气过程是指空气进入燃烧室的过程。
进气过程分为自然进气和增压进气两种方式。
自然进气是利用活塞下行时产生的负压将空气吸入燃烧室,增压进气则通过增压器将空气压缩后送入燃烧室。
进气过程中,空气经过空气滤清器过滤后进入进气歧管,然后通过进气阀门进入燃烧室。
2. 压缩过程压缩过程是指柴油机中的活塞将进入燃烧室的空气压缩至高压状态的过程。
活塞上行时,燃烧室内的空气被压缩,同时温度和压力也随之升高。
柴油机中的压缩比普通较高,通常在15:1到22:1之间。
3. 燃烧过程燃烧过程是指柴油机中的燃料与压缩空气混合后,在高温高压条件下燃烧释放能量的过程。
燃料通过喷油器喷入燃烧室,与压缩空气混合后形成可燃混合气。
然后,喷油器喷出的燃料在高温高压条件下迅速燃烧,释放出的能量推动活塞下行。
4. 排气过程排气过程是指燃烧后的废气从燃烧室中排出的过程。
活塞下行时,燃烧室内的废气通过排气门排出,同时新鲜空气通过进气门进入燃烧室,为下一个工作循环做准备。
排气过程中,柴油机通常配备有涡轮增压器和废气涡轮增压器,以提高排气效率。
5. 工作循环船用柴油机的工作循环是指连续进行的进气、压缩、燃烧和排气过程的周期性循环。
在柴油机中,工作循环通常采用的是四冲程循环,即进气、压缩、燃烧和排气过程分别对应于活塞的上行和下行两个冲程。
每一个工作循环,柴油机都能够完成一次燃烧和能量转换的过程。
总结:船用柴油机的工作原理过程包括进气、压缩、燃烧和排气四个基本过程,通过这些过程将燃料的化学能转化为机械能,驱动船舶前进。
进气过程将空气引入燃烧室,压缩过程将空气压缩至高压状态,燃烧过程将燃料与压缩空气混合后燃烧释放能量,排气过程将燃烧后的废气排出。
这些过程组成为了船用柴油机的工作循环,实现了连续的能量转换和动力输出。
船用柴油机的工作原理过程
船用柴油机的工作原理过程船用柴油机是一种常见的船舶动力装置,它通过燃烧柴油燃料来产生动力,驱动船舶前进。
下面将详细介绍船用柴油机的工作原理过程。
1. 进气过程:船用柴油机采用自然进气方式,即通过活塞的下行运动,气缸内形成负压,使进气门打开,新鲜空气通过进气道进入气缸。
进气门关闭后,活塞开始向上运动。
2. 压缩过程:活塞向上运动,将进入气缸的空气压缩。
在压缩过程中,活塞上升,气缸内的空气体积减小,同时压力和温度增加。
压缩过程中,柴油燃料喷射器开始喷射燃油。
3. 燃烧过程:当活塞接近顶部时,柴油燃料喷射器喷射的燃油被高温高压的空气点燃,形成火焰。
这个过程称为燃烧过程。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动。
4. 排气过程:活塞向下运动,将燃烧产生的废气排出气缸。
同时,排气门打开,废气通过排气道排出船舶。
5. 循环过程:排气门关闭后,活塞再次向上运动,开始新的工作循环。
这个过程是连续进行的,从而产生持续的动力输出。
船用柴油机的工作原理过程可以总结为四个基本过程:进气、压缩、燃烧和排气。
通过这些过程,柴油燃料被燃烧产生高温高压气体,推动活塞运动,从而驱动船舶前进。
为了保证船用柴油机的正常工作,需要注意以下几个方面:1. 燃油质量:船舶应使用符合国际标准的柴油燃料,确保燃油的质量符合要求,避免因燃油质量问题导致柴油机故障或损坏。
2. 润滑油:及时更换和添加润滑油,保持柴油机的润滑系统正常运行,减少磨损和摩擦。
3. 温度控制:控制柴油机的运行温度,避免过热或过冷,确保柴油机正常工作。
4. 维护保养:定期进行柴油机的维护保养工作,包括清洁、检查和更换零部件,确保柴油机的正常运行。
船用柴油机的工作原理过程是船舶动力装置的核心,了解其工作原理对于船舶的运行和维护非常重要。
通过合理的操作和维护,可以保证船用柴油机的高效运行,提高船舶的性能和经济性。
船用柴油机的工作原理过程
船用柴油机的工作原理过程船用柴油机是一种常见的船舶动力装置,它通过内燃机的工作原理将燃料转化为机械能,推动船只前进。
下面将详细介绍船用柴油机的工作原理过程。
1. 进气过程:船用柴油机的进气过程是指将空气引入柴油机内部,与燃料混合后进行燃烧。
进气过程主要包括进气阀的开启、活塞下行、气缸内空气的压缩等步骤。
当活塞下行时,进气阀打开,气缸内的空气通过进气阀进入气缸内。
2. 压缩过程:在进气过程结束后,活塞开始向上运动,进入压缩过程。
在这个过程中,柴油机的活塞将气缸内的空气压缩,使其温度和压力升高。
通过压缩,空气的体积减小,密度增加,为后续的燃烧提供了条件。
3. 燃烧过程:当活塞上行到达顶点时,柴油机进入燃烧过程。
在这个过程中,柴油机喷射燃油进入气缸内,燃油与高温高压的空气混合并发生燃烧。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动,产生机械能。
4. 排气过程:当活塞下行到达底点时,柴油机进入排气过程。
在这个过程中,排气阀打开,将燃烧后的废气排出气缸。
排气过程是将燃烧产生的废气排出,为后续的进气过程做准备。
5. 冷却过程:船用柴油机在工作过程中会产生大量的热量,为了保证柴油机的正常运行,需要进行冷却。
冷却系统通过循环水来吸收和散发热量,保持柴油机的温度在适宜范围内。
6. 润滑过程:船用柴油机的各个运动部件需要润滑剂的润滑,以减少磨损和磨擦。
润滑系统会将润滑剂输送到各个磨擦部位,确保柴油机的正常运转。
以上就是船用柴油机的工作原理过程。
通过进气、压缩、燃烧、排气等步骤,船用柴油机将燃料转化为机械能,推动船只前进。
同时,冷却和润滑过程也是保证柴油机正常运行的重要环节。
船用柴油机的工作原理过程是一个复杂而精密的系统,需要各个部件的协同工作,才干保证柴油机的高效运行。
船用柴油机的工作原理过程
船用柴油机的工作原理过程船用柴油机是船舶上常用的动力装置,它以柴油作为燃料,通过一系列复杂的工作过程将燃料转化为机械能,驱动船舶前进。
下面将详细介绍船用柴油机的工作原理过程。
1. 进气过程:船用柴油机的进气过程是指空气通过进气道进入气缸。
进气过程主要包括进气门开启、活塞下行、气缸内形成负压等步骤。
当活塞下行时,气缸内的体积增大,形成负压,进气门打开,外部空气进入气缸。
2. 压缩过程:进气过程结束后,活塞开始向上运动,气缸内的空气被压缩。
在这个过程中,进气门和排气门都是关闭的。
压缩过程使得气缸内的空气温度和压力升高,为燃烧提供条件。
3. 燃烧过程:当活塞达到上止点时,柴油喷油器将燃油喷入气缸内,与高温高压的空气混合。
燃油喷入后,由于气缸内温度和压力的作用,燃油迅速蒸发并燃烧,产生高温高压的燃烧气体。
燃烧过程是船用柴油机产生动力的关键步骤。
4. 排气过程:燃烧过程结束后,活塞开始向下运动,气缸内的废气被排出。
在排气过程中,排气门打开,废气通过排气道排出。
同时,进气门关闭,准备进行下一次的进气过程。
5. 动力输出:船用柴油机的动力输出是通过连杆机构将活塞的往复运动转化为旋转运动。
连杆机构将活塞的线性运动转化为曲柄轴的旋转运动,通过曲柄轴的旋转驱动船舶的螺旋桨或其他动力装置。
船用柴油机的工作原理过程是一个连续循环的过程,通过不断的进气、压缩、燃烧和排气,将燃料转化为机械能,提供船舶的动力。
这一过程需要精确的控制和协调,以确保柴油机的高效运行。
值得注意的是,船用柴油机的工作原理过程还涉及到冷却系统、润滑系统、燃油系统等辅助装置的配合。
冷却系统用于控制柴油机的温度,保证其正常运行;润滑系统用于减少摩擦和磨损,保护机械部件;燃油系统用于提供燃料,并控制燃油的喷射量和喷射时机。
总结起来,船用柴油机的工作原理过程包括进气、压缩、燃烧、排气和动力输出等步骤。
通过精确的控制和协调,船用柴油机能够高效地将燃料转化为机械能,驱动船舶前进。
船用柴油机的工作原理过程简版
船用柴油机的工作原理过程引言概述:船用柴油机是船舶动力系统的核心组成部分,它通过内燃机的工作原理将燃料转化为动力,推动船舶行驶。
本文将详细阐述船用柴油机的工作原理过程,包括燃料供给、压缩、燃烧、排气等五个大点。
正文内容:1. 燃料供给1.1 燃料油箱:船用柴油机的燃料主要来自于船舶的燃料油箱,燃料油箱通常位于船舶的底部,通过管道连接到柴油机。
1.2 燃油过滤:燃料油箱中的燃油会通过过滤器进行过滤,以去除杂质和水分,确保燃油的纯净度,以防止对柴油机的损坏。
2. 压缩2.1 进气阀:柴油机的工作过程开始于进气阀的打开,将外部空气引入柴油机的气缸中。
2.2 压缩行程:柴油机的活塞开始向上运动,将进气的空气压缩,使其温度和压力升高,形成高压高温的压缩空气。
3. 燃烧3.1 燃油喷射:在压缩行程结束时,柴油机的喷油器将燃油以高压喷射到气缸中的压缩空气中。
3.2 自燃:由于压缩空气的高温和高压,燃油在接触到压缩空气时会自燃,形成爆炸燃烧,推动活塞向下运动。
4. 动力输出4.1 曲轴:燃烧后的气体推动曲轴旋转,将活塞的线性运动转化为旋转运动。
4.2 连杆:曲轴通过连杆将旋转运动传递到主轴上,推动船舶的螺旋桨旋转,从而产生推进力。
5. 排气5.1 排气阀:在动力输出后,柴油机的排气阀打开,将燃烧后的废气排出。
5.2 排气管道:排气阀将废气通过排气管道排出船舶,以保持柴油机的正常工作状态。
总结:船用柴油机的工作原理过程包括燃料供给、压缩、燃烧、动力输出和排气五个大点。
燃料从油箱供给,经过过滤后进入柴油机。
柴油机通过压缩进气空气,喷射燃油并自燃,产生爆炸燃烧推动活塞运动,通过曲轴和连杆将线性运动转化为旋转运动,从而输出动力。
最后,废气经过排气阀和管道排出。
船用柴油机的工作原理过程是一个复杂的系统,它为船舶提供了可靠的动力来源。
船舶柴油机原理和结构
MAN-B&W船舶柴油机原理和结构(仅供参考)编写:蒋爱民2006年7月第一章柴油机概述柴油机基本工作原理柴油机是内燃机的一种,是一种把燃油的热能转变为机械能的动力机械,柴油机也是一种热机。
柴油机的基本工作原理是:依靠活塞的运动对来自外界的新鲜空气进行压缩,使得气缸内空气的温度和压力大大提高。
此时,通过喷油器,将柴油以雾化的形式直接喷入气缸内,雾化的柴油遇到高温、高压的压缩空气,立即发火燃烧(柴油不是靠外界火源点火,而是在高温条件下自行发火,燃油的自燃温度是210~270℃)。
柴油燃烧产生高温、高压的燃气,燃气(工质)在气缸内膨胀推动活塞作往复运动,这样将燃油的热能转变为机械能。
活塞的往复运动通过曲柄连杆机构,推动曲轴不断旋转,这样,将往复运动转化为旋转运动。
当然,如果曲轴通过轴系连接到螺旋桨,就能推动螺旋桨转动,螺旋桨转动产生的推力就能使船舶前进;如果曲轴或与曲轴连接的轴系连接发电机就能够发电。
总之,柴油机完成能量的转换必须经过进气、压缩、燃烧、膨胀和排气五个过程才能实现,由这五个过程组成的全部热力循环过程叫工作过程。
包括进气、压缩、膨胀、排气等工作过程的周而复始的循环叫工作循环。
图1 柴油机工作过程示意图比较:内燃机与外燃机柴油机与汽油机、双燃料发动机发火方式常用术语上止点TDC:活塞在气缸内运动时能到达的最上端位置。
下止点BDC:活塞在气缸内运动时能到达的最下端位置。
活塞在最高位置(或最低位置)时,曲轴上的曲柄销也运转到最高位置(或最低位置),这时活塞头,十字头,曲柄销,曲轴中心线都在同一个垂直平面内。
行程S:指活塞从上止点移动到下止点间的直线距离。
它等于曲轴曲柄半径的两倍。
活塞移动一个行程,相当于曲轴转动180度。
缸径D:气缸的内径压缩室容积VC:活塞在气缸内上止点时,活塞顶上的全部空间(活塞顶、缸盖底部与气缸套内表面所包围的空间)容积,亦称气缸余隙容积。
气缸工作容积V h:活塞在气缸内从上止点移动到下止点时所扫过的容积。
船用柴油 机组的工作原理
船用柴油机组的工作原理主要包括四个步骤:进气、压缩、燃烧和排气。
进气:船用柴油机组在工作开始时,活塞向下运动,从气门进气道中吸入空气,并与柴油喷射系统中供应的柴油混合。
压缩:随后,活塞向上运动,将混合物压缩至高压状态。
此时,燃料被加热使其蒸发成细小的油雾颗粒,并燃烧所需的氧气也被集中到空气的小体积中,形成更均匀的混合气。
燃烧:活塞达到顶部的时候,柴油喷嘴会喷出高压油雾,遇到气缸内高温和高压的空气,混合气就会自燃并释放大量的热能,推动活塞向下运动,同时带动曲轴转动。
排气:在推动活塞向下运动的过程中,燃烧产生催化物,实际上是无法完全完成的反应产物残留下的。
在压缩程度合适、时间较长的常压氧气环境中,这些物质难以被继续燃烧,并且由于温度下降而凝结成固态颗粒,不能从汽缸中输出。
为此,燃烧室上部(如机组四冲程发动机)设有排气口,以便将废气释放到船外。
每次燃烧完毕后,活塞沿缸壁向上运动,压缩机体积,排出入口所有废气。
通过不断循环这四个步骤,船用柴油机组便能够产生连续的动力输出,实现对船只的推进或其他动力应用。
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柴油机的缺点
振动和噪音 工作条件恶劣
经济性好。 功率范围宽广 尺寸小,重量轻 机动性好 适应船舶航行的各种工况要求
常用术语
(1)上止点(TDC) (2)下止点(BDC) (3)行程(S) (4)缸径(D) (5)气缸余隙容积(Vc) (6)余隙高度(顶隙)
Va
Vc
上止点
Vs
s
下止点
(7)气缸工作容积(Vs) (8)气缸总容积(Va) (9)压缩比ε 气缸总容积与压缩室容积之比值 Va Vc Vs Vc Vc
1
VS VC
6
二、柴油机的分类
1、低速、中速和高速柴油机 2筒形活塞式和十字头式柴油机
3直列式和V型柴油机
4右旋和左旋柴油机 5可逆转和不可逆转柴油机 6 增压柴油机和非增压柴油机
低速、中速和高速柴油机
低速柴油机 n≤ 300r/min
Vm<6m/s
(活塞平均速度 V Sn ) m
30
中速柴油机 300<n≤1,000 r/min 高速柴油机
Vm=6 m/s~9m/s
n>1,000 r/min
Vm>9 m/s
10
筒形活塞式
十字头式
直列机
V型机
10
船舶柴油机的型号
国产柴油机 1)低速柴油机 6ESDZ43/82B 2)中小型柴油机 6300ZC 国外柴油机 SULZER(NSD)---- RD,RND,RLA,RTA MAN--B&W-------MC, L-MC/MCE, S-MC-C 三菱---UEC
第一章 柴油机的类型和工作原理
第一节 柴油机的类型 第二节 柴油工作原理
第一节 柴油机的类型
一、柴油机的基本概念 二、柴油机的分类
一、柴油机的基本概念
蒸汽机
外燃机 热机 柴油机 蒸汽轮机
内燃机
汽油机
燃气轮机
柴油机
柴油机是一种压缩发火的往复式内燃机。 –使用挥发性较差的柴油或劣质燃料油作燃料; –采用内部混合法形成可燃混合气; –缸内燃烧采用压缩式发火。 柴油机的优点
气阀定时和气阀重叠角
气阀定时:进、排气阀在上、下止点前后启闭的时刻
作用:提高换气质量;减少排气耗功 实现燃烧室扫气 气阀定时圆图
气阀重叠角: 同一气缸的进、排气阀 在上止点前后同时开启 的曲轴转角
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二、二冲程柴油机工作原理
只有压缩和膨胀行程,取消吸、排气行程
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四冲程与二冲程柴油机的比较
• 二冲程柴油机功率大,约为四冲程机的 1.6倍~1.8倍。 • 二冲程柴油机回转比四冲程机均匀 • 二冲程柴油机的换气机构较简单 • 二冲程柴油机的换气质量较四冲程机差 • 二冲程机的热负荷比四冲程机高
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第二节 柴油机工作原理
一、四冲程柴油机工作原理 二、二冲程柴油机工作原理
三、 二冲程柴油机的换气形式
一、、四冲程柴油机工作原理
进气行程
220~250℃A
压缩行程 140°~160℃A
pc=3 ~6 MPa;
tc= 600 ~700 ℃
燃烧和膨胀行程 排气行程 pz=5~8MPa 230~260°CA tz=1400~1800 ℃
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三、 二冲程柴油机的换气形式 弯流 横流 回流 半回流 直流 排气阀—扫气口式
排气口—扫气Байду номын сангаас式
横流扫气
回流扫气
半回流扫气
直流扫气