柴油机基本知识..

一、船舶柴油机的总体结构
主要运动机件：主要有活塞组、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。
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）； (2)增加或减小气缸垫床厚度：当增加时，压 缩比减小。
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） 7）短连杆（降低高度，改善十字头润滑条件）
热效率
性能
低 15-40 %
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
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 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
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。
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
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。
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。
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 设润滑装置改善润滑，环数量少
煤气机
2Fra Baidu bibliotek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。 柴油机：155~270g/KWh ②功率范围广。 汽轮机：435~1200g/KWh ③尺寸小，重量轻。 燃气轮机：245~350g/KWh ④机动性好。 汽油机：245~350g/KWh ⑤可直接反转。 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。
汽油机 使用燃料 油气混合方式 发火方式 压缩比 汽油 外部 （化油器） 火花塞点火 小 （6-10） 柴油机 柴油（重油） 内部 （喷油器） 压缩发火 大 （12-22）
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