第一章 柴油机的基本知识
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比值，亦称几何压缩比。
Va=Vs+Vc
ε=Va/Vc=（Vc+Vs）/Vc=1+Vs/Vc
9。活塞平均速度Cm：单位时间内活塞的平均速度
采用压缩发火方式，使燃料在气缸内部燃烧，以高温、高压的燃气工质在气
缸内膨胀作功。燃油在柴油机气缸中燃烧作功必须通过进气、压缩、燃烧、膨胀 和排气五个过程。包括上述五个过程的周而复始的循环叫工作循环。
燃油的自燃温度为210～270℃，使压缩终点时的压力3～6MPa，温度升至 600～700℃。
它需要外界输入较大的能量，消耗有用功。
3。燃烧和膨胀行程。压缩行程快结束之前，提前喷油，喷油提前角：20°~30° 活塞在上止点附近，由于燃油猛烈燃烧，使气缸内的压力和温度急剧升高，
压力约达5～8MPa，甚至13MPa以上，温度约为1400～1800℃或更高些。 它对外作功。
5。 船舶柴油机动力装置 A。 汽油机特点：
工作柔和平稳，噪音低，比容积小，比重量轻，所以在轿车和轻型车上占优 势。但是： （1） 外部混合，压缩比不能太高，使经济性不能提高很大； （2） 汽油闪点低，储运过程中危险性大。 B。柴油机特点： （1）经济性好，热效率最高； （2）机动性好，启动方便； （3）功率范围广，单机功率1.1~45600kW,适用范围广；
缺点： （1）存在机身振动、扭振和噪声； （2） 某些部件的工作条件恶劣。
HD-MAN-B&W 6L50MCE 第二节 柴油机的工作原理 一、柴油机的基本构造 1。柴油机的基本组成 固定件，运动件，辅助机构，辅助系统四部分。 （1） 固定件：气缸盖、气缸、机身（机架）、机座、轴承。 燃烧室的构成：气缸被气缸盖、活塞和缸套封闭为一个密封的空 间，空气、燃料的混合、燃烧、膨胀、作功在这个空间内完成。 （2） 运动件：活塞组、连杆、曲轴。它们组成一个“曲柄-连杆”机构，将活塞 在气缸内的往复运动转变为曲轴的旋转运动。 （3）辅助机构：进气阀、排气阀、凸轮轴及传动机构、中间齿轮。 （4）辅助系统：燃油系统：喷油泵、喷油器等； 冷却系统：防止燃烧室周围部件烧坏； 润滑系统：对相对运动部件润滑，减少摩擦和热量； 操纵系统：启动、停车、换向、调速、报警等。 2。基本术语
1. 上止点（TDC）：活塞在气缸中运动的最上端位 置，也就是活塞离曲轴中心线最远的位置。
2. 下止点（BDC）：活塞在气缸中运动的最下端位 置，也就是活塞离曲轴中心线最近的位置。
3. 活塞行程（S）：指活塞从上止点运行到下止点 间的直线距离，简称行程。S=2R
4. 气缸直径（D）：气缸的内径，简称缸径。 5. 压缩容积（Vc）：活塞在气缸内位于上止点时
4。排气行程。活塞由下止点上行时，废气靠气缸内外压力差经排气阀排出。 在上一行程未，排气阀提前开启，提前提前角：35°~45°
排气阀一直延迟到活塞到达上止点后（曲柄位于点6）才关闭，延迟角： 10°~20°
排气过程用曲轴转角约为230°～260°。 5。定时圆图
将四冲程柴油机的工作过程按曲柄所在位置及 旋转角度，依次画在一个圆图上，它反映柴油机各 工作过程的次序和规律。 6。进排气重叠角
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），进气阀开启的延续角度φ1-2（图中阴影 线部分）约为220°～250°。 （1）减少进气阻力，加大气阀通流面积，进气阀提前打开，提前角：20°~30° （2）减少排气阻力，加大气阀通流面积，进排阀延迟关闭，延迟角：20°~40° 2。压缩行程。活塞从下止点向上运动，自进气阀a关闭（曲柄到达点2）开始压 缩一直到活寒到达上止点（曲柄到这点3）为止。
一个工作循环在四个冲程完成
四冲程柴油机。
一个工作循环在二个冲程完成
二冲程柴油机。
二、四冲程柴油机的工作原理
燃油在柴油机气缸中燃烧作功必须通过进气、压缩、燃烧、膨胀和排气五个
过程。每一工作循环按活塞冲程分为四个阶段：
1。进气行程。活塞从上止点下行，进气阀a已打开。由于ຫໍສະໝຸດ Baidu塞下行的抽吸作用， 新鲜空气充人气缸。
在上止点附近，进、排气阀同时打开的角度， 有利于将气缸内的废气彻底清除； 降低柴油机燃烧室部件的热负荷（增压柴油机）。 三、二冲程柴油机的工作原理 取消进气阀，代以缸套的进气口； 取消排气阀，代以气缸排气口； 采用专设的扫气泵（鼓风机）。
1。第一冲程——压缩。活塞上行，先将遮闭进
第一章 柴油机的基本知识
第一节 柴油机的基本概念 一、热机的基本概念
热力发动机（热机）：它是利用燃料的燃烧的燃烧热能、原子能作为有效能 源，把热能转换成机械能的动力机械。
基本工作原理：燃料在一个特设的装置中燃烧，将化学能转变为热能以加热工质， 然后把工质的热能转变为机械能，这种具有两次能量转换的机械称为热机。
根据能量转换场所的不同，可分为两大类： 1.外燃机：
燃料的燃烧是在机器外部特设的锅炉中进行的，燃料燃烧时放出的热能加热 水，使水变成蒸汽，再将蒸汽引入蒸汽机内膨胀作功，推动机械运动。
如往复式蒸汽机、蒸汽轮机等。 2. 内燃机:
燃油的燃烧是在机器内部进行，直接加热空气和燃烧产物（即燃气），燃气 被加热后压力和温度急剧上升具有了作功的能力，从而推动机械运动。
，在活塞顶上方的全部空间容积。
S/D<3.0
短冲程机
3.0 < S/D < 3.5
长冲程机
S/D>3.5
超长冲程机
6. 气缸工作容积（Vs）：活塞在气缸中从上止点
运行到下止点时所扫过的容积。
7. 气缸总容积（Va）：活塞在气缸内位于下止点时
，活塞顶以上的气缸全部容积。
8. 压缩比（ε）：气缸总容积Va 与压缩容积Vc 之
如柴油机、汽油机、燃气轮机等。 3. 内燃机优点：
内燃机中，两次能量转换都发生在气缸内部，由于采用内部燃烧，从能量转 换观点看，内燃机能量损失小，具有较高的热效率。另外，在尺寸和重量等方面 也均具有优越性，因而在与外燃机的竞争中处于有利地位。
4。柴油机与汽油机比较 汽油机以汽油为燃料，缸内燃烧为电火花塞点火式，外部混合方式。 柴油机以柴油为燃料，采用压燃式燃烧，内部混合方式。
Va=Vs+Vc
ε=Va/Vc=（Vc+Vs）/Vc=1+Vs/Vc
9。活塞平均速度Cm：单位时间内活塞的平均速度
采用压缩发火方式，使燃料在气缸内部燃烧，以高温、高压的燃气工质在气
缸内膨胀作功。燃油在柴油机气缸中燃烧作功必须通过进气、压缩、燃烧、膨胀 和排气五个过程。包括上述五个过程的周而复始的循环叫工作循环。
燃油的自燃温度为210～270℃，使压缩终点时的压力3～6MPa，温度升至 600～700℃。
它需要外界输入较大的能量，消耗有用功。
3。燃烧和膨胀行程。压缩行程快结束之前，提前喷油，喷油提前角：20°~30° 活塞在上止点附近，由于燃油猛烈燃烧，使气缸内的压力和温度急剧升高，
压力约达5～8MPa，甚至13MPa以上，温度约为1400～1800℃或更高些。 它对外作功。
5。 船舶柴油机动力装置 A。 汽油机特点：
工作柔和平稳，噪音低，比容积小，比重量轻，所以在轿车和轻型车上占优 势。但是： （1） 外部混合，压缩比不能太高，使经济性不能提高很大； （2） 汽油闪点低，储运过程中危险性大。 B。柴油机特点： （1）经济性好，热效率最高； （2）机动性好，启动方便； （3）功率范围广，单机功率1.1~45600kW,适用范围广；
缺点： （1）存在机身振动、扭振和噪声； （2） 某些部件的工作条件恶劣。
HD-MAN-B&W 6L50MCE 第二节 柴油机的工作原理 一、柴油机的基本构造 1。柴油机的基本组成 固定件，运动件，辅助机构，辅助系统四部分。 （1） 固定件：气缸盖、气缸、机身（机架）、机座、轴承。 燃烧室的构成：气缸被气缸盖、活塞和缸套封闭为一个密封的空 间，空气、燃料的混合、燃烧、膨胀、作功在这个空间内完成。 （2） 运动件：活塞组、连杆、曲轴。它们组成一个“曲柄-连杆”机构，将活塞 在气缸内的往复运动转变为曲轴的旋转运动。 （3）辅助机构：进气阀、排气阀、凸轮轴及传动机构、中间齿轮。 （4）辅助系统：燃油系统：喷油泵、喷油器等； 冷却系统：防止燃烧室周围部件烧坏； 润滑系统：对相对运动部件润滑，减少摩擦和热量； 操纵系统：启动、停车、换向、调速、报警等。 2。基本术语
1. 上止点（TDC）：活塞在气缸中运动的最上端位 置，也就是活塞离曲轴中心线最远的位置。
2. 下止点（BDC）：活塞在气缸中运动的最下端位 置，也就是活塞离曲轴中心线最近的位置。
3. 活塞行程（S）：指活塞从上止点运行到下止点 间的直线距离，简称行程。S=2R
4. 气缸直径（D）：气缸的内径，简称缸径。 5. 压缩容积（Vc）：活塞在气缸内位于上止点时
4。排气行程。活塞由下止点上行时，废气靠气缸内外压力差经排气阀排出。 在上一行程未，排气阀提前开启，提前提前角：35°~45°
排气阀一直延迟到活塞到达上止点后（曲柄位于点6）才关闭，延迟角： 10°~20°
排气过程用曲轴转角约为230°～260°。 5。定时圆图
将四冲程柴油机的工作过程按曲柄所在位置及 旋转角度，依次画在一个圆图上，它反映柴油机各 工作过程的次序和规律。 6。进排气重叠角
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），进气阀开启的延续角度φ1-2（图中阴影 线部分）约为220°～250°。 （1）减少进气阻力，加大气阀通流面积，进气阀提前打开，提前角：20°~30° （2）减少排气阻力，加大气阀通流面积，进排阀延迟关闭，延迟角：20°~40° 2。压缩行程。活塞从下止点向上运动，自进气阀a关闭（曲柄到达点2）开始压 缩一直到活寒到达上止点（曲柄到这点3）为止。
一个工作循环在四个冲程完成
四冲程柴油机。
一个工作循环在二个冲程完成
二冲程柴油机。
二、四冲程柴油机的工作原理
燃油在柴油机气缸中燃烧作功必须通过进气、压缩、燃烧、膨胀和排气五个
过程。每一工作循环按活塞冲程分为四个阶段：
1。进气行程。活塞从上止点下行，进气阀a已打开。由于ຫໍສະໝຸດ Baidu塞下行的抽吸作用， 新鲜空气充人气缸。
在上止点附近，进、排气阀同时打开的角度， 有利于将气缸内的废气彻底清除； 降低柴油机燃烧室部件的热负荷（增压柴油机）。 三、二冲程柴油机的工作原理 取消进气阀，代以缸套的进气口； 取消排气阀，代以气缸排气口； 采用专设的扫气泵（鼓风机）。
1。第一冲程——压缩。活塞上行，先将遮闭进
第一章 柴油机的基本知识
第一节 柴油机的基本概念 一、热机的基本概念
热力发动机（热机）：它是利用燃料的燃烧的燃烧热能、原子能作为有效能 源，把热能转换成机械能的动力机械。
基本工作原理：燃料在一个特设的装置中燃烧，将化学能转变为热能以加热工质， 然后把工质的热能转变为机械能，这种具有两次能量转换的机械称为热机。
根据能量转换场所的不同，可分为两大类： 1.外燃机：
燃料的燃烧是在机器外部特设的锅炉中进行的，燃料燃烧时放出的热能加热 水，使水变成蒸汽，再将蒸汽引入蒸汽机内膨胀作功，推动机械运动。
如往复式蒸汽机、蒸汽轮机等。 2. 内燃机:
燃油的燃烧是在机器内部进行，直接加热空气和燃烧产物（即燃气），燃气 被加热后压力和温度急剧上升具有了作功的能力，从而推动机械运动。
，在活塞顶上方的全部空间容积。
S/D<3.0
短冲程机
3.0 < S/D < 3.5
长冲程机
S/D>3.5
超长冲程机
6. 气缸工作容积（Vs）：活塞在气缸中从上止点
运行到下止点时所扫过的容积。
7. 气缸总容积（Va）：活塞在气缸内位于下止点时
，活塞顶以上的气缸全部容积。
8. 压缩比（ε）：气缸总容积Va 与压缩容积Vc 之
如柴油机、汽油机、燃气轮机等。 3. 内燃机优点：
内燃机中，两次能量转换都发生在气缸内部，由于采用内部燃烧，从能量转 换观点看，内燃机能量损失小，具有较高的热效率。另外，在尺寸和重量等方面 也均具有优越性，因而在与外燃机的竞争中处于有利地位。
4。柴油机与汽油机比较 汽油机以汽油为燃料，缸内燃烧为电火花塞点火式，外部混合方式。 柴油机以柴油为燃料，采用压燃式燃烧，内部混合方式。