船用柴油机的发展与分类
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❖ 2. 四冲程柴油机的工作原理（工作过程、气阀正 时、气阀重叠角）。四冲程柴油机进、排气为什么 都要提前和滞后？气阀重叠角有何作用？
3. 二冲程柴油机的工作原理（必要条件、二四 冲程柴油机的比较）
4.柴油机的主要技术指标（动力指标和经济指标）
JMI
2020/4/5
轮机工程系
定压燃烧)，其效率因可采用较大的压缩比而比煤气机有显著提高 • 1904年柴油机首次用于船舶推进装置(29.4kw，260r/min)。 • 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)一
喷油器喷射系统，代替了原需用7MPa压缩空气喷油的空气喷射系 统．实现了混合燃烧。
• 1926年瑞士人A．J Bachi设计了一台废气祸轮增压柴油机。
4
• 固定件——气缸盖、气缸体、气缸套、机架、 机座、主轴承等。
• 运动件——活塞组件、连杆组件、曲轴、十字 头组件。
• 辅助机构——换气机构等。
• 辅助系统——燃油、冷却、润滑、操纵系统等。
喷油器
气缸盖 气缸套 活塞 活塞杆
十字头 导板 曲轴箱
排气管 排气阀 废气涡轮 增压器
扫气箱 机体
连杆
曲轴 机座
§1-3 船用柴油机的发展与分类 3
2. 船舶柴油机的现状与发展趋势
• 提高经济性的研究，包括燃烧、增压、低摩擦、 低磨损等的研究；
• 提高可靠性和全寿命经济性 • 电子技术在柴油机中的运用 • 自动遥测监控系统 • 柴油机的研发采用虚拟技术 • 代用清洁燃料研究和低排放技术的实施
3、柴油机的基本组成
大型低速机
8
5、提高经济性的研究的措施 9
• 提高最高爆发压力Pmax及提高Pmax和平均有均压 力Pe的比值
• 采用定压涡轮增压系统和高效率废气涡轮增压器 • 提高行程缸径比S/D、降低柴油机转速 • 增大压缩比 • 采用可变喷油定时(VIT)机构 • 降低摩擦损失功提高机械效率 • 采用动力涡轮系统(TCS) • 轴带发电机(PTO) • 柴油机废热再利用 • 改进喷射与燃烧技术
4、现代船用大型低速柴油机的结构特点
• 采用长行程或超长行程 • 采用定压涡轮增压系统和高效率废气涡轮增压器 • 增大压缩比，提高最高爆发压力pz • 燃烧室部件普遍采用钻孔冷却结构 • 采用旋转式排气阀及液压式气阀传动机构 • 采用可变喷油定时机构——VIT • 采用薄壁轴承 • 曲轴上增设轴向减振器 • 焊接式曲轴 • 轴带发电机——PTO
10
6. 在船舶动力装置中的地位及目前发展方向
在船舶动力装置中占绝对的主导地位，目前占 98%以上的份额
主要造机公司：低速机 中速机
MAN B&W公司 Wärtsilä瑞士公司 三菱公司（日本）
Wärtsilä瑞士公司 MAN B&W公司
目前技术发展方向：经济性
可靠性
电子技术
排放控制
6
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7. 柴油机的分类
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1.工作循环：四冲程柴油机和二冲程柴油机
2.增压：增压柴油机和非增压柴油机
3.转速：
低速机：n ≤ 300 r/min
Cm＜6 m/s
中速机： 300 ＜n ≤1000 r/min Cm =6～9 m/s
高速机： n＞1000 r/min
Cm ＞9 m/s
4.结构：筒形活塞柴油机和十字头柴油机
7
YMD-MAN B&W S46MC-C和YMD-MAN B&W S50MC-C柴油机的结构特点
· 焊接机座、焊接机架，铸造缸体。 · 双贯穿螺栓联结机座、机架和缸体； · 链传动凸轮轴； · 液压驱动排气阀； · 廋型缸套，水套冷却； · 气缸单排润滑； · 缸盖钻孔水冷； · 活塞头油冷，供油采用套管结构； · 进气恒压增压； · 直流扫气； · 十字头结构，双侧导滑板； · 半组合式曲轴； · 可选择遥控操纵或机旁操纵；
§1-3 船用柴油机的发展与分类 1
一、船舶柴油机发展
• 1776年瓦特蒸汽机 • 1876年，德国人奥托第一次提出四冲程循环原理，发明了电点火的四
冲程煤气机(14%) • 1880年，英国的D.clerk和J.Robson，以及德国人K.Benz等成功地开
发了二冲程内燃机
• 1892年德国工程来自百度文库Rudolf Diesel申请了压缩发火内燃机专利 • 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、
§1-3 船用柴油机的发展与分类 2
1. 柴油机发展的重大阶段
• 从空气喷射到压缩喷射——1927年R.Bosch（回油孔式） • 从非增压到废气涡轮增压——1926年瑞士人A．J Bachi设
计了一台废气祸轮增压柴油机。（重要的里程碑，第一次飞 跃。） • 从四冲程柴油机到二冲程柴油机——单缸功率、大功率。 • 劣质燃油在柴油机中的成功应用——提高经济性。（第二 次飞跃。） • 控制技术的成功应用——全电子控制的智能型柴油机。 （2000年，瓦锡兰公司的RT-Flex系列和MAN B&W的ME 系列柴油机。）
V 型机.swf
5.气缸排列：直列式和V形柴油机
6.旋向：左机和右机（面对飞轮端，顺时钟(右旋)、逆时钟(左旋)）
7.逆转：可逆转和不可逆转柴油机
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V型机和直列式机
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世界首制最新型柴油机MAN-B&W S50MC
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Sulzer 8RTA48T柴油机
国内建造的功率最大的柴油机
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Sulzer7RTA84+EB
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MAN B&W L16/24柴油机
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补：船舶柴油机的型号
• 我国船用柴油机型号
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补：船舶柴油机的型号
• Sulzer 柴油机
• MAN B&W柴油机
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补：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
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小结
❖ 1. 柴油机的基本概念（定义、主要几何名称、分 类和主要优缺点 、基本结构参数及基本工作过程）
3. 二冲程柴油机的工作原理（必要条件、二四 冲程柴油机的比较）
4.柴油机的主要技术指标（动力指标和经济指标）
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定压燃烧)，其效率因可采用较大的压缩比而比煤气机有显著提高 • 1904年柴油机首次用于船舶推进装置(29.4kw，260r/min)。 • 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)一
喷油器喷射系统，代替了原需用7MPa压缩空气喷油的空气喷射系 统．实现了混合燃烧。
• 1926年瑞士人A．J Bachi设计了一台废气祸轮增压柴油机。
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• 固定件——气缸盖、气缸体、气缸套、机架、 机座、主轴承等。
• 运动件——活塞组件、连杆组件、曲轴、十字 头组件。
• 辅助机构——换气机构等。
• 辅助系统——燃油、冷却、润滑、操纵系统等。
喷油器
气缸盖 气缸套 活塞 活塞杆
十字头 导板 曲轴箱
排气管 排气阀 废气涡轮 增压器
扫气箱 机体
连杆
曲轴 机座
§1-3 船用柴油机的发展与分类 3
2. 船舶柴油机的现状与发展趋势
• 提高经济性的研究，包括燃烧、增压、低摩擦、 低磨损等的研究；
• 提高可靠性和全寿命经济性 • 电子技术在柴油机中的运用 • 自动遥测监控系统 • 柴油机的研发采用虚拟技术 • 代用清洁燃料研究和低排放技术的实施
3、柴油机的基本组成
大型低速机
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5、提高经济性的研究的措施 9
• 提高最高爆发压力Pmax及提高Pmax和平均有均压 力Pe的比值
• 采用定压涡轮增压系统和高效率废气涡轮增压器 • 提高行程缸径比S/D、降低柴油机转速 • 增大压缩比 • 采用可变喷油定时(VIT)机构 • 降低摩擦损失功提高机械效率 • 采用动力涡轮系统(TCS) • 轴带发电机(PTO) • 柴油机废热再利用 • 改进喷射与燃烧技术
4、现代船用大型低速柴油机的结构特点
• 采用长行程或超长行程 • 采用定压涡轮增压系统和高效率废气涡轮增压器 • 增大压缩比，提高最高爆发压力pz • 燃烧室部件普遍采用钻孔冷却结构 • 采用旋转式排气阀及液压式气阀传动机构 • 采用可变喷油定时机构——VIT • 采用薄壁轴承 • 曲轴上增设轴向减振器 • 焊接式曲轴 • 轴带发电机——PTO
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6. 在船舶动力装置中的地位及目前发展方向
在船舶动力装置中占绝对的主导地位，目前占 98%以上的份额
主要造机公司：低速机 中速机
MAN B&W公司 Wärtsilä瑞士公司 三菱公司（日本）
Wärtsilä瑞士公司 MAN B&W公司
目前技术发展方向：经济性
可靠性
电子技术
排放控制
6
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7. 柴油机的分类
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1.工作循环：四冲程柴油机和二冲程柴油机
2.增压：增压柴油机和非增压柴油机
3.转速：
低速机：n ≤ 300 r/min
Cm＜6 m/s
中速机： 300 ＜n ≤1000 r/min Cm =6～9 m/s
高速机： n＞1000 r/min
Cm ＞9 m/s
4.结构：筒形活塞柴油机和十字头柴油机
7
YMD-MAN B&W S46MC-C和YMD-MAN B&W S50MC-C柴油机的结构特点
· 焊接机座、焊接机架，铸造缸体。 · 双贯穿螺栓联结机座、机架和缸体； · 链传动凸轮轴； · 液压驱动排气阀； · 廋型缸套，水套冷却； · 气缸单排润滑； · 缸盖钻孔水冷； · 活塞头油冷，供油采用套管结构； · 进气恒压增压； · 直流扫气； · 十字头结构，双侧导滑板； · 半组合式曲轴； · 可选择遥控操纵或机旁操纵；
§1-3 船用柴油机的发展与分类 1
一、船舶柴油机发展
• 1776年瓦特蒸汽机 • 1876年，德国人奥托第一次提出四冲程循环原理，发明了电点火的四
冲程煤气机(14%) • 1880年，英国的D.clerk和J.Robson，以及德国人K.Benz等成功地开
发了二冲程内燃机
• 1892年德国工程来自百度文库Rudolf Diesel申请了压缩发火内燃机专利 • 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、
§1-3 船用柴油机的发展与分类 2
1. 柴油机发展的重大阶段
• 从空气喷射到压缩喷射——1927年R.Bosch（回油孔式） • 从非增压到废气涡轮增压——1926年瑞士人A．J Bachi设
计了一台废气祸轮增压柴油机。（重要的里程碑，第一次飞 跃。） • 从四冲程柴油机到二冲程柴油机——单缸功率、大功率。 • 劣质燃油在柴油机中的成功应用——提高经济性。（第二 次飞跃。） • 控制技术的成功应用——全电子控制的智能型柴油机。 （2000年，瓦锡兰公司的RT-Flex系列和MAN B&W的ME 系列柴油机。）
V 型机.swf
5.气缸排列：直列式和V形柴油机
6.旋向：左机和右机（面对飞轮端，顺时钟(右旋)、逆时钟(左旋)）
7.逆转：可逆转和不可逆转柴油机
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V型机和直列式机
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世界首制最新型柴油机MAN-B&W S50MC
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Sulzer 8RTA48T柴油机
国内建造的功率最大的柴油机
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Sulzer7RTA84+EB
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MAN B&W L16/24柴油机
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补：船舶柴油机的型号
• 我国船用柴油机型号
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补：船舶柴油机的型号
• Sulzer 柴油机
• MAN B&W柴油机
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补：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
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小结
❖ 1. 柴油机的基本概念（定义、主要几何名称、分 类和主要优缺点 、基本结构参数及基本工作过程）