第二节船用柴油机工作原理及应用课件.pptx

第二节船用柴油机工作原理及应用;LOREMIPSUMDOLOR;

1.外燃机:燃料燃烧在气缸外部，热效率低。外燃机可分为

蒸汽机、蒸汽轮机等；;;

3.柴油机

;比较项目;3)柴油机的优缺点：

①经济性好，在内燃机中具有最高的热效率，可达50%。

②功率范围广。

③尺寸小，重量轻。

④机动性好。

⑤存在振动，轴系扭转振动和噪音。

⑥燃烧室部件工作条件恶劣，承受高温高压与冲击性的机械负荷。;(二)柴油机的基本结构参数;5.余隙高度（顶隙）：活塞位于上止点时活塞顶与气缸盖之间的距离。

6.燃烧室容积（余隙容积）VC：活塞位于上止点时活塞顶与气缸盖之间的气缸容积。

7.气缸工作容积Vh：活塞从上到下止点间运动所扫过的容积。

8.气缸总容积Va：气缸工作容积Vh与燃烧室容积VC之和。也可以说是活塞位于下止点时活塞顶与气缸盖之间的气缸容积。

;9.压缩比：气缸总容积Va与燃烧室容积VC之比。

ε=Va/VC=（Vh+VC）/VC=1+Vh/VC

1）压缩比表示活塞从下止点运动到上止点时，缸内空气被压缩的倍数。

2）压缩比是容积之比，并非压力之比。

3）压缩比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。

4）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。

5）不同的机型ε不同：

①小型高速机的ε＞大型低速机。

②非增压机的ε＞增压机。

③四冲程机的ε＞二冲程机。

④柴油机的ε＞汽油机。

;6）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。

7）ε的调整方法：增减余隙高度，若余隙高度增加，VC增加，压缩比变小。

①增减气缸头垫片厚度。--中小型四冲程柴油机

②增减连杆大端凸缘与轴承座之间的调整垫片厚度。--十字头式柴油机可增加船用大端垫片或活塞杆平面垫片;（三）柴油机基本工作过程

作功过程：进气、压缩、燃烧、膨胀、排气。包括上述五个过程的全部热力循环过程称为柴油机工作过程，包括上述五个过程的周而复始的循环叫工作循环。

;a.进气行程b.压缩行程;3.燃烧和膨胀过程φ3-4-5

1）作用：高温高压的燃气（工质）膨胀推动活塞作功。

2）PZ=5～8MPa；TZ=1400～1800℃。Pb=0.3～0.6MPa，Tb=600～700℃

4．排气行程φ5-6约为230°--260°

1）作用：将做功后的废气排出缸外，为下一个循环充入新气做准备。

2）排气阀启闭时刻：下止点前提前开启，上止点后延后关闭。;;;（四）柴油机的分类和特点;4.按结构特点分类

（1）筒形活塞式柴油机与十字头式柴油机

（2）直列式柴油机与V形柴油机

（3）可倒转柴油机和不可倒转式柴油机

（4）左旋柴油机和右旋柴油机：由飞轮端（功率输出端）向自由端看，正车时顺者右旋或右型柴油机：逆者左旋或左型柴油机。

（5）左单列机和右单列机

5.按行程缸径比S/D分类

短行程柴油机S/D≤2.5

长行程柴油机2.5＜S/D≤3.0

超长行程柴油机S/D＞3.0;筒形活塞式柴油机十字头式柴油机;直列式柴油机V形柴油机;

;

;3.四冲程柴油机的气阀重叠角;3.四冲程柴油机的气阀重叠角;三、二冲程柴油机的工作原理;1.换气-压缩过程;2.膨胀—换气行程;壹燃烧和膨胀行程占90°—120°曲轴转角；

换气过程占130°—150°曲轴转角；

压缩行程占120°

曲轴转角。;贰换气过程活塞不做有效功，相应这部分活塞行程容积ΔVS称为损失容积。(ΔVS就是气口高度乘以活塞截面积)。在这个容积中，活塞作无效功。

叁换气过程容积损失的多少通常用行程损失系数φS来表示。（φS=ΔVS∕VS）

肆有效压缩比：εe=1+(1-φS)VS/VC;3.二冲程柴油机的换气形式根据气流在气缸中的流动路线，二冲程柴油机的换气形式可以分为：;;;（3）半回流扫气：

扫在排下方及两侧

（不仅在对侧、还在同侧。）

故而兼有横流和回流的特点。

;（4）排气阀-扫气口直流扫气：下部扫一圈，上有排气阀。;辨析缸套类型;四、二冲程柴油机与四冲程柴油机的比较