(武漢理工,輪機(jī)工程,船舶柴油機(jī),主動(dòng)力推進(jìn)裝置)lecture2

復(fù)習(xí)回顧基本知識(shí)點(diǎn)和概念

非增壓四沖程基本工作原理

二沖程柴油機(jī)的基本工作原理二沖程柴油機(jī)VS四沖程柴油機(jī)3/5/20241chapter1船舶柴油機(jī)概述本課次主要內(nèi)容柴油機(jī)的增壓船舶柴油機(jī)的分類船舶柴油機(jī)的總體結(jié)構(gòu)船舶柴油機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)3/5/20242chapter1船舶柴油機(jī)概述柴油機(jī)的增壓增壓的概念增壓的好處增壓的類型 機(jī)械增壓

廢氣渦輪增壓復(fù)合增壓3/5/20243chapter1船舶柴油機(jī)概述用增加進(jìn)氣壓力來提高功率的方法稱為柴油機(jī)的增壓柴油機(jī)的增壓3/5/20244chapter1船舶柴油機(jī)概述二沖程柴油機(jī)增壓的特點(diǎn)

增壓空氣先進(jìn)掃氣箱，經(jīng)掃氣口進(jìn)氣缸往往設(shè)有輔助壓氣機(jī)(?)3/5/20245chapter1船舶柴油機(jī)概述增壓與非增壓的比較3/5/20246chapter1船舶柴油機(jī)概述增壓柴油機(jī)的特點(diǎn)氣閥重疊角加大-這是為了利用壓力空氣來趕走殘存在缸內(nèi)的廢氣。加強(qiáng)“燃燒室掃氣”；同時(shí)降低燃燒家組件以及其它有關(guān)機(jī)件的溫度，提高柴油機(jī)的工作可靠性。噴油提前角減小，因?yàn)樵鰤汉螅加腿紵郎计诳s短。減小噴油提前角可防止柴油機(jī)工作粗暴。3/5/20247chapter1船舶柴油機(jī)概述3/5/20248chapter1船舶柴油機(jī)概述3/5/20249chapter1船舶柴油機(jī)概述3/5/202410chapter1船舶柴油機(jī)概述3/5/202411chapter1船舶柴油機(jī)概述1.1柴油機(jī)的基本概念-基本結(jié)構(gòu)固定件運(yùn)動(dòng)件配氣系統(tǒng)燃油系統(tǒng)潤(rùn)滑系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)起動(dòng)系統(tǒng)調(diào)速裝置3/5/202412chapter1船舶柴油機(jī)概述1.6船舶柴油機(jī)的類型與分類按工作循環(huán)分：四沖程和二沖程按進(jìn)氣方式分：增壓非增壓1.7~2.5按轉(zhuǎn)速分：≤300r/min低速機(jī)(Cm≤6m/s)300<n≤1000r/min中速機(jī)(6m/s≤Cm≤9m/s)≥1000r/min高速機(jī)(Cm≥9m/s)按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分：筒形活塞十字頭式柴油機(jī)按氣缸排列分：直列式，V型按轉(zhuǎn)向分(從飛輪端往自由端)：順時(shí)鐘(右旋)、逆時(shí)鐘(左旋)按柴油機(jī)能否反轉(zhuǎn)分：可逆轉(zhuǎn)柴油機(jī)按動(dòng)力裝置的布置分：左機(jī)右機(jī)3/5/202413chapter1船舶柴油機(jī)概述低速柴油機(jī)的特點(diǎn)經(jīng)濟(jì)性最佳（熱效率達(dá)到55%，155g/KWh）柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速很低（直接配螺旋槳）船用低速柴油機(jī)功率大（二沖程大缸徑）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠可燃用劣質(zhì)燃料3/5/202414chapter1船舶柴油機(jī)概述中速柴油機(jī)的特點(diǎn)重量輕，尺寸小可選擇最佳螺旋槳轉(zhuǎn)速可以多臺(tái)柴油機(jī)聯(lián)用油耗率比低速機(jī)略高壽命比低速機(jī)略短管理麻煩3/5/202415chapter1船舶柴油機(jī)概述ExhaustValve：排氣閥FuelInjector：噴油器CylinderLiner：Piston:Turbocharger:Entablature:FuelPump:SuffingBoxCamshaftCorssheadConnectingrodCrankshaftBedplateTieBolts3/5/202416chapter1船舶柴油機(jī)概述MANB&WL16/24柴油機(jī)3/5/202417chapter1船舶柴油機(jī)概述3/5/202418chapter1船舶柴油機(jī)概述3/5/202419chapter1船舶柴油機(jī)概述3/5/202420chapter1船舶柴油機(jī)概述船舶柴油機(jī)的型號(hào)我國(guó)船用柴油機(jī)型號(hào)3/5/202421chapter1船舶柴油機(jī)概述船舶柴油機(jī)的型號(hào)Sulzer

柴油機(jī)MANB&W柴油機(jī)3/5/202422chapter1船舶柴油機(jī)概述Chapter1柴油機(jī)的基本知識(shí)1.1柴油機(jī)的基本概念1.2四沖程柴油機(jī)的工作原理1.3柴油機(jī)的理論循環(huán)與實(shí)際循環(huán)1.4二沖程柴油機(jī)的工作原理1.5柴油機(jī)增壓的概念1.6柴油機(jī)的類型和分類1.7船舶柴油機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)1.8船舶柴油機(jī)的發(fā)展3/5/202423chapter1船舶柴油機(jī)概述船舶柴油機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)動(dòng)力性指標(biāo)：對(duì)外作功能力的指標(biāo)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)：柴油機(jī)的燃油消耗和潤(rùn)滑油消耗排氣污染指標(biāo)：排放重量和外形尺寸指標(biāo)：評(píng)價(jià)柴油機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊性和金屬材料利用率3/5/202424chapter1船舶柴油機(jī)概述動(dòng)力性指標(biāo)有效功率：從柴油機(jī)曲軸飛輪端傳出的功率稱為有效功率（指示功率減去機(jī)械損失功率所剩的功率）平均有效壓力：柴油機(jī)在每一工作循環(huán)每單位氣缸工作容積所作的有效功轉(zhuǎn)速和活塞平均速度升功率：每升氣缸工作容積發(fā)出的有效功率。單位活塞面積功率：衡量燃燒室組件熱負(fù)荷的尺度。1小時(shí)功率：柴油機(jī)允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)1小時(shí)的最大功率。持續(xù)功率：柴油機(jī)允許長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的最大功率。最高轉(zhuǎn)速最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速3/5/202425chapter1船舶柴油機(jī)概述經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)燃油消耗率（g/KWh）指示燃油消耗率和有效燃油消耗率滑油消耗率指示指標(biāo)和有效指標(biāo)高速機(jī)：212~215g/KWh中速機(jī)：197~235g/KWh低速機(jī)：169~190g/KWh0.5~4g/KWh3/5/202426chapter1船舶柴油機(jī)概述重量和外形尺寸指標(biāo)比重量（單位功率重量）單位體積功率

式中：Ne----與標(biāo)定功率V-----柴油機(jī)外廓體積

3/5/202427chapter1船舶柴油機(jī)概述排放污染指標(biāo)柴油機(jī)的有害排放物：船舶柴油機(jī)的排放受到國(guó)際海事組織公約的限制排放物中速機(jī)g/(kW.h)低速機(jī)g/(kW.h)NOX1217CO1.61.6HC0.50.5CO2660660SO24.2×%S4.2×%S3/5/202428chapter1船舶柴油機(jī)概述Chapter1柴油機(jī)的基本知識(shí)1.1柴油機(jī)的基本概念1.2四沖程柴油機(jī)的工作原理1.3柴油機(jī)的理論循環(huán)與實(shí)際循環(huán)1.4二沖程柴油機(jī)的工作原理1.5柴油機(jī)增壓的概念1.6柴油機(jī)的類型和分類1.7船舶柴油機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)1.8船舶柴油機(jī)的發(fā)展3/5/202429chapter1船舶柴油機(jī)概述1.8船舶柴油機(jī)的發(fā)展1776年瓦特蒸汽機(jī)1876年，德國(guó)人奧托第一次提出四沖程循環(huán)原理，發(fā)明了電點(diǎn)火的四沖程煤氣機(jī)(14%)1880年，英國(guó)的D.clerk和J.Robson，以及德國(guó)人K.Benz等成功地開發(fā)了二沖程內(nèi)燃機(jī)1892年德國(guó)工程師RudolfDiesel申請(qǐng)了壓縮發(fā)火內(nèi)燃機(jī)專利1897年在MAN公司制成第一臺(tái)實(shí)際使用的柴油機(jī)(壓燃式、空氣噴射、定壓燃燒)，其效率因可采用較大的壓縮比而比煤氣機(jī)有顯著提高1904年柴油機(jī)首次用于船舶推進(jìn)裝置(29.4kw，260r/min)。1927年在柴油機(jī)上正式使用了由R.Bosch發(fā)明的噴油泵(回油孔式)一噴油器噴射系統(tǒng)，代替了原需用7MPa壓縮空氣噴油的空氣噴射系統(tǒng)．實(shí)現(xiàn)了混合燃燒。1926年瑞士人A．JBachi設(shè)計(jì)了一臺(tái)廢氣禍輪增壓柴油機(jī).3/5/202430chapter1船舶柴油機(jī)概述1.8船舶柴油機(jī)的發(fā)展提高經(jīng)濟(jì)性的研究，包括燃燒、增壓、低摩擦、低磨損等的研究；智能化技術(shù)提高可靠性和全壽命經(jīng)濟(jì)性電子技術(shù)在柴油機(jī)中的運(yùn)用自動(dòng)遙測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)柴油機(jī)的研發(fā)采用虛擬技術(shù)代用清潔燃料研究和低排放技術(shù)的實(shí)施3/5/202431chapter1船舶柴油機(jī)概述提高經(jīng)濟(jì)性的研究的措施提高最高爆發(fā)壓力Pmax及提高Pmax和平均有均壓力Pe的比值采用定壓渦輪增壓系統(tǒng)和高效率廢氣渦輪增壓器提高行程缸徑比S/D、降低柴油機(jī)轉(zhuǎn)速增大壓縮