船舶主推进动力装置1

1、2022-7-6chapter 1 船舶柴油机概述1船舶柴油机Marine diesel engine董健 口令：0004105 Tel: 027-61054353138714734632022-7-6chapter 1 船舶柴油机概述2课程简介基本情况：(学时、内容、 ） 要求：课堂教学习题 课程特点 综合多学科实践性强2022-7-6chapter 1 船舶柴油机概述3本课次主要内容本课次主要内容 n基本知识点和概念基本知识点和概念 n非增压四冲程基本工作原理非增压四冲程基本工作原理 n二冲程柴油机的基本工作原理二冲程柴油机的基本工作原理2022-7-6chapter 1 船舶柴油机概述4

2、基本知识点和概念n热机 内燃机 柴油机 n曲柄连杆简图，压缩比 n曲柄园，曲柄连杆机构简介n四/二冲程，n非增压/增压n示功图 2022-7-6chapter 1 船舶柴油机概述5热机 内燃机 柴油机2022-7-6chapter 1 船舶柴油机概述6柴油机与汽油机有什么区别?n发火方式不同n可燃混合气的形成不同n加热方式不同n使用的燃油不同n低温起动性不同n应用场合不同2022-7-6chapter 1 船舶柴油机概述7柴油机的主要特点优点：n热效率高，经济性好，可用劣质燃油n功率范围大n机动性好n尺寸小，重量轻n可直接反转缺点：1）往复运动；2）冲击性负荷柴油机：155270g/KWh汽轮

3、机：4351200g/KWh燃气轮机：245350g/KWh汽油机：245350g/KWh2022-7-6chapter 1 船舶柴油机概述8基本知识点和概念n热机 内燃机 柴油机 n曲柄连杆简图，曲柄园，曲柄连杆机构简介，压缩比 n四/二冲程，非增压/增压n示功图 2022-7-6chapter 1 船舶柴油机概述9柴油机的基本概念-主要几何名称2022-7-6chapter 1 船舶柴油机概述102022-7-6chapter 1 船舶柴油机概述112022-7-6chapter 1 船舶柴油机概述12不同机型压缩比的特点n小型高速机大型低速机大（相对散热面积大）n非增压增压大；n四冲程二

4、种程；n柴油机汽油机。2022-7-6chapter 1 船舶柴油机概述13 非增压四冲程柴油机基本工作原理非增压四冲程柴油机基本工作原理n压缩发火n五个过程：进气、压缩、燃烧、膨胀和排气n活塞运动，进/排气阀状态n缸内工质状态，压力/温度n进/排气提前和延迟，进/排气重叠 n曲柄园n示功图 2022-7-6chapter 1 船舶柴油机概述14n五个过程：n进气n压缩n燃烧n膨胀n排气2022-7-6chapter 1 船舶柴油机概述15非增压四冲程柴油机的工作原理3070 2202500.080.095MPa500700 14016036MPa14002000/600-700 130160

5、5-8(13) /0.3-0.6MPa2102401.05-1.1MPa动画2022-7-6chapter 1 船舶柴油机概述16四冲程柴油机四冲程柴油机的示功图的示功图2022-7-6chapter 1 船舶柴油机概述17四种程柴油机的正时图n气阀正时： 进、排气阀在上、下止点前后启闭的时刻n气阀正时圆图： 用曲轴转角表示气阀正时的圆图n气阀重迭角： 在上止点前后进气阀和排气阀同时开启着，对应于这段时间的曲轴转角2022-7-6chapter 1 船舶柴油机概述182022-7-6chapter 1 船舶柴油机概述19四种程柴油机的配气正时2022-7-6chapter 1 船舶柴油机概述2

6、0正时图的分析？气阀提前开启和延迟关闭的目的是什么？。为了将废气排出干净和增加空气的吸入量。？气阀重叠角有什么好处。适当的重叠角不仅不会使废气倒灌，而且有助于的废气的排出和新气的吸入。？对于高速机而言气阀重叠角应小些还是大些.(思考)？对于增压柴油机而言的气阀重叠角应小些还是大些. (思考)153040802040103035454055102040502022-7-6chapter 1 船舶柴油机概述21二冲程柴油机的基本工作原理 n二冲程柴油机简介n 结构特点n工作原理 n比较四冲程2022-7-6chapter 1 船舶柴油机概述22二冲程柴油机的特点n二冲程柴油机的优点1.提高了柴油机

7、的作功能力2.改善了柴油机的动力性3.简化了柴油机的结构n二冲程柴油机的缺点1.换气质量差、热效率低2.热负荷较高2022-7-6chapter 1 船舶柴油机概述23二冲程柴油机的换气形式n横流扫气扫气口与排气口布置在气缸下部圆周的两侧两侧，排气口高于扫气口n回流扫气排气口与扫气口均处于气缸的同一侧同一侧，排气口在扫气口的上方，其气口开启。直流扫气(uniflow)弯流扫气(loop)气阀-气口式气口-气口式横流扫气式回流扫气式半回流扫气式图2022-7-6chapter 1 船舶柴油机概述24结构特点气口 扫气泵2022-7-6chapter 1 船舶柴油机概述25结构特点气口 扫气泵20

8、22-7-6chapter 1 船舶柴油机概述26二冲程柴油机的工作原理1、换气压缩行程换气：d-h-a(0-1-2)压缩：a-c(2-3)喷油着火2、膨胀换气行程膨胀燃烧：（3-4-5）排气过程：（ 5-6）?什么叫做二冲程柴油机若柴油机工作循环的五个过程是通过二个行程（曲轴转360度）来实现，这种柴油机叫做二冲程柴油机 2022-7-6chapter 1 船舶柴油机概述27二冲程柴油机的工作原理1、换气压缩行程换气：d-h-a(0-1-2)压缩：a-c(2-3)喷油着火2、膨胀换气行程膨胀燃烧：（3-4-5）排气过程：（ 5-6）?什么叫做二冲程柴油机若柴油机工作循环的五个过程是通过二个行

9、程（曲轴转360度）来实现，这种柴油机叫做二冲程柴油机 2022-7-6chapter 1 船舶柴油机概述28气口-气口式二冲程柴油机n两个连杆n两个曲轴n进气和排气能力大n高度大，成本高n结构复杂n燃烧室在气缸套中部，热负荷高。2022-7-6chapter 1 船舶柴油机概述29简单的横流扫气系统过后排气，充气效率低结构简单，运转可靠2022-7-6chapter 1 船舶柴油机概述30有两排扫气口，其中上排扫气口安排单向阀扫气口装有单向阀的横流扫气系统2022-7-6chapter 1 船舶柴油机概述31回流式扫气系统排气口与扫气口布置在气缸同一侧，便于废气涡轮增压器的安装。但气口宽度受

10、到一定限制。在扫气口关闭后，也存在漏气损失(FGEC)。2022-7-6chapter 1 船舶柴油机概述32半回流式扫气系统n扫气口位于排气口的下方及两侧。n介于回流与横流这间的一种扫气形式n各种弯流扫气中效果最好的一种型式2022-7-6chapter 1 船舶柴油机概述33弯流扫气式二冲程柴油机n第一冲程-扫气及压缩n第二冲程-燃烧膨胀及排气2022-7-6chapter 1 船舶柴油机概述34二冲程柴油机正时图？气阀重叠角=？2022-7-6chapter 1 船舶柴油机概述35二冲程与四冲程柴油机的比较n二冲程换气质量差，重叠角大约为80-100，四冲程约为25-60；n二冲程柴油机的工作循环比四冲程机多一倍，热负荷高；n二台气缸尺寸与转速相同的四冲程与二冲程柴油机，二冲程的功率约为四冲程的1