船舶柴油机chatper1-2.theoretical and practical cycle,概述

1、船舶柴油机Marine diesel engine主讲：余:1Questions of last sectionWhich is IC, Gas turbine orengine?What differenbetn SI and CI engine?What functions of valve overlap of 4-stroke?What advantages of 2-stroke compared to 4- stroke?4二冲程柴油机的特点二冲程柴油机的优点提高了柴油机的作功能力改善了柴油机的动力性 简化了柴油机的结构二冲程柴油机的缺点换气质量差、热效率低(有条件的)热负荷较高1

2、.2.3.1.2.5二冲程柴油机的换气阀-气口式直流扫气(uniflow)气口-气口式横流扫气式回流扫气式 半回流扫气式弯流扫气(loop)6图oped piston engine cycle2012/12/287气口-气口式二冲程柴油机两个连杆两个曲轴进气和排气能力大高度大，成本高结构复杂燃烧室在气缸套中部，热负荷高。82012/12/289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10扫气口装有单向阀的横流扫气系统有两排扫气口，其中上排扫气口安排单向阀11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。但气口宽度受到一定限制。在扫气口关闭后，也存在漏气

3、损失 (FGEC)。12半回流式扫气系统扫气口位于排气口的下方及两侧。介于回流与横流这间的一种扫气形式各种弯流扫气中效果最好的一种型式13二冲程柴油机正时图角=？气阀二冲程柴油机没有valve overlap，只有四冲程有14Comparison of 2-stroke & 4-stroke cycles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1.61.8倍.二冲程换气质量差，25-60；角大约为80-100，四冲程约为四冲程有几何压缩比表示压缩程度，二冲程用有效压缩比表示；二冲程柴油机的工作循环比四冲程机多一倍，热负荷高；二冲程柴油机比四冲程机回转均匀，可使用较

4、小的飞轮。二冲程柴油机的换气机构较简单，便于维修保养Nor does the two-stroke engine require the complicated valve operating mechanism of the four-stroke.15Chapter 1 柴油机的基本知识1.1柴油机的基本概念1.2四冲程柴油机的工作原理1.3二冲程柴油机的工作原理1.4柴油机的理论循环与实际循环1.5柴油机增压的概念1.6柴油机的类型和分类1.7 船舶柴油机的主要技术指标1.8 船舶柴油机的发展161.3 柴油机的理论循环与实际循环?研究理论循环的目的用公式说明各基本热力参数的关系，为提高

5、循环热效率和作功能力方向；确定循环热效率的理论极限，以判断柴油机循环的完善程度；有利于比较各种热力循环的经济性和动力性。17柴油机实际循环动画1.3 柴油机的理论循环与实际循环内燃机的理论循环有三种基本形式。3Q13Qp12p3Q14pQ1224Q24 Q25 Q21工作容积11VVV18柴油机实际循环过程19混合加热循环20混合加热循环热效率分析T升高引起 提高，减 小43当、不变时，增加则tvp也增加；当不变时，增加，减小则tvp也增加q1p2q1v5q21S21定容加热循环22定压加热循环23三种循环热效率的比较(1)T3331-2-3-4:定容加热1-2-2-3-4-1：混合加热21-

6、2-3-4-1：定压加热241tv tvptpS比较条件：相同压缩比24三种循环热效率的比较(2)T432225tp tvptv1S比较条件：最高压力和最高温度相同25Theoretical vs. Practical cycle26四冲程柴油机的实际循环P理论 循环实 际 循环zt z1zt z2z时 间 损 失后燃损 失ln=kn=k2n=n2ctc c换 气损 失n=k5c1n=n1b1n=k1d1TDCBDCV27实际循环与理论循环的比较综合起来：工质影响传热损失燃烧损失(时间损失+后燃损失)换气损失28The reasons of differenbetnTheoretical an

7、d Practical cycles1. The manner in which, and the rate at which, heat is added to the compressed air (the heat release rate) is a complex function of the hydraulics of the fuel injection equipment and the characteristic of its operating mechanism; of the way the spray is atomizedand distributedhe co

8、mbustion space; of the airmovemenand after top dead centre (TDC); and to adegree also of the qualities of the fuel.2. The compresand expanstrokes are not trulyadiabatic. Heat is lost to the cylinder walls to anextent which is influenced by the coolant temperature and by the design of the heat paths

9、to the coolant.3. The exhaust and suction strokes on a four-stroke engine (and the appropriate phases of a two-strokecycle) do create prere differenwhich thecrshaft feels as pumwork.29Chapter 1 柴油机的基本知识1.1柴油机的基本概念1.2四冲程柴油机的工作原理1.3二冲程柴油机的工作原理1.4柴油机的理论循环与实际循环1.5柴油机增压的概念1.6柴油机的类型和分类1.7船舶柴油机的主要技术指标1.8船舶柴油机的发展301.5 柴油机的增压用增加进气压力来提高功率的方法称为柴油机的增压311.5 柴油机的增压（charging ）二冲程柴油机增压的特点增压空气先进扫气箱，经扫气口进气缸往往设有辅助压气机 (?)32增压与非增压的比较33增压柴油机的特点角加大-这是为了利