船舶柴油机的结构课件

第二章柴油机的结构及主要部件第二章柴油机的结构及主要部件第一节柴油机的总体结构

固定件运动件换气系统燃油系统润滑系统冷却系统起动和控制系统第一节柴油机的固定件船舶柴油机的结构课件船舶柴油机的结构课件船舶柴油机的结构课件船舶柴油机的结构课件第二节活塞(piston)1、活塞的作用和工作条件

2、活塞的构造3、活塞销4、活塞的冷却5、活塞环第二节活塞(piston)1、活塞的作用和工作条件

21活塞的作用和工作条件作用：作用：在保证密封的情况下，完成压缩和膨胀过程组成运动机构，将力经连杆传递给曲轴；筒型机中承受侧推力，起滑块作用在二冲程机中，启闭气口,起滑块作用。工作条件：工作条件：受燃气高温、高压、腐蚀、烧蚀作用热负荷和机械负荷很高，容易发生裂纹和变形磨擦与撞击，润滑困难，磨损严重具有较大的惯性力，柴油机产生振动要求：1活塞的作用和工作条件作用：作用：在保证密封的情况下，完成压活塞的作用和工作条件

要求：强度高、刚度大;密封可靠;散热性好、冷却效果好;摩擦损失小、耐磨损;中、高速柴油机还要求活塞重量轻。活塞的作用和工作条件

要求：十字头式柴油机活塞-活塞头：耐热合金钢-活塞裙：耐磨铸铁-头和裙组装于活塞杆上-活塞杆由段钢制造-有四道活塞环-活塞内有冷却腔，振荡冷却-活塞杆内有插管-短裙S-MC-C活塞2、活塞的构造十字头式柴油机活塞S-MC-C活塞2、活塞的构造筒形活塞式柴油机活塞-由活塞头、活塞裙、活塞环和活塞销组成（小机器头、裙一体制造）-头部用铸钢，裙部用球墨铸铁-头部有冷却腔-有两道压缩环和一道刮油环-裙部造得坚韧以承受侧推力-销孔两端切槽以适应变形筒形活塞式柴油机活塞船舶柴油机的结构课件船舶柴油机的结构课件船舶柴油机的结构课件3、活塞销作用：筒形活塞中连接活塞和连杆小端传递气体力和惯性力工作条件：尺寸小、润滑条件也较差、受摩擦和磨损要求：足够的耐疲劳强度、抗冲击，耐磨损和重量轻材料：优质碳钢或低碳合金钢，表面渗碳淬火结构形式：浮动式、固定式和半浮动式。3、活塞销作用：筒形活塞中连接活塞和连杆小端4、活塞的冷却冷却液的输送方式：筒形机在曲轴连杆机构中开通道十字头机有套管式和铰链式机构非冷却式活塞(径向散热型)热量主要通过活塞环传自气缸套并通过冷却水带走冷却式活塞(轴向散热型)使用冷却介质(如淡水、滑油)对活塞顶内腔进行强制冷却4、活塞的冷却冷却液的输送方式：筒形机在曲轴连杆机构中开通道5、活塞环（压缩环(气环)、刮油环）活塞环的工作条件和要求活塞环的工作条件：受到高温高压燃气的作用十分复杂的运动严重的摩擦和磨损润滑条件较差可能产生裂纹或折断要求:良好的密封性能，耐磨，特别是抗熔着磨损的性能要高；要有适当的弹性，足够的强度和热稳定性。5、活塞环（压缩环(气环)、刮油环）活塞环的工作条件和要求作用：密封、传热气环密封原理：本身弹性和气体压力高速柴油机装3道～5道，低速柴油机装4道～6道作用：密封、传热气环密封原理：气环断面形式：a为矩形环b为梯形环c为倒角环d扭曲环搭口形式直搭口斜搭口重叠搭口气环断面形式：搭口形式气环的泵油作用飞溅润滑做回转运动的曲柄销轴承把润滑油甩到气缸壁上气环的泵油作用飞溅润滑油环油环的结构、原理单刃油环、双刃刮油环油环油环的结构、原理船舶柴油机的结构课件第三节气缸(cylinder)作用、工作条件气缸的构造气缸套的磨损和穴蚀材料：灰铸铁（体）灰铸铁、耐磨合金铸铁或球墨铸铁（套）第三节气缸(cylinder)作用、工作条件气缸的构造气缸气缸的构造气缸体气缸套气缸的构造气缸体船舶柴油机的结构课件船舶柴油机的结构课件船舶柴油机的结构课件气缸套的磨损和穴蚀气缸套的磨损

熔着磨损磨料磨损腐蚀磨损气缸套的磨损和穴蚀气缸套的磨损气缸套的穴蚀在气缸套外表面冷却壁上出现光亮无沉淀物的蜂窝状小孔群损伤现象称为穴蚀防止穴蚀的措施：降低缸套振动提高缸套抗穴蚀能力冷却水腔结构合理，水流平顺进行水处理以提高其消振性能等管理中应控制冷却水温水压气缸套的穴蚀在气缸套外表面冷却壁上出现光亮无沉淀物的蜂窝状小气缸盖的材料和构造气缸盖的构造大型低速柴油机气缸盖中速柴油机气缸盖材料:铸铁、铸钢和锻钢第四节气缸盖(cylinderhead)作用、工作条件气缸盖的材料和构造气缸盖的构造材料:铸铁、铸钢和锻钢第四节船舶柴油机的结构课件船舶柴油机的结构课件船舶柴油机的结构课件船舶柴油机的结构课件第五节连杆(connectingrod)１．连杆的作用、工作条件和要求２．连杆的构造３．连杆螺栓第五节连杆(connectingrod)１．连杆的作用、连杆的作用、工作条件和要求１）作用将活塞上的气体压力和惯性力传给曲轴，连接曲轴与活塞或十字头，将活塞的往复运动变成曲轴的回转运动。２）工作条件运动复杂：小端随活塞作往复运动大端随曲柄销作回转运动杆身活塞销或十字头销摆动受力复杂：气体力、惯性力、有冲击性轴承摩擦和磨损连杆的作用、工作条件和要求１）作用连杆的作用、工作条件和要求３）要求和材料要求：耐疲劳、抗冲击，有足够的强度和刚度连杆长度应尽量短连杆轴承工作可靠、寿命长加工容易，拆装维修方便材料：中碳钢，优质碳钢或合金钢连杆的作用、工作条件和要求３）要求和材料2连杆的构造平切口式连杆斜切口式连杆主副连杆式连杆船用大端连杆2连杆的构造船舶柴油机的结构课件船舶柴油机的结构课件船舶柴油机的结构课件船舶柴油机的结构课件船舶柴油机的结构课件船舶柴油机的结构课件4.连杆螺栓(1)工作条件二冲程柴油机：只受到预紧力的作用（压）四冲程柴油机：预紧力和惯性力的作用（拉压）附加弯矩(2)材料：韧性好，强度高的优质碳钢或合金钢(3)结构：柔性结构、采用精细加工螺纹；断面变化处以及螺纹部采用大圆角过渡(4)安装必须严格按照说明书规定（安装预紧力的大小、预紧方法、预紧次序）4.连杆螺栓(1)工作条件第六节曲轴(crankshaft)1曲轴的作用、工作条件和要求2曲轴的构造3曲柄的排列第六节曲轴(crankshaft)1曲轴的作用、工作条件曲轴的作用和工作条件1)曲轴的作用把活塞的往复运动变成回转运动；汇集各缸动力向外输出；带动柴油机的附属设备。2)曲轴的工作条件受力复杂应力集中严重附加应力很大轴颈磨损曲轴的作用和工作条件1)曲轴的作用3)对曲轴的要求疲劳强度高，工作安全可靠；足够的刚性，变形小，轴承负荷均匀；有足够的承压面积，保证轴承比压；轴颈有良好的耐磨性，允许多次车削修复；曲柄的布置要兼顾动力均匀、主轴承负荷低、平衡性好、扭转振动小、有利于增压系统的布置。3)对曲轴的要求疲劳强度高，工作安全可靠；曲轴的构造曲轴的构造船舶柴油机的结构课件船舶柴油机的结构课件船舶柴油机的结构课件曲柄的排列曲柄排列顺序：由自由端排起曲柄的排列的原则：(1)动力输出要均匀(2)要避免相邻的两个缸连续发火：插入式发火(3)要使柴油机有良好的平衡性(4)要注意发火顺序对轴系扭转振动的影响。(5)在脉冲增压柴油机应防止排气互相干扰。曲柄的排列曲柄排列顺序：由自由端排起第七节主要固定件主要固定件的作用二冲程柴油机的主要固定件四冲程柴油机的主要固定件主轴承第七节主要固定件主要固定件的作用1.主要固定件的作用构成了柴油机的主体，固定柴油机安装运动部件的导承和支承——气缸套、导板、主轴承等，形成运动部件和传动部件的运行空间，布置冷却、润滑和扫气的水、油、气空间外部安装各种设备、系统1.主要固定件的作用构成了柴油机的主体，固定柴油机2.二冲程柴油机主要固定件机架机座贯穿螺栓作用：把气缸体、机架和机座连在一起改善受力状况准确计算受力提高了柴油机整体的刚度2.二冲程柴油机主要固定件机架机座（bedplate)机座（bedplate)机架（frame)机架（frame)船舶柴油机的结构课件3.四冲程柴油机的主要固定件3.四冲程柴油机的主要固定件船舶柴油机的结构课件船舶柴油机的结构课件主轴承(mainbearing