船舶主推進(jìn)動(dòng)力裝置1

1、2022-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述1船舶柴油機(jī)Marine diesel engine董健 口令：0004105 Tel: 027-61054353138714734632022-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述2課程簡(jiǎn)介基本情況：(學(xué)時(shí)、內(nèi)容、 ） 要求：課堂教學(xué)習(xí)題 課程特點(diǎn) 綜合多學(xué)科實(shí)踐性強(qiáng)2022-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述3本課次主要內(nèi)容本課次主要內(nèi)容 n基本知識(shí)點(diǎn)和概念基本知識(shí)點(diǎn)和概念 n非增壓四沖程基本工作原理非增壓四沖程基本工作原理 n二沖程柴油機(jī)的基本工作原理二沖程柴油機(jī)的基本工作原理2022-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述4

2、基本知識(shí)點(diǎn)和概念n熱機(jī) 內(nèi)燃機(jī) 柴油機(jī) n曲柄連桿簡(jiǎn)圖，壓縮比 n曲柄園，曲柄連桿機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介n四/二沖程，n非增壓/增壓n示功圖 2022-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述5熱機(jī) 內(nèi)燃機(jī) 柴油機(jī)2022-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述6柴油機(jī)與汽油機(jī)有什么區(qū)別?n發(fā)火方式不同n可燃混合氣的形成不同n加熱方式不同n使用的燃油不同n低溫起動(dòng)性不同n應(yīng)用場(chǎng)合不同2022-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述7柴油機(jī)的主要特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：n熱效率高，經(jīng)濟(jì)性好，可用劣質(zhì)燃油n功率范圍大n機(jī)動(dòng)性好n尺寸小，重量輕n可直接反轉(zhuǎn)缺點(diǎn)：1）往復(fù)運(yùn)動(dòng)；2）沖擊性負(fù)荷柴油機(jī)：155270g/KWh汽輪

3、機(jī)：4351200g/KWh燃?xì)廨啓C(jī)：245350g/KWh汽油機(jī)：245350g/KWh2022-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述8基本知識(shí)點(diǎn)和概念n熱機(jī) 內(nèi)燃機(jī) 柴油機(jī) n曲柄連桿簡(jiǎn)圖，曲柄園，曲柄連桿機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介，壓縮比 n四/二沖程，非增壓/增壓n示功圖 2022-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述9柴油機(jī)的基本概念-主要幾何名稱2022-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述102022-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述112022-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述12不同機(jī)型壓縮比的特點(diǎn)n小型高速機(jī)大型低速機(jī)大（相對(duì)散熱面積大）n非增壓增壓大；n四沖程二

4、種程；n柴油機(jī)汽油機(jī)。2022-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述13 非增壓四沖程柴油機(jī)基本工作原理非增壓四沖程柴油機(jī)基本工作原理n壓縮發(fā)火n五個(gè)過(guò)程：進(jìn)氣、壓縮、燃燒、膨脹和排氣n活塞運(yùn)動(dòng)，進(jìn)/排氣閥狀態(tài)n缸內(nèi)工質(zhì)狀態(tài)，壓力/溫度n進(jìn)/排氣提前和延遲，進(jìn)/排氣重疊 n曲柄園n示功圖 2022-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述14n五個(gè)過(guò)程：n進(jìn)氣n壓縮n燃燒n膨脹n排氣2022-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述15非增壓四沖程柴油機(jī)的工作原理3070 2202500.080.095MPa500700 14016036MPa14002000/600-700 130160

5、5-8(13) /0.3-0.6MPa2102401.05-1.1MPa動(dòng)畫(huà)2022-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述16四沖程柴油機(jī)四沖程柴油機(jī)的示功圖的示功圖2022-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述17四種程柴油機(jī)的正時(shí)圖n氣閥正時(shí)： 進(jìn)、排氣閥在上、下止點(diǎn)前后啟閉的時(shí)刻n氣閥正時(shí)圓圖： 用曲軸轉(zhuǎn)角表示氣閥正時(shí)的圓圖n氣閥重迭角： 在上止點(diǎn)前后進(jìn)氣閥和排氣閥同時(shí)開(kāi)啟著，對(duì)應(yīng)于這段時(shí)間的曲軸轉(zhuǎn)角2022-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述182022-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述19四種程柴油機(jī)的配氣正時(shí)2022-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述2

6、0正時(shí)圖的分析？氣閥提前開(kāi)啟和延遲關(guān)閉的目的是什么？。為了將廢氣排出干凈和增加空氣的吸入量。？氣閥重疊角有什么好處。適當(dāng)?shù)闹丿B角不僅不會(huì)使廢氣倒灌，而且有助于的廢氣的排出和新氣的吸入。？對(duì)于高速機(jī)而言氣閥重疊角應(yīng)小些還是大些.(思考)？對(duì)于增壓柴油機(jī)而言的氣閥重疊角應(yīng)小些還是大些. (思考)153040802040103035454055102040502022-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述21二沖程柴油機(jī)的基本工作原理 n二沖程柴油機(jī)簡(jiǎn)介n 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)n工作原理 n比較四沖程2022-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述22二沖程柴油機(jī)的特點(diǎn)n二沖程柴油機(jī)的優(yōu)點(diǎn)1.提高了柴油機(jī)

7、的作功能力2.改善了柴油機(jī)的動(dòng)力性3.簡(jiǎn)化了柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)n二沖程柴油機(jī)的缺點(diǎn)1.換氣質(zhì)量差、熱效率低2.熱負(fù)荷較高2022-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述23二沖程柴油機(jī)的換氣形式n橫流掃氣掃氣口與排氣口布置在氣缸下部圓周的兩側(cè)兩側(cè)，排氣口高于掃氣口n回流掃氣排氣口與掃氣口均處于氣缸的同一側(cè)同一側(cè)，排氣口在掃氣口的上方，其氣口開(kāi)啟。直流掃氣(uniflow)彎流掃氣(loop)氣閥-氣口式氣口-氣口式橫流掃氣式回流掃氣式半回流掃氣式圖2022-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述24結(jié)構(gòu)特點(diǎn)氣口 掃氣泵2022-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述25結(jié)構(gòu)特點(diǎn)氣口 掃氣泵20

8、22-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述26二沖程柴油機(jī)的工作原理1、換氣壓縮行程換氣：d-h-a(0-1-2)壓縮：a-c(2-3)噴油著火2、膨脹換氣行程膨脹燃燒：（3-4-5）排氣過(guò)程：（ 5-6）?什么叫做二沖程柴油機(jī)若柴油機(jī)工作循環(huán)的五個(gè)過(guò)程是通過(guò)二個(gè)行程（曲軸轉(zhuǎn)360度）來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種柴油機(jī)叫做二沖程柴油機(jī) 2022-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述27二沖程柴油機(jī)的工作原理1、換氣壓縮行程換氣：d-h-a(0-1-2)壓縮：a-c(2-3)噴油著火2、膨脹換氣行程膨脹燃燒：（3-4-5）排氣過(guò)程：（ 5-6）?什么叫做二沖程柴油機(jī)若柴油機(jī)工作循環(huán)的五個(gè)過(guò)程是通過(guò)二個(gè)行

9、程（曲軸轉(zhuǎn)360度）來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種柴油機(jī)叫做二沖程柴油機(jī) 2022-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述28氣口-氣口式二沖程柴油機(jī)n兩個(gè)連桿n兩個(gè)曲軸n進(jìn)氣和排氣能力大n高度大，成本高n結(jié)構(gòu)復(fù)雜n燃燒室在氣缸套中部，熱負(fù)荷高。2022-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述29簡(jiǎn)單的橫流掃氣系統(tǒng)過(guò)后排氣，充氣效率低結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠2022-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述30有兩排掃氣口，其中上排掃氣口安排單向閥掃氣口裝有單向閥的橫流掃氣系統(tǒng)2022-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述31回流式掃氣系統(tǒng)排氣口與掃氣口布置在氣缸同一側(cè)，便于廢氣渦輪增壓器的安裝。但氣口寬度受

10、到一定限制。在掃氣口關(guān)閉后，也存在漏氣損失(FGEC)。2022-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述32半回流式掃氣系統(tǒng)n掃氣口位于排氣口的下方及兩側(cè)。n介于回流與橫流這間的一種掃氣形式n各種彎流掃氣中效果最好的一種型式2022-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述33彎流掃氣式二沖程柴油機(jī)n第一沖程-掃氣及壓縮n第二沖程-燃燒膨脹及排氣2022-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述34二沖程柴油機(jī)正時(shí)圖？氣閥重疊角=？2022-7-6chapter 1 船舶柴油機(jī)概述35二沖程與四沖程柴油機(jī)的比較n二沖程換氣質(zhì)量差，重疊角大約為80-100，四沖程約為25-60；n二沖程柴油機(jī)的工作循環(huán)比四沖程機(jī)多一倍，熱負(fù)荷高；n二臺(tái)氣缸尺寸與轉(zhuǎn)速相同的四沖程與二沖程柴油機(jī)，二沖程的功率約為四沖程的1