船用柴油機教材課件

1、第三章 船用柴油機第一節(jié) 船舶動力裝置基本知識船舶動力裝置的含義保證船舶正常航行、作業(yè)、停泊以及船員、旅客正常生活所必需的的機械設(shè)備的綜合體。可以說船舶動力裝置包括船上所有的機械設(shè)備。船舶動力裝置的組成 輔助動力裝置 輪機自動化 甲板機械 管路系統(tǒng) 推進裝置 系統(tǒng)推進裝置 主機：產(chǎn)生推進動力的原動機。后傳動裝置：主機與軸系的連接裝置。作用：合、并車，離合，倒順，減速，隔振及調(diào)節(jié)推進裝置的布置等等。離合器、減速箱、聯(lián)軸器軸系：將主機發(fā)出的功率傳遞給螺旋槳，同時將槳旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的軸向推力傳給船體以推動船舶前進。傳動軸、軸承、密封件推進器：將主機發(fā)出的能量轉(zhuǎn)換為推力的設(shè)備，如螺旋槳等。輔助動力裝置提供

2、推進動力以外的各種能源。船舶電站：供給輔助機械及全船所需要的電能，它由發(fā)電機、配電板及其它電氣設(shè)備組成。輔助鍋爐裝置：民用船舶一般用它產(chǎn)生低壓蒸汽，以滿足加熱、取暖及其它生活需要。它由輔助鍋爐及為它服務(wù)的燃油、給水、鼓風(fēng)、送汽設(shè)備及管路、閥件組成。船舶管路系統(tǒng)血管船舶為了完成一定任務(wù)而專門用來輸送和排出液體或氣體的管路、附件、機械設(shè)備和儀表的總稱。它包括動力管路和船舶管路。動力管系：主要用來為主機和輔助機械服務(wù)的管路。如：燃油、滑油、冷卻水、壓縮空氣、排氣及廢氣利用管路。船舶系統(tǒng)：為保證船舶安全及船員和旅客的正常生活所需的系統(tǒng)。船舶甲板機械保證船舶航向、停泊及裝卸貨物所需要的機械設(shè)備。錨泊機械

3、設(shè)備：包括錨機、絞盤等。操舵機械設(shè)備：包括舵機及操作機械、執(zhí)行機構(gòu)等。起重機械設(shè)備：如起貨機、吊艇機及吊桿等設(shè)備。 5.防污染設(shè)備 用來 處 理 船上污油水、油泥、生活污水及各種垃圾的設(shè)備。其中有油水分離裝置、焚燒爐及生活污水處理裝置等。6.自動化設(shè)備 為改 善 船 員工作條件、減輕勞動強度和維護工作量、提高工作效率以及減少人為操作錯誤所設(shè)置的設(shè)備。主要由遙控、自動調(diào)節(jié)、監(jiān)視、報警和打印等設(shè)備組成。船舶動力裝置的類型及特點船舶動力裝置的類型一般以主機的結(jié)構(gòu)型式來命名。目前常見的有柴油機動力裝置、汽輪機動力裝置、燃?xì)廨啓C動力裝置、聯(lián)合動力裝置和核動力裝置等。 柴油機動力裝置廣泛應(yīng)用。目前以柴油機

4、作為主機的船舶占98%以上，柴油機船總功率占造船總功率的90%以上。優(yōu)點： 有較高的經(jīng)濟性，在整個功率范圍內(nèi)燃油耗率較低，耗油率比蒸汽、燃?xì)鈩恿ρb置低得多。這一優(yōu)點使柴油機船的續(xù)航能力大大提高，換句話說，一定續(xù)航力下所需的燃油貯備量較小，從而使?fàn)I運排水量相應(yīng)增加。運行費用也比較低。在低轉(zhuǎn)速時有良好的扭矩特性，可用低質(zhì)燃油，空氣耗率低、排氣紅外輻射少。 重量輕，輔助設(shè)備較少，布置簡單，單位重量指標(biāo)較小。具有良好的機動性，起動、加速、換向性能良好等。缺點： 柴油機尺寸和重量按功率比例增長快，因此單機組功率受到限制。柴油機工作中的噪聲、振動較大。高中速柴油機的運轉(zhuǎn)部件磨損厲害。柴油機在低速時穩(wěn)定性差

5、，因此不能有較小的最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，影響船舶的低速航行性能。汽輪機動力裝置汽輪機動力裝置是由鍋爐、汽輪機、冷疑器、軸系、管系及其它有關(guān)機械設(shè)備等組成。其工作原理如圖1-2-1所示。圖中燃料在鍋爐1里燃燒，放出熱量，水在水管中吸熱，汽化成飽和蒸汽；飽和蒸汽在蒸汽過熱器2中吸熱成為過熱蒸汽，過熱蒸汽進入汽輪機4、5膨脹作功，使汽輪機葉輪旋轉(zhuǎn)，再通過減速齒輪6帶動螺旋槳7工作。作過功的乏汽在冷凝器8中將熱量傳給冷卻水，同時本身凝結(jié)成水，然后由凝水泵10抽出，并經(jīng)給水泵11通過給水預(yù)熱器打入鍋爐中，從而形成一個工作循環(huán)。冷凝器的冷卻水用循環(huán)泵9由舷外打入，吸熱后又排至舷外。在大功率船舶動力裝置中，汽輪機占

6、有一定優(yōu)勢，統(tǒng)計資料表明，功率小于2104kW的船舶，多采用柴油機動力裝置，而大于2104kW的多采用汽輪機。高速客船、集裝箱船、大型油船以及大中型艦艇多采用汽輪機動力裝置。優(yōu)點：單機功率遠(yuǎn)比活塞式發(fā)動機大。現(xiàn)代艦用汽輪機的單機組功率已達75000kW以上汽輪機葉輪轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，無周期性擾動力，因此機組振動小，噪聲小。磨損部件少，工作可靠性大，使用期限長，10萬小時以上。可使用低質(zhì)燃油，滑油消耗率也很低。缺點：裝置總重量、尺寸大。燃油消耗大，裝置效率差，經(jīng)濟性較柴油機動力裝置差。備車時間長，機動性差。另外，從一個工況變換到另一個工況的過渡時間也較柴油機裝置長23倍。不能倒轉(zhuǎn)，需設(shè)倒車汽輪機或倒車級

7、（空轉(zhuǎn)）燃?xì)廨啓C動力裝置燃?xì)廨啓C是在1947年開始應(yīng)用于船舶，而得到迅速發(fā)展則在50年代后期。并且，船用燃?xì)廨啓C主要用于軍艦。從70年代起，英、美建造的大小型水面艦艇（除航空母艦外）絕大多數(shù)都是采用燃?xì)廨啓C作為推進動力的。船用燃?xì)廨啓C的組成和工作原理船用燃?xì)廨啓C由壓氣機 、燃?xì)廨啓C和燃燒室組成。工作原理與汽輪機相似，只是在作功的工質(zhì)方面有所不同。汽輪機中使用的燃料是在鍋爐內(nèi)燃燒，使鍋爐中的水加熱產(chǎn)生蒸汽，推動葉輪作功；而燃?xì)廨啓C則利用燃料在燃燒室內(nèi)燃燒，所產(chǎn)生的燃?xì)馔苿尤~輪作功。其工作原理如圖1-2-2所示：供燃料燃燒的空氣首先進入壓氣機，經(jīng)壓縮后溫度升高到100200左右，然后再送到燃燒室(

8、即燃?xì)獍l(fā)生器)中去。與此同時，燃料通過噴油嘴噴入燃燒室，與高溫高壓的空氣混合后經(jīng)點火即進行燃燒，這時溫度可高達2000左右。一般用滲入壓縮空氣的方法，也即二次進風(fēng)的方法降低燃?xì)鉁囟戎?00700。燃?xì)膺M入燃?xì)廨啓C，在葉片槽道內(nèi)膨脹，將其動能轉(zhuǎn)換為機械功，使燃?xì)廨啓C旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動壓氣機，隨后通過減速齒輪帶動螺旋槳工作。裝置的起動依靠電動機，電動機通過聯(lián)軸器與燃?xì)廨啓C聯(lián)接。1螺旋槳、 2減速齒輪、3壓氣機、4燃燒室、5燃?xì)廨啓C、6聯(lián)軸器、7-起動電動機核動力裝置艦用蒸汽輪機動力裝置是由鍋爐提供蒸汽，艦艇核動力裝置就是用核反應(yīng)堆代替燃燒重油的蒸汽鍋爐，核動力裝置的第二回路也是蒸汽輪機動力裝置。優(yōu)點：具有

9、極大的能量貯備，在限定艙室空間所能提供的能量比其它型式的動力裝置大得多；不需要消耗空氣而獲得熱能。缺點：重量尺寸較大；操縱管理檢查系統(tǒng)比較復(fù)雜；造價昂貴。船舶聯(lián)合動力裝置由兩臺或兩臺以上不同類型的熱力發(fā)動機如燃?xì)廨啓C和汽輪機、柴油機和燃?xì)廨啓C、柴油機和汽輪機、核動力和燃?xì)廨啓C，或不同型號的兩臺或兩臺以上的燃?xì)廨啓C供船舶推進和其它船舶設(shè)備所必需的能源，或只供船舶推進所需能源的裝置稱為船舶聯(lián)合動力裝置。按照不同發(fā)動機熱力學(xué)上有無聯(lián)系，聯(lián)合動力裝置分成有聯(lián)系的經(jīng)濟型和無聯(lián)系的加速型兩大類。目前最常用有三種：即汽輪機+加速燃?xì)廨啓C，柴油機+加速燃?xì)廨啓C，燃?xì)廨啓C+加速燃?xì)廨啓C。四、船舶動力裝置的傳遞方

10、式一、直接傳動 直接傳動是主機動力直接通過軸系傳給螺旋槳的傳動方式。 主要優(yōu)點是： （1）結(jié)構(gòu)簡單，維護管理方便。 （2）經(jīng)濟性好，傳動損失少，傳動效率高。主機大型低速柴油機。螺旋槳轉(zhuǎn)速較低，推進效率較高。 （3）工作可靠，壽命長。普遍應(yīng)用于大、中功率的民用船上。 缺點是：整個動力裝置的重量尺寸大，要求主機有可反轉(zhuǎn)性能，非設(shè)計工況下運轉(zhuǎn)時經(jīng)濟性差，船舶微速航行速度受到主機最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的限制。二、間接傳動 間接傳動是主機和螺旋槳之間的動力傳遞除經(jīng)過軸系外，還經(jīng)過某些特設(shè)的中間環(huán)節(jié)（離合器、減速器等）的一種傳動方式。 主要優(yōu)點是： （1）主機轉(zhuǎn)速可以不受螺旋槳要求低轉(zhuǎn)速的限制。 （2）軸系布置比較

11、自由。主機曲軸和螺旋槳軸可以同心布置也可以不同心布置 。 （3）在帶有倒順車離合器的裝置中，主機不用換向，使主機結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，管理方便，機動性提高。 （4）有利于多機并車運行及設(shè)置軸帶發(fā)電機。 主要缺點是軸系結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳動效率較低。 多用于中小型船舶及大功率中速柴油機。三、Z型傳動 Z型傳動裝置又稱懸掛式螺旋槳裝置。 它有以下優(yōu)點：（1）操縱性能好。 特別是采用兩臺主機時，而每臺分別帶 動一個Z型傳動裝置時，可以使船舶原地回轉(zhuǎn)、橫向移 動、快速進退以及微速航行等。（2）可以省掉航、尾柱和尾軸管等結(jié)構(gòu)，使船尾形狀簡 單，船體阻力減少。（3）可用重量輕、體積小的中、高速柴油機，而不需要單 獨

12、的減速齒輪裝置，主機不需要換向機構(gòu) 。（4）由于這種傳動裝置是垂直懸掛在船尾，可由船尾部甲 板開口處吊裝，檢修不用進塢 。 但傳遞功率受到一定的限制，僅適用于小型船舶，如港作船等。四、電力傳動 電力傳動是主機驅(qū)動主發(fā)電機，將發(fā)出的電供到主配電板，再由主配電板供電給主電動機，從而驅(qū)動螺旋運轉(zhuǎn)的傳動方式。 優(yōu)點是： （1）主機和螺旋槳之間沒有機械聯(lián)系 ； （2）主機轉(zhuǎn)速不受螺旋槳轉(zhuǎn)速的限制，可選用中、高速柴油機，并可在柴油機恒定轉(zhuǎn)速下調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速，使螺旋槳轉(zhuǎn)速得到均勻、大范圍的調(diào)節(jié)； （3）螺旋槳反轉(zhuǎn)是靠改變主電動機（直流）電流方向來完成的，倒車功率大，操縱容易，反轉(zhuǎn)迅速，船舶機動性能提高； （

13、4）主電動機對外界負(fù)荷的變化適應(yīng)性好，甚至可以短時間堵轉(zhuǎn)。 （5）優(yōu)化機艙 機械噪聲下降，振動減少，工作區(qū)整潔，減少廢氣排放，機艙內(nèi)空氣新鮮，環(huán)境質(zhì)量得到改善。 （6）維護減輕 實現(xiàn)自動化監(jiān)控，能很快發(fā)現(xiàn)問題，排除故障，可進行有針對性的適情和適時維護， 提高了適航性、減輕了工作量。 （7）實現(xiàn)自控 有利于計算機網(wǎng)絡(luò)管理，有助于實現(xiàn)系統(tǒng)的自動控制，全面提升船舶信息化、智能化、自動化水準(zhǔn)。 其缺點是： （1）需要經(jīng)過機械能變電能、電能變機械能兩次能量轉(zhuǎn)換，傳動效率低； （2）增加了主發(fā)電機及主電動機，使動力裝置總的重量和尺寸都增加，造價和維護費用提高。 （3）對維護人員的技術(shù)要求，特別是電氣工程技

14、術(shù)水平的要求較高。圖 片圖 片實 例實 例電力推進-中國海監(jiān)83號 中國海監(jiān)83號 2005年8月13日，我國首條自行設(shè)計，配備全電力推進Azipod系統(tǒng)的科學(xué)考察船成功交船 第一條完全由國內(nèi)自主設(shè)計，采用緊湊式吊艙電力推進裝置及I級動力定位系統(tǒng)的3000噸級科學(xué)考察船 與常規(guī)推進相比，它能帶來10到15的燃油節(jié)約，另外它還有噪音少、震動小、操作靈活的優(yōu)點 采用SSP（海豚）推進器2002年12月18日,我國新型半潛船 ，具有世界半潛船“全能冠軍”和“亞洲第一船”美譽的泰安口輪投入營運，填補了我國造船史上的一項空白。2003年8月，泰安口輪的姊妹船康盛口輪強勢加盟中遠(yuǎn)航運，又極大地增強了中遠(yuǎn)航

15、運挑戰(zhàn)超極限運輸?shù)哪芰?。具?個吊艙推進器兩條船可以合在一起，裝貨能力達3萬噸，下潛達到9米 SSP推進器SSP 推 進 器推進器圖例泰安口輪船 舶 領(lǐng) 域 的 應(yīng) 用 COSCO”泰安口“輪簡介： “泰安口”半潛船載重量18000噸，總長156米，可以裝載海洋鉆井平臺。船尾左舷和右舷安裝了SIEMENS公司和SCHOTTEL公司聯(lián)合生產(chǎn)的吊艙式電力推進系統(tǒng)（Siemens Schottel Propeller，簡稱SSP），其螺旋槳可以360度回轉(zhuǎn)，船舶在航行時可以在極小的范圍內(nèi)靈活運動。 電網(wǎng)由三個層次組成：一是6.6KV的中壓主系統(tǒng)，二是450V的輔助低壓系統(tǒng)，三是450V的應(yīng)急系統(tǒng)。

16、電源：3臺5200KVA，720r/min，60Hz的主發(fā)電機組，柴油機為Warslia 9L32，可以單獨或者并聯(lián)向中壓電網(wǎng)供電。 負(fù)載：船尾左右舷各一臺吊艙式電力推進器SSP的4.7MW永磁同步電動機及為其變頻調(diào)速服務(wù)的變壓器、晶閘管裝置；左右舷各一臺側(cè)推器的800KW電動機及為其變頻調(diào)速服務(wù)的變壓器、晶閘管裝置；和可以為450V的輔助低壓系統(tǒng)供電的2臺900KV、將電壓從6.6KV轉(zhuǎn)變?yōu)?50V的旋轉(zhuǎn)變流器。 根據(jù)船舶不同運行狀態(tài)時，對功率的不同需要，提供經(jīng)濟可靠的供電，“泰安口”半潛式電力推進船電力系統(tǒng)可以提供航行模式、機動操縱模式、港內(nèi)停泊模式、裝載貨物模式等多種運行模式。實用船舶電

17、力推進圖片“親潮”級潛艇 CRP推進器在同一軸線方向上有兩個轉(zhuǎn)向相反的螺旋槳一個在舵的位置，為主螺旋槳另一個利用主螺旋槳離開的水流來驅(qū)動可以提高15%的效率CRP實際應(yīng)用圖片應(yīng) 用第二節(jié) 船用柴油機工作原理及應(yīng)用一、柴油機的基本概念（一）柴油機的定義基礎(chǔ)知識 壹熱機：把熱能轉(zhuǎn)換成機械能的動力機械貳. 二次能量轉(zhuǎn)換 燃料燃燒(可在機器內(nèi)部或外部),使燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能;熱能在機器內(nèi)部,轉(zhuǎn)換成機械能. 因此,所有熱機把熱能轉(zhuǎn)換成機械能都在機器內(nèi)部,而區(qū)別外燃機和內(nèi)燃機的主要標(biāo)準(zhǔn)就是.依燃料燃燒的場所不同,而把熱機分成內(nèi)燃機和外燃機. 1.外燃機:燃料燃燒在氣缸外部，熱效率低。外燃機可分為蒸汽機

18、、蒸汽輪機等；2.內(nèi)燃機:燃料燃燒在氣缸內(nèi)部，熱效率高。內(nèi)燃機可分為柴油機、汽油機、燃?xì)廨啓C等。下圖左上、右上、左下、右下依次為柴油機、汽油機、燃?xì)廨啓C、噴氣式發(fā)動機。3.柴油機1)柴油機是一種在氣缸內(nèi)進行兩次能量轉(zhuǎn)換壓縮發(fā)火的往復(fù)式內(nèi)燃機,它在熱機中熱效率最高。2)柴油機和汽油機的區(qū)別柴油機與汽油機雖然都是內(nèi)燃機，但是它們在可燃混合氣形成、發(fā)火方式、使用燃料、性能、結(jié)構(gòu)及壓縮比等方面均有區(qū)別。比較項目 柴油機 汽油機 燃料(燃燒工質(zhì)) 柴油或劣質(zhì)燃油 （燃?xì)?空氣）汽油 點火方式(工作原理上最大不同) 壓縮自行燃燒(壓縮發(fā)火)這是本質(zhì)特征 電火塞點燃 供油系統(tǒng)的不同或混合氣的形成方式(結(jié)構(gòu)上

19、的主要差異) 氣缸內(nèi)混合 氣缸外混合 壓縮比 12-22 6-10 有效熱效率 0.30-0.55 0.15-0.40 3)柴油機的優(yōu)缺點：經(jīng)濟性好，在內(nèi)燃機中具有最高的熱效率，可達50%。功率范圍廣。尺寸小，重量輕。機動性好。存在振動，軸系扭轉(zhuǎn)振動和噪音。燃燒室部件工作條件惡劣，承受高溫高壓與沖擊性的機械負(fù)荷。 (二) 柴油機的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)1.上止點(T.D.C) 活塞離曲軸中心最遠(yuǎn)的位置。2.下止點（B.D.C.）：活塞離曲軸中心最近的位置。3.行程S：上、下止點間的距離。等于曲柄半徑的兩倍，即S=2R?；钊\行一個行程，曲軸轉(zhuǎn)動半轉(zhuǎn)（180CA）。4.氣缸直徑D：氣缸的內(nèi)徑5.余隙高度（

20、頂隙）：活塞位于上止點時活塞頂與氣缸蓋之間的距離。6.燃燒室容積（余隙容積）VC：活塞位于上止點時活塞頂與氣缸蓋之間的氣缸容積。7.氣缸工作容積Vh：活塞從上到下止點間運動所掃過的容積。8.氣缸總?cè)莘eVa：氣缸工作容積Vh與燃燒室容積VC之和。也可以說是活塞位于下止點時活塞頂與氣缸蓋之間的氣缸容積。9.壓縮比：氣缸總?cè)莘eVa與燃燒室容積VC之比。=Va/ VC=（Vh+ VC）/ VC=1+ Vh/ VC1）壓縮比表示活塞從下止點運動到上止點時，缸內(nèi)空氣被壓縮的倍數(shù)。2）壓縮比是容積之比，并非壓力之比。3）壓縮比是柴油機的一個重要結(jié)構(gòu)參數(shù)，對柴油機的經(jīng)濟性、燃燒和起動性能以及機械負(fù)荷等有重要的

21、影響。4）大說明缸內(nèi)空氣被壓縮厲害，壓縮終點的溫度和壓力就高，有利于燃油的燃燒和柴油機的起動，并可提高熱效率。5）不同的機型不同：小型高速機的大型低速機。非增壓機的增壓機。 四沖程機的二沖程機。 柴油機的汽油機。6）影響的因素：連桿大小端軸承嚴(yán)重磨損，使活塞組件下沉。十字頭銷（活塞銷）與曲柄銷嚴(yán)重磨損?；钊斆妗⒏咨w底面被燒蝕或積碳，使VC改變。船用大端桿身凸緣與大端軸承座之間的調(diào)整墊片厚度。缸蓋底面密封墊片厚度。連桿桿身發(fā)生彎曲。7）的調(diào)整方法：增減余隙高度，若余隙高度增加， VC增加，壓縮比變小。增減氣缸頭墊片厚度。-中小型四沖程柴油機增減連桿大端凸緣與軸承座之間的調(diào)整墊片厚度。-十字頭式

22、柴油機可增加船用大端墊片或活塞桿平面墊片（三）柴油機基本工作過程作功過程：進氣、壓縮、燃燒、膨脹、排氣。包括上述五個過程的全部熱力循環(huán)過程稱為柴油機工作過程，包括上述五個過程的周而復(fù)始的循環(huán)叫工作循環(huán)。1.進氣行程1-2約為220-250 1）作用：使氣缸充滿新鮮空氣。2）進氣閥啟閉時刻：上止點前提前開啟，下止點后延后關(guān)閉。2.壓縮行程2-3約為140-1601）作用：使燃燒過程升溫，提高工作循環(huán)的熱效率為工質(zhì)的升溫升壓，為冷車起動和著火作準(zhǔn)備使循環(huán)的工質(zhì)得到更大的膨脹比，對活塞做更多的功。2）壓縮終點：pc=36MPa； tc=600700。燃油自燃溫度為210270。3）壓縮后期，燃油與高

23、溫空氣混合、加熱，并自行發(fā)火燃燒。 a.進氣行程 b.壓縮行程3.燃燒和膨脹過程3-4-51）作用：高溫高壓的燃?xì)猓üべ|(zhì)）膨脹推動活塞作功。2）PZ=58MPa； TZ=14001800。Pb= 0.30.6MPa， Tb= 600700 4排氣行程5-6約為230-2601）作用：將做功后的廢氣排出缸外，為下一個循環(huán)充入新氣做準(zhǔn)備。2）排氣閥啟閉時刻：下止點前提前開啟，上止點后延后關(guān)閉。 c燃燒和膨脹過程 d排氣行程小結(jié)在四沖程柴油機中，要經(jīng)歷進氣、壓縮、膨脹、排氣等四個行程才完成一個工作循環(huán)；與此相應(yīng)的是曲軸回轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)，即720曲軸轉(zhuǎn)角。進氣和排氣沖程均大于180CA。壓縮與膨脹沖程均小于1

24、80CA。在四個行程中，只有膨脹行程才作功，其余三個行程都要消耗功。因此，在單缸柴油機中，必須有一個足夠大的飛輪來供給這三個行程所需的能量；而在多缸柴油機中，則借助于其他氣缸膨脹作功過程來供給。此外，柴油機由停車狀態(tài)進入工作狀態(tài)，必須借助外源能量的驅(qū)動使其起動運轉(zhuǎn)，直至噴入氣缸的燃油自發(fā)火燃燒，柴油機才能自行運轉(zhuǎn)。（四）柴油機的分類和特點1.按工作循環(huán)分類：四沖程柴油機和二沖程柴油機。 2.按進氣方式分類： 非增壓柴油機 增壓無中冷柴油機 機械增壓柴油機 增壓柴油機 廢氣渦輪增壓柴油機 增壓帶中冷柴油機 （按壓氣機的驅(qū)動方式） 復(fù)合增壓柴油機 低增壓PK0.17MPa （按增壓壓力PK） 中增

25、壓PK0.170.25 MPa 高增壓PK0.250.35 MPa 超高增壓PK0.35 MPa 3.按曲軸轉(zhuǎn)速n及活塞平均速度vm分類 低速柴油機 n300r/min 低速柴油機vm6m/sn 中速柴油機 300n1000r/min vm 中速柴油機vm6-9 m/s 高速柴油機 n1000r/min 高速柴油機vm9 m/s 4.按結(jié)構(gòu)特點分類（1）筒形活塞式柴油機與十字頭式柴油機（2）直列式柴油機與V形柴油機（3）可倒轉(zhuǎn)柴油機和不可倒轉(zhuǎn)式柴油機（4）左旋柴油機和右旋柴油機：由飛輪端（功率輸出端）向自由端看，正車時順者右旋或右型柴油機：逆者左旋或左型柴油機。（5）左單列機和右單列機5.按行

26、程缸徑比S/D分類 短行程柴油機 S/D2.5 長行程柴油機 2.5S/D3.0 超長行程柴油機 S/D3.0 筒形活塞式柴油機 十字頭式柴油機直列式柴油機 V形柴油機二、四沖程柴油機 的工作原理1.四沖程柴油機的工作過程 .活塞走一個行程， 曲軸轉(zhuǎn)半轉(zhuǎn)。 .活塞走四個行程， 曲軸轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)。 .四沖程柴油機完成 一個工作循環(huán)（活塞走四個行程） 凸輪軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)。 .所以，曲軸與凸輪軸 的轉(zhuǎn)速比為21。 2.四沖程柴油機的氣閥定時（1）定時圓圖：將四沖程柴油機的工作過程按曲柄位置及旋轉(zhuǎn)角度依次繪制在一個圓圖上。這個用曲軸轉(zhuǎn)角表示正時的圓圖叫定時圓圖。那么，氣閥的開啟和關(guān)閉時刻也就可以在這樣的圓圖上表示

27、，即為氣閥定時圓圖。（2）為了提高進排氣量，進排氣閥的開啟和關(guān)閉都不在上下止點，而是提前開啟、延后關(guān)閉（早開晚關(guān)）。1）進氣閥：進氣持續(xù)角是1+180+21開，點1至上止點的角度1為進氣提前角； 2關(guān)，下止點至點2的角度2為進氣延后角 。2）排氣閥：排氣持續(xù)角是3+180+4 5開，點5至下止點的角度3為排氣提前角； 6關(guān)，上止點至點6的角度4為排氣延后角。 3）無論進排，過程均大于180度曲軸轉(zhuǎn)角；那么，壓膨過程就均小于180度曲軸轉(zhuǎn)角。換氣總角度為450CA500CA.。 凸輪作用角為相應(yīng)過程持續(xù)角的1/2。 （曲軸與凸輪軸的轉(zhuǎn)速比為21。） 進氣凸輪作用角：12=（1+180+2）/2；

28、 排氣凸輪作用角：34=（3+180+4）/2；3.四沖程柴油機的氣閥重疊角 （1）氣閥重疊角的定義：在上止點前后的一段的曲軸轉(zhuǎn)角內(nèi)，進排氣閥有一個同時打開的角度，稱為氣閥重疊角，它等于1+4。 （2）兩個唯有： 1) 唯有在上止點前后存在：從氣閥定時圓圖上看，似乎在下止點也有一個氣閥重疊角，即3+2。這難道不也是一個氣閥重疊角嗎？這種說法是想當(dāng)然。從四沖程柴油機的工作過程可以想見，排氣閥在下止點前開啟時，已經(jīng)歷了壓縮、燃燒、膨脹做功諸過程，而壓縮過程開始于進排氣閥全部關(guān)閉時，此時，進氣閥早就關(guān)閉了。故而，在下止點前后根本不存在氣閥重疊角。 2） 唯有四沖程柴油機存在：二沖程柴油機有沒有氣閥重

29、疊角呢？那是沒有的，原來，二沖程柴油機可以分為彎流和直流兩大類，直流柴油機沒有進氣閥，彎流柴油機不僅沒有進氣閥，連排氣閥都沒有，氣閥重疊角又從何談起？故而，唯有四沖程柴油機擁有一個、也僅此一個在上止點前后的氣閥重疊角。3.四沖程柴油機的氣閥重疊角（3）設(shè)置氣閥重疊角的意義： 1）在氣閥疊開期間，進、排氣管與氣缸相通，利用廢氣流動慣性的作用，在燃燒室內(nèi)形成一定的低壓，造成抽吸新鮮空氣的有利條件，將新氣吸入氣缸。 2）利用吸入的新氣更好地把廢氣掃出氣缸。 3）利用新氣對燃燒室部件進行冷卻。 （4）氣閥重疊角的大?。航滩腜6表1-3名稱非增壓增壓開啟關(guān)閉開啟關(guān)閉進氣閥上止點前15-30下止點后10-

30、30上止點前40-80下止點后20-40排氣閥下止點前35-45上止點后10-20下止點前40-55上止點后40-50重疊角25-5080-130三、二沖程柴油機的工作原理 活塞走一個行程，曲軸半轉(zhuǎn)?；钊邇蓚€行程，曲軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)。二沖程柴油機完成一個工作循環(huán)（活塞走兩個行程），凸輪軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)。曲軸與凸輪軸的轉(zhuǎn)速比為11。1.換氣-壓縮過程 活塞由下止點向上運動。在活塞遮住進氣口之前，新鮮空氣充入氣缸，氣缸內(nèi)的廢氣被進入氣缸的掃氣空氣驅(qū)除出去。 當(dāng)掃、排氣口被活塞遮閉時，缸內(nèi)的空氣被壓縮，燃油在壓縮終點噴入氣缸燃燒。 2. 膨脹換氣行程活塞由高溫高壓的燃?xì)馀蛎浲苿酉滦凶鞴?。?dāng)活塞下行將排氣口打開時，膨脹過程結(jié)束，廢氣從排氣口迅速排出，缸