课程: 主推进动力装置 课件内容:船舶柴油机
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海南科技职业学院轮机工程系海南科技职业学院轮机工程系
课程:主推进动力装置
课件内容:船舶柴油机
主讲人:李廷浪
海南科技职业学院
专业:轮机工程技术
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第一章 第一节 船舶柴油机的基本知识一、柴油机的基本概念
热机
外燃机
内燃机
蒸汽轮机
蒸汽机
柴油机
汽油机
燃气轮机蒸汽轮机(回转式外燃机)
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2 、汽油机与燃气轮机的比较
往复式 回转式
燃气轮机汽油机
回转式
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3 、柴油机与汽油机的比较• 柴油机的定义: 柴油机是以柴油或劣质燃料油为燃料,压缩发火的往复式内
燃机
•
柴油机 汽油机
燃料 燃油或劣质燃油 汽油
点火方式 压缩自行燃烧 电火花塞点燃
混合气形成方式 气缸内混合 气缸外混合
压缩比 12—22 6-10
有效热效率 0.35-0.55 0.15-0.40
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二、柴油机的工作原理
Vs
Va
s
上止点
下止点
Vc
一、柴油机基本参数(1) 上止点 (TDC) (2) 下止点 (BDC) (3) 行程 (S) S = 2R(4) 缸径 (D) 气缸的内径。 (5) 气缸余隙容积 ( 压缩室容积, V
c )
(6) 余隙高度 ( 顶隙 ) (7) 气缸工作容积 ( V s)(8) 气缸总容积 ( Va ) Va=Vs+Vc (9) 压缩比 (ε) 气缸总容积与压缩室 容积之比值
sv Ds 4
2
C
S
c
sc
c
a
VV
VVV
VV 1
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二、柴油机的类型
1 .四冲程柴油机和二冲程柴油机
2 .增压柴油机和非增压柴油机
3 .低速、中速和高速柴油机低速柴油机n≤300 r/min
中速柴油机 300<n≤1 , 000 r/min
高速柴油机 n >1 , 000r/min
4 .筒形活塞柴油机和十字头式柴油机
5 .直列式和 V 型柴油机
6 .右旋和左旋柴油机
7 .可逆转和不可逆转柴油机
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1 、四冲程柴油机与二冲程柴油机的比较
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直列机 V 型机
2、直列机与 V型机的比较
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3 、筒形柴油机与十字头式柴油机的比较筒形活塞式 十字头式
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三、柴油机动力装置的主要特点
•柴油机的优点1 经济性好。2 功率范围宽广3 尺寸小,重量轻4 机动性好5 适应船舶航行的各种工况要求
柴油机的缺点
1 振动和噪音
2 工作条件恶劣
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四、四冲程柴油机的工作过程
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1 、第一行程——进气行程
• 空气进入气缸时相应的活塞行程。
• 进气持续角 Δθ i,约为220℃ A~250℃A
• pa 小于 p0
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2 、第二行程——压缩行程
• 压缩行程 工质在气缸内被压缩时相应的活塞行程。
• φ 2 3 约为 140° ~ 160℃A
• pc =3 MPa ~ 6 MPa ;
• tc = 600 ℃ ~ 700 ℃
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3 、第三行程——燃烧和膨胀行程
•燃烧和膨胀行程 工质在气缸内燃烧膨胀时相应的活塞行程。
•φ 3 4 5 =140° ~ 160℃ A
•燃烧 p z=5MPa ~ 8MPa ;
• t z=1400 ℃ ~ 1800 ℃
•膨胀 p b=250~450kPa
• t b= 600 ℃ ~ 700 ℃
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4 、第四行程——排气行程
• 排气行程 废气从气缸内排出时相应的活塞行程。• 排气持续角 Δθ e约为 230° ~ 260° 。• 略高于大气压力 ( 约 1.05 至 1.1 大气压 )
• 每个工作循环中只有第三行程 ( 膨胀行程 ) 是作功的,其它三个行程都是为膨胀行程服务的,都需要外界供给能量
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5 、气阀定时和气阀重叠角
•气阀定时 进、排气阀 在上、下止点前后启闭的时刻•作用:
• 提高换气质量• 减少排气耗功• 实现燃烧室扫气
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6 、船舶四冲程柴油机
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五、二冲程柴油机工作原理
•活塞在两个行程完成一个工作循环的柴油机叫做二冲程柴油机1 二冲程柴油机工作过程2 二冲程柴油机的换气形式3 四冲程与二冲程柴油机的比较
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1 、二冲程柴油机
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2 、二冲程柴油机定时圆图
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3 、二冲程柴油机的换气形式
• 弯流
• 横流
• 回流
• 半回流
•直流
• 排气阀—扫气口式
• 排气口—扫气口式
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六、四冲程与二冲程柴油机的比较
•二冲程柴油机功率大,约为四冲程机的 1.6 倍~1.8 倍。
•二冲程柴油机回转比四冲程机均匀•二冲程柴油机的换气机构较简单•二冲程柴油机的换气质量较四冲程机差•二冲程机的热负荷比四冲程机高
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