船舶柴油机的工作原理

船舶柴油机的工作原理
船舶柴油机的工作原理

船用柴油机地工作原理

二冲程柴油机地工作原理

通过活塞地两个冲程完成一个工作循环地柴油机称为二冲程柴油机,油机完成一个工作循环曲轴只转一圈,与四冲程柴油机相比,它提高了作功能力,在具体结构及工作原理方面也存在较大差异. b5E2R.

二冲程柴油机与四冲程柴油机基本结构相同,主要差异在配气机构方面.二冲

程柴油机没有进气阀,有地连排气阀也没有,而是在气缸下部开设扫气口及排气口;

或设扫气口与排气阀机构.并专门设置一个由运动件带动地扫气泵及贮

存压力空气

地扫气箱,利用活塞与气口地配合完成配气,从而简化了柴油机结构.

图是二冲程柴油机工作原理图.扫气泵附设在柴油机地一侧,它地

转子由柴油机带动.空气从泵地吸入吸入,经压缩后排出,储存在具有较大容积地

扫气箱中,并在其中保持一定地压力.现以图说明二冲程柴油机地工作原理.

燃烧膨胀及排气冲程:

燃油在燃烧室内着火燃烧,生成高温高压燃气.活塞在燃气地推动下,由上止点

向下运动,对外作功.活塞下行直至排气口打开(此时曲柄在点位置,

此时燃气

膨胀作功结束,气缸内大量废气靠自身高压自由排气,从排气口排人到排气管.

当气缸内压力降至接近扫气压力时(一般扫气箱中地扫气压力为

,下行活塞把扫气口打开(此时曲柄在点地位置,扫气空气进入气缸,同时把气缸内地废气经排气口赶出气缸.活塞运行到下止点,本冲程结束,但扫气

过程一直持续到下一个冲程排气口关闭(此时曲柄在点位置为止.

·· 第三篇船舶柴油机检修图二冲程柴油机工作原理示意图扫气及压缩冲程:

活塞由下止点向上移动,活塞在遮住扫气口之前,由扫气泵供给储存在扫气箱

内地空气,通过扫气口进入气缸,气缸中地残存废气被进入气缸地空气通过排气口

扫出气缸.活塞继续上行,逐渐遮住扫气口,当扫气口完全关闭后(此

时曲柄在点

位置,空气停止充人,排气还在进行,这阶段称为“过后排气阶段”.排气口关闭时

(此时曲柄在点位置,气缸中地空气就开始被压缩.当压缩至上止点前点时,

喷油器将燃油喷人气缸,与高温高压地空气相混合,随即在上止点附近发火,自行着

火燃烧.本冲程结束,并与前一冲程形成一个完整地工作循环.

二冲程柴油机示功图见图,其中,为喷油始点,为活塞上止点,为

燃烧终点.

二冲程柴油机与四冲程柴油机相比具有一些明显优点,当然也存在本身固有地

缺点.

四冲程柴油机地工作原理

柴油机地工作是由吸气、压缩、做功和排气这四个过程来完成地,这四个过程构成了一个工作循环.活塞走四个过程才能完成一个工作循环地柴油机称为四冲程柴油机.现对照上面地动画了说明它地工作理原. p1Ean.

一. 吸气冲程

第一冲程——吸气,它地任务是使气缸内充满新鲜空气.当吸气冲程开始时,活塞位于上止点,气缸内地燃烧室中还留有一些废气. DXDiT.

当曲轴旋转肘,连杆使活塞由上止点向下止点移动,同时,利用与曲轴相联地传动机构使吸气阀打开.

随着活塞地向下运动,气缸内活塞上面地容积逐渐增大:造成气缸内地空气压力低于进气管内地压力,因此外面空气就不断地充入气缸. RTCrp.

进气过程中气缸内气体压力随着气缸地容积变化地情况如动画所示.图中纵坐标表示气体压力,横坐标表示气缸容积(或活塞地冲),这个图形称为示功图.图中地压力曲线表示柴油机工作时,气缸内气体压力地变化规律.从土中我们可以看出进气开始,由于存在残余废气,所以稍高于大气压力.在进气过程中由于空气通过进气管和进气阀时产生流动阻力,所以进气冲程地气体压力低于大气压力,其值为~,在整个进气过程中,气缸内气体压力大致保持不变. 5PCzV.

当活塞向下运动接近下止点时,冲进气缸地气流仍具有很高地速度,惯性很大,为了利用气流地惯性来提高充气量,进气阀在活塞过了下止点以后才关闭.虽然此时活塞上行,但由于气流地惯性,气体仍能充人气缸. jLBHr.

压缩冲程

第二冲程——压缩.压缩时活塞从下止点向上止点运动,这个冲程地功用有二,一是提高空气地温度,为燃料自行发火作准备:二是为气体膨胀作功创造条件.当活塞上行,进气阀关闭以后,气缸内地空气受到压缩,随着容积地不断细小,空气地压力和温度也就不断升高,压缩终点地压力和湿度与空气地压缩程度有关,即与压缩比有关,一般压缩终点地压力和温度为:~~. xHAQX.

柴油地自燃温度约为—,压缩终点地温度要比柴油自燃地温度高很多,足以保证喷入气缸地燃油自行发火燃烧.

喷入气缸地柴油,并不是立即发火地,而且经过物理化学变化之后才发火,这段时间大约有~秒,称为发火延迟期.因此,要在曲柄转至上止点前~°曲柄转角时开始将雾化地燃料喷入气缸,并使曲柄在上止点后~°时,在燃烧室内达到最高燃烧压力,迫使活塞向下运动. LDAYt.

燃烧膨胀冲程

第三冲程——做功.在这个冲程开始时,大部分喷入燃烧室内地燃料都燃烧了.燃烧时放出大量地热量,因此气体地压力和温度便急剧升高,活塞在高温高压气体作用下向下运动,并通过连秆使曲轴转动,对外作功.所以这一冲程又叫作功或工作冲程. Zzz6Z.

随着活塞地下行,气缸地容积增大,气体地压力下降,工作冲程在活塞行至下止点,排气阀打开时结束.

在动画中,工作冲程地压力变化这条线上升部分表示燃料在气缸内燃烧时压力地急剧升高,最高点表示最高燃烧压力,此点地压力和温度为:dvzfv.

~,~

最高燃烧压力与压缩终点压力之比(),称为燃烧时地压力升高比,用λ表示.根据柴油机类型地不同,在最大功牢时λ值地范围如下:λ~. rqyn1.

排气冲程

第四冲程——排气.排气冲程地功用是把膨胀后地废气排出去,以便充填新鲜空气,为下一个循环地进气作准备.当工作冲程活塞运动到下止点附近时,排气阀开起,活塞在曲轴和连杆地带动下,由下止点向上止点运动,并把废气排出气缸外.由于排气系统存在着阻力,所以在排气冲程开始时,气缸内地气体压力加比大气压力高—,其温度~.为了减少排气时活塞运动地阻力,排气阀在下止点前就打开了.排气阀一打开,具有一定压力地气体就立即冲出缸外,缸内压力迅速下降,这样当活塞向上运动时,气缸内地废气依靠活塞上行排出去.为了利用排气时地气流惯性使废气排出得干净,排气阀在上止点以后才关闭. Emxvx.

在动画中,排气冲程曲线表示在排气过程中,缸内地气体压力几乎是不变地,但比大气压力稍高一些.排气冲程终点地压力约为~,残余废气地温度约为~. SixE2.

由于进、排气阀都是早开晚关地;所以在排气冲程之末和进气冲程之初,活塞处于上止点附近时,有一段时间进、排气阀同时开起,这段时间用曲轴转角来表示,称为气阀重叠角. 6ewMy.

排气冲程结束之后,又开始了进气冲程,于是整个工作循环就依照上述过程重复进行.由于这种柴油机地工作循环由四个活塞冲程即曲轴旋转两转完成地,故称四冲程柴油机. kavU4.

在四冲程柴油机地四个冲程中,只有第三冲程即工作冲强才产生动力对外作功,而其余三个冲程都是消耗功地准备过程.为此在单缸柴油机上必须安装飞轮,利用飞轮地转动惯性,使曲轴在四个冲程中连续而均匀地运转.

y6v3A.

四冲程柴油机的工作原理

车辆维修试题 一、四冲程柴油机的工作原理 柴油机的工作是由进气、压缩、燃烧膨胀和排气这四个过程来完成的,这四个过程构成了一个工作循环。活塞走四个过程才能完成一个工作循环的柴油机称为四冲程柴油机。现对照上面的动画了说明它的工作理原。 1. 进气冲程 第一冲程——进气,它的任务是使气缸内充满新鲜空气。当进气冲程开始时,活塞位于上止点,气缸内的燃烧室中还留有一些废气。 2、压缩冲程 压缩时活塞从下止点间上止点运动,这个冲程的功用有二,一是提高空气的温度,为燃料自行发火作准备:二是为气体膨胀作功创造条件。当活塞上行,进气阀关闭以后,气缸内的空气受到压缩,随着容积的不断细小,空气的压力和温度也就不断升高,压缩终点的压力和湿度与空气的压缩程度有关,即与压缩比有关,一般压缩终点的压力和温度为:Pc =4~8MPa,Tc=750~950K。 3、燃烧膨胀冲程 。在这个冲程开始时,大部分喷入燃烧室内的燃料都燃烧了。燃烧时放出大量的热量,因此气体的压力和温度便急剧升高,活塞在高温高压气体作用下向下运动,并通过连秆使曲轴转动,对外作功。所以这一冲程又叫作功或工作冲程。 4、排气冲程

排气冲程的功用是把膨胀后的废气排出去,以便充填新鲜空气,为下一个循环的进气作准备。 二、柴油机和汽油机工作过程的主要区别是什么 汽油机和柴油机它们的区别主要在于压缩比、点火方式、所用燃料及用途。柴油机吸入洁净空气,在活塞快要到达上止点时,向气缸内喷入燃油,燃油被高压高温的空气点燃,膨胀,将活塞推向下至点,而传统汽油机是吸入汽油与空气的混合气体,在活塞快要到达上止点时,用火花塞发火点燃混合气。 如今的电喷汽油机在活塞快要到达上止点时,用电子控制的喷油泵将汽油喷入气缸,但是燃烧还是靠火花塞点燃。 三、什么叫压缩比? 压缩比=汽缸总容积/燃烧室容积压缩比是内燃机的重要指标,压缩比越大,其压强越大,温度越高。柴油机的压缩比为15~18。从理论上讲,压缩比越大,效率越高。但因为气缸受材料强度的限制,而且气缸内工质的温度不能超过燃料的燃点,所以压缩比不能太大。 四、柴油机的基本构造有哪些 柴油机由曲柄连杆机构、配气机构、冷却系、润滑系、起动系五大基本构造。 五、柴油机怎样对配气和油泵齿轮 1、,将一缸活塞摇至上止点,凸轮轴一缸俩凸轮朝下,即倒八字,装入.

柴油机柱塞式喷油泵结构工作原理基础

柴油机柱塞式喷油泵结构工作原理基础 喷油泵是柴油供给系中最重要的零件,它的性能和质量对柴油机影响极大,被称为柴油机的"心脏"。 ?一.功用、要求、型式 ?功用:提高柴油压力,按照发动机的工作顺序,负荷大小,定时定量地向喷油器输送高压柴油,且各缸供油压力均等。 要求:?(1)泵油压力要保证喷射压力和雾化质量的要求。?(2)供油量应符合柴油机工作所需的精确数量。 (3)保证按柴油机的工作顺序,在规定的时间内准确供油。?(4)供油量和供油时间可调正,并保证各缸供油均匀。(5)供油规律应保证柴油燃烧完全。 (6)供油开始和结束,动作敏捷,断油干脆,避免滴油。?类型:车用柴油机的喷油泵按其工作原理不同可分为柱塞式喷油泵、喷油泵- 喷油器和转子分配式喷油泵三类。?? 二.柱塞泵的泵油原理 柱塞泵的泵油机构包括两套精密偶件: 柱塞和柱塞套是一对精密偶件,经配对研磨后不能互换,要求有高的精度和光洁度和好的耐磨性,其径向间隙为0.002~0.003mm

柱塞头部圆柱面上切有斜槽,并通过径向孔、轴向孔与顶部相通,其目的是改变循环供油量;柱塞套上制有进、回油孔,均与泵上体内低压油腔相通,柱塞套装入泵上体后,应用定位螺钉定位。?柱塞头部斜槽的位置不同,改变供油量的方法也不同。出油阀和出油阀座也是一对精密偶件,配对研磨后不能互换,其配合间隙为0.01 。 出油阀是一个单向阀,在弹簧压力作用下,阀上部圆锥面与阀座严密配合,其作用是在停供时,将高压油管与柱塞上端空腔隔绝,防止高压油管内的油倒流入喷油泵内。?出油阀的下部呈十字断面,既能导向,又能通过柴油。出油阀的锥面下有一个小的圆柱面,称为减压环带,其作用是在供油终了时,使高压油管内的油压迅速下降,避免喷孔处产生滴油现象。当环带落入阀座内时则使上方容积很快增大,压力迅速减小,停喷迅速。? 泵油原理 工作时,在喷油泵凸轮轴上的凸轮与柱塞弹簧的作用下,迫使柱塞作上、下往复运动,从而完成泵油任务,泵油过程可分为以下三个阶段。 ?进油过程

船舶柴油机的基本知识讲解

课题一船舶柴油机的基本知识 目的要求: 1.了解船舶柴油机的基本概念及优缺点。 2.掌握柴油机基本结构和主要系统。 3.掌握柴油机主要结构参数。 4.掌握四、二冲程柴油机的工作原理。 5.比较四、二冲程柴油机工作原理与结构上的差别。 6.了解船舶柴油机的基本分类和型号。 重点难点: 1.柴油机与汽油机的区别。 2.进排气重叠角、定时图。 教学时数:4学时 教学方法:多媒体讲授 课外思考题: 1.柴油机与汽油机有哪些区别? 2.柴油机主要结构组成和作用。 3.压缩比ε意义及对柴油机工作性能有什么影响? 4.四冲程柴油机各工作过程特征及特点。 5.二、四冲程换气在工作上原理及结构上有什么差别? 6.四冲程柴油机进、排气为什么都要提前和滞后?气阀重叠角有何作用?

课题一船舶柴油机的基本知识 第一节柴油机的概述及发展趋势 一、柴油机的概述 1.热机 热机是指把热能转换成机械能的动力机械。蒸汽机、蒸汽轮机以及柴油机、汽油机等是热机中较典型的机型。 蒸汽机与蒸汽轮机同属外燃机。在该类机械中,燃烧(燃料的化学能转变成热能)发生在汽缸外部(锅炉),热能转变成机械能发生在汽缸内部。此种机械由于热能需经某中间工质(水蒸气)传递,必然存在热损失,所以它的热效率不高,况且整个动力装置十分笨重。在能源问题十分突出的当前,它无法与内燃机竞争,因而已经在船舶动力装置中消失。 2.内燃机 汽油机、柴油机以及燃气轮机同属内燃机。虽然它们的机械运动形式(往复、回转)不同,但具有相同的工作特点──都是燃料在发动机的气缸内燃烧并直接利用燃料燃烧产生的高温高压燃气在气缸中膨胀作功。从能量转换观点,此类机械能量损失小,具有较高的热效率。另外,在尺寸和重量等方面也具有明显优势,因而在与外燃机竞争中已经取得明显的领先地位。 在内燃机中根据所用燃料不同,可大致分为汽油机、煤气机、柴油机和燃气轮机。它们都具有内燃机的共同特点,但又都具有各自的工作特点。由于这些各自不同的特点使它们在工作原理、工作经济性以及使用范围上均存在一定差异。如汽油机使用挥发性好的汽油做燃料,采用外部混合法(汽油与空气在气缸外部进气管中的汽化器进行混合)形成可燃混合气。缸内燃烧为电点火式(电火花塞点火)。这种工作特点使汽油机不能采用高压缩比,因而限制了汽油机的经济性不能大幅度提高,而且也不允许作为船用发动机使用(汽油的火灾危险性大)。但它广泛应用于运输车辆。 3.柴油机 柴油机是一种压缩发火的往复式内燃机。它使用挥发性较差的柴油或劣质燃料油做燃料。采用内部混合法(燃油与空气的混合发生在气缸内部)形成可燃混合气;缸内燃烧采用压缩式(靠缸内空气压缩形成的高温自行发火)。这种工作特点使柴油机在热机领域内具有最高的热效率(已达到55%左右),而且允许作为船用发动机使用。因而,柴油机在工程界应用十分广泛。尤其在船用发动机中,柴油机已经取得了绝对领先地位。 根据英国劳氏船级社统计,1985年全世界制造的船舶中(2000t以上)以柴油机作为推进装置者占99.89%,而到1987年100%为柴油机船。船用主机经济性、可靠性、寿命是第一位,尺寸、重量是第二位,低速机适用作船用主机,大功率四冲程中速机适用作滚装船和集装箱船,中、高速机适用作发电机组。柴油机通常具有以下突出优点: (1)经济性好。有效热效率可达50%以上,可使用廉价的重油,燃油费用低。 (2)功率范围宽广,单机功率从0.6kW~45600kW,适用的领域广。

船用柴油机工作原理

船用柴油机是一种船舶上用的柴油机。其工作原理如下: 一股新鲜空气被抽进或泵进发动机汽缸内,然后被运动的活塞压缩到很高的压力。当空气被压缩时,其温度升高以致它能点燃喷射进汽缸的细雾状燃油。燃油的燃烧给充进的空气增加更多的热量,引起膨胀并迫使发电机活塞对曲轴做功,曲轴依次地通过其他轴来驱动传船舶的螺旋桨。 两次燃油喷射之间的运行称为一个工作循环。在四冲程柴油发动机中,这个循环需要由活塞四个不同的冲程来完成,即吸气、压缩、膨胀和排气。如果我们把吸气和排气与压缩和膨胀结合起来,四冲程发动机就变成了两冲程发电机。 二冲程循环开始于活塞从其冲程的底部(既下止点)上升,此时汽缸边上进气口处于打开状态。此时,排气阀也打开,新鲜空气充入汽缸,把上一冲程残留的废气通过打开的排气阀吹出去。阀吹出去。 当活塞向上运行到其行程上午大约五分之一时,它就关闭进气口,同时排气阀也关闭,所以温度和压力都上升到很高的值。当活塞到达其冲程的顶部(即上止点)时,燃油阀把细雾状的燃油喷射到汽缸内的高温空气中,燃油立即燃烧,热量使压力很快上升。这样,膨胀的燃气迫使活塞在做功冲程中向下移动。当活塞向下移动到行程的一半过一点的地方,排气阀打开,高温的燃气由于其自身的压力开始通过排气阀向外流出,该压力受

助于通过进气口进入的新鲜空气。进气口是随着活塞的进一步下行而打开的。然后,另一循环又开始了。 在二冲程发动机里,曲轴转一圈做一次做功冲程,而四冲程发动机,需要曲轴转二圈才做一次做功冲程,这就是为什么二冲程发动机在相同的尺寸下能够做大约两倍于四冲程发动机所做功的原因。在当前实际使用中,具有相同缸径和相同转速的发动机,二冲程发动机输出的功率比四冲程发动机高出大约百分之八十。这种发动机功率的增加,使得二冲程发动机作为大型船舶主机而得到广泛地应用。 船用柴油机和普通柴油机的区别有两点 其一,船用油一般碱值比较高。由于船用燃油硫含量高,(一般在0.5%-3.5%范围内变化)因而要求润滑油必须有足够的碱保持性,以中和燃料燃烧后生成的酸性物质。 其二,船用油耐水性能好。船在海上航行难免遇水污染,因而要求船用润滑油必须具有良好的抗乳化性能和分水性能,而陆用柴油机油则无此工况,也无此要求。 此外,船用油具有车用柴油机油的其它一切性能。

柴油机工作原理及构造

柴油机概述 一,定义: 柴油机是用柴油作燃料的内燃机。柴油机属于压缩点火式发动机,它又常以主要发明者狄塞尔的名字被称为狄塞尔引擎。柴油机在工作时,吸入柴油机气缸内的空气,因活塞的运动而受到较高程度的压缩,达到500~700℃的高温。然后将燃油以雾状喷入高温空气中,与高温空气混合形成可燃混合气,自动着火燃烧。燃烧中释放的能量作用在活塞顶面上,推动活塞并通过连杆和曲轴转换为旋转的机械功 二:历史 法国出生的德裔工程师鲁道夫,狄塞尔,在1897年研制成功可供实用的四冲程柴油机。 1)1905年制成第一台船用二冲程柴油机。 2)1922年,德国的博世发明机械喷射装置,逐渐替代了空气喷射。 3)二十世纪20年代后期出现了高速柴油机,并开始用于汽车。 4)二十世纪50年代,柴油机进入了专业化大量生产阶段。特别是在采用了废气涡轮增压技术以后,柴油机已成为现代 动力机械中最重要的部分。 三,分类 柴油机种类繁多。 1! 按工作循环可分为四冲程和二冲程柴油机。 ②按冷却方式可分为水冷和风冷柴油机。 ③按进气方式可分为增压和非增压(自然吸气)柴油机。 ④按转速可分为高速(大于1000转/分)、中速(300~1000转/分)和低速(小于300转/分)柴油机。 ⑤按燃烧室可分为直接喷射式、涡流室式和预燃室式柴油机。 ⑥按气体压力作用方式可分为单作用式、双作用式和对置活塞式柴油机等。 ⑦按气缸数目可分为单缸和多缸柴油机。 ⑧按用途可分为船用柴油机、机车柴油机、车用柴油机、农业机械用柴油机、工程机械用柴油机、发电用柴油机、固 定动力用柴油机。 ⑨按供油方式可分为机械高压油泵供油和高压共轨电子控制喷射供油。 ⑩按气缸排列方式可分为直列式和V形排列,水平对置排列,W型排列,星型排列等. 11 按功率大少可分为小型(200)中型(200-1000)大型(1000-3000)特大(3000以上) 四,世界最大柴油机 瓦锡兰苏尔寿Wartsila-sulzer 14RT-flex96-C 配4台ABB TPL85增压器 两冲程4涡轮增压14缸柴油共轨电喷发动机单缸排气量1820升单杠功率7780马力总功率108920 马力整机重1300吨 最佳工况每小时耗油6400升

1.2.2-船舶柴油机的工作原理和基本结构

1.2.2 船舶柴油机的工作原理和基本结构 1. A diesel engine is similar to a gasoline engine except that the former has no ______. A. piston B. connecting rod C. cylinder D. spark plug 注柴油机与汽油机相似除了柴油机没有火花塞。D 2. Fuel oil begins to inject into the cylinder of a four-stroke diesel engine during the _____. A. intake stroke B. exhaust stroke C. power stroke D. compression stroke 注燃油开始喷射进入柴油机气缸是在压缩冲程末。D 3. Oil for piston cooling is delivered through rod to a compartment in the piston heat, then distributed as a result of piston motion, and finally drained to the crankcase through one or more holes or pipes; this procedure is known as the _____. A. splash method B. spray method C. shaker method D. throw-off method 注活塞冷却油通过活塞杆进入一个空间,由于活塞的往复运动,将通过一些小孔管加热,分配最后排放冷却油到曲轴箱,这个过程被称为震荡冷却。C 4. Successful combustion inside the cylinders of a diesel engine depend upon______. A. fine atomization B. high temperature C. good mixing of fuel and air D. any one of the other alternatives 注柴油机气缸内完全燃烧取决于良好雾化,高温,以及燃油空气的良好混合。D 5. The function of diesel engine valve springs is to ______. A. hold the valves open B. keep the valves off their seats until the exhaust stroke is completed C. close the valves D. open inlet valves when the air injection cycle begins 注柴油机阀件弹簧的作用是关闭阀。C 6. Cast iron pistons used in large propulsion diesel engines are constructed with_____. A. no taper B. the skirt being tapered and smaller than the crown C. the skirt being tapered and larger than the crown D. the crown being tapered and smaller than the skirt 注使用在大型推进装置的铸铁活塞的建造是使用活塞头呈锥面,并且小于活塞裙。D 7. In a full floating piston pin, the pin is prevented from sliding against the cylinder walls by _______ A. snap rings B. seal welding C. a press fitting D. a tongue-and-groove 注在全浮动的活塞销上,扣环可以防止活塞销滑动而碰壁。A 8. The use of push rods is necessary in a diesel engine when______

柴油机工作原理

戴姆勒-克莱斯勒公司供图 2.7升CRD直喷式柴油机,2003吉普大切诺基 如果您没有读过汽车发动机工作原理一文,您可能先要阅读这篇文章以了解内燃的基本原理。不过请尽快回到本文——它将为您解开柴油机的奥秘并介绍一些最新发展。 鲁道夫·狄赛尔提出了柴油机这一概念,并于1892年在德国申请到专利。其目标是生产一种高效发动机。汽油机发明于1876 年,效率并非很高,尤其在当时。 戴姆勒-克莱斯勒公司供图 Atego 6缸柴油机

汽油机和柴油机的主要差异是: 汽油机吸入燃料与空气的混合物并将其压缩,然后通过火花将混合物点燃。柴油机 只吸入空气并将其压缩,然后将燃油喷入压缩空气。压缩空气产生的热量就能将 燃油点燃。 汽油机的压缩比为8:1至12:1,而柴油机的压缩比为14:1,甚至能达到25:1。由 于柴油机具有更高的压缩比,因此效率也更高。 汽油机通常使用汽化作用,即在空气进入气缸或油口之前,空气与燃油早已混合; 或使用油口燃油喷射,即在开始进气冲程(气缸外)之前喷射燃油。柴油机采用 直喷式,即柴油被直接喷入气缸。 下图是柴油循环的动画演示。可将其与汽油机的动画演示比较一下,看看有哪些地方不同: Your browser does not support JavaScript or it is disabled. Baris Mengutay供图 注意柴油机没有火花塞,它吸入并压缩空气,然后将燃油直接喷入燃烧腔(直喷式)。其实是压缩空气产生的热量点燃了柴油机的燃油。 柴油机的喷油器是其最为复杂的部件,并且曾经是大量试验的课题。因为具体到每一台发动机,其喷油器的位置都可能各不相同。喷油器应当能够承受气缸内部的温度和压力,同时使喷出的燃油呈细密的雾状。使气缸内部循环的油雾能够均匀分布也是一个问题,因此一些柴油机采用特殊的感应阀、预燃烧腔或其他装置,以使气流在燃烧腔内呈旋涡状,或者改进点火和燃烧过程。

船用柴油机的现状及发展趋势

船用柴油机的现状及发展趋势 船用柴油机被誉为船舶的动力“心脏”,可分为低速、中速、高速柴油机。目前,MAN和W?rtsil?(瓦锡兰)是全球船用柴油机两大品牌,其中MAN是船用低速机龙头,瓦锡兰是船用中速机龙头。 1 低速柴油机 工作原理:通过活塞的两个冲程完成一个工作循环的柴油机称为二冲程柴油机,油机完成一个工作循环曲轴只转一圈,与四冲程柴油机相比,它提高了作功能力,在具体结构及工作原理方面也存在较大差异。 低速柴油机由于性能优良、可靠性好、使用维护方便、能燃用劣质燃油等优点,已成为大型油船、大型干散货船、大型集装箱船的主要动力。最新型低速柴油机在许多方面趋于一致。即结构方面,采用非冷却式喷油器、可变喷油定时油泵、长尺寸连杆、液压驱动式排气门、单气门直流扫气、定压增压、高效涡轮增压器;性能方面,平均有效压力不断提高,增加活塞平均速度,改进零部件结构,增加强度,保持原有的低燃油消耗水平,使单缸功率不断增大,使用寿命延长。电子液压控制系统取代传统的机械式的凸轮驱动机构,简化柴油机设计,降低成本,优化运行控制。近年来,其爆发压力从8 MPa上升到16 MPa,燃油消耗率从208g/(kw·h)降至155g/(kw·h)左右。 目前世界船用低速柴油机市场仍被MAN B&W、Wartsila-New Sulzer和日本三菱重工三大公司垄断,以生产总功率来说,分别约占57%、33%和10%。 MAN B&W公司通过提高气缸平均有效压力和活塞平均速度来提高单缸功率。为使MC系列柴油机的NOx排放量降低,采用提高压缩比和可导致平稳燃烧的喷射系统等措施。 为了在减少NOx排放时不影响燃油消耗率,在设计时应考虑采用增加喷射压力、压缩比、燃烧压力、增压器效率等措施。MAN B&W 6L60MC型柴油机是世界上第一台正式投入使用的“智能化”主机,其燃油喷射和排气阀控制均通过电子计算机完成,达到了低油耗、NOx低排放的目标。 Wartsila-New Sulzer公司通过重组后,在开发、设计和制造能力方面骤然大增。RTA系列低速柴油机为该公司20世纪80年代开发,至今近20年来该公司通过提高平均有效压力、增加活塞平均速度,探索达到更大功率的可能性。 通过增大行程/缸径比,探索提高推进效率的方法;通过提高最大燃烧压力和可变燃油正时、排气正时,挖掘柴油机热效率潜力;采用新材料,改进零部件的设计,随负荷控制气缸冷却水和气缸润滑油,以求提高零部件的工作可靠性,增加柴油机的使用寿命;通过电子控制技术,达到柴油机运行的智能化。该公司

船舶柴油机的工作原理

船用柴油机的工作原理 二冲程柴油机的工作原理 通过活塞的两个冲程完成一个工作循环的柴油机称为二冲程柴油机,油机完成一个工作循环曲轴只转一圈,与四冲程柴油机相比,它提高了作功能力,在具体结构及工作原理方面也存在较大差异。 二冲程柴油机与四冲程柴油机基本结构相同,主要差异在配气机构方面。二冲 程柴油机没有进气阀,有的连排气阀也没有,而是在气缸下部开设扫气口及排气口; 或设扫气口与排气阀机构。并专门设置一个由运动件带动的扫气泵及贮存压力空气 的扫气箱,利用活塞与气口的配合完成配气,从而简化了柴油机结构。 图是二冲程柴油机工作原理图。扫气泵附设在柴油机的一侧,它的 转子由柴油机带动。空气从泵的吸入吸入,经压缩后排出,储存在具有较大容积的 扫气箱中,并在其中保持一定的压力。现以图说明二冲程柴油机的工作原理。 燃烧膨胀及排气冲程: 燃油在燃烧室内着火燃烧,生成高温高压燃气。活塞在燃气的推动下,由上止点 向下运动,对外作功。活塞下行直至排气口打开(此时曲柄在点位置,此时燃气 膨胀作功结束,气缸内大量废气靠自身高压自由排气,从排气口排人到排气管。 当气缸内压力降至接近扫气压力时(一般扫气箱中的扫气压力为0 12,下行活塞把扫气口3打开(此时曲柄在点4的位置,扫气空气进入气缸, 同时把气缸内的废气经排气口赶出气缸。活塞运行到下止点,本冲程结束,但扫气 过程一直持续到下一个冲程排气口关闭(此时曲柄在点位置为止。 ·4· 342 第三篇船舶柴油机检修图二冲程柴油机工作原理示意图扫气及压缩冲程: 活塞由下止点向上移动,活塞在遮住扫气口之前,由扫气泵供给储存在扫气箱 内的空气,通过扫气口进入气缸,气缸中的残存废气被进入气缸的空气通过排气口 扫出气缸。活塞继续上行,逐渐遮住扫气口,当扫气口完全关闭后(此时曲柄在点 位置,空气停止充人,排气还在进行,这阶段称为“过后排气阶段”。排气口关闭时

船舶柴油机题库及答案

第一章柴油机的基本知识 第一节柴油机的工作原理 1.大型低速柴油机曾采取限制或降低压缩比的目的是()。 A.限制机械负荷 B.限制曲轴最大扭矩 C.限制往复惯性力 D.限制离心惯性力 2.影响柴油机压缩终点温度T c和压力p c的因素主要是()。 A.进气密度B.压缩比C.进气量D.缸径大小 3.低速柴油机与高速柴油机在压缩比上的比较,一般规律是()。A.相等B.低速机较大C.高速机较大D.随机 4.下列压缩比大小对柴油机影响的一个不正确论述是()。 A.压缩比越小,启动性能越差B.压缩比增大,膨胀功增加C.压缩比增大,热效率增高D.压缩比越大,机械效率越高5.为了提高柴油机压缩压力,通常的做法是()。 A.减少轴承盖间的调隙垫片B.增加轴承盖间的调隙垫片C.加厚连杆杆身与大端间的调整垫片 D.减薄连杆杆身与大端间的调整垫片 6.通常提高已有船用柴油机压缩比的措施是()。 A.提高增压压力B.加大转速C.增大缸径D.增大连杆长度7.不同机型压缩比的大小,一般地说()。 A.增压度越高,压缩比越大B.小型高速机的压缩比较低速机 的小 C.现代新型低速柴油机的压缩比越来越大 D.二冲程柴油机比四冲程机压缩比大 8.柴油机的机型不同其压缩比不同, 一般地说()。 A.增压度越高,压缩比越大 B.小型高速机的压缩比较低速机的大 C.大型柴油机压缩比较大 D.现代新型柴油机的压缩比较大 9.柴油机的机型不同其压缩比不同, 一般地说()。 A.增压度越高,压缩比越大 B.小型高速机的压缩比较低速机 的大 C.大型柴油机压缩比较大 D.现代新型柴油机的压缩比较大 10.在连杆杆身与大端上半轴承接合 处增减垫片,下述哪一项变化是 错误的()。 A.压缩容积变化 B.气缸总容积变化 C.气缸工作容积变化 D.压缩比变化 11.在提高柴油机压缩比中的主要限 制是()。 A.限制机械负荷 B.限制热负荷 C.限制曲轴上的最大扭矩 D.A+B 12.随着压缩比的提高,工质的压缩 温度(),膨胀比(),热效 率(),热效率的提高率()。 A.升高,增加,提高,降低 B.升高,降低,提高,降低 C.升高,降低,提高,增加 D.升高,增加,提高,提高 1

柴油机结构原理分析解析

柴油机结构 一、发动机的工作原理 发动机的功能是将燃料在气缸内燃烧使其热能转换成机械能,从而输出动力。能量的转换是通过不断地依次反复进行“进气—压缩—做功——排气”四个连续过程来实现的,每进行这样一个连续过程就叫做一个工作循环。 1、进气冲程—活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动,此时排气门关闭,进气门开启。活塞移动的过程中,气缸内的容积逐渐增大,形成一定的真空度,于是经过虑芯的空气通过进气门进入气缸。直至活塞到达下止点时,进气门关闭,停止进气。 2、压缩冲程—进气冲程结束时,活塞在曲轴的带动下,从下止点向上止点运动,气缸容积逐渐减小,由于进排气门均关闭,气体被压缩,气缸内温度上升,直至活塞到达上止点时,压缩结束。 3、做功冲程—在压缩冲程末,高压油嘴喷出高压燃油与空气混合,在高温、高压下混合气体迅速燃烧,使气体的温度、压力迅速升高而膨胀,从而推动活塞由上止点向下止点运动,再通过连杆驱动曲轴转动做功,至活塞到下止点时,做功结束。 4、排气冲程—在做功冲程结束时,排气门被打开,曲轴通过连杆推动活塞由下止点向上止点运动,废气在自身剩余压力和活塞的推力作用下,被排出气缸,直至活塞到达上止点时,排气门关闭,排气结束。排气冲程终了时由于燃烧室容积存在,气缸内还存少量废气,气体压力也因排气门和排气管的阻力而仍高于大气压。

二、发动机的总体构造 柴油机由两大机构四大系统组成。 1、柄连杆机构—曲柄连杆机构主要由构成气缸的机体、活塞、连杆、曲轴和飞轮等组成。 由发动机的工作循环可知,混合气在气缸内燃烧产生的高压是通过活塞、连杆、曲轴而变为有用的机械能输出的;反之,工作循环的准备过程也是由曲轴通过连杆通过活塞作往复运动来实现的。可见,曲柄连杆机构是发动机维持工作循环,实现能量转换的核心。 2、配气机构—为使发动机的工作循环能够连续进行,必须定时地开闭气门,以便向气缸内充入新鲜气体和排出废气。它主要由气门和控制气门开闭的凸轮轴及其他传动件等组成。 3、燃料供给系—从发动机的工作循环可知,柴油机要向气缸内提供纯空气并在规定时刻向气缸内喷入燃油。另外,需要将燃烧完的废气按规定的管路导出。柴油机的燃料供给系主要由燃油箱、喷油泵、喷油器、进、排气管、虑清器等组成。 4、润滑系—发动机内部有很多高速运动的摩擦表面,为了减小摩擦阻力和减缓磨损,需要向这些摩擦表面提供润滑油。润滑系主要由油底壳、机油泵、油道、虑清器等组成。 5、冷却系—发动机工作时,气缸内气体燃烧的热量在使气体膨胀做功的同时,不可避免地将会加热与它相接触的机件,为了保持正常的工作温度,需将机件的多余热量散发出去。冷却系有水冷和风冷两种,水冷主要由散热器、风扇、水泵、水套等组成;风冷主要由风扇、散

船舶柴油机的工作原理

船用柴油机地工作原理 二冲程柴油机地工作原理 通过活塞地两个冲程完成一个工作循环地柴油机称为二冲程柴油机,油机完成一个工作循环曲轴只转一圈,与四冲程柴油机相比,它提高了作功能力,在具体结构及工作原理方面也存在较大差异. b5E2R. 二冲程柴油机与四冲程柴油机基本结构相同,主要差异在配气机构方面.二冲 程柴油机没有进气阀,有地连排气阀也没有,而是在气缸下部开设扫气口及排气口; 或设扫气口与排气阀机构.并专门设置一个由运动件带动地扫气泵及贮 存压力空气 地扫气箱,利用活塞与气口地配合完成配气,从而简化了柴油机结构. 图是二冲程柴油机工作原理图.扫气泵附设在柴油机地一侧,它地 转子由柴油机带动.空气从泵地吸入吸入,经压缩后排出,储存在具有较大容积地 扫气箱中,并在其中保持一定地压力.现以图说明二冲程柴油机地工作原理. 燃烧膨胀及排气冲程: 燃油在燃烧室内着火燃烧,生成高温高压燃气.活塞在燃气地推动下,由上止点 向下运动,对外作功.活塞下行直至排气口打开(此时曲柄在点位置, 此时燃气 膨胀作功结束,气缸内大量废气靠自身高压自由排气,从排气口排人到排气管. 当气缸内压力降至接近扫气压力时(一般扫气箱中地扫气压力为 ,下行活塞把扫气口打开(此时曲柄在点地位置,扫气空气进入气缸,同时把气缸内地废气经排气口赶出气缸.活塞运行到下止点,本冲程结束,但扫气 过程一直持续到下一个冲程排气口关闭(此时曲柄在点位置为止. ·· 第三篇船舶柴油机检修图二冲程柴油机工作原理示意图扫气及压缩冲程: 活塞由下止点向上移动,活塞在遮住扫气口之前,由扫气泵供给储存在扫气箱 内地空气,通过扫气口进入气缸,气缸中地残存废气被进入气缸地空气通过排气口 扫出气缸.活塞继续上行,逐渐遮住扫气口,当扫气口完全关闭后(此 时曲柄在点 位置,空气停止充人,排气还在进行,这阶段称为“过后排气阶段”.排气口关闭时 (此时曲柄在点位置,气缸中地空气就开始被压缩.当压缩至上止点前点时,

柴油机工作原理

四冲程柴油机的工作原理

柴油机的工作是由进气、压缩、燃烧膨胀和排气这四个过程来完成的,这四 个过程构成了一个工作循环。活塞走四个过程才能完成一个工作循环的柴油机称为四冲程柴油机。现对照上面的动画了说明它的工作理原。 一.进气冲程 第一冲程——进气,它的任务是使气缸内充满新鲜空气。当进气冲程开始时,活塞位于上止点,气缸内的燃烧室中还留有一些废气。 当曲轴旋转肘,连杆使活塞由上止点向下止点移动,同时,利用与曲轴相联的传动机构使进气阀打开。 随着活塞的向下运动,气缸内活塞上面的容积逐渐增大:造成气缸内的空 气压力低于进气管内的压力,因此外面空气就不断地充入气缸。 进气过程中气缸内气体压力随着气缸的容积变化的情况如动画所示图中纵坐标表示气体压力P,横坐标表示气缸容积Vh(或活塞的冲S),这个图形称为

示功图。图中的压力曲线表示柴油机工作时,气缸内气体压力的变化规律。从土中我们可以看出进气开始,由于存在残余废气,所以稍高于大气压力 P0。在进气过程中由于空气通过进气管和进气阀时产生流动阻力,所以进气冲程的气体压力低于大气压力,其值为0.085?0.095MPa,在整个进气过程中,气缸内气体压力大致保持不变。 当活塞向下运动接近下止点时,冲进气缸的气流仍具有很高的速度,惯性很大,为了利用气流的惯性来提高充气量,进气阀在活塞过了下止点以后才关闭。虽然此时活塞上行,但由于气流的惯性,气体仍能充人气缸。 二.压缩冲程 第二冲程---- 压缩。压缩时活塞从下止点间上止点运动,这个冲程的 功用有二,一是提高空气的温度,为燃料自行发火作准备:二是为气体膨胀作功创造条件。当活塞上行,进气阀关闭以后,气缸内的空气受到压缩,随着容积的不断细小,空气的压力和温度也就不断升高,压缩终点的压力和湿度与空气的压缩程度有关,即与压缩比有关,一般压缩终点的压力和温度为:Pc=4?8MPa,Tc = 750?950K。 柴油的自燃温度约为543 —563K,压缩终点的温度要比柴油自燃的温度高很多,足以保证喷入气缸的燃油自行发火燃烧。 喷入气缸的柴油,并不是立即发火的,而且经过物理化学变化之后才发火,这段时间大约有0.001?0.005秒,称为发火延迟期。因此,要在曲柄转至上止点前10?35。曲柄转角时开始将雾化的燃料喷入气缸,并使曲柄在上止点后5?10 °时,在燃烧室内达到最高燃烧压力,迫使活塞向下运动。 三?燃烧膨胀冲程 第三冲程--- 燃烧膨胀。在这个冲程开始时,大部分喷入燃烧室内的 燃料都燃烧了。燃烧时放出大量的热量,因此气体的压力和温度便急剧升高,活塞在高温高压气体作用下向下运动,并通过连秆使曲轴转动,对外作功。所以这一冲程又叫作功或工作冲程。

柴油机工作原理及构造

柴油机工作原理及构造 精选文档

柴油机概述 一,定义: 柴油机是用柴油作燃料的内燃机。柴油机属于压缩点火式发动机,它又常以主要发明者狄塞尔的名字被称为狄塞尔引擎。柴油机在工作时,吸入柴油机气缸内的空气,因活塞的运动而受到较高程度的压缩,达到500~700℃的高温。然后将燃油以雾状喷入高温空气中,与高温空气混合形成可燃混合气,自动着火燃烧。燃烧中释放的能量作用在活塞顶面上,推动活塞并通过连杆和曲轴转换为旋转的机械功 二 :历史 法国出生的德裔工程师鲁道夫,狄塞尔,在1897年研制成功可供实用的四冲程柴油机。 1)1905年制成第一台船用二冲程柴油机。 2)1922年,德国的博世发明机械喷射装置,逐渐替代了空气喷射。 3)二十世纪20年代后期出现了高速柴油机,并开始用于汽车。 4)二十世纪50年代,柴油机进入了专业化大量生产阶段。特别是在采用了废气涡轮增压技术以后,柴油机已成为现 代动力机械中最重要的部分。 三,分类 柴油机种类繁多。 1! 按工作循环可分为四冲程和二冲程柴油机。 ②按冷却方式可分为水冷和风冷柴油机。 ③按进气方式可分为增压和非增压(自然吸气)柴油机。 ④按转速可分为高速(大于1000转/分)、中速(300~1000转/分)和低速(小于300转/分)柴油机。 ⑤按燃烧室可分为直接喷射式、涡流室式和预燃室式柴油机。 ⑥按气体压力作用方式可分为单作用式、双作用式和对置活塞式柴油机等。 ⑦按气缸数目可分为单缸和多缸柴油机。 ⑧按用途可分为船用柴油机、机车柴油机、车用柴油机、农业机械用柴油机、工程机械用柴油机、发电用柴油机、 固定动力用柴油机。 ⑨按供油方式可分为机械高压油泵供油和高压共轨电子控制喷射供油。

柴油发动机的工作原理与基本组成

柴油发动机的工作原理与基本组成 一、柴油发动机的概念: 柴油发动机是内燃机的一种,将柴油喷射到气缸内与空气混合,燃烧得到热能转变为机械能的热力发动机,即依靠燃料燃烧时的燃气膨胀推动活塞作直线运动,通过曲柄连杆机构使曲轴旋转,从而输出机械功。 二、四冲程工作原理: 1、四冲程分类:a进气冲程、b膨胀冲程、c压缩冲程、d排气冲程。 2、四冲程工作原理: 1、吸气冲程:活塞从上止点向下止点移动,目的是吸入新鲜空气为燃烧做好准备,此时进气门打开,排气门关闭。活塞到达下止点时进气门关闭,近期冲程结束。 2、压缩冲程:活塞从下止点向上止点移动,此时上气门关闭,气缸内空气受压缩温度、压力提高,为燃烧提供条件,活塞到达上止点时压缩冲程结束。 3、膨胀(做功)冲程:在压缩冲程结束时前,喷油器将燃油喷入气缸,与空气混合形成可燃气体并自燃,产生高温、高压推动活塞向下止点运动并带动曲轴旋转而做功,活塞到达下止点时,气缸内压力下降,直到排气门打开。 4、排气冲程:做工结束后,气缸内的气体已成为废气,活塞从下止点向上止点运动,排气门打开,进气门关闭,活塞将废气排出气缸,到达上止点时,排气冲程结束。 5、排气冲程结束后,排气门关闭,进气门又打开,重复进行下一个循环,周而复始不断对外做功。

三、柴油机的组成部分: 柴油机总体结构一般由以下几大系统或机构组成: 1、机体(缸体)

2、燃油系统 3、曲轴连杆机构

4、进排气系统 进排气系统工作原理图:

5、润滑系统 1)润滑系统的组成: 2)润滑系统的作用:将润滑油共给摩擦件以减少摩擦阻力,减轻机件的磨损,并部分地冷却摩擦零件,清洁摩擦表面。 6、冷却系统:

船用柴油机百年发展简史

船用柴油机百年发展简史 引自霹雳贝贝 一.柴油机的诞生 自从18世纪末瓦特改良蒸汽机以来,蒸汽机成为推动世界发展的动力。1805年,富尔顿发明了实用的蒸汽机船,从此以后很多船舶开始用上了蒸汽机。不过早期的蒸汽机工作压力很低,结构极其笨重,效率不到5%。19世纪初,改进蒸汽机,提高热效率就成为许多科学家和工程师毕生追求的目标。法国人萨迪.卡诺(Sadi Carnot,1796-1832)就是其中杰出的代表。卡诺认为,要想改进热机,只有从理论上找出依据。因此他从热力学理论的高度着手研究热机效率,提出了著名的“卡诺循 环”。

图1.1 热力学大师萨迪.卡诺 图1.2 “卡诺循环”P-V(压力-体积)图 “卡诺循环”是一个理想的过程,分四个阶段。1-2,可逆等温膨胀过程。2-3,等熵膨胀过程。3-4,可逆等温压缩过程:4-1,等熵压缩过程。工质经过这四个过程循环后,吸收能量,对外做功,随后又回到原来的状态。卡诺循环只是一个理想状态的热机,现实中没有任何热机的效率可以达到卡诺热机的效率,但它却为分析热机效率提供了基础的方法。

从卡诺循环的分析可以看出,增大工质循环的初始温度与循环终了温度之间的差值,是提高热机效率最为简便的途径。迄今为止,热机效率所有重大的提升和改进都是在这个准则指导下进行的。 有了理论指导后,蒸汽机功率和效率都得以提高,这种提高主要取决于蒸汽参数的提高。初期蒸汽机的蒸汽压力仅为0.11~0.13兆帕(一标准大气压=0.101325兆帕,仅相当于大气压)。19世纪初蒸汽压力达到0.35~0.7兆帕,到1840年,最好的凝汽式蒸汽机总效率已经能达到8%。随着蒸汽参数和功率的提高,蒸汽已不可能只在一个汽缸中膨胀,必须在相连的汽缸中继续膨胀,于是出现了多级膨胀的蒸汽机。由于蒸汽机受到润滑油闪点的限制,所用蒸汽的最高温度一般都不超过400℃。机车,轮船等移动式蒸汽机的工作温度还要略低一些,多数不高于350℃。考虑到膨胀的可能性和结构的经济性,常用蒸汽压力在2.5兆帕以下。由于蒸汽参数受到限制,从而也限制了蒸汽机功率和 效率的进一步提高。 为了避免蒸汽机粗大笨重、结构复杂、难以小型化的缺点,欧洲的发明家们纷纷开始研究新型热机。德国工程师奥托(N.A Otto 1832~1891)通过效仿卡诺循环的研究方法,提出了“奥托循环”,即定容加热循环原理。“奥托循环”的基本工作原理为,将可燃气体在气缸中压缩,再点燃压缩可燃气体,产生很强的推力,从而提高热效率和输出功率。奥托创建的内燃机工作原理一直在现代汽车发动机(汽油机)上沿用至今。1876奥托的第一台内燃机为单缸卧式,功率3.2千瓦(4.4马力),四冲程,转速为156转/分,压缩比为2.66,热效率达到14%,

船用柴油机百年发展简史

船用柴油机百年发展简史 王华堂一. 柴油机的诞生 鲁道夫·狄塞尔(Rudolf Diesel,1858-1913)。狄塞尔1856年出生于法国巴黎,父母是德国移民。1870年普发战争爆发后,他移居到德国奥格斯堡的叔叔家,在那里他就读职业学校。1875年,他进入慕尼黑科技大学学习,5年后以第一名的成绩毕业并返回巴黎从事制冷专业。在工作中,他深感蒸汽机的效率低下,于是萌发了设计新型发动机的念头。1890年他回到柏林,不久后他建造了一台以氨气为动力的发动机并进行研究,但不幸的是,发动机的爆炸差点要了他的命。出院后他继续研究工作,并在1893年发表了著名的论文《Theory and Construction of a Rational Heat-engine to Replace the Steam Engine and Combustion Engines Known Today》(《取代现有蒸气发动机和内燃发动机的合理的热发动机理论和设计》),在论文中他提出了定压加热循环原理(即“狄塞尔”循环),并申请了专利。 图1.1 柴油机的发明人鲁道夫.狄塞尔 为了实现他的想法,他找到德国奥格斯堡机器制造厂,也就是今天大名鼎鼎的曼(M.A.N)公司的前身。1897年,他成功制造了一台能安全运转的热机。在奥格斯堡他亲自启动了发动机,那一瞬间,热机领域一次新的科技革命诞生了。虽然这台单缸引擎的功率仅为14瓦,但效率已经远远超过当时的蒸汽机和已经发明的奥托式内燃机,达到了前所未有的26%。现在,这台机器的复制品(原件已经不幸在二战中损毁)被收藏在慕尼黑德意志科技博物馆里,狄赛尔也永远被人们铭记。今天英文的柴油机一词“Diesel Engine”就是以

电喷柴油机的工作原理

电喷柴油发动机的工作原理和使用方法 电喷柴油机的工作原理 高压共轨(Common Rail)电喷技术是指在高压油泵、压力传感器和电子控制单元(ECU)组成的闭环系统中,将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式。它是由高压油泵将高压燃油输送到公共供油管(Rail),通过公共供油管内的油压实现精确控制,使高压油管压力(Pressure)大小与发动机的转速无关,可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速变化的程度. 共轨技术是指高压油泵、压力传感器和ECU组成的闭环系统中,将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式,由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管,通过对公共供油管内的油压实现精确控制,使高压油管压力大小与发动机的转速

无关,可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速的变化,因此也就减少了传统柴油机的缺陷。ECU控制喷油器的喷油量,喷油量大小取决于燃油轨(公共供油管)压力和电磁阀开启时间的长短。 高压共轨系统利用较大容积的共轨腔将油泵输出的高压燃油 蓄积起来,并消除燃油中的压力波动,然后再输送给每个喷油器,通过控制喷油器上的电磁阀实现喷射的开始和终止。 其主要特点可以概括如下: 共轨腔内的高压直接用于喷射,可以省去喷油器内的增压机构;而且共轨腔内是持续高压,高压油泵所需的驱动力矩比传统油泵小得多。 通过高压油泵上的压力调节电磁阀,可以根据发动机负荷状况以及经济性和排放性的要求对共轨腔内的油压进行灵活调节,尤其优化了发动机的低速性能。 通过喷油器上的电磁阀控制喷射定时,喷射油量以及喷射速率,还可以灵活调节不同工况下预喷射和后喷射的喷射油量以及与主喷射的间隔。 高压共轨系统由五个部分组成,即高压油泵、共轨腔及高压油管、喷油器、电控单元、各类传感器和执行器。供油泵从油箱将燃油泵入高压油泵的进油口,由发动机驱动的高压油泵将燃油

船用柴油机发展史

船用柴油机百年发展简史 王华堂一.柴油机的诞生 鲁道夫·狄塞尔(Rudolf Diesel,1858-1913)。狄塞尔1856年出生于法国巴黎,父母是德国移民。1870年普发战争爆发后,他移居到德国奥格斯堡的叔叔家,在那里他就读职业学校。1875年,他进入慕尼黑科技大学学习,5年后以第一名的成绩毕业并返回巴黎从事制冷专业。在工作中,他深感蒸汽机的效率低下,于是萌发了设计新型发动机的念头。1890年他回到柏林,不久后他建造了一台以氨气为动力的发动机并进行研究,但不幸的是,发动机的爆炸差点要了他的命。出院后他继续研究工作,并在1893年发表了著名的论文《Theory and Construction of a Rational Heat-engine to Replace the Steam Engine and Combustion Engines Known Today》(《取代现有蒸气发动机和内燃发动机的合理的热发动机理论和设计》),在论文中他提出了定压加热循环原理(即“狄塞尔”循环),并申请了专利。 图1.1 柴油机的发明人鲁道夫.狄塞尔 为了实现他的想法,他找到德国奥格斯堡机器制造厂,也就是今天大名鼎鼎的曼(M.A.N)公司的前身。1897年,他成功制造了一台能安全运转的热机。在奥格斯堡他亲自启动了发动机,那一瞬间,热机领域一次新的科技革命诞生了。虽然这台单缸引擎的功率仅为14瓦,但效率已经远远超过当时的蒸汽机和已经发明的奥托式内燃机,达到了前所未有的26%。现在,这台机器的复制品(原件已经不幸在二战中损毁)被收藏在慕尼黑德意志科技博物馆里,狄赛尔也永远被人们铭记。今天英文的柴油机一词“Diesel Engine”就是以

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