船舶柴油机的分类

基础知识No Responses »二 122011柴油机自1897年问世以来，经过一个世纪的发展，其技术已经取得了很大进步并更趋完善，在动力机械中已占据极为重要的地位。

在船舶动力中也占统治地位。

目前，在所有的内河及沿海中、小型船舶中，都采用柴油机作为主机和辅机；在远洋民用船舶中，在2000t以上的船舶中，以柴油机作为主机的船舶占总艘数的98%以上，占总功率的96%以上。

一、柴油机的优点柴油机能在动力机械以及船舶动力装置中占据极为重要的地位，是因为它具有许多优越的条件。

与其它热机相比，它具有如下优点：（1）热效率高。

大型低速柴油机的有效效率已达到50％～53％，远远高于其他热机；而且柴油机在全工况范围内的热效率都较其它热机高。

热效率高，也就是燃料消耗量小；柴油机又能燃用重油，甚至劣质重油；而且柴油机在停车状态时不需要消耗燃料。

故燃料费用低，船舶的续航力大。

（2）功率范围大。

柴油机的单机功率自1至80080kW，因此其适应的领域宽广。

（3）机动性好。

正常起动只需3～5s，并能很快达到全负荷。

有宽广的转速和负荷范围，能适应船舶航行的各种要求，而且操作简便。

（4）尺寸小，重量轻。

柴油机不需要锅炉等大型附属设备，使柴油机动力装置的尺寸小、重量轻，特别适合于在交通运输等动力装置中应用。

（5）可直接反转。

柴油机可设计成直接反转的换向柴油机，而且倒车性能好，使装置结构简单。

二、柴油机的类型由于柴油机的应用广泛，因此，为满足各种不同的使用要求，柴油机的类型也就多种多样。

根据柴油机的各种不同特点以及不同的分类方法，船舶柴油机大体上有以下类型：（1）按工作循环分类。

有四冲程柴油机和二冲程柴油机。

（2）按进气方式分类。

有增压柴油机和非增压柴油机。

（3）按曲轴转速分类。

有高速、中速和低速柴油机。

高速柴油机：n>1000r/min；中速柴油机：n=300～1000r/min；低速柴油机：n<300r/min。

船舶柴油机是船舶上常用的动力装置，用于提供推进力和发电能力。

以下是对船舶柴油机型号的解释：
1. 型号命名规则：
船舶柴油机的型号通常由一系列字母和数字组成，这些字符代表了柴油机的特定属性和参数。

2. 编码含义：
-例如，"M"表示该柴油机属于MAN柴油机系列。

不同的制造商可能使用不同的字母来代表其品牌。

-数字通常表示柴油机的排量，以升为单位。

较大的数字通常表示更大的排量，即更大的功率输出。

例如，数字"8"表示柴油机的排量为8升。

-其他字符可能表示柴油机的特殊功能或配置。

例如，"F"可能表示涡轮增压（Turbocharged）或高压燃油喷射（Fuel Injection）技术。

3. 功率和应用：
柴油机型号中的排量数字通常与柴油机的功率输出相关。

较大的排量通常意味着更大的功率输出，适用于大型船舶和重型工作。

不同的型号和系列可能有不同的功率范围，以满足不同的船舶需求。

4. 手册和规格：
对于每个柴油机型号，制造商通常提供详细的技术手册和规格表，其中包含了有关柴油机的更多信息，例如最大功率、燃油消耗、排放标准等。

这些手册可以帮助用户选择适合其需求的柴油机型号。

总而言之，船舶柴油机型号通过字母和数字的组合来表示柴油机的品牌、排量和特殊配置。

了解柴油机型号有助于选择适合船舶需求的柴油机，并对其性能和参数有更好的理解。

船舶柴油机的工作原理引言概述：船舶柴油机是船舶动力系统的核心部件，它以其高效、可靠的特点成为航海领域的主流动力装置。

本文将详细介绍船舶柴油机的工作原理，包括燃油供给系统、压缩系统、燃烧系统、冷却系统和排气系统五个部分。

一、燃油供给系统：1.1 燃油贮存：船舶柴油机通常采用燃油贮存系统，通过燃油贮存罐储存燃油，并通过燃油泵将燃油送至燃油滤清器。

1.2 燃油过滤：燃油滤清器用于过滤燃油中的杂质，确保燃油的清洁度，防止对柴油机零部件造成损害。

1.3 燃油喷射：燃油喷射系统通过喷油泵将高压燃油送入喷油嘴，喷油嘴将燃油雾化后喷入气缸，与压缩空气混合。

二、压缩系统：2.1 活塞压缩：柴油机的压缩系统由气缸、活塞和气缸盖组成。

当活塞下行时，气缸内的空气被压缩，提高其温度和压力。

2.2 气缸盖：气缸盖上设置了进气门和排气门，通过控制这两个门的开闭来实现气缸内空气的进出。

2.3 涡轮增压器：柴油机还可以配备涡轮增压器，通过利用排气气流驱动涡轮，增加进气压力，提高燃烧效率。

三、燃烧系统：3.1 点火：柴油机使用高压电弧点火系统，通过点火塞产生高压电弧点燃喷入气缸的燃油雾化物。

3.2 燃烧过程：燃油雾化物在气缸内与压缩空气混合后，由于高温高压条件下的自燃反应，产生爆发性燃烧，释放出大量热能。

3.3 燃烧效率：柴油机的燃烧效率高，主要原因是燃油雾化细小，与空气充分混合，燃烧更完全。

四、冷却系统：4.1 水冷系统：船舶柴油机通常采用水冷系统进行冷却，通过循环水冷却剂来吸收发动机产生的热量。

4.2 水泵：水泵负责将冷却液循环供给发动机，以保持发动机在适宜的工作温度范围内。

4.3 散热器：散热器通过将冷却液与外界空气进行换热，将发动机产生的热量散发出去。

五、排气系统：5.1 排气门：排气门负责排出燃烧产生的废气，保持气缸内的压力平衡。

5.2 涡轮增压器：涡轮增压器在排气系统中也起到重要作用，通过利用废气驱动涡轮，减少废气排放。

大型船舶柴油机尺寸大型船舶柴油机尺寸可以根据不同类型和用途的船舶来划分。

下面我将按照大型客船、货船和油轮来详细介绍它们的柴油机尺寸。

一、大型客船柴油机尺寸：1. 超大型客船：- 主机数量：通常为4台至6台- 缸径：直径一般在750毫米至900毫米之间- 行程：行程通常在2000毫米至2400毫米之间- 净重：净重一般在1800吨至3000吨之间2. 大型客船：- 主机数量：通常为2台至4台- 缸径：直径一般在600毫米至750毫米之间- 行程：行程通常在1600毫米至2000毫米之间- 净重：净重一般在1000吨至1800吨之间3. 中型客船：- 主机数量：通常为1台至2台- 缸径：直径一般在400毫米至600毫米之间 - 行程：行程通常在1200毫米至1600毫米之间 - 净重：净重一般在500吨至1000吨之间二、货船柴油机尺寸：1. 超大型货轮：- 主机数量：通常为4台至6台- 缸径：直径一般在900毫米至1000毫米之间 - 行程：行程通常在2400毫米至2600毫米之间 - 净重：净重一般在3000吨至5000吨之间2. 大型货船：- 主机数量：通常为2台至4台- 缸径：直径一般在750毫米至900毫米之间 - 行程：行程通常在2000毫米至2400毫米之间 - 净重：净重一般在1800吨至3000吨之间3. 中型货船：- 主机数量：通常为1台至2台- 缸径：直径一般在600毫米至750毫米之间- 行程：行程通常在1600毫米至2000毫米之间 - 净重：净重一般在1000吨至1800吨之间三、油轮柴油机尺寸：1. 超大型油轮：- 主机数量：通常为4台至6台- 缸径：直径一般在900毫米至1000毫米之间 - 行程：行程通常在2400毫米至2600毫米之间 - 净重：净重一般在3000吨至5000吨之间2. 大型油轮：- 主机数量：通常为2台至4台- 缸径：直径一般在750毫米至900毫米之间 - 行程：行程通常在2000毫米至2400毫米之间 - 净重：净重一般在1800吨至3000吨之间3. 中型油轮：- 主机数量：通常为1台至2台- 缸径：直径一般在600毫米至750毫米之间 - 行程：行程通常在1600毫米至2000毫米之间- 净重：净重一般在1000吨至1800吨之间以上是大型客船、货船和油轮的柴油机尺寸，具体规格可能根据船舶设计和需求的不同而有所变化。

第二章船舶柴油机概述（样章）【学习目标】掌握船舶柴油机的概念、基本组成、常用名词、基本工作原理、定时图、分类及型号。

第一节柴油机基本概念及应用一、柴油机的基本概念将热能转变为机械能的动力机械称为热力发动机，简称热机。

热机中的热能是通过燃料燃烧获得的，若燃料燃烧产生的热能发生在转变机械能的机器外部的热机，称为外燃机，汽轮机、蒸汽机属于内燃机；若燃料燃烧产生的热能发生在转变机械能的机器内部的热机，称为内燃机，柴油机、汽油机和煤气机属于内燃机。

柴油机是一种以柴油为燃料的压燃式往复运动内燃机。

柴油机是靠压缩发火的，这是区别于其他内燃机的本质特征。

柴油机如图1-1所示。

图1-1 柴油机二、柴油机的优缺点1、柴油机的优点（1）经济性好，燃油费用低；（2）功率范围大，适用领域广；（3）启动迅速、加速性能好、操作简便；（4）结构紧凑、尺寸小、重量轻；（5）可靠性好、寿命长、维修方便。

2、柴油机的缺点（1）机身振动大；（2）噪声较大；（3）某些部件承受高温、高压作用。

三、柴油机在船舶上的应用1、柴油机用作船舶主机利用柴油机输出的机械能驱动螺旋桨旋转，使螺旋桨产生推力，推进船舶航行。

对于中、高速柴油机，必须通过齿轮箱来减速和换向（螺旋桨正反转）。

2、柴油机用作船舶副机在有些内河船舶上，柴油机还可用作副机，如利用小型柴油机作为发电原动机，驱动发电机发电，为船舶辅助供电，如图1-2所示。

图1-2 柴油机用作发电原动机第二节柴油机基本组成及常用名词一、柴油机的基本组成柴油机由主要固定部件、主要运动部件和主要工作系统三大部分组成，如图1-3所示。

主要固定部件包括气缸盖、机体、气缸套、机座（油底壳）、主轴承等；主要运动部件包括活塞组件、连杆组件和曲轴飞轮组件；主要工作系统包括配气系统、燃油系统、润滑系统、冷却系统和操纵系统（起动、调速和换向）。

图1-3 柴油机基本组成二、柴油机常用名词柴油机常用名词如图1-4所示。

图1-4 柴油机常用名词柴油机常用名词的含义见表1-1。

第五章柴油机系统第一节燃油系统一、作用和组成燃油系统是柴油机重要的动力系统之一，其作用是把符合使用要求的燃油畅通无阻地输送到喷油泵入口端。

该系统通常由五个基本环节组成：加装和测量、贮存、驳运、净化处理、供给。

燃油的加装是通过船上甲板两舷装设的燃油注入法兰接头进行的。

这样，从两舷均可将轻、重燃油直接注入油舱。

注入管应有防止超压设施。

如安全阀作为防止超压设备，则该阀的溢油应排至溢油舱或其他安全处所。

注入接头必须高出甲板平面，并加盖板密封，以防风浪天甲板上浪时海水灌入油舱。

燃油的测量可以通过各燃油舱柜的测量孔进行，若燃油舱柜装有测深仪表的话，也可以通过测深仪表,然后对照舱容表进行。

加装的燃油贮存在燃油舱柜中。

对于重油舱，一般还装设加热盘管，以加热重油，保持其流动性，便于驳油。

燃油系统中还装设有调驳阀箱和驳运泵，用于各油舱柜间驳油。

从油舱柜中驳出的燃油在进机使用前必须经过净化系统净化。

燃油净化系统包括燃油的加热、沉淀、过滤和离心分离。

图5-1示出了目前大多数船舶使用的重质燃油净化系统。

图5-1 重质燃油净化系统1-调驳阀箱；2-沉淀油柜燃油进口；3-高位报警；3-低位报警；4-温度传感器；5-沉淀油柜；6、16-水位传感器；7-供油泵；8-滤器；9-气动恒压阀；9’-流量调节器；10-温度控制器；11、12-分油机；13-连接管；14-日用柜溢油管；15-日用油柜从图可以看出，通过调驳阀箱1，燃油被驳运泵从油舱送入沉淀油柜5，每次补油量限制在液位传感器3与3之间，自动调节蒸汽流量的加温系统加速油的沉淀分离并且可使沉淀油柜提供给供油泵7的油温变化幅度很小。

供油泵后设气动恒压阀9和流量控制阀9’，以确保平稳地向分油机输送燃油，有利于提高净化质量。

燃油进入分油机前，通过分油机加热器加温，加热温度由温度控制器10控制，使进入分油机的燃油温度几乎保持恒定。

系统设有既能与主分油机串联也能并联的备用分油机，还设有备用供油泵，提高了系统的可靠性。

船舶柴油机分类
船舶柴油机主要可以分为以下几种分类：
1. 高速柴油机：这种柴油机适用于小型和中型船舶，其特点是功率较高，转速较快，一般为1500转/分钟或更高。

高速柴油机的优点是结构简单，重量轻，体积小，但噪音和振动较大。

2. 中速柴油机：这种柴油机适用于中型和大型船舶，其特点是功率适中，转速较慢，一般为500-1000转/分钟。

中速柴油机的优点是燃油经济性好，噪音和振动较小，适合长时间运行。

3. 低速柴油机：这种柴油机适用于大型船舶，其特点是功率大，转速很慢，一般为80-300转/分钟。

低速柴油机的优点是能够承受较大的负荷和惯性力，燃油效率高，可靠性好。

4. 超低速柴油机：这种柴油机适用于超大型船舶，其特点是功率巨大，转速极慢，一般为30-80转/分钟。

超低速柴油机的优点是具有极高的燃油效率和可靠性，但对于维护和操作要求较高。

需要注意的是，不同类型的船舶柴油机适用于不同的船舶类型和使用环境，具体选择应根据船舶载重、航行速度、航行距离等因素综合考虑。

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。

船舶柴油机的工作原理船舶柴油机是一种内燃机，通过燃烧柴油燃料来产生动力，驱动船舶进行推进。

它是船舶的主要动力装置之一，具有高效率、可靠性和经济性的特点。

本文将详细介绍船舶柴油机的工作原理。

一、基本构造船舶柴油机由气缸、活塞、连杆、曲轴、气门、燃油系统、冷却系统、润滑系统等组成。

1. 气缸和活塞：船舶柴油机通常具有多个气缸，每个气缸内安装有活塞。

气缸是燃烧室，活塞在气缸内上下运动，通过连杆与曲轴相连，将燃烧产生的能量转化为机械能。

2. 连杆和曲轴：连杆连接活塞和曲轴，将活塞的上下运动转化为曲轴的旋转运动。

曲轴是船舶柴油机的主要动力输出轴，通过传动装置将能量传递给推进装置。

3. 气门：气门是控制燃油进入和废气排出的装置。

船舶柴油机通常具有进气门和排气门，它们的开启和关闭由凸轮轴控制。

4. 燃油系统：燃油系统负责将柴油燃料从燃油箱输送到燃烧室。

燃油系统包括燃油泵、喷油器和燃油滤清器等组件。

5. 冷却系统：冷却系统用于降低船舶柴油机的温度，防止过热。

冷却系统通常由水泵、散热器和水箱组成。

6. 润滑系统：润滑系统负责给船舶柴油机的各个运动部件提供润滑油，减少摩擦和磨损。

润滑系统包括油泵、油滤器和油冷却器等组件。

二、工作过程船舶柴油机的工作过程主要包括进气、压缩、燃烧和排气四个阶段。

1. 进气：当活塞向下运动时，气缸内的气门打开，新鲜空气通过进气道进入气缸。

进气道内通常安装有空气滤清器，用于过滤空气中的杂质。

2. 压缩：当活塞向上运动时，气门关闭，气缸内的空气被压缩。

这个过程使得气缸内的压力和温度升高。

3. 燃烧：当活塞接近顶点时，燃油喷射系统将柴油燃料喷入气缸，与压缩空气混合。

在高温高压的条件下，燃油发生自燃，产生爆炸燃烧。

燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动，同时驱动曲轴旋转。

4. 排气：当活塞再次接近底点时，排气门打开，燃烧产生的废气通过排气道排出气缸。

废气中含有大量的热能，可以通过热交换器回收利用。

上止点（T.D.C）是活塞在气缸中运动的最上端位置。

下止点（B.D.C）同上理。

行程（S）指活塞上止点到下止点的直线距离，是曲轴曲柄半径的两倍。

缸径（D）气缸内径。

气缸余隙容积（Vc）、气缸工作容积（Vs），气缸总容积（Va）、余隙高度（顶隙）。

柴油机理论循环（混合加热循环）：绝热压缩、定容加热、定压加热、绝热膨胀、定容放热。

混合加热循环理论热效率的相关因素：压缩比&、压力升高比入、绝热指数k（正相关）、初期膨胀比P（负相关）。

实际循环的差异：工质的影响（成分、比热、分子数变化，高温分解）、汽缸壁的传热损失、换气损失（膨胀损失功、泵气功）、燃烧损失（后燃和不完全燃烧）、泄漏损失（0.2%,气阀处可以防止，活塞环处无法避免）、其他损失。

活塞的四个行程:进气行程、压缩行程、膨胀行程和排气行程。

柴油机工作过程：进气、压缩、混合气形成、着火、燃烧与放热、膨胀做功和排气等。

四冲程柴油机的进、排气阀的启闭都不正好在上下止点，开启持续角均大于180°CA（曲轴转角）。

气阀定时：进、排气阀在上下止点前后启闭的时刻。

进气提前角、进气滞后角、排气提前角、排气滞后角。

气阀重叠角：同一气缸的进、排气阀在上止点前后同时开启的曲轴转角。

（四冲程一定有，增压大于非增压）机械增压：压气泵由柴油机带动。

废气涡轮增压：废气送入涡轮机中，使涡轮机带动离心式压气机工作。

二冲程柴油机的换气形式：弯流（下到上，再上到下）、直流（直线下而上）。

弯流可分：横流、回流、半回流。

直流：排气阀、排气口。

横流：进排气口两侧分布。

回流：进排气口同侧，排气口在进气口上面。

半回流：进排气的分布没变，排气管中装有回转控制阀。

排气阀直流扫气：排气阀的启闭不受活塞运动限制，扫气效果较好。

弯流扫气的气流在缸内的流动路线长（通常大于2S），新废气掺混且存在死角和气流短路现象，因而换气质量较差。

横流扫气中，进排气口两侧受热不同，容易变形。

但弯流扫气结构简单，方便维修。