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。

船舶柴油机详解第三章燃油喷射与燃烧柴油机的燃油喷射系统是柴油机最重要的系统之⼀，其主要功能是为柴油机缸内混合⽓的形成与燃烧提供所需的燃料。

它对柴油机的燃烧以及柴油机的动⼒性、经济性、可靠性、排放特性和起动性能等⼀系列性能指针具有直接的影响。

⾃柴油机诞⽣以来，柴油机的燃油喷射与燃烧⼀直受到⼈们的密切关注，对此进⾏了⼤量的研究。

现代测试技术与测试⼿段的发展与使⽤，把柴油机的燃油喷射与燃烧研究提⾼到⼀个崭新的阶段，使⼈们对柴油机燃烧过程有了更深刻的了解，推动了柴油机开发与制造技术的发展。

船舶柴油机⽬前使⽤的燃料主要有轻柴油、重柴油、重油及渣油等四类。

要使它们在缸内着⽕并燃烧并不困难，但要使其燃烧过程与活塞运动密切配合并获得较⾼的柴油机动⼒性及经济性却不是⼀件容易的事。

对柴油机燃烧的要求可⼤致概括为及时（在上⽌点前发⽕并迅速燃烧）、完全、平稳（燃烧过程柔和，⽆燃烧敲缸现象）和空⽓利⽤率⾼。

由于柴油机燃烧过程的进⾏时间极为短暂，通常为毫秒量级，⽽且燃油在燃烧之前必须经历燃油喷射、雾化并与空⽓混合成可燃混合⽓等⼀系列复杂的准备过程，才能最后以⽓态形式发⽕燃烧，这就要求燃油雾化、空⽓运动及燃烧室三者之间的合理匹配才能完成。

根据柴油机的压缩发⽕特点，欲完成⼀次缸内燃烧必须在压缩⾏程末期把燃油⾼压喷⼊⽓缸并与缸内的新鲜空⽓混合成可燃混合⽓（内部混合），然后在⾜够⾼的压缩温度下发⽕并燃烧。

由此可见，影响柴油机燃烧的基本因素有：燃油品质和喷射质量、缸内空⽓数量和运动状态以及压缩温度。

在柴油机设计与管理中为保证柴油机具有良好的燃烧质量，均应保证上述因素最佳匹配。

第⼀节燃油柴油机的燃油⼤多来⾃⽯油产品。

天然⽯油提炼燃油的⼯艺主要是蒸馏，其次是热裂化、催化裂化和加氢裂化。

蒸馏法是根据⽯油的不同组分有不同的沸点⽽在不同的温度下分馏出不同的油品。

常压蒸馏(称直馏)在360 ℃～370℃下进⾏，先后分馏出汽油、煤油、轻柴油和重柴油。

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。

上止点（1口0 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（口）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Q页隙）。

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。

（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、泵气功工燃烧损失（后燃和不完全燃烧大泄漏损失（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。

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。