柴油机的简介与分类
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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。
柴油机简介一、概念柴油机是以柴油为燃料,利用空气在气缸内被压缩产生的高温高压,使喷入气缸的柴油自燃,并且膨胀作功的内燃机。
柴油机具有结构紧凑,使用可靠,动力性、经济性等技术指标优良,起动迅速,操作简单和维护方便等优点。
二、内燃机的分类内燃机:汽油机、柴油机、煤气机、燃气轮机外燃机:蒸汽机和气轮机常用的往复活塞式内燃机分类方法如下:(1)按燃料分类:有柴油机、汽油机、煤气(包括各种代用燃料)机等。
(2)按一个工作循环的行程数分类:有四冲程内燃机、二冲程内燃机。
(3)按燃料着火方式分类:有压燃式内燃机、点燃式内燃机。
(4)按冷却方式分类:有水冷式内燃机、风冷式内燃机。
(5)按进气方式分类:有自然吸气式内燃机、增压式内燃机。
(6)按气缸数目分类:有单缸内燃机、多缸内燃机。
(7)按气缸排列分类:有直列式内燃机、V型内燃机、卧式内燃机、对置气缸内燃机等。
(8)按转速或活塞平均速度分类:有高速内燃机;中速内燃机;低速内燃机(9)按用途分类:有农用、汽车用、工程机械用、拖拉机用、铁路机车用、船用及发电用等内燃机。
三、发动机的性能指标1. 动力性指标动力性指标是表征发动机作功能力大小的指标,一般用发动机的有效转矩、有效功率、转速和平均有效压力等作为评价发动机动力性好坏的指标。
(1)有效转矩发动机对外输出的转矩称为有效转矩,记作Te,单位为N·m,有效转矩与曲轴角位移的乘积即为发动机对外输出的有效功。
(2)有效功率发动机在单位时间对外输出的有效功称为有效功率,记作Pe,单位为kW。
(3)发动机转速发动机曲轴每分钟的回转数称为发动机转速,用n表示,单位为r/min。
在发动机产品标牌上规定的有效功率及其相应的转速分别称作标定功率和标定转速。
发动机在标定功率和标定转速下的工作状况称作标定工况。
标定功率不是发动机所能发出的最大功率,它是根据发动机用途而制定的有效功率最大使用限度。
(4)平均有效压力单位气缸工作容积发出的有效功称为平均有效压力,记作Pme,单位为Mpa。
柴油机分类柴油机是一种常见的内燃机,广泛应用于工业生产、交通运输和农业机械等领域。
根据其使用的燃料类型、构造形式、应用领域等方面的不同,可以将柴油机分为多个分类。
下面将对柴油机的分类进行详细介绍。
一、按燃料喷射形式分类:1. 直喷柴油机:直喷柴油机是将燃油直接喷射到燃烧室中,与气缸壁和活塞头直接接触进行燃烧。
直喷柴油机可以进一步细分为单级直喷柴油机和多级直喷柴油机。
2. 间接喷射柴油机:间接喷射柴油机是将燃料喷射到预燃室中,然后再从预燃室进入燃烧室进行燃烧。
间接喷射柴油机的燃烧过程相对平稳,噪音相对较小,但排放物质的控制较难。
二、按气缸数量分类:1. 单缸柴油机:单缸柴油机只有一个气缸,通常用于小型机械设备和船舶等。
2. 多缸柴油机:多缸柴油机包括两缸、三缸、四缸、六缸、八缸等不同数量的气缸,通常用于大型机械设备和交通工具。
三、按冷却方式分类:1. 水冷柴油机:水冷柴油机是通过水流来冷却柴油机的燃烧室、油头和缸体等部分。
水冷柴油机冷却效果较好,可以在较高的温度下工作,适合用于长时间高负荷运行。
2. 风冷柴油机:风冷柴油机是通过大面积散热片来散发热量,以达到冷却的效果。
风冷柴油机结构简单、体积小巧,适用于一些空间受限的场合。
四、按应用领域分类:1. 汽车柴油机:汽车柴油机主要用于汽车领域,提供动力和驱动力。
在汽车柴油机中,单级及多级喷射技术、缸内直喷技术等得到了广泛应用,提高了燃油经济性和排放性能。
2. 工程机械用柴油机:工程机械用柴油机主要用于各种工程机械设备上,如挖掘机、装载机、压路机等。
这类柴油机通常需要具备较高的输出功率和可靠性。
3. 船舶用柴油机:船舶用柴油机用于驱动船舶行驶和供应动力。
由于船舶需要长时间连续运行,船舶用柴油机需要具备较高的效率、可靠性和耐用性。
4. 发电机用柴油机:发电机用柴油机用于发电机组,为电力系统提供必要的电力。
发电机用柴油机对电力输出稳定性和可靠性要求较高。
五、按旋转方向分类:1. 正转柴油机:柴油机在进气冲程时,活塞顶部气体压力较高,将曲轴向正转动。
船用柴油机的发展与分类一、船用柴油机的发展历程船用柴油机的发展可以追溯到19世纪末期,当时的燃料主要是重质油料,如煤油和煤焦油。
20世纪初,发动机燃料开始使用石油产品,这使得柴油机的效率得到提高。
随着技术的进一步发展,船用柴油机的功率和效率不断提高,噪音和排放也得到了控制。
二、船用柴油机的分类1.单缸柴油机:单缸柴油机是最早应用于船舶动力系统的柴油机类型,由于它结构简单,制造成本低,因此在一些小型船舶上仍然广泛使用。
它的优点是结构简单、寿命长,在适当的负载下运行稳定。
但是由于只有一个气缸,功率相对较小。
2.多缸柴油机:多缸柴油机是现代船用柴油机的主要类型。
由于柴油机采用循环工作原理,每个气缸依次吸入、压缩、爆燃和排气,因此多缸柴油机的功率和效率远远超过单缸柴油机。
多缸柴油机可细分为二、三、四冲程和单、双、多缸等类型。
3.涡轮增压柴油机:涡轮增压柴油机是在标准多缸柴油机的基础上增加涡轮增压装置而形成的。
涡轮增压可以利用废气能量压缩吸入空气,提高氧化剂的浓度,从而使柴油燃烧更加充分,提高发动机的功率和效率。
涡轮增压柴油机广泛应用于大型船舶和高速船舶中。
4.低速柴油机:低速柴油机是指柴油机的工作转速较低的一类柴油机。
低速柴油机的工作转速一般在80-200转/分钟之间,功率较大,适用于大型商业船舶和军用舰艇的动力系统。
低速柴油机的特点是寿命长,可靠性高,但启动时间较长。
5.中速和高速柴油机:中速和高速柴油机适用于不同类型的船舶,如客船、货船和渔船等。
中速柴油机的工作转速通常在400-1200转/分钟之间,功率较高;而高速柴油机的工作转速通常在1200-3000转/分钟之间,功率较小。
两者的特点是启动快、响应灵敏。
总结:船用柴油机的发展经历了一个世纪的变革,从单缸柴油机到多缸柴油机,再到涡轮增压柴油机和低速柴油机以及中速和高速柴油机等,每一种类型都有不同的特点和适用范围。
随着航运行业的发展和环境保护要求的提高,船用柴油机的研发方向也逐渐向绿色、节能和低排放发展,以适应未来航运的需求。
柴油机知识点总结一、柴油机的基本原理柴油机是一种内燃机,利用柴油作为燃料,通过压缩空气使柴油自燃来产生动力。
其工作原理主要包括进气、压缩、喷油、燃烧和排气等步骤。
1. 进气:气缸活塞向下运动,使气缸容积增大,在此时进气门打开,使空气进入气缸中。
2. 压缩:气缸活塞向上运动,使得进入气缸中的空气被压缩,温度和压力随之升高。
3. 喷油:在压缩阶段,喷油泵将高压柴油喷射到气缸中,形成细小的柴油雾滴。
4. 燃烧:柴油雾滴在高压和高温的条件下,迅速燃烧,产生大量热能,推动活塞向下运动。
5. 排气:活塞运动到底死点时,排气门打开,排出燃烧后的废气。
二、柴油机的分类根据燃料供给方式、气缸排列方式和冷却方式等不同,柴油机主要可以分为以下几类:1. 柴油机根据燃料供给方式可分为常凸轴燃油喷射机、共轨式直喷柴油机等。
2. 根据气缸排列方式,可以分为直列式、V型柴油机等。
3. 根据冷却方式,可以分为水冷式和空冷式柴油机。
另外,根据用途的不同,柴油机还可以分为工业柴油机、船用柴油机和汽车柴油机等。
三、柴油机的结构和工作原理1. 柴油机的结构柴油机主要由气缸、活塞、进气系统、喷油系统、燃烧室、排气系统、曲轴连杆机构和冷却系统等部件组成。
2. 进气系统进气系统的主要作用是将外界空气引入气缸内进行压缩。
其主要部件包括进气管、进气门、进气歧管、增压器等。
3. 喷油系统喷油系统主要由高压油泵、喷油器和喷油管路等部件组成,其作用是对柴油进行高压喷射。
4. 燃烧室燃烧室是喷油器喷射柴油并燃烧产生动力的地方,其结构和燃烧室形式会影响到柴油发动机燃烧工作的效率和性能。
5. 排气系统排气系统主要由排气管、排气门、涡轮增压器等部件组成,其作用是将燃烧后的废气排出气缸。
6. 曲轴连杆机构曲轴连杆机构将气缸活塞的来回直线运动转换成曲轴的旋转运动,最终驱动车辆或机械设备。
7. 冷却系统冷却系统通过流体循环将柴油发动机产生的热量散发出去,以维持发动机正常工作温度。
柴油机基础知识第一章柴油机基础知识第一节柴油机概述内燃机是一种复杂的能量转换机器。
随着技术水平的不断提高,各种类型内燃机的构造及其布置也就各有差异。
往复活塞式内燃机的基本构造,都由下列二个机构和五个系统所组成。
以柴油作燃料,当空气在气缸内受压缩而产生高温,使喷入的柴油自然,燃气膨胀而作功的内燃机,称为柴油机。
我国现生产柴油机的功率覆盖面为 2.2—47280KW,柴油机的气缸直径65—900mm,转速5.6—4400r/min。
特点:易于起动、操作维护方便、结构紧凑、体积小、重量轻、便于运输安装、经济性好、使用范围广,是较理想的动力机械,广泛用作发电、船舶、排灌、汽车、拖拉机和工程机械等动力。
第二节柴油机分类按照工作循环分类:二冲程柴油机和四冲程柴油机;按照气缸数量分类:单缸柴油机和多缸柴油机;按照汽缸排列方式分类:立式、卧式、直列式、斜置式、V形、X形、W形、对置汽缸、对置活塞等;按照冷却方式分类:水冷柴油机和风冷柴油机;按照进气方式分类:自然吸气式和增压式;增压式可分为:低增压、中增压、高增压和超高增压等;按照曲轴转速分类:高速机、中速机、低速机;按照用途分类:固定式、移动式;第三节柴油机工作原理按照一定规律,不断地将柴油和空气送入气缸,柴油在气缸内着火燃烧,放出热能,高温高压的燃气推动活塞作功,将热能转化成机械能。
四冲程柴油机的正常运转通过以下四个工作过程来完成;进气过程:活塞由上止点移动到下止点,即曲轴的曲柄内0°转到180°(活塞位于第一冲程上止点时,曲轴的曲柄位置定为0°)。
在这个冲程中,进气门打开,新鲜空气被吸入气缸。
压缩过程:活塞由下止点移动到上止点,即曲柄由180°转到360°。
在这个冲程中,气缸内的气体被压缩;燃烧膨胀过程(工作过程):活塞再由上止点移动到下止点,即曲柄由360°转到540°。
在这个冲程中燃气膨胀做功,所以又称为工作冲程或做功冲程。
2012/6/8|柴油机基础知识1.柴油机的特点•内燃机可分为柴油机和汽油机,柴油机是通过柴油燃烧产生热能转换成机械能的一种压缩燃烧反复式的内燃机。
•柴油机有那些特点呢,我们需要与汽油机来进行比较如下:汽油机就是以汽油为燃料,柴油机就是以柴油为燃料。
然而,除了燃料不同,两者还有以下区别:(1.汽油机是点燃式的,燃料在汽缸内靠电火花塞点燃;而柴油机是压燃式的,燃料依靠汽缸内空气压缩产生的热量引燃;2.汽油机的汽缸压缩比较低,通常在10以下,而柴油机的汽缸压缩比较高,一般都在14以上。
通常柴油机缸压是汽油机的2-3倍;3.汽油机震动小、转速高、质量、启动容易、快燃性、瞬时加速快,而柴油机功率大,寿命长,热效率高,经济性能好。
)2.基本构造柴油机机体由气缸盖、汽缸体、曲轴箱等三部分组成,由于他们是各机构工作基础,承受发动机的各种负荷,故他们都具有足够的刚度和硬度。
柴油机由两大机构和五大系统组成,即由曲柄连杆机构、配气机构、进排气系统、燃料供给系、润滑系、冷却系和起动系组成。
•(1)连杆曲柄机构•曲柄连杆机构是发动机实现工作循环,完成能量转换的主要运动零件。
它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。
在作功行程中,活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动,通过连杆转换成曲轴的旋转运动,并从曲轴对外输出动力。
•(2) 配气机构•定时准确的开启和关闭进气门和排气门,使燃油和空气进入气缸,混合成可燃混合物燃烧以后,使废气从气缸内排出,实现换气过程。
配气机构大多采用顶置气门式配气机构,(单顶置凸轮轴每缸2气门与双顶置凸轮轴每缸4气门,4气门的空气入缸出缸很快,可以在很短的时间内就提供更大的动力,2气门的配气机构比较简单,自造成本低,维护也容易,对于输出功率要求不太高的普通柴油机来说,2气门足以)一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。
(1)进气系统进气系统主要功能就是提供发动机运转过程中需要的新鲜空气。
该系统是发动机系统中一个非常重要组件,其直接影响到发动机的性能(输出扭矩和功率)。
柴油机的分类和结构柴油机是一类具有高效能和可靠性的内燃机,被广泛应用于大型机械、船舶和轨道交通等领域。
它的工作原理是将空气压缩至高温高压状态,再将燃油喷入气缸内点燃,使气缸内的气体推动活塞运动,从而实现能量转换。
柴油机可以分为多个类型,每一种类型都有其独特的结构和优缺点。
一、单缸柴油机单缸柴油机是最简单的柴油机结构,只有一个气缸和一个活塞。
它通常被用于需要较低功率的机械设备,例如发电机和小型船舶。
由于其结构简单,维护和维修也相对容易,因此许多农业和渔业企业也使用单缸柴油机。
二、多缸柴油机多缸柴油机不仅仅比单缸柴油机输出更大的功率,而且也更加平稳和可靠。
通常有两到六个气缸,每个气缸负责完成一部分压缩和爆炸的工作。
多缸柴油机的公差可以低于单缸柴油机,从而更加精确和可靠。
三、直列式柴油机直列式柴油机,是指气缸在一条直线上排列,这种类型的柴油机通常有 2 至 8 个气缸不等。
由于它们的排列位置,直列式柴油机比较窄,适合用于车辆和小型机械设备。
四、V型柴油机类似于 V 形的外观,V型柴油机是指气缸排列成两列,每列呈V 形倾斜排列。
这种排列方式可以使机器输出更高的功率,但是它比起直列式柴油机更宽,因此不适合用于狭窄的设备中。
五、对置式柴油机对置式柴油机的气缸配置,在机身两侧成对排布,对间成 180 度夹角。
这种类型的柴油机具有非常好的平衡性和通风,可以保证更可靠的性能。
但是,由于配置较复杂,因此对置式柴油机的制造成本也较高。
六、LO-LO柴油机LO-LO柴油机指的是低速大功率柴油机,通常输出功率10000马力以上。
它们拥有多个大型气缸和更强大的涡轮增压器,以确保能够产生足够的动力,以满足大型货轮和油轮等大型船只的需求。
七、两冲程柴油机和四冲程柴油机在柴油机中,气缸可以通过两种方式排列。
第一种是两冲程柴油机,每个气缸迅速地压缩和点燃燃料,同时排放废气。
第二种是四冲程柴油机,每个气缸通过四个阶段,从而完成燃油的压缩、燃烧、排放和室内冷却等工作。
柴油机的简介与分类
柴油是供柴油机的燃料,分为重柴油和轻柴油两大类。
而柴油机则可以安装到各种各样的交通工具中,使其发动,所以说柴油机已经遍布我们生活的每个角落。
那么柴油机到底有哪些种类呢?一起来了解一下。
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。
柴油机的分类有以下几种。
型型
柴油机可按不同特征分类:按转速分为高速、中速和低速柴油
机;按燃烧室的型式分为直接喷射式、涡流室式和预燃室式柴油机等;按气缸进气方式分为增压和非增压柴油机;按气体压力作用方式分为单作用式、双作用式和对置活塞式柴油机等;按用途分为船用柴油机、机车柴油机等。
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(350~1000转/分)和低速(小于350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、汽车柴油机、发电柴油机、农用柴油机、工程机械用柴油机等。