船舶柴油機(jī)的基本知識(shí)(編輯修改稿)
2024-09-01 15:37 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 機(jī)在選定轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。 此外，船舶柴油機(jī)還設(shè)有換向裝置，并將起動(dòng)、調(diào)速、換向和停車集中控制組成操縱系統(tǒng)。多數(shù)柴油機(jī)還設(shè)有增壓系統(tǒng)，用于進(jìn)一步提高柴油機(jī)作功能力。 三、柴油機(jī)的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)（教材圖12）（1）氣缸直徑D：氣缸套的名義內(nèi)徑。 （2）曲柄半徑R：曲軸的曲柄銷中心與主軸頸中心間的距離。 （3）上止點(diǎn)（TDC）：活塞在氣缸中運(yùn)動(dòng)的最上端位置，也就是活塞離曲軸中心線最遠(yuǎn)的位置。 （4）下止點(diǎn)（BDC）：活塞在氣缸中運(yùn)動(dòng)的最下端位置，也就是活塞離曲軸中心線最近的位置。 （5）沖程（S），又稱行程：活塞從上止點(diǎn)移動(dòng)到下止點(diǎn)間的直線距離。它等于曲軸曲柄半徑R的兩倍（S＝2R）。活塞移動(dòng)一個(gè)行程，相當(dāng)于曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)180176。（曲軸轉(zhuǎn)角）。（6）氣缸余隙容積（壓縮室容積Vc）：活塞在氣缸內(nèi)上止點(diǎn)時(shí)，活塞頂上的全部空間（活塞頂、氣缸蓋底面與氣缸套表面之間所包圍的空間）容積。 （7）余隙高度（頂隙）：上止點(diǎn)時(shí)活塞最高頂面與氣缸蓋底平面之垂直距離。（8）氣缸工作容積（Vh）：活塞在氣缸中從上止點(diǎn)移動(dòng)到下止點(diǎn)時(shí)所掃過的容積。 （9）氣缸總?cè)莘e（Va）：活塞在氣缸內(nèi)位于下止點(diǎn)時(shí)，活塞頂以上的氣缸全部容積，亦稱氣缸最大容積。Va＝Vc＋Vh （10）壓縮比（ε）：氣缸總?cè)莘e與壓縮室容積之比值，亦稱幾何壓縮比。ε＝Va／Vc＝1＋Vh／Vc圖l2 柴油機(jī)的主要幾何名稱壓縮比ε是柴油機(jī)主要性能參數(shù)之一，表示缸內(nèi)工質(zhì)被壓縮程度。ε愈大，被壓縮終點(diǎn)的壓力、溫度愈高，柴油機(jī)易起動(dòng)，熱效率也高，ε過高使柴油機(jī)工作粗暴，機(jī)械負(fù)荷過大，磨損加劇，消耗壓縮功增大，機(jī)械效率降低，輸出功率減小。ε可通過改變Vc來調(diào)節(jié)。柴油機(jī)壓縮比約為12～22。中、高速機(jī)壓縮比高于低速機(jī)。低速機(jī)：13～15，中速機(jī)：14～17，高速機(jī)：15～22，增壓機(jī)：11～14（低散熱少，增壓后Pc、Tc相應(yīng)高）。當(dāng)氣缸直徑與活塞沖程確定后，氣缸工作容積Vh也隨著確定了，所以若要調(diào)整壓縮比，可通過改變壓縮容積Vc來實(shí)現(xiàn)。第三節(jié) 柴油機(jī)的工作原理一、四沖程柴油機(jī)工作原理（教材圖13）若柴油機(jī)工作循環(huán)的進(jìn)氣、壓縮、燃燒、膨脹和排氣五個(gè)過程是通過四個(gè)沖程（即曲軸回轉(zhuǎn)兩周）來完成的，這種柴油機(jī)就叫四沖程柴油機(jī)。 第一沖程──進(jìn)氣沖程 這一沖程的任務(wù)是使氣缸內(nèi)充滿新鮮空氣?；钊缮现裹c(diǎn)下行，進(jìn)氣閥已打開，由于氣缸容積不斷增大，缸內(nèi)壓力下降，依靠氣缸內(nèi)外的氣壓差作用，新鮮空氣通過進(jìn)氣閥被吸入氣缸。由于受流阻等影響，在進(jìn)氣過程的大部分時(shí)間里，氣缸內(nèi)壓力低于大氣壓力，到下止點(diǎn)時(shí)，～，溫度約為30～70℃。這時(shí)，排氣閥和噴油器均關(guān)閉。 為了使柴油機(jī)作功更完善，必須在進(jìn)氣過程盡可能多吸入新鮮空氣。進(jìn)氣閥開啟始點(diǎn)至上上點(diǎn)的曲柄轉(zhuǎn)角叫做進(jìn)氣提前角。下止點(diǎn)到進(jìn)氣閥關(guān)閉位置的曲柄轉(zhuǎn)角叫做進(jìn)氣延遲角（利用慣性進(jìn)氣）。整個(gè)進(jìn)氣過程所占的總角度約為220～250176。CA。第二沖程──壓縮沖程 這一沖程的任務(wù)是壓縮第一沖程吸入的空氣，提高空氣的溫度與壓力，為柴油機(jī)燃燒及膨脹作功創(chuàng)造條件?；钊麖南轮裹c(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，自進(jìn)氣閥關(guān)閉開始?jí)嚎s，一直到活塞到達(dá)上止點(diǎn)為止?；钊闲?，氣缸容積減少，缸內(nèi)氣體壓力和溫度隨之升高，到達(dá)壓縮終點(diǎn)時(shí)，壓力增高到 3～6MPa，溫度升至 600～700℃（柴油的自燃溫度為270℃左右），通常壓縮終點(diǎn)的氣體壓力和溫度分別用Pc和tc表示。 四沖程機(jī)壓縮過程所占的總角度約為140～160176。CA。圖13 四沖程柴油機(jī)工作原理 第三沖程──燃燒和膨脹沖程 這一沖程的任務(wù)是完成兩次能量轉(zhuǎn)換。在活塞到達(dá)上止點(diǎn)前，燃油經(jīng)噴油器以霧狀噴入氣缸的高溫高壓空氣中，并與其混合，在上止點(diǎn)附近自燃，由于燃油強(qiáng)烈燃燒，使氣缸內(nèi)氣體溫度迅速上升到1400～1800℃或更高些，壓力增加至5～8MPa，甚至13MPa以上。燃燒產(chǎn)生的最高壓力稱最高爆發(fā)壓力，用pz表示，最高溫度tz表示。高溫高壓燃?xì)猓垂べ|(zhì)
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