13船舶柴油機(jī)的分類

1、第三節(jié) 船舶柴油機(jī)的分類 柴油機(jī)自1897年問(wèn)世以來(lái)，經(jīng)過(guò)一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，其技術(shù)已經(jīng)取得了很大進(jìn)步并更趨完善，在動(dòng)力機(jī)械中已占據(jù)極為重要的地位。在船舶動(dòng)力中也占統(tǒng)治地位。目前，在所有的內(nèi)河及沿海中、小型船舶中，都采用柴油機(jī)作為主機(jī)和輔機(jī)；在遠(yuǎn)洋民用船舶中，在2000t以上的船舶中，以柴油機(jī)作為主機(jī)的船舶占總艘數(shù)的98%以上，占總功率的96%以上。 一、柴油機(jī)的優(yōu)點(diǎn) 柴油機(jī)能在動(dòng)力機(jī)械以及船舶動(dòng)力裝置中占據(jù)極為重要的地位，是因?yàn)樗哂性S多優(yōu)越的條件。與其它熱機(jī)相比，它具有如下優(yōu)點(diǎn)： （1）熱效率高。大型低速柴油機(jī)的有效效率已達(dá)到50%53%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他熱機(jī)；而且柴油機(jī)在全工況范圍內(nèi)的熱效率都較

2、其它熱機(jī)高。熱效率高，也就是燃料消耗量??；柴油機(jī)又能燃用重油，甚至劣質(zhì)重油；而且柴油機(jī)在停車(chē)狀態(tài)時(shí)不需要消耗燃料。故燃料費(fèi)用低，船舶的續(xù)航力大。 （2）功率范圍大。柴油機(jī)的單機(jī)功率自1至80080kW，因此其適應(yīng)的領(lǐng)域?qū)拸V。 （3）機(jī)動(dòng)性好。正常起動(dòng)只需35s，并能很快達(dá)到全負(fù)荷。有寬廣的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷范圍，能適應(yīng)船舶航行的各種要求，而且操作簡(jiǎn)便。 （4）尺寸小，重量輕。柴油機(jī)不需要鍋爐等大型附屬設(shè)備，使柴油機(jī)動(dòng)力裝置的尺寸小、重量輕，特別適合于在交通運(yùn)輸?shù)葎?dòng)力裝置中應(yīng)用。 （5）可直接反轉(zhuǎn)。柴油機(jī)可設(shè)計(jì)成直接反轉(zhuǎn)的換向柴油機(jī)，而且倒車(chē)性能好，使裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 二、柴油機(jī)的類型 由于柴油機(jī)的應(yīng)用廣

3、泛，因此，為滿足各種不同的使用要求，柴油機(jī)的類型也就多種多樣。根據(jù)柴油機(jī)的各種不同特點(diǎn)以及不同的分類方法，船舶柴油機(jī)大體上有以下類型： （1）按工作循環(huán)分類。有四沖程柴油機(jī)和二沖程柴油機(jī)。 （2）按進(jìn)氣方式分類。有增壓柴油機(jī)和非增壓柴油機(jī)。 （3）按曲軸轉(zhuǎn)速分類。有高速、中速和低速柴油機(jī)。 高速柴油機(jī)：n1000r/min；中速柴油機(jī)：300n1000r/min；低速柴油機(jī)：n300r/min。圖1-3-1 筒狀活塞和十字頭式柴油機(jī)的構(gòu)造示意圖1-活塞；2-活塞桿；3-滑塊；4-連桿；5-十字頭；6-導(dǎo)板 （4）按柴油機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類。有筒狀活塞式和十字頭式柴油機(jī)；有單列氣缸和多列氣缸式柴油機(jī)。

4、圖1-3-1是筒狀活塞和十字頭式柴油機(jī)的構(gòu)造示意圖。筒狀活塞式柴油機(jī)的活塞直接與連桿連接，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向作用和工作過(guò)程中所產(chǎn)生的側(cè)推力都是由活塞本身承擔(dān)。十字頭式柴油機(jī)的活塞是通過(guò)活塞桿和十字頭與連桿連接，活塞的導(dǎo)向作用和側(cè)壓力由十字頭滑塊與導(dǎo)板承擔(dān)。這兩種柴油機(jī)各有其特點(diǎn)，十字頭式柴油機(jī)由于活塞不起導(dǎo)向作用，同時(shí)與缸套之間沒(méi)有側(cè)推力N的作用，因而兩者之間的磨損減小，擦傷和卡死的可能性減小。此外，由于活塞桿只在垂直方向作直線運(yùn)動(dòng)，因而可在氣缸下部加設(shè)一橫隔板，把氣缸與曲軸箱隔開(kāi)，以免氣缸中的污油、結(jié)炭或燃?xì)饴┤肭S箱污染滑油。這也為十字頭機(jī)燃用劣質(zhì)燃料創(chuàng)造了有利條件。十字頭式柴油機(jī)可靠性較

5、筒形活塞式高。但十字頭機(jī)的重量和高度增大，結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜，不具備筒形活塞式柴油機(jī)體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。 因氣缸排列方式的不同柴油機(jī)還可分為單列氣缸和多列氣缸式柴油機(jī)。圖1-3-2所示為氣缸排成一列的直列式柴油機(jī)簡(jiǎn)圖。為了提高柴油機(jī)的單位長(zhǎng)度的功率，擴(kuò)大單機(jī)功率范圍，以及降低柴油機(jī)的重量指標(biāo)，也有將柴油機(jī)設(shè)計(jì)成如圖1-3-3所示的V型，另外還有H型、輻射式或?qū)χ脷飧资降榷嗔袣飧椎男问?。在民用船舶柴油機(jī)中，主要是直列式和V型。 （5）按柴油機(jī)的轉(zhuǎn)向、排氣管的位置分類。有右機(jī)或左機(jī)。 某些船舶的推進(jìn)裝置（如客輪）采用雙機(jī)雙槳推進(jìn)裝置。在這種船舶上，由船艉向船艏圖1-3-2 直列式氣缸排列的柴

6、油機(jī)看，布置在機(jī)艙右舷的柴油機(jī)為右旋柴油機(jī)，亦稱右機(jī)；布置在機(jī)艙左舷的柴油機(jī)為左旋柴油機(jī)，亦稱左機(jī)。在這種動(dòng)力裝置中，為便于操縱管理，右機(jī)的操縱側(cè)即凸輪軸側(cè)布置在柴油機(jī)左側(cè)（即內(nèi)側(cè)），而排氣側(cè)布置在其右側(cè)；左機(jī)的操縱側(cè)在柴油機(jī)的右側(cè)（即內(nèi)側(cè)）。右旋柴油機(jī)曲軸的旋轉(zhuǎn)方向是：由飛輪端（功率輸出端）向自由端看，為順時(shí)針?lè)较?。左旋柴油機(jī)曲軸的旋轉(zhuǎn)方向則相反。單臺(tái)布置的船舶主柴油機(jī)通常均為右旋柴油機(jī)。（6）按柴油機(jī)可否逆轉(zhuǎn)分類。曲軸僅能按同一方向旋轉(zhuǎn)的柴油機(jī)稱不可逆轉(zhuǎn)柴油機(jī)；可由操縱機(jī)構(gòu)改變其曲軸轉(zhuǎn)向的稱可逆轉(zhuǎn)柴油機(jī)。 三、幾種常用機(jī)型簡(jiǎn)介1低速機(jī)圖1-3-3 V型氣缸排列的柴油機(jī)均為二沖程十字頭式增壓

7、柴油機(jī)，可倒轉(zhuǎn)。設(shè)計(jì)廠家在競(jìng)爭(zhēng)中已減少到3個(gè)。 1） B&W公司：81年MAN公司購(gòu)并了B&W公司，低速機(jī)由MAN-B&W公司哥本哈根（丹麥）分公司設(shè)計(jì)試制。 L-MC還發(fā)展了S-MC、K-MC，其字母L表示長(zhǎng)沖程，S表示超長(zhǎng)沖程，K表示一般沖程。 70年代中后期，B&W低速機(jī)裝船千瓦數(shù)占世界總數(shù)比例在1/41/3左右。80年接到訂貨單開(kāi)始超過(guò)Sulzer公司，到80年代中就接近60%。 2） Sulzer公司：70年代中后期，Sulzer低速機(jī)裝船千瓦數(shù)占世界總數(shù)百分比在50%以上60%左右。后來(lái)逐漸降至1/3左右。 Sulzer公司 New Sulzer公司 Wrtsil-NSD公司 3）

8、 三菱重工業(yè)公司： 三菱重工業(yè)公司低速機(jī)裝船千瓦數(shù)占世界總數(shù)百分比一直在10%左右。4） MAN公司：70年代中后期，MAN公司低速機(jī)裝船千瓦數(shù)占世界總數(shù)百分比曾保持在10%左右，后來(lái)就更少了。81年合并B&W公司后就放棄發(fā)展低速機(jī)了。表1-3-1低速柴油機(jī)發(fā)展情況B&W研制成功時(shí)間Sulzer研制成功時(shí)間Mitsubishi研制成功時(shí)間MAN研制成功時(shí)間VT2BF60RD57UEC-H79KZ-E64K-EF68RND68UEC-HA82KSZ70K-GF73RND-M75UEC-L83KSZ-A73L-GF76RLA77UEC-LAKSZ-B76L-GFC78RLB79UEC-LSKSZ-

9、BL77L-GFCA79RTA（直流掃氣）83KSZ-C/CL79L-GB/GBE81/82L-MC/MCE832中速機(jī)基本上均為四沖程筒狀活塞式增壓柴油機(jī)。中速機(jī)的廠家相當(dāng)多，這里僅能列舉最著名的幾家。 1） Wrtsil公司 2） S.E.M.T.（法國(guó)熱機(jī)研究學(xué)會(huì)）PC2-5PC2-6PC2-6B（缸徑D=400）；PC4PC4-2PC4-2B（缸徑D=570）。 3）MAN公司 4）Sulzer公司 5）大發(fā)公司6）MaK公司表1-3-2 國(guó)產(chǎn)柴油機(jī)命名代號(hào)的意義代號(hào)意義柴油機(jī)型號(hào)氣缸數(shù)氣缸直徑cm活塞行程cm二沖程船用增壓高增壓可倒轉(zhuǎn)十字頭第一次改進(jìn)第二次改進(jìn)V型機(jī)12V135ZC1213.5CZV6E150C615.0EC6250GZC625.0CZG8E350ZCD835.0ECZD6ESDZ43/82A64382EZDSA6ESDZ75/160B675160EZDSB3國(guó)產(chǎn)柴油機(jī)的命名方法國(guó)產(chǎn)柴油機(jī)型號(hào)由數(shù)字和表征柴油機(jī)特征的漢語(yǔ)拼音字頭組成。但中小型柴油機(jī)的型號(hào)也有例外，此時(shí)應(yīng)以產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)為準(zhǔn)。現(xiàn)將幾種主要型號(hào)列于表1-3-2。如前所述，柴油機(jī)是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，?/p>