船用柴油機(jī)的發(fā)展與分類

1、1776年瓦特蒸汽機(jī) 1876年，德國(guó)人奧托第一次提出四沖程循環(huán)原理，發(fā)明了電點(diǎn)火的四沖程煤氣機(jī)(14%) 1880年，英國(guó)的D.clerk和J.Robson，以及德國(guó)人K.Benz等成功地開發(fā)了二沖程內(nèi)燃機(jī) 1892年德國(guó)工程師Rudolf Diesel申請(qǐng)了壓縮發(fā)火內(nèi)燃機(jī)專利 1897年在MAN公司制成第一臺(tái)實(shí)際使用的柴油機(jī)(壓燃式、空氣噴射、定壓燃燒)，其效率因可采用較大的壓縮比而比煤氣機(jī)有顯著提高 1904年柴油機(jī)首次用于船舶推進(jìn)裝置(29.4kw，260r/min)。 1927年在柴油機(jī)上正式使用了由R.Bosch發(fā)明的噴油泵(回油孔式)一噴油器噴射系統(tǒng)，代替了原需用7MPa壓縮空氣

2、噴油的空氣噴射系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了混合燃燒。 1926年瑞士人AJ Bachi設(shè)計(jì)了一臺(tái)廢氣禍輪增壓柴油機(jī)。1-3 船用柴油機(jī)的發(fā)展船用柴油機(jī)的發(fā)展與分類與分類一、船舶柴油機(jī)發(fā)展1 從空氣噴射到壓縮噴射1927年R.Bosch（回油孔式） 從非增壓到廢氣渦輪增壓1926年瑞士人AJ Bachi設(shè)計(jì)了一臺(tái)廢氣禍輪增壓柴油機(jī)。（重要的里程碑，第一次飛躍。） 從四沖程柴油機(jī)到二沖程柴油機(jī)單缸功率、大功率。 劣質(zhì)燃油在柴油機(jī)中的成功應(yīng)用提高經(jīng)濟(jì)性。（第二次飛躍。） 控制技術(shù)的成功應(yīng)用全電子控制的智能型柴油機(jī)。（2000年，瓦錫蘭公司的RT-Flex系列和MAN B&W的ME系列柴油機(jī)。）1. 柴油機(jī)發(fā)展

3、的重大階段2 1-3 船用柴油機(jī)的發(fā)展船用柴油機(jī)的發(fā)展與分類與分類 提高經(jīng)濟(jì)性的研究，包括燃燒、增壓、低摩擦、低磨損等的研究； 提高可靠性和全壽命經(jīng)濟(jì)性 電子技術(shù)在柴油機(jī)中的運(yùn)用 自動(dòng)遙測(cè)監(jiān)控系統(tǒng) 柴油機(jī)的研發(fā)采用虛擬技術(shù) 代用清潔燃料研究和低排放技術(shù)的實(shí)施2. 船舶柴油機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)3 1-3 船用柴油機(jī)的發(fā)展船用柴油機(jī)的發(fā)展與分類與分類 固定件氣缸蓋、氣缸體、氣缸套、機(jī)架、機(jī)座、主軸承等。 運(yùn)動(dòng)件活塞組件、連桿組件、曲軸、十字頭組件。 輔助機(jī)構(gòu)換氣機(jī)構(gòu)等。 輔助系統(tǒng)燃油、冷卻、潤(rùn)滑、操縱系統(tǒng)等。3、柴油機(jī)的基本組成4 氣缸蓋氣缸蓋氣缸套氣缸套活活 塞塞活塞桿活塞桿十字頭十字頭導(dǎo)導(dǎo) 板板

4、連連 桿桿曲曲 軸軸機(jī)機(jī) 座座機(jī)機(jī) 體體曲軸箱曲軸箱掃氣箱掃氣箱廢氣渦輪廢氣渦輪增壓器增壓器排氣閥排氣閥排氣管排氣管噴油器噴油器 采用長(zhǎng)行程或超長(zhǎng)行程 采用定壓渦輪增壓系統(tǒng)和高效率廢氣渦輪增壓器 增大壓縮比，提高最高爆發(fā)壓力pz 燃燒室部件普遍采用鉆孔冷卻結(jié)構(gòu) 采用旋轉(zhuǎn)式排氣閥及液壓式氣閥傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 采用可變噴油定時(shí)機(jī)構(gòu)VIT 采用薄壁軸承 曲軸上增設(shè)軸向減振器 焊接式曲軸 軸帶發(fā)電機(jī)PTO4、現(xiàn)代船用大型低速柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)7 焊接機(jī)座、焊接機(jī)架，鑄造缸體。焊接機(jī)座、焊接機(jī)架，鑄造缸體。雙貫穿螺栓聯(lián)結(jié)機(jī)座、機(jī)架和缸體；雙貫穿螺栓聯(lián)結(jié)機(jī)座、機(jī)架和缸體；鏈傳動(dòng)凸輪軸；鏈傳動(dòng)凸輪軸；液壓驅(qū)動(dòng)排氣閥；

5、液壓驅(qū)動(dòng)排氣閥；廋型缸套，水套冷卻；廋型缸套，水套冷卻；氣缸單排潤(rùn)滑；氣缸單排潤(rùn)滑；缸蓋鉆孔水冷；缸蓋鉆孔水冷；活塞頭油冷，供油采用套管結(jié)構(gòu)；活塞頭油冷，供油采用套管結(jié)構(gòu)；進(jìn)氣恒壓增壓；進(jìn)氣恒壓增壓；直流掃氣；直流掃氣；十字頭結(jié)構(gòu)，雙側(cè)導(dǎo)滑板；十字頭結(jié)構(gòu)，雙側(cè)導(dǎo)滑板；半組合式曲軸；半組合式曲軸；可選擇遙控操縱或機(jī)旁操縱；可選擇遙控操縱或機(jī)旁操縱；YMD-MANB&WS46MC-C和和YMD-MANB&WS50MC-C柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)特柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)點(diǎn)8 大型低速機(jī)5、提高經(jīng)濟(jì)性的研究的措施 提高最高爆發(fā)壓力Pmax及提高Pmax和平均有均壓力Pe的比值 采用定壓渦輪增壓系統(tǒng)和高效

6、率廢氣渦輪增壓器 提高行程缸徑比S/D、降低柴油機(jī)轉(zhuǎn)速 增大壓縮比 采用可變噴油定時(shí)(VIT)機(jī)構(gòu) 降低摩擦損失功提高機(jī)械效率 采用動(dòng)力渦輪系統(tǒng)(TCS) 軸帶發(fā)電機(jī)(PTO) 柴油機(jī)廢熱再利用 改進(jìn)噴射與燃燒技術(shù)9 輪機(jī)工程系JMI目前技術(shù)發(fā)展方向：經(jīng)濟(jì)性 可靠性 電子技術(shù) 排放控制 6. 在船舶動(dòng)力裝置中的地位及目前發(fā)展方向在船舶動(dòng)力裝置中占絕對(duì)的主導(dǎo)地位，目前占98%以上的份額主要造機(jī)公司：低速機(jī) MAN B&W公司 Wrtsil瑞士公司 三菱公司（日本） 中速機(jī) Wrtsil瑞士公司 MAN B&W公司610 輪機(jī)工程系JMI7. 柴油機(jī)的分類柴油機(jī)的分類 1.工作循環(huán)

7、：工作循環(huán)：四沖程柴油機(jī)和二沖程柴油機(jī) 2.增壓：增壓：增壓柴油機(jī)和非增壓柴油機(jī) 3.轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)速： 低速機(jī)：n 300 r/min Cm6 m/s 中速機(jī)： 300 n 1000 r/min Cm =69 m/s 高速機(jī)： n1000 r/min Cm 9 m/s 4.結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：筒形活塞柴油機(jī)和十字頭柴油機(jī) 5.氣缸排列：氣缸排列：直列式和V形柴油機(jī) 6.旋向：旋向：左機(jī)和右機(jī)（面對(duì)飛輪端，順時(shí)鐘(右旋)、逆時(shí)鐘(左旋)） 7.逆轉(zhuǎn)：逆轉(zhuǎn)：可逆轉(zhuǎn)和不可逆轉(zhuǎn)柴油機(jī)V型 機(jī) .swf11 輪機(jī)工程系JMIV型機(jī)和直列式機(jī)型機(jī)和直列式機(jī)13 世界首制最新型柴油機(jī)MAN-B&W S50MC

8、14 Sulzer 8RTA48T柴油機(jī) 15 國(guó)內(nèi)建造的功率最大的柴油機(jī)Sulzer7RTA84+EB 16 MAN B&W L16/24柴油機(jī)輪機(jī)工程系JMI補(bǔ)：船舶柴油機(jī)的型號(hào) 我國(guó)船用柴油機(jī)型號(hào)17 輪機(jī)工程系JMI Sulzer 柴油機(jī) MAN B&W柴油機(jī)補(bǔ)：船舶柴油機(jī)的型號(hào)18 輪機(jī)工程系JMI國(guó)產(chǎn)柴油機(jī) 1）低速柴油機(jī) 6ESDZ43/82B 2）中小型柴油機(jī) 6300ZC國(guó)外柴油機(jī) SULZER（NSD）- RD，RND，RLA，RTAMAN-B&W-MC, L-MC/MCE, S-MC-C三菱-UEC6補(bǔ)：船舶柴油機(jī)的型號(hào)19 輪機(jī)工程系JMI小結(jié)小結(jié)v 1. 柴油機(jī)的基本概念（定義、主要幾何名稱、分類和主要優(yōu)缺點(diǎn) 、基本結(jié)構(gòu)參數(shù)及基本