船舶柴油機(jī)基本

1、第一章 柴油機(jī)工作循環(huán)和主要性能指標(biāo)1 和 kWr/min 7 年 從 D 40%效率e2船舶柴油機(jī) 23達(dá)年 世紀(jì) 。 第一章 柴油機(jī)工作循環(huán)和主要性能指標(biāo)3 型柴油機(jī)（輸出功率 年 x xx x 4船舶柴油機(jī)一、四沖程柴油機(jī)（非增壓）的工作原理圖 。S。積V 。SV DS2）4sDV 。cV 。aV V V VV圖 1-2-1 四沖程柴油機(jī)的基本結(jié)構(gòu)1）aVscsVccc圖 。 pc t c第一章 柴油機(jī)工作循環(huán)和主要性能指標(biāo)5圖 1-2-2 四沖程柴油機(jī)工作原理圖和p t bb 。6船舶柴油機(jī) 1 2 1256 34圖 1-2-3 四沖程柴油機(jī)正時(shí)圓圖 第一章 柴油機(jī)工作循環(huán)和主要性能指

2、標(biāo)7表 1-2-2 四沖程柴油機(jī)氣閥重疊角 二、二沖程柴油機(jī)的基本工作原理圖 1-2-4 二沖程柴油機(jī)工作原理圖8船舶柴油機(jī) 4 和 2 三、增壓柴油機(jī)的基本工作原理圖 圖 1-2-5 廢氣渦輪增壓四沖程柴油機(jī)工 8 2 管6 2 3第一章 柴油機(jī)工作循環(huán)和主要性能指標(biāo)9四、二沖程柴油機(jī)的換氣形式） ）所 圖 1-2-6 半回流掃氣示意圖 10船舶柴油機(jī) 1個(gè)示意圖 圖 1-2-8 排氣閥掃氣口直流掃氣形式示意圖 圖 1-2-9 ESDZ43/82B柴油機(jī)的正時(shí)圓圖第一章 柴油機(jī)工作循環(huán)和主要性能指標(biāo)11 p p了D越 從 D 。圖 1-2-10 氣口直流掃氣二沖程柴油機(jī)簡(jiǎn)圖12船舶柴油機(jī) 公

3、司 一、柴油機(jī)的優(yōu)點(diǎn) 1至45二、柴油機(jī)的類型。第一章 柴油機(jī)工作循環(huán)和主要性能指標(biāo)13圖 N 圖 1-3-1 筒狀活塞和十字頭式柴油機(jī)的構(gòu)造滑塊； VHV圖 1-3-2 直列式氣缸排列的柴油機(jī)14船舶柴油機(jī)圖 1-3-3 V型氣缸排列的柴油機(jī)三、幾種常用機(jī)型簡(jiǎn)介3個(gè) 年 公 LSK 。 公司 第一章 柴油機(jī)工作循環(huán)和主要性能指標(biāo)15 。表 1-3-1 國(guó)產(chǎn)柴油機(jī)命名代號(hào)的意義V氣缸數(shù)活塞行程二沖程船用增壓高增壓可倒轉(zhuǎn)型機(jī) CCCCZV66866EZZZZGEEEDDDSSA B 一、柴油機(jī)的兩種示功圖16船舶柴油機(jī) 圖 1-4-1 四沖程增壓柴油機(jī)的 p-V示功圖圖 1-4-2 四沖程非增壓

4、柴油機(jī)的 p-V示功圖中， 線 圖 圖 1-4-3 二沖程柴油機(jī)的 p-V示功圖 第一章 柴油機(jī)工作循環(huán)和主要性能指標(biāo)17 圖為 。ba 圖 1-4-4 四沖程柴油機(jī)的 示功圖二、柴油機(jī)的理想循環(huán)） p zX ptt。 18船舶柴油機(jī) 圖 1-4-5柴油機(jī)的四種理想循環(huán) 點(diǎn)1p a 在 a a 和o 換第一章 柴油機(jī)工作循環(huán)和主要性能指標(biāo)19Va0 Vcc表 1-4-1 柴油機(jī)理想循環(huán)的 和 pttptt1kpk 1 1k ( attk11pkp atttk1kpkpa k(tk1tt1p 1k(1( ak 1ttk1pVa zzpVccc p aa （1 tp zt。， p 圖 1-4-6

5、脈沖式廢氣渦輪增壓柴油機(jī)的理想循環(huán)圖tz t20船舶柴油機(jī)、 、 tt、綜合上述和對(duì) tz的 t p pp ztttp ap。t 圖 1-4-8 不變的 T-S圖q 相2 不111 q 2t 。t t pT z111 q 2tt 。t 三、柴油機(jī)的實(shí)際循環(huán)圖 1-4-9 最高壓力不變的 T-S圖第一章 柴油機(jī)工作循環(huán)和主要性能指標(biāo)21 p。tt圖 1-4-10 四沖程柴油機(jī)的換氣過(guò)程曲線圖k2k11k 22船舶柴油機(jī)程圖 B圖 1-4-11 二沖程柴油機(jī)的換氣過(guò)程曲線)B p bp p p rrbpp Krb R D ）)C第一章 柴油機(jī)工作循環(huán)和主要性能指標(biāo)23EE t2 fdt來(lái)1f t

6、與 t 12360nd dt 6ndt, 6011t2 fdt f)df( ) t 和t 26n12121 f)21 v vm V m aSsmmV VasaaSaV VvSs v v 14 32圖 1-4-12 各種因素對(duì) 的影響v p p p p 。aa0a24船舶柴油機(jī)nf2p Ka2 p va2 v v圖 2 1 v p avv v v v 3 4 之 b v vv r r 增vr vr v第一章 柴油機(jī)工作循環(huán)和主要性能指標(biāo)25 。vvp a32 。v r v v G Gr0GG）rr0 r r r r r rv G v0V G ss26船舶柴油機(jī)G V0VG V）0000Vvsss

7、 0V 0 p T p Tp 、00sskT 。k G G G G 1）a0r0r G 0G sG1 p VG ）aaa11 0rrapVsG ）sssVaVG G ， 10ss1p T ）as 11 p T vsarV 0V 1ss e1p T ）eas 11 p T esar e第一章 柴油機(jī)工作循環(huán)和主要性能指標(biāo)27 1 V V 1 V 1 1 c ）sVsesssscV V V =V ）sssss =v =v =vp p p a00p pakp =sa G s0G aGG1）00G G G 1sa0rr G skG 0G）kGs0 G p、kksT V G sssG V）kkG Vks

8、s sss是 s s k skss k28船舶柴油機(jī)2n 1n 1n 1kp T p T p T aaccaan 。1n 1n 1則n 1 n 11n 1n 1n 1n 1圖 1-4-14 實(shí)測(cè)示功圖 V p V p 、aacp V p V V 圖n nn11a1aacc p pn 1）caV Vacp p ）1ca第一章 柴油機(jī)工作循環(huán)和主要性能指標(biāo)29T T 1）cap T 。cc表 1-3-2 各種柴油機(jī)的 p 、T 、p 、T 值ccbb機(jī)型ccb壓縮比t t慢p p cz 為ee 不p c e e e1230船舶柴油機(jī)）1）。 和H 22 和H O22L L 00O和321 C H

9、OL ）0 4 28.93 C H O （ L0）0.21 4 L 0L 0L或L ，、0對(duì)L或 ）L0L 0第一章 柴油機(jī)工作循環(huán)和主要性能指標(biāo)31故L 0或L ）0。G faGGGL或L00 GaffGG0G L或）0G Laf00fG G G k00TGkG L）Tf0 ）Ts值 s T X X 32船舶柴油機(jī) H OM L ） 。0 4 32H O 4 32 p z p zpzp pzcp p p czz p z p zp z表 1-3-3 p 的統(tǒng)計(jì)值（）z機(jī)型非 增 壓增壓 ） T TX 。第一章 柴油機(jī)工作循環(huán)和主要性能指標(biāo)33Vz y zZ Vz cp V 8.314(M M

10、TzzTp V 8.314(LM TccTcVV zcT）m a xTcM MLMT）T V因此V 。zc ） n 。2n n n 222 n 234船舶柴油機(jī) n 2 n 2n 2n 2 n 2 p pn ）zbV V2bzp V zzp V bb (圖 b a p V p Vnn2b2zzb或 )e =VV bzpp b）zn2TT bz1n2表 p 和 T bb 一、動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)ieie ie第一章 柴油機(jī)工作循環(huán)和主要性能指標(biāo)35gig e圖 1-5-1 平均指示壓力 p 示意圖i pi Li pi Li 圖 1-5-2 面積儀L p FS Nm或 J）iiLiVpi2或 Pa）

11、SpPa；im ；2；Vm。S p i p p ii36船舶柴油機(jī)p p iip Vi h=ihiMp ）i V縱坐標(biāo)比 例，示 上 。p Vi L y y y y 圖 1-5-3 示功圖的作圖計(jì)算法1239 y 和 y 01 y yh y y y ）02129i h i p i表 1-5-1 p、p 值統(tǒng)計(jì)表ieppiep ，e p e達(dá) NiD2L ipS pVJ）4ii S第一章 柴油機(jī)工作循環(huán)和主要性能指標(biāo)37 N 為1pVnSN ）i60i1pViS60000N ）iip或 ；iV；S； V SC為N Cp ni ）ii pN i1 giiLi）Qi1LJ；iQ 。1 N GifN）

12、iG HfiukWh)；G；fH u H ；uN。i g iGg ikg/kWh）fNi g ii38船舶柴油機(jī)）g Hiiu 與 g ii N em N e N N =N -N 。meim N eMM nN M n）ee10001000 60 30000eeM m；e。 N m1（23 N mm N NmeiN N NN1）eimmNNNmiii mpNii mN m m圖 1-5-4 負(fù)荷對(duì)機(jī)械效率的影響第一章 柴油機(jī)工作循環(huán)和主要性能指標(biāo)39 0pi N N 。eim m m 。表 1-5-2 現(xiàn)代柴油機(jī)的機(jī)械效率值iem 四沖程,增壓,高速四沖程,增壓,中速二沖程,增壓,中速二沖程,增

13、壓,低速 pe p i p p eep ep e率 N nep V iS eeNeCni則p）e p mNmCnip m N =N -N p p =pp 圖 eimeeimp p eeN peN p由于 p eeimmiii40船舶柴油機(jī)p p ）eim p e g eehGg e）fNeG；fN。eeL Nee）QG Hfg Hee1uuLL L eiQ Q Leeim11ie g ee二、其它動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo) n n Cm n2Sn SnC ）60 30m C m C m C mC m第一章 柴油機(jī)工作循環(huán)和主要性能指標(biāo)41 h h三、重量和外形尺寸指標(biāo) g wG N weGg ）wNw

14、e。 N N VveNVN ）3ev= H四、排氣污染指標(biāo) X2 X當(dāng) p g 214g/(kW時(shí) 29g/(kW；eeX在 g =214g/(kW268g/(kW 25g/(kW14g/(kW；e42船舶柴油機(jī)在 g 268g/(kW 。eX 年 月 表 1-5-3 船舶柴油機(jī)排放限制XCO22 S 24個(gè) Q ：eQ N）ee QrQ (EG C( )T ( )Ta）rarTpmrpm；G ；TT；rT ；aCC( )rpm( )apm第一章 柴油機(jī)工作循環(huán)和主要性能指標(biāo)4327.59TC( )）aa28.96pmT T arT a Q wQ G C t t ) ）ww p 2 1G ；wC C pp