柴油机概述
一,定义:
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
二:历史
法国出生的德裔工程师鲁道夫,狄塞尔，在1897年研制成功可供实用的四冲程柴油机。
1)1905年制成第一台船用二冲程柴油机。
2)1922年，德国的博世发明机械喷射装置，逐渐替代了空气喷射。
3)二十世纪20年代后期出现了高速柴油机，并开始用于汽车。
4)二十世纪50年代，柴油机进入了专业化大量生产阶段。特别是在采用了废气涡轮增压技术以后，柴油机已成为现代
动力机械中最重要的部分。
三,分类
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（300～1000转／分）和低速（小于300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、车用柴油机、农业机械用柴油机、工程机械用柴油机、发电用柴油机、固
定动力用柴油机。
⑨按供油方式可分为机械高压油泵供油和高压共轨电子控制喷射供油。
⑩按气缸排列方式可分为直列式和V形排列,水平对置排列,W型排列,星型排列等.
11 按功率大少可分为小型（200）中型（200-1000）大型（1000-3000）特大（3000以上）
四,世界最大柴油机
瓦锡兰苏尔寿Wartsila-sulzer 14RT-flex96-C 配4台ABB TPL85增压器
两冲程4涡轮增压14缸柴油共轨电喷发动机单缸排气量1820升单杠功率7780马力总功率108920 马力整机重1300吨
最佳工况每小时耗油6400升
柴油机基本理论
1 无论结构简单还是复杂的柴油机，主要都是由下列机构和系统组成的:
1、曲柄连杆机构（包括：气缸体、曲轴、连杆、活塞、缸套、缸盖等零部件）。
2、配气机构（包括：凸轮轴、进排气门、挺柱、摇臂、所有传动齿轮及皮带轮等零部件）。
3、润滑系统（包括：机油泵、机油池、机油管道、机油滤等零部件）。
4、供油系统（包括：高压泵、喷油器、柴油虑、柴油管路等零部件）。
5、冷却系统（包括：水泵、风扇、散热器、冷却水管路等零部件）。
6、启动系统（包括：启动电机、充电发电机、电瓶等零部件）。、、
此外还有附属系统：
1、监控系统（包括：转速表、温度表、压力表以及相应的传感器等零部件）。
2、增压系统（包括：废气涡轮增压系统和机械增压系统）。
2发动机常用术语
1 上至点活塞在气缸里作往复直线运动时，当活塞向上运动到最高位置，即活塞顶部距离曲轴旋转中心最远的极限位
置，称为上止点TDC(Top Dead Center)。
2 下至点活塞在气缸里作往复直线运动时，当活塞向下运动到最低位置，即活塞顶部距离曲轴旋转中心最近的极限位
置，称为下止点BDC(Bottom Dead Center)。
3 活塞行程活塞从一个止点到另一个止点移动的距离，即上、下止点之间的距离称为活塞行程。一般用Ｓ表示，对应
一个活塞行程，曲轴旋转180°
4 曲轴半径曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离称为曲柄半径，一般用R表示。通常活塞行程为曲柄半径的两
倍，即S =2R 。
5 气缸工作容积活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积，称为气缸工作容积。一般用Vh表示：
6 燃烧室容积活塞位于上至点时,活塞顶部和气缸盖之间的容积Vc
7 发动机排量多缸发动机各气缸工作容积的总和，称为发动机排量。
8 压缩比压缩比(compression ratio)是发动机中一个非常重要的概念，压缩比表示了气体的压缩程度，它是气体压缩前
的容积与气体压缩后的容积之比值，即气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。一般用ε表示
9 工作循环每一个工作循环包括进气、压缩、作功和排气过程，即完成进气、压缩、作功和排气四个过程叫一个工作
循环。
3四冲程柴油机工作原理
柴油机的工作是由进气、压缩、燃烧膨胀和排气这四个过程来完成的，这四个过程构成了一个工作循环。。活塞走四个过程才能完成一个工作循环。
一. 进气冲程
第一冲程——进气，它的任务是使气缸内充满新鲜空气。当曲轴旋转肘，连杆使活塞由上止点向下止点移动，同时，利用与曲轴相联的传动机构使进气阀打开，外面空气充入气缸。
二. 压缩冲程
第二冲程——压缩。压缩时活塞从下止点间上止点运动，这个冲程的功用有二，一是提高空气的温度，为燃料自
行发火作准备：二是为气体膨胀作功创造条件。
三.燃烧膨胀冲程
第三冲程——燃烧膨胀。在这个冲程开始时，大部分喷入燃烧室内的燃料都燃烧了。燃烧时放出大量的热量，因此气体的压力和温度便急剧升高，活塞在高温高压气体作用下向下运动，并通过连秆使曲轴转动，对外作功。所以这一冲程又叫作功或工作冲程。
随着活塞的下行，气缸的容积增大，气体的压力下降，工作冲程在活塞行至下止点，排气阀打开时结束。
四. 排气冲程
第四冲程——排气。排气冲程的功用是把膨胀后的废气排出去，以便充填新鲜空气，为下一个循环的进气作准备。
当工作冲程活塞运动到下止点附近时，排气阀开起，活塞在曲轴和连杆的带动下，由下止点向上止点运动，并把废气排出气缸外排气冲程结束之后，又开始了进气冲程，于是整个工作循环就依照上述过程重复进行。由于这种柴油机的工作循环由四个活塞冲程即曲轴旋转两转完成的，故称四冲程柴油机。
由于进、排气阀都是早开晚关的；所以在排气冲程之末和进气冲程之初，活塞处于上止点附近时，有一段时间进、排气阀同时开起，这段时间用曲轴转角来表示，称为气阀重迭角
柴油机机构系统分析
一曲柄连杆机构（包括：气缸体、曲轴、连杆、活塞、缸套、缸盖等零部件）。
曲柄连杆机构是内燃机实现工作循环，完成能量转换的传动机构，用来传递力和改变运动方式。工作中，曲柄连杆机构在作功行程中把活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动，对外输出动力，而在其他三个行程中，即进气、压缩、排气行程中又把曲轴的旋转运动转变成活塞的往复直线运动。总的来说曲柄连杆机构是发动机借以产生并传递动力的机构。通过它把燃料燃烧后发出的热能转变为机械能
.组成
一曲柄连杆机构的主要零件可以分为三组，机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组。
1。机体组件机体是构成发动机的骨架，是发动机各机构和各系统的安装基础，机体组主要由气缸体、曲轴箱、气缸盖和气缸垫等零件组成。
A 气缸体气缸体内部铸有冷却水套和润滑油道等。
1，气缸体与油底壳安装平面的位置不同，通常把气缸体分为三种形式。（一般式气缸体，龙门式气缸体，）隧道式气缸体）
为了能够使气缸内表面在高温下正常工作，必须对气缸和气缸盖进行适当地冷却。冷却方法有两种，一种是水冷，另一种是风冷。
2。按照气缸的排列方式不同，气缸体还可以分成直列式，Ｖ型和对置式等
1 直列式排列发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置的
2 V型排列气缸排成两列，左右两列气缸中心线的夹角γ＜180°，称为Ｖ型发动机
3 对置式排列气缸排成两列，左右两列气缸在同一水平面上,即左右两列气缸中心线的夹角γ＝180°，称为对置式
*** 气缸套气缸直接镗在气缸体上叫做整体式气缸，
气缸套有干式气缸套和湿式气缸套两种。
1干式气缸套的特点是气缸套装入气缸体后,其外壁不直接与冷却水接触,而和气缸体的壁面直接接触，壁厚较薄，一般为1～3mm。
2 湿式气缸套的特点是气缸套装入气缸体后，其外壁直接与冷却水接触，气缸套仅在上
下各有一圆环地带和气缸体接触，
B. 曲轴箱(crankcase)
上曲轴箱与气缸体铸成一体,下曲轴箱用来贮存润滑油，并封闭上曲轴箱，故又称为油底壳
油底壳底部还装有放油螺塞，通常放油螺塞上装有永久磁铁，以吸附润滑油中的金属屑，减少发动机的磨损。在上下曲轴箱接合面之间装有衬垫，防止润滑油泄漏。
C. 气缸盖
气缸盖安装在气缸体的上面，从上部密封气缸水冷发动机的气缸盖内部制有冷却水套，缸盖下端面的冷却水孔与缸体的冷却水孔相通。利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。并构成燃烧室。缸盖上还装有进、排气门座，气门导管孔，用于安装进、排气门，还有进气通道和排气通道等
二活塞连杆组活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦等组成，
A. 活塞功用：活塞的功用是承受气体压力，并通过活塞销传给连杆驱使曲轴旋转，活塞顶部还是燃烧室的组成部分
构造：活塞可分为三部分，活塞顶部、活塞头部和活塞裙部。
1
B. 活塞环是具有弹性的开口环，有气环和油环之分。
功用：气环的是保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气，并且要把活塞顶部吸收的大部分热量传给气缸壁，由冷却水带走。
1.气环
气环开有切口，具有弹性，在自由状态下外径大于气缸直径，它与活塞一起装入气缸后，外表面紧贴在气缸壁上，形成第一密封面，被封闭的气体不能通过环周与气缸之间，便进入了环与环槽的空隙，一方面把环压到环槽端面形成第二密封面，同时，作用在环背的气体压力又大大加强了第一密封面的密封作用。
2.油环油环有普通油环和组合油环两种
（1）普通油环又叫整体式油环。
（2）组合环由上下两片侧轨环与中间的扩胀器组成，侧轨环用镀铬钢片制成，扩胀器的周边比气缸内圆周略大一些，可装侧轨环紧紧压向气缸壁。这种油环的接触压力高，对气缸壁面适应性好，而且
回油通路大，重量小，刮油效果明显。
C.活塞销
活塞销的功用是连接活塞和连杆小头，并把活塞承受的气体压力传给连杆
活塞销与活塞销座孔及连杆小头衬套孔的连接配合有两种方式：“全浮式”安装和“半浮式”安装。
“全浮式”安装，当发动机工作时，活塞销、连杆小头和活塞销座都有相对运动，
“半浮式”安装的特点是活塞中部与连杆小头采用紧固螺栓连接，活塞销只能在两端销座内作自由摆动，而和连杆小头没有相对运动。
D.连杆
功用是连接活塞与曲轴。连杆小头通过活塞销与活塞相连，连杆大头与曲轴的连杆轴颈相连。
三曲轴飞轮组
曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮和一些附件组成。
1.曲轴
曲轴是发动机最重要的机件之一
四缸四行程发动机的发火间隔角为720°/4＝180°，曲轴每转半圈(180°)作功一次，四个缸的作功行程是交替进行的，并在720°内完成，因此，可使曲轴获得均匀的转速，工作平稳柔和。
2. 飞轮
飞轮的主要功用是用来贮存作功行程的能量，用来对外传递动力
3. 曲轴扭转减振器
二配气机构配气机构是进、排气管道的控制机构，它按照气缸的工作顺序和工作过程的要求，准时地开闭进、排气门、向气缸供给新鲜空气并及时排出废气。四行程发动机都采用气门式配气机构。
1配气机构的型式
(1)气门布置方式
气门侧置式配气机构气门顶置式配气机构
(2) 凸轮轴布置方式（凸轮轴下置式，凸轮轴中置，凸轮轴上置）
(3) 凸轮轴传动方式(
（4）气门数目及气道布置
４、配气机构的组成
包括气门组和气门传动组
1、气门组
包括：气门、气门座、气门导管、气门弹簧、锁片、卡簧。
（1）气门功用：控制进、排气管的开闭
气门头部是一个具有圆锥斜面的圆盘，气门锥角一般为45 ，也有30 2）气门导管
（3）气门座
（4）气门弹簧功用：保证气门回位
（5）气门旋转机构
（6）锁片、卡簧锁片、卡簧
２、气门传动组
功用：传递凸轮轴→气门之间的运动
气门传动组包括，凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂气门间隙调整螺钉等。
（1）凸轮轴功用：控制气门的开启和关闭，每一个进、排气门分别有相应的进气凸轮和排气凸轮。
（2）挺柱挺柱的功用是将凸轮的推力传给推杆（或气门杆），并承受凸轮轴旋转时所施加的侧向力
（3）推杆
（4））摇臂摇臂实际上是一个双臂杠杆，将推杆传来的力改变方向，作用到气门杆端打开气门。
配气相位和气门间隙
1、配气相位(valve timing)（图3-18）
（1）定义：配气相位是用曲轴转角表示的进、排气门的开启时刻和开启延续时间
2）理论上的配气相位分析
理论上讲进、压、功、排各占180°，也就是说进、排气门都是在上、下止点开闭，延续时间都是曲轴转角180°3）实际的配气相位分析① 气门早开晚闭② 气门重叠③ 进、排气门的实际开闭时刻和延续时间
２、气门间隙
（1）定义：气门间隙是指气门完全关闭（凸轮的凸起部分不顶挺柱）时，气门杆尾端与摇臂或挺柱之间的间隙。
（2）作用：给热膨胀留有余地保证气门密封。
间隙过大：进、排气门开启迟后，缩短了进排气时间，降低了气门的开启高度，改变了正常的配气相位，使发动机因进气不足，排气不净而功率下降，此外，还使配气机构零件的撞击增加，磨损加快。
．间隙过小：发动机工作后，零件受热膨胀，将气门推开，使气门关闭不严，造成漏气，功率下降，并使气门的密封表面严重积碳或烧坏，甚至气门撞击活塞。
三柴油机燃油供给系统
第一节柴油机供给系的组成及燃料
柴油机采用高压喷射方法，。在压缩行程接近结束时，将柴油喷入气缸，直接在气缸内部形成混合气，借缸内
空气的高温自行发火燃烧
柴油机供给系统担负柴油供给和空气供给以及可燃混合气的形成、燃烧和废气的排出的任务。
１、组成
燃油供给装置：柴油箱、输油泵、柴油滤清器、
喷油泵、喷油器等。
空气供给装置：空气滤清器、进气管。
混合气形成装置：燃烧室。
废气排出装置：排气管、排气消声器
２、柴油
柴油是在533-623k的温度范围内，从石油中提炼出的碳氢化合物，含碳87%，氢12.6%和氧0.4%。柴油按凝点分为10,0,-10,-20,-35五个牌号，其凝点分别不高于10℃,0℃,-10℃,-20℃,-35℃。
牌号越高凝点越低。选用时，号数应比实际气温低5～10℃。
第二节可燃混合气的形成、燃烧及燃烧室
１、可燃混合气的形成与燃烧
柴油机可燃混合气的形成和燃烧都是直接在燃烧室内进行的。当活塞接近压缩上止点时,柴油喷入气缸,与高压高温的空气接触，混合，经过一系列的物理，化学变化才开始燃烧。
其主要特点是：
（1）燃料的混合和燃烧是在气缸内进行的。
（2）混合与燃烧的时间很短0.0017～0.004秒（气缸内）
（3）柴油粘度大，不易挥发，必须以雾状喷入。
（4）可燃混合气的形成和燃烧过程是同时，连续重叠进行的，即边喷射，边混合，边燃烧。
可燃混合气的形成与燃烧大体分四个时期
（1）备燃期从喷油开始→开始着火燃烧为止
（2）速燃期从燃烧开始→气缸内爆压出现时为止。
（3）缓燃期
（4）后燃期后燃期放出的热量不能充分利用来作功，很大一部分热量将通过缸壁散至冷却水中，或随废气排出，使发动机过热，排气温度升高，造成发动机动力性下降，经济性下降。因此，要尽可能地缩短后燃期
２、改善燃烧性能的途径
进气系统、燃油系统、燃烧室、燃料
根据可燃混合气的形成与燃烧过程得知柴油机要求：备燃期要短，速燃期压力升高要快才能使动力性、经济性好、工作柔和、不冒烟。
因为柴油挥发性差，混合时间短，要求混合均匀，燃烧完全就必须要求喷射压力高，雾化好，喷射质量要满足燃烧室形状的要求。
３、燃烧室
（1）定义：当活塞到达上止点时，气缸盖和活塞顶组成的密闭空间称为燃烧室。
（2）分类：分统一式燃烧室（直接喷射式燃烧室）和分隔式燃烧室（涡流室燃烧室和预燃室燃烧室两种）两大类分隔式燃烧室的常见型式有涡流室燃烧室和预燃室燃烧室两种。
（3）构造：缸盖底面是平的，活塞顶部下凹（ω型、浅盆型、球型、U型）
第三节喷油器
１、功用、要求与型式
功用：喷油器将喷油泵供给的高压柴油，以一定的压力，呈雾状喷入燃烧室。
要求：①雾化均匀
②具有一定的喷射压力和射程，及合适的喷注锥角
③断油迅速、无滴漏现象
２、喷油器的型式
目前采用的喷油器都是闭式喷油器，有孔式喷油器和轴针式喷油器两种。
1.喷油器体
2.调压螺钉
3.调压弹簧
4.回油管螺栓
5.进油管接头
6.滤芯
7.顶杆
8.针阀
9.针阀体
２、轴针式喷油器
构造：针阀下端的密封锥面以下还向下延伸出一个轴针，其形状有倒锥形和圆柱形，轴针伸出喷孔外，使喷孔成为圆环状的狭缝。一般只有一个喷孔,直径1～3mm，喷油压力较低12～14Mpa
第四节喷油泵
１、功用、要求、型式
功用：提高柴油压力，按照发动机的工作顺序，负荷大小，定时定量地向喷油器输送高压柴油。
要求：
（1）泵油压力要保证喷射压力和雾化质量的要求。
（2）供油量应符合柴油机工作所需的精确数量。
（3）保证按柴油机的工作顺序，在规定的时间内准确供油。
（4）供油量和供油时间可调正，并保证各缸供油均匀。
（5）供油规律应保证柴油燃烧完全。
（6）供油开始和结束，动作敏捷，断油干脆，避免滴油。
类型：车用柴油机的喷油泵按其工作原理不同可分为柱塞式喷油泵、喷油泵- 喷油器和转子分配式喷油泵
３、柱塞泵的泵油原理
柱塞头部圆柱面上切有斜槽，并通过径向孔、轴向孔与顶部相通，其目的是改变循环供油量；柱塞套上制有进、回油孔，均与泵上体内低压油腔相通，柱塞套装入泵上体后，应用定位螺钉定位。
柱塞头部斜槽的位置不同，改变供油量的方法也不同。
出油阀和出油阀座也是一对精密偶件，配对研磨后不能互换，出油阀是一个单向阀，在弹簧压力作用下，阀上部圆锥面与阀座严密配合，其作用是在停供时，将高压油管与柱塞上端空腔隔绝，防止高压油管内的油倒流入喷油泵内。
泵油原理
工作时，在喷油泵凸轮轴上的凸轮与柱塞弹簧的作用下，迫使柱塞作上、下往复运动，从而完成泵油任务，泵油过程可分为以下三个阶段。
第五节调速器
调速器是根据发动机负荷变化而自动调节供油量，从而保证发动机的转速稳定在很小的范围内变化。
调速器的型式：按功能分有两速调速器、全速调速器、定速调速器和综合调速器；按转速传感分有气动式调速器、机械离心式调速器和复合式调速器。
机械离心式调速器的工作原理
机械离心式调速器是根据弹簧力和离心力相平衡进行调速的，工作中，弹簧力总是将供油拉杆向循环供油量增加的方向移动；而离心力总是将供油拉杆向循环供油量减少的方向移动。当负荷减小时，转速升高，离心力大于弹簧力，
供油拉杆向循环供油量减少的方向移动，循环供油量减小，转速降低，离心力又小于弹簧力，供油拉杆又向循环供油量增加的方向移动，循环供油量增加,转速又升高,直到离心力和弹簧力平衡，供油拉杆才保持不变。这样转速基本稳定在很小的范围内变化。
反之当负荷增加时，转速降低，弹簧力大于离心力，供油拉杆向循环供油量增加的方向移动，循环供油量增加，转速升高，弹簧力又小于离心力，供油拉杆又向循环供油量减小的方向移动，循环供油量减小，转速又降低，直到离心力和弹簧力平衡。
第六节喷油提前角调节装置
１、喷油提前角
影响：喷油提前角的大小对柴油机影响极大，若其过大，将导致发动机工作粗暴；过小，最高压力和热效率下降，排气管冒白烟。
最佳喷油提前角：即在转速和供油量一定的条件下，能获得最大功率及最小燃油消耗率的喷油提前角。供油量越大，转速越高，则最佳喷油提前角越大；最佳喷油提前角还与发动机的结构有关。
２、供油提前角自动调节器（图5-20）
喷油提前角由喷油泵的供油提前角保证。为使最佳喷油提前角随转速升高而增大，近年来国内外车用柴油机常用机械离心式供油提前角自动调节器，可根据转速变化自动改变喷油提前角。
结构：（图5-20）
调节器位于联轴节和喷油泵之间。驱动盘与联轴节相连。驱动盘前端面压装两个销钉，两个飞块即套在此销钉上。飞块另一端各压装一个销钉，每个销钉上松套着一个滚轮和内座圈。筒状从动盘的毂部用半月键与喷油泵凸轮轴相连。从动盘两臂的弧形侧面与滚轮接触，平侧面压在两个弹簧上。弹簧另一端支于松套在驱动盘销钉上的弹簧座上。
４、喷油泵联轴节
四发动机润滑系统
第一节润滑系统概述
１、功用
．润滑作用：润滑运动零件表面，减小摩擦阻力和磨损，减小发动机的功率消耗；
．清洗作用：机油在润滑系内不断循环，清洗摩擦表面，带走磨屑和其它异物；
．冷却作用：机油在润滑系内循环还可带走摩擦产生的热量，起冷却作用；
．密封作用：在运动零件之间形成油膜，提高它们的密封性，有利于防止漏气或漏油；
．防锈蚀作用：在零件表面形成油膜，对零件表面起保护作用，防止腐蚀生锈；
．液压作用：润滑油还可用作液压油，如液压挺柱，起液压作用；
．减震缓冲作用：在运动零件表面形成油膜，吸收冲击并减小振动，起减震缓冲作用。
２、润滑方式
压力润滑利用机油泵,将具有一定压力的润滑油源源不断地送往摩擦表面。
飞溅润滑利用发动机工作时运动零件飞溅起来的油滴或油雾来润滑摩擦表面的润滑方式称为飞溅润滑。
润滑脂润滑发动机辅助系统中有些零件则只需定期加注润滑脂（黄油）进行润滑，
润滑油润滑油习惯上称为机油机油的粘度随温度变化而变化，温度高则粘度小，温度低则粘度大，
第二节润滑系的组成及油路
１、组成（图7-3）
润滑系一般由下列部件组成：
机油泵、机油盘、润滑油管，润滑油道、机油滤清器、机油散热器，各种阀、传感器，机油压力表，温度表。
１、机油泵
功用：提高机油压力，保证机油在润滑系统内不断循环２、机油滤清器
(1)集滤器
(2)机油粗滤器
a.金属片缝隙式粗滤器
b.纸质滤芯式机油粗清器
c. 锯末滤芯式机油粗滤清器
柴油机工作原理与构造 柴油机是一种内燃机，通过燃烧柴油来产生动力。相对于汽油机，柴 油机的工作原理和构造有所不同。 柴油机的工作原理： 柴油机利用高压和温度来点燃柴油并产生动力。在柴油机中，燃烧室 内的空气被压缩，使得空气的温度升高。当柴油喷入燃烧室时，由于燃高 温和高压的作用，柴油迅速氧化并燃烧。这种燃烧产生的高温高压气体推 动活塞运动，进而驱动发动机的工作。 柴油机的构造： 柴油机主要由燃烧室、气门、活塞、连杆、曲轴和燃油供应系统等部 分组成。 1.燃烧室：燃烧室是柴油机进行燃烧的空间。它通常位于活塞的上部，与气缸形成密闭的空间。燃烧室的形状和设计会影响燃烧过程的效率和排放。 2.气门：柴油机通过气门来控制空气和废气的进出。在进气冲程时， 进气门打开，使空气进入气缸；在排气冲程时，排气门打开，将废气排出。 3.活塞：活塞是柴油机内活动部件之一，位于气缸内。活塞会随着气 缸内压力的变化而上下运动，带动连杆和曲轴工作。 4.连杆：连杆将活塞的上下运动转换成曲轴的旋转运动。它连接活塞 和曲轴，通过连杆小头与活塞销连接，在曲轴衬套上的大头与曲轴销连接。
5.曲轴：曲轴是柴油机的主要动力输出部分。它通过连杆的连接，将 活塞产生的线性运动转换成旋转运动。曲轴上的曲轴箱通过凸轮和连杆分 别驱动活塞运动和气门开闭。 6.燃油供应系统：燃油供应系统的主要功能是将柴油喷入燃烧室。它 包括燃油箱、燃油过滤器、燃油泵、喷油嘴等部分。燃油泵将柴油加压后 喷入喷油嘴，喷油嘴将高压柴油雾化成微小颗粒并喷入燃烧室。 柴油机的工作原理和构造相对较复杂，但其燃油效率和扭矩输出较高，适合用于大型车辆和工业机械。通过不断的技术改进和优化设计，柴油机 在环境污染和燃油消耗方面也在不断改善。
船舶柴油机的工作原理 船舶柴油机是一种常用的动力装置，用于驱动船舶的运行。它采用柴油作为燃料，通过内燃机的工作原理将化学能转化为机械能，从而驱动船舶前进。本文将详细介绍船舶柴油机的工作原理。 一、船舶柴油机的基本构造 船舶柴油机由多个主要部件组成，包括气缸、活塞、曲轴、燃油系统、冷却系 统和润滑系统等。其中，气缸是柴油机的核心部件，用于容纳燃烧室。活塞则在气缸内上下运动，通过连杆与曲轴相连，将往复运动转化为旋转运动。燃油系统负责将燃油喷入燃烧室，冷却系统用于散热，润滑系统则提供润滑油，减少摩擦。 二、船舶柴油机的工作循环 船舶柴油机的工作循环主要包括四个过程：吸气、压缩、燃烧和排气。 1. 吸气过程：活塞向下运动，气缸内形成负压，进气门打开，将新鲜空气吸入 气缸。 2. 压缩过程：活塞向上运动，将进入气缸的空气压缩，使气体温度升高。 3. 燃烧过程：当活塞接近顶死点时，燃油被喷入燃烧室，与高温高压的空气混合，发生自燃反应，释放出大量的热能。 4. 排气过程：活塞再次向下运动，废气通过排气门排出气缸，同时进气门关闭。 三、船舶柴油机的燃油系统 船舶柴油机的燃油系统由燃油箱、燃油泵、喷油器等组成。燃油首先从燃油箱 中通过燃油管路输送至燃油泵，燃油泵将燃油加压后送至喷油器。喷油器根据活塞的位置和速度，将精确计量的燃油喷入燃烧室，形成可燃混合气。
四、船舶柴油机的冷却系统 船舶柴油机的冷却系统主要通过水冷方式进行。冷却水从船舶外部吸入，经过冷却器散热后，再通过水泵送入柴油机的冷却道路，冷却柴油机各个部件，吸收热量，保持柴油机的运行温度在适宜范围内。 五、船舶柴油机的润滑系统 船舶柴油机的润滑系统主要目的是减少各部件之间的摩擦和磨损，提高机械效率和使用寿命。润滑油通过油泵供给给各个部件，形成润滑膜，减少金属表面的直接接触，降低摩擦和磨损。 六、船舶柴油机的工作原理总结 船舶柴油机的工作原理可以总结为以下几点： 1. 吸气：活塞向下运动，气缸内形成负压，进气门打开，吸入新鲜空气。 2. 压缩：活塞向上运动，将空气压缩，提高气体温度。 3. 燃烧：燃油喷入燃烧室，与高温高压的空气混合，发生自燃反应，释放出热能。 4. 排气：活塞再次向下运动，将废气排出气缸。 船舶柴油机的工作原理基于内燃机的工作原理，通过循环的吸气、压缩、燃烧和排气过程，将燃料的化学能转化为机械能，驱动船舶前进。燃油系统、冷却系统和润滑系统等辅助系统的正常运行，保证了船舶柴油机的高效稳定工作。 以上是对船舶柴油机工作原理的详细介绍，希望能够满足您的需求。如有任何疑问，请随时向我提问。
汽油机柴油机的工作原理 汽油机和柴油机是两种常见的内燃机，其工作原理有所不同。下面将分别介绍汽油机和柴油机的工作原理。 一、汽油机的工作原理： 1.进气冲程：柱塞往下运动，活塞室体积扩大，气门打开，混合气（汽油和空气的混合物）通过进气阀进入气缸。 2.压缩冲程：柱塞往上运动，活塞室体积减小，气门关闭。在柱塞向上运动的同时，在汽缸顶部的火花塞产生火花，点燃混合气。 3.动力冲程：在压缩冲程的末尾，汽缸内燃烧的混合气推动柱塞向下运动，从而提供动力。此时，废气通过打开的排气阀排出。同时，进气阀再次打开，准备下一个气缸的进气。 汽油机的工作原理简单明了，主要通过可燃气体的燃烧释放能量，并将柱塞运动产生的力转化为机械能。 二、柴油机的工作原理： 1.进气冲程：柱塞往下运动，孔径较细的进气阀（进气门）打开，供油泵将燃油喷入气缸。与此同时，进气阀也通过活塞的运动关闭。 2.压缩冲程：柱塞开始往上运动，将进入气缸的燃油压缩至很高的压力和温度。由于柴油的压缩性比汽油更强，当柱塞接近上止点时，高温和高压将燃油点燃。 3.动力冲程：燃油的燃烧推动柱塞向下运动，从而提供动力。废气通过打开的排气阀排出。与此同时，进气阀再次打开，进入新的气缸供油。
与汽油机相比，柴油机通过更高压力和温度来点燃燃油，因此可以实 现更高的热效率和动力输出。 总结： 汽油机和柴油机的工作原理都是借助可燃气体的燃烧来提供动力的。 汽油机是通过电晕放电点燃混合气，而柴油机则是通过高压压缩点燃燃油。汽油机的点燃能力相对较差，因此转速上限低，功率也相对较小。而柴油 机由于压缩性强，可以实现更高的压缩比和更高的热效率，因此输出功率大，经济性好，适合用于大型车辆和工程机械等工况要求较高的场合。
柴油机的工作原理 柴油机是一种内燃机，它利用柴油燃料的燃烧来产生动力。其工作原理可以分 为四个基本步骤：进气、压缩、燃烧和排气。 1. 进气：柴油机通过进气门将空气引入气缸内。进气门打开时，活塞向下移动，气缸内的压力降低，外部大气压力将空气推入气缸。 2. 压缩：当活塞向上移动时，进气门关闭，气缸内的空气被压缩。在这个阶段，柴油机利用活塞的上升运动将气体压缩到非常高的压力和温度。 3. 燃烧：当活塞接近顶部时，柴油燃料通过喷油器喷入气缸。柴油燃料遇到高 温高压的空气时会自燃，产生火焰。这个火焰蔓延到气缸内，将燃料完全燃烧。 4. 排气：当活塞再次向下移动时，废气通过排气门排出气缸。排气门打开，废 气被推出气缸，为下一个工作循环的开始清空气缸。 柴油机的工作原理基于循环过程，称为“四冲程循环”。这个循环包括进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程，每个冲程都有特定的活塞运动和气门操作。 柴油机相比汽油机具有许多优点。首先，柴油机的热效率较高，能够更有效地 将燃料转化为动力。其次，柴油机的扭矩输出较大，适用于重载和高负荷工作。此外，柴油燃料的密度较高，能量含量丰富，使得柴油机的续航里程更长。 然而，柴油机也存在一些缺点。首先，柴油机的启动需要较高的压缩温度，因 此在低温环境下启动困难。其次，柴油机的噪音和振动较大，对舒适性有一定影响。此外，柴油机的排放物中含有一些有害物质，对环境造成一定的污染。 为了提高柴油机的性能和减少其对环境的影响，许多技术改进被应用于柴油机 的设计和制造中。例如，采用了高压共轨喷油系统和涡轮增压器等技术，可以提高燃烧效率和动力输出。此外，柴油机的排放系统也得到了改进，通过使用颗粒过滤器和氮氧化物催化转化器等装置，可以减少有害排放物的释放。
柴油机概述 一,定义: 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 二:历史 法国出生的德裔工程师鲁道夫,狄塞尔，在1897年研制成功可供实用的四冲程柴油机。 1)1905年制成第一台船用二冲程柴油机。 2)1922年，德国的博世发明机械喷射装置，逐渐替代了空气喷射。 3)二十世纪20年代后期出现了高速柴油机，并开始用于汽车。 4)二十世纪50年代，柴油机进入了专业化大量生产阶段。特别是在采用了废气涡轮增压技术以后，柴油机已成为现代 动力机械中最重要的部分。 三,分类 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（300～1000转／分）和低速（小于300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、车用柴油机、农业机械用柴油机、工程机械用柴油机、发电用柴油机、固 定动力用柴油机。 ⑨按供油方式可分为机械高压油泵供油和高压共轨电子控制喷射供油。 ⑩按气缸排列方式可分为直列式和V形排列,水平对置排列,W型排列,星型排列等. 11 按功率大少可分为小型（200）中型（200-1000）大型（1000-3000）特大（3000以上） 四,世界最大柴油机 瓦锡兰苏尔寿Wartsila-sulzer 14RT-flex96-C 配4台ABB TPL85增压器 两冲程4涡轮增压14缸柴油共轨电喷发动机单缸排气量1820升单杠功率7780马力总功率108920 马力整机重1300吨 最佳工况每小时耗油6400升
MAN-B&W 船舶柴油机原理和结构 (仅供参考) 编写：蒋爱民 2006年7月
第一章柴油机概述 柴油机基本工作原理 柴油机是内燃机的一种，是一种把燃油的热能转变为机械能的动力机械，柴油机也是一种热机。 柴油机的基本工作原理是：依靠活塞的运动对来自外界的新鲜空气进行压缩，使得气缸内空气的温度和压力大大提高。此时，通过喷油器，将柴油以雾化的形式直接喷入气缸内，雾化的柴油遇到高温、高压的压缩空气，立即发火燃烧（柴油不是靠外界火源点火，而是在高温条件下自行发火，燃油的自燃温度是210~270℃）。柴油燃烧产生高温、高压的燃气，燃气（工质）在气缸内膨胀推动活塞作往复运动，这样将燃油的热能转变为机械能。活塞的往复运动通过曲柄连杆机构，推动曲轴不断旋转，这样，将往复运动转化为旋转运动。 当然，如果曲轴通过轴系连接到螺旋桨，就能推动螺旋桨转动，螺旋桨转动产生的推力就能使船舶前进；如果曲轴或与曲轴连接的轴系连接发电机就能够发电。 总之，柴油机完成能量的转换必须经过进气、压缩、燃烧、膨胀和排气五个过程才能实现，由这五个过程组成的全部热力循环过程叫工作过程。包括进气、压缩、膨胀、排气等工作过程的周而复始的循环叫工作循环。 图1 柴油机工作过程示意图 比较：内燃机与外燃机 柴油机与汽油机、双燃料发动机发火方式 常用术语 上止点TDC：活塞在气缸内运动时能到达的最上端位置。 下止点BDC：活塞在气缸内运动时能到达的最下端位置。 活塞在最高位置(或最低位置)时，曲轴上的曲柄销也运转到最高位置(或最低位置)，这时活塞头，十字头，曲柄销，曲轴中心线都在同一个垂直平面内。 行程S：指活塞从上止点移动到下止点间的直线距离。它等于曲轴曲柄半径的两倍。活塞移动一个行程，相当于曲轴转动180度。 缸径D：气缸的内径 压缩室容积VC：活塞在气缸内上止点时，活塞顶上的全部空间（活塞顶、缸盖底部与气缸套内表面所包围的空间）容积，亦称气缸余隙容积。 气缸工作容积V h：活塞在气缸内从上止点移动到下止点时所扫过的容积。 气缸总容积Va：活塞在气缸内位于下止点时，活塞顶以上的气缸全部容积。显然：Va = VC + Vh 压缩比ε: 气缸总容积与压缩室容积之比，亦称几何压缩比。压缩比是柴油机的一个重
柴油发动机原理及结构介绍 一、柴油发动机的工作原理 1.进气：柴油发动机通过进气门，将空气引入气缸内。进气门一般位于气缸盖上，通过曲轴的运动来控制开启和关闭。 2.压缩：进气行程结束后，活塞开始向上运动，将进气的空气压缩到高压状态。柴油发动机的压缩比相较于汽油发动机更高，通常为15：1到25:1之间。 3.燃烧：当活塞接近顶点时，喷油器向气缸内喷入高压燃油雾化，并与高温高压空气混合。燃料的自燃温度较低，所以柴油发动机不需要火花塞点火，而是依靠高温高压空气自燃。 4.排气：燃烧完成后，废气通过排气门排出。排气门位于气缸盖上，通过曲轴的运动来控制开启和关闭。 二、柴油发动机的结构 1.进气系统：进气系统由进气管、进气门、进气滤清器等组成，主要用于将空气引入发动机。同时，进气系统还包括增压器或涡轮增压器，用于增加进气气流的压力和密度，提高发动机的效率。 2.燃油系统：燃油系统负责将柴油喷入气缸中进行燃烧。燃油系统包括燃油泵、喷油器、燃油滤清器等。燃油泵负责将柴油从燃油箱中抽取并压力增加，然后通过高压油管输送给喷油器。喷油器将高压燃油喷入气缸中，形成可燃的雾化燃料。
3.气缸和活塞：柴油发动机通常具有多个气缸，每个气缸内有一个活塞。活塞在气缸内上下运动，通过连杆将动力传递给曲轴。气缸内的活塞、气缸套、气门等都是由耐磨耗材料制成，以承受高压和高温的工作环境。 4.曲轴机构：柴油发动机的曲轴机构通过活塞和连杆将气缸的直线运 动转化为曲轴的旋转运动。曲轴由多个连杆与曲轴销连接而成，曲轴的旋 转运动通过凸轮轴驱动气门开关等其他系统运动，实现发动机的各项功能。 总结：柴油发动机通过高压高温空气和燃料的混合燃烧，实现了能量 的转化和传递。它相较于汽油发动机，具有燃油效率高、扭矩大、持久耐 用等优点，被广泛应用于各种车辆和机械设备中。柴油发动机的结构复杂，由多个系统组成，各个部件的协调工作使其能够稳定可靠地运行。
柴油机做功原理 柴油机是一种利用柴油燃烧产生高温高压气体，驱动活塞进行往复运动，从而做功的内燃机。它以柴油为燃料，在高温高压条件下燃烧，将化学能转化为机械能，实现能量的转换。 柴油机的工作过程可以分为四个基本过程：进气、压缩、燃烧和排气。 进气过程。柴油机通过进气门吸入新鲜空气，进入气缸内。进气门打开时，活塞正在下行，汽缸内的压力低于大气压，空气通过进气道和进气门进入气缸。进气门关闭后，活塞开始上升，气缸内的空气被压缩。 接下来是压缩过程。当活塞上升时，气缸内的空气被压缩，使其体积减小，同时温度和压力升高。柴油机的压缩比一般较高，一般为16:1到20:1，这意味着气缸内的空气被压缩到较小的体积，使其温度升高到燃烧柴油的点火温度。 然后是燃烧过程。在压缩末期，柴油喷油器将柴油喷入气缸，并与高温高压空气混合。由于柴油具有较高的点火温度，不需要使用火花塞点火，而是依靠高温高压气体的作用，使柴油自燃。柴油的自燃会产生大量的热能，使气缸内的温度和压力迅速增加，产生高压高温的气体。
最后是排气过程。燃烧后的废气通过排气门排出气缸。排气门打开时，活塞正在下行，废气随着活塞的运动被排出气缸。排气门关闭后，活塞开始上升，准备进入下一个工作循环。 柴油机的功率主要取决于燃烧过程的热能转化效率。高效的燃烧能够使燃料充分燃烧，释放更多的热能，从而提高功率输出。为了提高燃烧效率，柴油机采用了一系列的技术手段，如喷油系统、进气增压系统和冷却系统等。 喷油系统通过控制柴油的喷射时间、喷射量和喷射角度，使柴油能够充分燃烧。进气增压系统可以增加气缸内的进气密度，提高燃烧效率。冷却系统可以降低气缸的温度，减少热损失。 总结一下，柴油机以柴油为燃料，通过进气、压缩、燃烧和排气四个基本过程，将化学能转化为机械能。它具有高效、可靠、经济的特点，在汽车、船舶、发电等领域得到广泛应用。随着技术的不断进步，柴油机正朝着更高效、更环保的方向发展，为人们提供更加便捷和可靠的动力来源。
柴油机结构及工作原理 柴油机是一种内燃机，它使用柴油作为燃料，在高压下通过压燃来完成燃烧过程，进而驱动发动机工作。下面将详细介绍柴油机的结构及工作原理。 一、柴油机的结构 柴油机由以下几个主要部分组成： 1.气缸：柴油机通常具有多个气缸，用于容纳活塞，燃料喷射器等部件。 2.活塞：活塞是柴油机的一个重要部件，它在气缸内进行上下运动，通过连杆连接曲轴来转化活塞的线性运动为转动力。 3.气缸盖：气缸盖位于气缸的顶部，通常具有入气口、排气口和燃料喷射器装置等部件。 4.曲轴：曲轴是柴油机的动力输出轴，它通过连杆与活塞相连，并将活塞的上下运动转化为旋转运动。 5.连杆：连杆连接了曲轴和活塞，将活塞的线性运动转化为曲轴的旋转运动。 6.燃料系统：燃料系统由燃油箱、燃油泵、燃油滤清器、喷油嘴等组成，用于将燃油输送到气缸内进行燃烧。 7.空气进气系统：空气进气系统负责将空气引入到气缸内，通常包括进气管道、进气滤清器和增压装置等部件。
8.排气系统：排气系统用于排出燃烧产生的废气，通常包括排气管道 和消声器等部件。 9.冷却系统：冷却系统用于保持柴油机的工作温度在合适的范围内， 通常包括水泵、散热器和冷却液等部件。 二、柴油机的工作原理 柴油机的工作原理可以分为四个循环阶段：进气、压缩、燃烧和排气。下面将对每个阶段进行详细介绍。 1.进气阶段：柴油机的进气阶段与汽油机类似，通过进气门将空气引 入气缸。在进气阶段，活塞向下运动，气缸内的压力降低，使气缸内的空 气通过进气门进入气缸。 2.压缩阶段：在活塞上行过程中，进气门关闭，曲轴继续旋转，推动 活塞向上运动，将气缸内的空气压缩。气缸内的压力和温度随着活塞的上 行而增加。 3.燃烧阶段：当活塞上行到顶点时，燃油喷射器通过高压燃油喷射将 燃油喷入气缸。燃油与高温高压的空气混合，并自动点燃，燃烧产生的高 温高压气体推动活塞向下运动。这个过程是通过燃油的自燃特性来实现的，不需要点火器。 4.排气阶段：当活塞再次上行时，曲轴继续旋转，活塞将燃烧后的废 气排出气缸，通过排气门排出。然后，活塞再次向下运动，进入下一个循 环的进气阶段。 以上就是柴油机的结构及工作原理的详细介绍。柴油机通过高压燃油 喷射和自燃的方式实现燃烧，具有功率输出大、燃油经济性好等优点，广 泛应用于各种大型车辆和机械设备中。
四冲程柴油机的工作原理
柴油机的工作是由进气、压缩、燃烧膨胀和排气这四个过程来完成的，这四个过程构成了一个工作循环。活塞走四个过程才能完成一个工作循环的柴油机称为四冲程柴油机。现对照上面的动画了说明它的工作理原。 一. 进气冲程 第一冲程——进气，它的任务是使气缸充满新鲜空气。当进气冲程开始时，活塞位于上止点，气缸的燃烧室中还留有一些废气。 当曲轴旋转肘，连杆使活塞由上止点向下止点移动，同时，利用与曲轴相联的传动机构使进气阀打开。 随着活塞的向下运动，气缸活塞上面的容积逐渐增大：造成气缸的空气压力低于进气管的压力，因此外面空气就不断地充入气缸。
进气过程中气缸气体压力随着气缸的容积变化的情况如动画所示。图中纵坐标表示气体压力P，横坐标表示气缸容积Vh(或活塞的冲S)，这个图形称为示功图。图中的压力曲线表示柴油机工作时，气缸气体压力的变化规律。从土中我们可以看出进气开始，由于存在残余废气，所以稍高于大气压力P0。在进气过程中由于空气通过进气管和进气阀时产生流动阻力，所以进气冲程的气体压力低于大气压力，其值为0.085～0.095MPa，在整个进气过程中，气缸气体压力大致保持不变。当活塞向下运动接近下止点时，冲进气缸的气流仍具有很高的速度，惯性很大，为了利用气流的惯性来提高充气量，进气阀在活塞过了下止点以后才关闭。虽然此时活塞上行，但由于气流的惯性，气体仍能充人气缸。 二. 压缩冲程 第二冲程——压缩。压缩时活塞从下止点间上止点运动，这个冲程的功用有二，一是提高空气的温度，为燃料自行发火作准备：二是为气体膨胀作功创造条件。当活塞上行，进气阀关闭以后，气缸的空气受到压缩，随着容积的不断细小，空气的压力和温度也就不断升高，压缩终点的压力和湿度与空气的压缩程度有关，即与压缩比有关，一般压缩终点的压力和温度为：Pc＝4～8MPa,Tc＝750～950K。 柴油的自燃温度约为543—563K，压缩终点的温度要比柴油自燃的温度高很多，足以保证喷入气缸的燃油自行发火燃烧。 喷入气缸的柴油，并不是立即发火的，而且经过物理化学变化之后才发火，这段时间大约有0.001～0.005秒，称为发火延迟期。因此，要
船舶柴油机的工作原理 船舶柴油机是一种内燃机，通过燃烧柴油燃料来产生动力，驱动船舶进行推进。它是船舶的主要动力装置之一，具有高效率、可靠性和经济性的特点。本文将详细介绍船舶柴油机的工作原理。 一、基本构造 船舶柴油机由气缸、活塞、连杆、曲轴、气门、燃油系统、冷却系统、润滑系 统等组成。 1. 气缸和活塞：船舶柴油机通常具有多个气缸，每个气缸内安装有活塞。气缸 是燃烧室，活塞在气缸内上下运动，通过连杆与曲轴相连，将燃烧产生的能量转化为机械能。 2. 连杆和曲轴：连杆连接活塞和曲轴，将活塞的上下运动转化为曲轴的旋转运动。曲轴是船舶柴油机的主要动力输出轴，通过传动装置将能量传递给推进装置。 3. 气门：气门是控制燃油进入和废气排出的装置。船舶柴油机通常具有进气门 和排气门，它们的开启和关闭由凸轮轴控制。 4. 燃油系统：燃油系统负责将柴油燃料从燃油箱输送到燃烧室。燃油系统包括 燃油泵、喷油器和燃油滤清器等组件。 5. 冷却系统：冷却系统用于降低船舶柴油机的温度，防止过热。冷却系统通常 由水泵、散热器和水箱组成。 6. 润滑系统：润滑系统负责给船舶柴油机的各个运动部件提供润滑油，减少摩 擦和磨损。润滑系统包括油泵、油滤器和油冷却器等组件。 二、工作过程 船舶柴油机的工作过程主要包括进气、压缩、燃烧和排气四个阶段。
1. 进气：当活塞向下运动时，气缸内的气门打开，新鲜空气通过进气道进入气缸。进气道内通常安装有空气滤清器，用于过滤空气中的杂质。 2. 压缩：当活塞向上运动时，气门关闭，气缸内的空气被压缩。这个过程使得气缸内的压力和温度升高。 3. 燃烧：当活塞接近顶点时，燃油喷射系统将柴油燃料喷入气缸，与压缩空气混合。在高温高压的条件下，燃油发生自燃，产生爆炸燃烧。燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动，同时驱动曲轴旋转。 4. 排气：当活塞再次接近底点时，排气门打开，燃烧产生的废气通过排气道排出气缸。废气中含有大量的热能，可以通过热交换器回收利用。 三、燃油系统工作原理 船舶柴油机的燃油系统起到输送燃料、喷射燃料和调节燃油供应的作用。 1. 燃油输送：燃油从燃油箱通过燃油泵被抽送到高压燃油管路中。燃油泵通常由凸轮轴驱动，通过机械运动将燃油推送到喷油器。 2. 燃油喷射：喷油器负责将燃油喷入气缸，与压缩空气混合。喷油器由喷嘴和喷油嘴组成，通过高压燃油将燃料雾化成细小颗粒，以便更好地与空气混合燃烧。 3. 燃油供应调节：船舶柴油机的燃油供应需要根据负荷变化进行调节。燃油供应调节器通过控制燃油泵的工作量和喷油器的喷油量，实现燃油供应的精确控制。 四、冷却系统工作原理 船舶柴油机的冷却系统用于降低发动机的温度，保持发动机在适宜的工作温度范围内。 1. 冷却水循环：冷却系统通过水泵将冷却水从水箱抽送到发动机内部，然后经过散热器散热，冷却水再次回到水箱循环。冷却水循环过程中，冷却水吸收发动机产生的热量，将其带走。
柴油发动机结构原理完全版 1.气缸和活塞：柴油发动机通常具有多个气缸，每个气缸包含一个活塞。活塞通过连杆与曲轴相连。活塞在上下往复运动时会改变气缸的容积。 2.曲柄机构：曲柄机构由曲轴和连杆组成。当活塞运动时，活塞通过 连杆使曲轴旋转，从而将活塞的线性运动转换为旋转运动。 3.进气系统：柴油发动机的进气系统包含进气道、进气门、进气歧管 和增压器（如果有）。进气门通过开关控制进入每个气缸的空气流量，而 增压器可以增加气缸进气压力，提高发动机的效率。 4.燃油系统：柴油发动机的燃油系统包括燃油箱、燃油泵、喷油器和 燃油滤清器。燃油从燃油箱中被抽送到高压燃油泵，然后进入喷油器。喷 油器将燃油以高压喷射到气缸内，形成细小的燃油雾化。 5.压缩系统：柴油发动机的压缩系统包括活塞、气缸头和气缸壁。当 活塞向上运动时，气缸内的空气被压缩，空气温度升高。这将导致高压、 高温的环境，为燃油的燃烧提供条件。 6.点火系统：柴油发动机的点火系统不同于汽油发动机，它没有点火塞。柴油发动机通过压缩空气使燃油着火，而不是通过火花点燃混合物。 因此，柴油发动机没有点火系统。 7.冷却系统：柴油发动机的冷却系统用于控制发动机温度。冷却系统 由水泵、散热器和水套组成。水泵将冷却液循环流经发动机，冷却发动机 的热量，然后通过散热器散发到周围环境中。
8.排气系统：柴油发动机的排气系统用于排出燃烧产生的废气。排气 系统包括排气歧管、排气管和消声器。废气由排气歧管收集，然后通过排 气管排出，最后由消声器消除噪音。 9.润滑系统：柴油发动机的润滑系统用于减少活塞与气缸壁之间的摩擦，以及其他旋转部件之间的摩擦。润滑系统包括油泵、滤清器和油底壳。油泵将润滑油送至发动机各部位，油过滤器用于过滤杂质，而油底壳用于 储存和分配润滑油。 以上就是柴油发动机的结构原理，它通过压缩空气使柴油燃油着火， 产生热能驱动发动机工作。柴油发动机具有高效、经济、可靠性强等特点，在农业、运输、工程机械等领域得到广泛应用。
柴油机的基本工作原理论文 柴油机是以柴油作燃料的压燃式内燃机。工作时，空气在气缸内被压缩而产生高温，使喷入的柴油自行着火燃烧，产生高温、高压的燃气，燃气膨胀推动活塞作功，将热能转变为机械功。柴油机的工作循环由进气、压缩、喷油着火燃烧、膨胀作功和排气等过程组成。这些过程可以由四冲程柴油机来实现，也可由二冲程柴油机来实现。 一、四冲程柴油机（非增压）的工作原理 图1-2-1所示是四冲程柴油机的基本结构图。工作时活塞作往复直线运动，曲轴作旋转运动。活塞改变运动方向瞬时的位置称止点（死点），止点处的活塞瞬时运动速度为零。离曲轴中心最远时的止点称上止点（T.D.C.），最近时的止 点称下止点（B.D.C.）。 曲柄销中心与主轴颈中心之间的距离称曲柄半径R 。 连杆大、小端中心间的距离称连杆长度L 。 上、下止点间的距离称活塞行程（冲程）S 。活塞行 程等于曲柄半径的两倍，即S =2R 。 活塞在上、下止点间移动所扫过的容积称气缸工作容 积V S 。 S D V s ?=24 π （1-2-1） 式中，D 为气缸直径（缸径）。 活塞位于上止点时活塞顶与气缸盖之间的气缸容积，称燃烧室容积（压缩室容积、余隙容积）V c 。 气缸总容积V a 与燃烧室容积之比称压缩比ε。 c s c c s c a V V V V V V V +=+==1ε （1-2-2） 显然压缩比是一个几何概念，它与柴油机的转速无 关。 用四个行程（曲轴回转两转）完成一个工作循环的柴油机称四冲程柴油机。 图1-2-2是四冲程柴油机的工作原理简图。图的上部表示四个行程中活塞、连杆、曲轴及气阀的相对位置。图的下部表示相对应的气缸内气体压力随气缸容积的变化情况，称p-V 示功图。 1．进气行程 活塞从上止点下行，进气阀打开。由于活塞下行的抽吸作用，新鲜空气充入气缸。为了能充入更多的空气，进气阀一般在上止点前提前开启 （曲柄位于点1），在下止点后延迟关闭（曲柄位于点2），气阀开启的延续角（图中阴影线部分）约为220?～250?CA 。 图1-2-1 四冲程柴油机的基本结构
柴油机的工作原理 柴油发动机工作原理 将能量转化为机械能的机器称为发动机。根据能源的不同，各种发动机可分为：风力 涡轮机（以下简称风力涡轮机）；液压发动机（简称液压发动机）；热机等将燃料燃烧产 生的热能转化为机械能的发动机统称为热机，如蒸汽机、柴油机等。根据燃料燃烧过程的 位置，热机可分为外燃式发动机和内燃式发动机。燃料在发动机外部燃烧的热机被称为外 部内燃机。例如蒸汽机（往复式）、蒸汽轮机（旋转式）等。燃料直接在发动机内部燃烧 的热机称为内燃机。如柴油机、汽油机、天然气发动机等。 内燃机就是利用燃料燃烧后产生的热能来做功的。柴油发动机是一种内燃机，它是柴 油在发动机汽缸内燃烧，产生高温高压气体，经过活塞连杆和和曲轴机构转化为机械动力。 一、活塞式内燃机的工作原理 把柱塞装在一个一端封闭的圆筒内，柱塞顶面与圆筒内壁构成一个封闭空间，如果用 一个推杆将柱塞和一个轮子连接起来，则柱塞移动时，便通过推杆推动轮子旋转，从而把 空气所得到的热能转化为推动轮子旋转的机械能。内燃机的工作过程，就是按照一定的规律，不断地将燃料和空气送入气缸，并在气缸内着火燃烧，放出热能。燃气在吸收热能后 产生高温高压，推动着活塞作功，将热能转化为机械能。它是由一个独立的发动机所构成。工作时燃料和空气直接送到发动机的气缸内部进行燃烧，放出热能，形成高温、高压的燃气，推动活塞移动。然后通过曲柄连杆机构对外输出机械能。1.气缸体2.喷油器3.进气 门4.排气门5.活塞6.连杆7.曲轴 二、内燃机的机械传动机构在往复式内燃机中，曲柄连杆机构的作用是将活塞的往 复直线运动转化为曲轴的旋转运动，从而实现热能和机械能的相互转换。它由活塞1、连 杆3和曲轴4组成。活塞只能沿气缸沿直线前后移动。曲轴由两个中心线呈直线的轴组成。其中一根轴安装在主体的中心孔内，称为主轴。主轴只能绕其在机体座孔内的中心线旋转。另一根轴通过曲柄与主轴相连，称为连杆轴。它绕主轴旋转。连杆为两端开孔的直杆，一 端与活塞连接；另一端与连杆轴相连，连杆轴随着活塞的移动和曲轴的旋转而摆动。当活 塞前后移动时，曲轴通过连杆绕主轴中心推动，产生旋转运动。活塞的运动和曲轴的旋转 是相互关联的。因此，活塞的移动位置与曲轴的旋转位置相对应。 三、单缸四冲程柴油机工作原理活塞连续运行四个冲程（即曲轴旋转两周）的过程中，完成一个工作循环（进气―压缩―燃烧膨胀―排气）的柴油机，叫做四冲程柴油机。 为了更清楚地显示气缸内气体压力随体积的变化，图1-6-5显示了单缸四冲程柴油机 的示功图。在图中，横坐标表示气缸容积，横坐标表示气缸的绝对压力。图中的水平虚线 表示绝对压力为大气压力（即1kg/cm2）。VC和VH分别代表燃烧室容积和气缸工作容积。通过比较单缸四冲程柴油机的工作过程图和示功图（9指非增压柴油机），描述了其工作 过程。
柴油发动机的工作原理 柴油机是以柴油作燃料的压燃式内燃机。工作时，空气在气缸内被压缩而温度升高， 定时喷入气缸的柴油自行着火燃烧，产生高温、高压的燃气，燃气膨胀推动活塞做功，将 热能转变为机械功。柴油机的工作循环由进气、压缩、喷油着火燃烧、膨胀做功和排气等 过程组成。这些过程可以由四冲程柴油机来实现，也可由二冲程柴油机来实现。 （一）四冲程柴油机（非增压）的基本工作原理 用四个行程，曲轴调头两周顺利完成一个工作循环的柴油机表示四冲程柴油机。工作 时活塞并作往复直线运动，曲轴并作转动运动。活塞发生改变运动方向的瞬时边线称止点（死去点），终了点处的活塞瞬时运动速度为零。距曲轴中心最北的止点称横移点，最近 的止点称VTD点。 1．进气行程 活塞从横移点上行，入气阀关上。由于活塞上行的穿刺促进作用，新鲜空气压入气缸。为了能够压入更多的空气，入气阀通常在横移点前提前打开，在VTD点后延后停用，入气 阀打开的沿袭角度约为220-250度。2．放大行程 活塞从下止点上行，进、排气阀均关闭。上行的活塞对缸内的空气进行压缩，使其温 度和压力均不断升高。压缩终点的压力约为3-6mpa,温度约为500-700℃，在上止点（压 缩终点）附近，燃油经喷油器以雾化的状态喷入燃烧室，并在高温高压空气的作用下，开 始自行发火燃烧。3．膨胀行程 活塞由横移点向上运动，入、排气阀均停用。在此行程的初期，冷却仍在稳步猛烈地 展开，并使缸内的压力和温度都急剧增高，其最大值分别仅约6-9mpa,和1500-2000℃左右。高温高压 燃气膨胀推动活塞下行做功，在上止点后某一时刻，燃烧基本结束，燃气继续膨胀做功。当活塞到达下止点前某一时刻，排气阀开启，排气过程开始。此时，气缸内的压力约 为0.2-0.5mpa,温度600-700℃。活塞则继续下行到下止点。4.排气行程 活塞在曲轴助推下由VTD点向上运动，排气阀稳步打开着，下行的活塞将气缸内的废 气私自拉扯过来。为了同时实现充份排气和增加排气过程中所消耗的功，排气阀不但在VTD点前提前打开，而且必须在排气行程完结的横移点后才停用。排气阀打开的沿袭角度230-260度。 在四冲程柴油机中，要经历进气、压缩、膨胀、排气等四个行程才完成一个工作循环；与此相应的是曲轴回转两转，即+!$/曲轴转角。而且，在四个行程中，只有膨胀行程才做功，其余三个行程都要消耗功。因此，在单缸柴油机中，必须有一个足够大的飞轮来供给 这三个行程所需的能量，而在多缸柴油机中，则借助于其他气缸膨胀做功过程来供给。
柴油机结构 一、发动机的工作原理 发动机的功能是将燃料在气缸内燃烧使其热能转换成机械能，从而输出动力。能量的转换是通过不断地依次反复进行“进气—压缩—做功——排气” 四个连续过程来实现的，每进行这样一个连续过程就叫做一个工作循环。 1、进气冲程—活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动，此时排气门 关闭，进气门开启。活塞移动的过程中，气缸内的容积逐渐增大，形 成一定的真空度，于是经过虑芯的空气通过进气门进入气缸。直至活塞到达下止点时，进气门关闭，停止进气。 2、压缩冲程—进气冲程结束时，活塞在曲轴的带动下，从下止点向 上止点运动，气缸容积逐渐减小，由于进排气门均关闭，气体被压缩，气缸内温度上升，直至活塞到达上止点时，压缩结束。 3、做功冲程—在压缩冲程末，高压油嘴喷出高压燃油与空气混合， 在高温、高压下混合气体迅速燃烧，使气体的温度、压力迅速升高而 膨胀，从而推动活塞由上止点向下止点运动，再通过连杆驱动曲轴转动做功，至活塞到下止点时，做功结束。 4、排气冲程—在做功冲程结束时，排气门被打开，曲轴通过连杆推 动活塞由下止点向上止点运动，废气在自身剩余压力和活塞的推力作 用下，被排出气缸，直至活塞到达上止点时，排气门关闭，排气结束。排气冲程终了时由于燃烧室容积存在，气缸内还存少量废气，气体压力也因排气门和排气管的阻力而仍高于大气压。
二、发动机的总体构造 柴油机由两大机构四大系统组成。 1、柄连杆机构—曲柄连杆机构主要由构成气缸的机体、活塞、连杆、曲轴和飞轮等组成。 由发动机的工作循环可知，混合气在气缸内燃烧产生的高压是通过活塞、连杆、曲轴而变为有用的机械能输出的；反之，工作循环的准 备过程也是由曲轴通过连杆通过活塞作往复运动来实现的。可见，曲柄连杆机构是发动机维持工作循环，实现能量转换的核心。 2、配气机构—为使发动机的工作循环能够连续进行，必须定时地开 闭气门，以便向气缸内充入新鲜气体和排出废气。它主要由气门和控制气门开闭的凸轮轴及其他传动件等组成。 3、燃料供给系—从发动机的工作循环可知，柴油机要向气缸内提供 纯空气并在规定时刻向气缸内喷入燃油。另外，需要将燃烧完的废气按规定的管路导出。柴油机的燃料供给系主要由燃油箱、喷油泵、喷 油器、进、排气管、虑清器等组成。 4、润滑系—发动机内部有很多高速运动的摩擦表面，为了减小摩擦 阻力和减缓磨损，需要向这些摩擦表面提供润滑油。润滑系主要由油底壳、机油泵、油道、虑清器等组成。 5、冷却系—发动机工作时，气缸内气体燃烧的热量在使气体膨胀做 功的同时，不可避免地将会加热与它相接触的机件，为了保持正常的工作温度，需将机件的多余热量散发出去。冷却系有水冷和风冷两种，水冷主要由散热器、风扇、水泵、水套等组成；风冷主要由风扇、散
单轴承和双轴承柴油发动机 引言： 柴油发动机是一种内燃机，被广泛应用于汽车、船舶、机械设备等领域。在柴油发动机的设计中，轴承是至关重要的部件之一。单轴承和双轴承是两种常见的柴油发动机轴承结构。本文将从结构、工作原理、优缺点等方面对单轴承和双轴承柴油发动机进行比较和分析。 一、单轴承柴油发动机 单轴承柴油发动机是指在柴油机的曲轴上只配备了一个主轴承。其结构相对简单，主要由曲轴、主轴承和连杆组成。 1. 结构 单轴承柴油发动机的主轴承位于曲轴的中间位置，支撑曲轴的重量，承受发动机工作时的径向载荷和轴向力。主轴承通常使用滚动轴承，如球轴承或滚子轴承，以减小摩擦和磨损。 2. 工作原理 单轴承柴油发动机的工作原理与其他柴油发动机相似。当燃油喷入燃烧室时，产生的爆炸气体推动活塞向下运动，通过连杆传递力量给曲轴，使其转动。转动的曲轴通过主轴承支撑，将机械能转化为旋转动能，并输出给传动系统。
3. 优缺点 单轴承柴油发动机相比双轴承柴油发动机具有以下优缺点： 优点： - 结构简单，制造成本相对较低； - 维护保养相对简单，易于维修； - 负载均衡较好，能够承受较大的轴向力。 缺点： - 噪音和振动较大，工作不够平稳； - 曲轴容易发生变形和磨损，使用寿命相对较短； - 不适用于高速和大功率输出的应用场景。 二、双轴承柴油发动机 双轴承柴油发动机是指在柴油机的曲轴上配备了两个主轴承。它在结构和工作原理上与单轴承柴油发动机有所不同。 1. 结构 双轴承柴油发动机的主轴承分为前主轴承和后主轴承，分别位于曲轴的两端。前主轴承主要承受起动和怠速时的轴向力，后主轴承承受工作时的大部分径向载荷和轴向力。主轴承通常使用滚动轴承，如球轴承或滚子轴承。 2. 工作原理 双轴承柴油发动机的工作原理与单轴承柴油发动机基本相同。不同
柴油机工作原理 柴油发动机是一种压燃式发动机,压燃式发动机吸入气缸的是纯净的空气,并被压缩到很高的温度,柴油经喷射装臵以高压喷入气缸并与高温空气混合着火燃烧,对外作功，从而将化学能转变为机械能。柴油发动机的优点是：燃油消耗低，较低的有害废气排放。柴油发动机有四冲程也有二冲程的，汽车使用的柴油机多为四冲程。 柴油机工作循环（四冲程） 第一冲程活塞由上死点向下运动，将空气经打开的进气门吸入气缸，故而称之为进气冲程。 第二冲程活塞由下死点向上运动，进、排气门关闭，气缸内的空气以14:1-24:1的压缩比被压缩，空气升温至800℃，在压缩行程结束时，喷油器以接近1500巴的压力将柴油喷入气缸。该冲程称之为压缩冲程。 第三冲程在一定的发火延迟后，雾化的燃油与空气混合自行发火燃烧，气缸内空气压力迅速升高，推动活塞下行对外作功。该冲程称之为作功冲程。
第四冲程活塞向上运动，排气门打开，燃烧的废气被排出气缸。该冲程称之为排气冲程。 然后，新鲜的空气再次被吸入，一个新的工作循环由开始了。 发动机的总体构造 柴油机由许多机构和装臵组成,其机构型式很多,不同机型每一种机构的机构不一定相同,但这些机构的共同的目的是使发动机能很好的进行工作循环,将燃烧产生的热能转变为机械能,保证发动机长期正常工作。发动机油下列机构和系统组成： 1．机体机体构成发动机的骨架，所有的运动件都装在它上面，而且其本身的许多部分又分别为曲柄连杆机构、配气机 构、供给系、冷却系、润滑系的组成部分。汽缸盖和汽缸壁 共同组成燃烧室的一部分，是承受高温与高压的机件。 2．曲柄连杆机构曲柄连杆机构是发动机的主要运动件，它们的作用是将活塞在气缸中往复运动转变为曲轴的旋转运 动，在膨胀行程中气缸内气体对活塞顶的压力通过曲柄连杆 机构的传递变成扭矩输出，因此它是往复式发动机传递动力 的机构。 3．配气机构配气机构的作用是使新鲜空气及时冲入气缸并从气缸及时排出废气。 4．供给系柴油机供给系的作用是把经过过滤的柴油在规定的时间内以一定的压力喷入气缸。 5．冷却系冷却系的作用是利用冷却水或空气作为介质，将
柴油发动机构造与维修 柴油发动机是内燃机的一种，它的工作原理是利用柴油的自燃性来达到动力输出的目的。它的本质是将柴油燃料和空气混合后在缸内点火自燃，通过活塞传递动力，将化学能转化为机械能。它具有动力强劲、经济高效、可靠耐久等特点，在工业、交通等各个领域得到了广泛应用。 柴油发动机构造 柴油发动机主要由以下几部分组成： 1. 缸体 柴油发动机的缸体是发动机的承载结构，负责支撑和安装发动机各个部件，并且将各个部件连接起来形成一个统一的整体。缸体一般由铸铁和铝合金制成，其耐热性、刚性、密封性等性能要求极高。 2. 活塞 活塞是柴油发动机排气过程中起着重要作用的部件，它能够将压缩空气和柴油燃料混合物压缩到高压状态，并且在燃烧后将产生的气体重新推动活塞完成工作循环。根据发动机的气缸数量，柴油发动机一般由若干个活塞和气缸组成。 3. 曲轴 柴油发动机的曲轴是将活塞的上下运动转换为连续的旋转运动的组件。它一般由钢材铸造而成，能够承受高强度和高温的工作环境。 4. 进气系统 柴油发动机的进气系统用于将空气引入发动机中，以支持燃油的燃烧。一般由空气滤清器、进气道、增压器、增压器后冷却器、节气门等组成，其中增压器用于提升进气压力，增加柴油燃料雾化，从而提高发动机功率和热效率。 5. 燃油系统 柴油发动机的燃油系统用于将燃油引入发动机燃烧室中进行燃烧。它一般由燃油过滤器、高压燃油泵、喷油嘴等组成，其中高压燃油泵提供高压燃油，喷油嘴用于将燃油喷入燃烧室中进行燃烧。
6. 排气系统 柴油发动机的排气系统用于将燃烧后产生的废气从发动机中排除。排气系统主 要包括排气管、涡轮增压器、废气再循环系统、催化转化器等，其中涡轮增压器用于提高发动机转速和输出功率，废气再循环系统则能够减少营运排放。 柴油发动机维修 柴油发动机的维修和保养是确保发动机正常运转以及延长发动机使用寿命的重 要保障。以下是柴油发动机维修要点： 1. 测量磨损 发动机发生故障时，必须首先对发动机进行全面的检测和测试，确保发动机中 的每个部件的运作状态符合标准。特别是曲轴、连杆、活塞、缸套等高负荷部件的磨损情况，需要通过精确的测试手段进行测量判断，才能做出正确的维修和更换决策。 2. 更换零部件 如发现发动机中某些部件损坏严重或失效，必须及时更换。换件时应选用同等 质量的原厂或认证后的备件，以确保部件的质量和性能。更换时应注意安装顺序、位置和方向，保持各部件的间隙符合标准，避免产生不正常的噪声和震动。 3. 维护润滑 柴油发动机在运行中一定要保持良好的润滑状态。正确的润滑应注意油品、油位、油质和更换周期。发动机油品的选择应符合不同环境条件下的需求，油位不能过高或过低，油质要符合相关标准，更换周期应根据实际情况来选择，以确保发动机的正常使用寿命。 4. 正确启动 柴油发动机在启动前应先开启空气滤清器的预热电源，使滤清器中的电热丝充 分加热，保证发动机启动时能够顺利引入足量的空气。在启动过程中，应保持电瓶电压充足和起动电流稳定，避免过度启动或停止，确保发动机能够在正常的时间内启动并运转。 柴油发动机作为动力的来源，在人类生产和物流运输中扮演着至关重要的角色。正确的了解柴油发动机的构造原理和维修、保养方法，对于发动机使用过程中的故障排除和延长发动机使用寿命，都具有重要的指导意义。在未来的发展中，柴油发动机将继续优化，实现更高效率、更低排放、更可靠耐用的目标。