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
要性能参数，它代表着将从大气吸入气缸内的新鲜空气被活塞压缩后容积减小，压力增高的压缩程度。压缩比大，空气被压缩后的压力和温度就高，燃油也就容易发火燃烧，机器易于起动。反之，燃油不易发火,起动也就困难。
压缩压力PC：进入气缸的空气被活塞压缩到上止点时，所具有的压力称为压缩压力。在柴油机正常运转时，可通过停止所测缸的喷油来测定压缩压力。通过压缩压力的测定，一般可以判断活塞环的气密性是否良好。活塞环漏气，常常会使压缩压力下降。
爆发压力PZ：燃烧过程中气缸内工质的最高压力，是柴油机结构设计和性能中重要的参数之一，是柴油机机械负荷的主要外力，它引起各受力部件的应力和变形，造成疲劳损坏、磨损和震动。通过爆发压力的测定，一般可判断喷油系统工作是否正常。如果爆发压力突然降低，则意味着该缸的喷油系统出现故障，通常可能为喷油器故障。
平均指示压力Pi：假定有一个在整个活塞工作冲程内不变的压力，推动活塞在一个冲程内所作的功与实际工作冲程所作的功相等，这个假定不变的压力就叫做平均指示压力。它与柴油机的类型和气缸大小无关系，是评定柴油机工作循环动力性的重要指标。Pi值越大，说明单位气缸工作容积的做功能力大，工作循环比较完善，即燃气和空气混合的完善程度，燃气和燃油雾化的质量，以及燃烧速度等因素。
其他的有关参数还有诸如活塞平均速度、行程/缸径、排温等，可参阅有关的专业书籍。柴油机的类型
根据用途和对柴油机的要求不同，柴油机分为很多类型。如按曲轴转速分为低、中、高速柴油机；按工作循环分为二冲程和四冲程柴油机；按气缸排列分为直列式和V形柴油机按结构分为筒形活塞式和十字头式；按正车旋转方向分为右旋机和左旋机；按是否可倒转分为可逆转和不可逆转柴油机；按是否增压分为非增压和增压柴油机等等。
低、中、高速柴油机：柴油机的速度可以用曲轴转速n和活塞平均速度Cm表示，按此分类一般为：
低速柴油机n≤300r/min Cm=6.0~7.2m/s
中速柴油机300＜n≤1000r/min Cm=7.0~9.4m/s
高速柴油机n＞1000r/min Cm=9.0~14.2m/s
筒形活塞和十字头式柴油机：用活塞销连接活塞与连杆的柴油机称筒形活塞式柴油机；用沿着导板滑动的十字头连接活塞杆与连杆的柴油机称十字头式柴油机。
筒形活塞式柴油机，活塞的导向作用由活塞下部筒形裙部来承担，气缸壁承担活塞运动时产生的侧推力；十字头式柴油机的活塞不起导向作用，同时与缸套之间没有侧推力，因而二者之间磨损较小，不易擦伤和卡死，此外，由于活塞杆只在垂直方向作直线运动，易于密封，将气缸与曲柄空间分开，为燃用劣质燃料创造了有利条件。
右旋和左旋柴油机：由柴油机的输出端向自由端看，正车时按顺时针方向旋转的柴油机为右旋柴油机，简称右机，反之，为左旋柴油机。
单台布置的船舶主机通常为右旋柴油机；某些船舶（如客轮等）的推进装置采用双机双桨布置，由船艉向船艏看，布置在机舱右舷的为右机，左舷的为左机，且为了便于操纵管理，各机的操纵侧均向内布置。
可逆转和不可逆转柴油机：可由操纵机构改变自身转向的柴油机称可逆转柴油机。仅能按同一方向旋转的称不可逆转柴油机。
在船上，凡直接带动螺旋桨的柴油机均为可逆转柴油机，凡带有倒顺车离合器、倒顺车齿轮箱或可调螺距螺旋桨的柴油机以及发电柴油机均为不可逆转柴油机。
关于左、右旋柴油机及是否可逆转柴油机在结构布置上的不同应引起足够的重视。
二冲程柴油机
用活塞的两个行程完成一个工作循环的柴油机叫二冲程柴油机。即曲轴每廻转一周，气缸内便完成了进气，压缩，膨胀和排气四个过程。
第一冲程：进气及压缩冲程
当活塞从下止点上行时，首先逐渐遮住扫气口，继续上行时，气缸中的气体便开始进行压缩过程，一直继续到上止点附近为止。
第二冲程：膨胀做功和排气冲程
当工作活塞到达上止点附近时，雾化的燃油自喷油器喷入，与气缸内高温空气接触，立即着火燃烧，燃烧后的工质的最高温度高达至1400~1800℃，最高压力高达140~160bar。接着，活塞被推向下行，开始了膨胀做功过程。当活塞下行还没有到扫气口之前，排气阀首先被打开，废气大量排出气缸，并经排气阀和排气集管进入废气涡轮增压器，当活塞继续下行到扫气口时，等待在扫气箱的增压的新鲜空气进入气缸，进一步将废气扫出气缸。当活塞运动到下止点并转向上行，扫气口，接着排气阀关闭，于是，排气过程结束，压缩过程重又开始并进入到下一个循环。
图2 示功图
柴油机在气缸内的进气、压缩、膨胀和排气四个过程可通过P-V 示功图来表示，见上图。
需要额外说明的，在四冲程柴油机中，新鲜空气的吸入和废气的排出可依靠活塞的抽吸和推挤作用（各占有一个多的活塞行程）。而二冲程柴油机没有单独的进气与排气过程，其进气与排气过程几乎重叠在下止点附近的一段时间内同时进行，因而，在结构上必须设置有增压泵以提高进气压力，能将废气清扫出气缸并保留足量的新鲜空气以供燃烧使用。
上面的说明仅是按照排气阀—扫气口直流扫气的形式，其实，在二冲程的发展历史中曾
经运用过多种换气形式。
由于排气阀—扫气口直流扫气，气流在气缸内的流动方向至下而上，进气口在纵向（与气缸轴线成角度）和横向（与气缸半径成角度）有倾斜角，使扫气空气进入气缸后有向上和绕气缸轴线旋转的运动，形成“气垫”，新鲜空气与废气不易混合，扫气效果好。同时，排气阀的关闭受凸轮控制，不受活塞运动的限制，可以与进气口同时关闭，也可提早关闭。其他扫气形式的换气质量无法与之相比，尤其是随着现代更长行程（S/D＞3）的柴油机运用和发展。但其明显的缺点是结构复杂，维修困难。
船用柴油机的历史与发展
1876年，德国人奥托（N.A.Otto）第一次提出了四冲程（即进气、压缩、膨胀、排气）原理，并发明了电点火的四冲程煤气机。之后，在1880年，一些工程师，如英国的D.Clerk 和J.Robson以及德国人K.Benz等成功地开发了二冲程内燃机。
1892年，德国工程师Rudolf Diesel提出了压缩发火内燃机专利，并于1897年在MAN 公司制成第一台实际运用的柴油机。1904年，柴油机首次运用于船舶推进装置。
二次世界大战到50年代中后期，柴油机在此期间完成了大缸径、焊接结构、废气涡轮增压以及使用劣质燃油等四项重大技术成果，是历史上的第一次飞跃，在与蒸汽动力装置的竞争中逐渐取得领先地位。
70年代的两次石油危机诱发了世界范围的能源危机，而船用柴油机在使用劣质燃油的技术上又有了新的发展，且采用了各种节能措施，努力提高了有效热效率（目前，有效热效率可达55%），取得了第二次飞跃。
经过近几十年的发展，现代柴油机已经发展到一个较高的技术水平。当前柴油机的发展可以概括为：以节能为中心，充分兼顾到排放和可靠性要求，全面提高柴油机性能。今后的发展趋势大致为：
提高经济性，包括燃烧、增压、低摩擦、低磨损等技术；
降低柴油机排放，排放是现代柴油机面临的严重挑战，随着对柴油机排放控制的限制，使得经济性的提高更加困难，这也是船舶柴油机发展中的新课题；
提高可靠性和耐久性；
电子控制技术的应用和研究；
代用燃料技术。
二冲程低速柴油机主要结构
对于一台MAN B&W的二冲程低速柴油机，一般共有65~75 个部套，共有一万多个零件组成，功率范围可从4S26MC机的1600KW 到12K98MC-C机的68520KW，重量范围从4S26MC 机的29T 到12K98MC-C 的2075T。
机上各主要部件：
1．主要固定部件
通常三大件，指机座、机架、气缸体
另外还包括排气集管、扫气集管、链轮箱、空冷器体等。
2．主要运动部件
通常指活塞组件、连杆十字头组件、曲轴
其他运动部件包括凸轮轴组件、链传动机构、链轮、燃油和排气阀驱动机构、排气阀驱动液压油缸。
3．燃烧室部件：缸盖，排气阀组件，气缸套，活塞头等。
4．燃油喷射部件：喷油器，高压油泵，高压油管。
5．排气阀驱动部件：液压活塞、液压缸、液压油管。
6．操纵启动部件：主起动阀、启动阀、空气分配器、应急操纵台、（电子）调速器及控制系统、换向机构、调油轴及杆系、气动（电动）阀件等。
7．盘车机构：盘车机、盘车飞轮、盘车机连锁装置。
8．推力机构：推力块、止推架等。
9．各类连接固定部件：贯穿螺栓、螺柱等。
10．各类安全和监测部件：防爆门、安全阀、油雾探测器、轴向振动器和监测仪、压力开关、传感器、温度/压力表等。
11．其他安装在主机上的附件：
废气涡轮增压器；
空气冷却器；
汽水分离器；
气缸注油器；
辅助鼓风机等。
关于各主要零部件的说明详见另外章节。
图3 MAN B&W MC型柴油机横剖面图
船舶柴油机的工作原理 船舶柴油机是一种内燃机，它通过燃烧柴油燃料产生高温高压气体，驱动活塞运动，从而转化为机械能。下面将详细介绍船舶柴油机的工作原理。 1. 柴油燃料供给 船舶柴油机的燃料供给系统由燃油箱、燃油滤清器、燃油泵、喷油器等组成。柴油燃料从燃油箱经过滤清器过滤后，由燃油泵提供给喷油器。喷油器将燃油喷入气缸，形成可燃混合气。 2. 压缩 柴油机的工作过程中，活塞在下行过程中将进气门关闭，将压缩室内的混合气压缩。随着活塞的上升，混合气体被压缩至高压状态，压力和温度都随之升高。 3. 燃烧 当活塞上升到顶死点附近时，喷油器向压缩室内喷入高压柴油燃料，燃料在高温高压气体的作用下迅速燃烧。燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动，完成一次工作循环。 4. 排气 活塞下行过程中，排气门打开，将燃烧后的废气排出气缸。排气门关闭后，活塞再次上升，进入下一个工作循环。 5. 转动轴 通过连杆和曲轴的连接，活塞的上下运动被转化为曲轴的旋转运动。曲轴驱动船舶的推进装置，如螺旋桨，使船舶前进。 船舶柴油机的工作原理基本上与汽车柴油机相同，但船舶柴油机通常具有更大的功率和更高的效率。船舶柴油机通常采用多缸结构，以提供足够的动力。柴油机
的工作原理是通过燃烧柴油燃料产生高温高压气体，利用气体的膨胀作用转化为机械能，从而驱动船舶的前进。 船舶柴油机的工作原理中，燃油供给、压缩、燃烧和排气是关键步骤。燃油供给系统确保燃料的准确供给和喷射，压缩过程提供了燃烧所需的高压高温环境，燃烧过程产生的高温高压气体推动活塞运动，最后通过排气将废气排出。这一系列步骤相互协调，确保柴油机的正常工作。 船舶柴油机的工作原理使其成为船舶动力系统中常用的一种动力装置。它具有功率大、燃油经济性好、可靠性高等优点。船舶柴油机在航海中扮演着至关重要的角色，为船舶提供了可靠的动力来源，保证了航行的安全和顺利进行。
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。
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
船舶柴油机的工作原理 船舶柴油机是船舶主要的动力装置，它采用柴油作为燃料，通过内燃机的工作 原理将燃料转化为机械能，推动船舶前进。下面将详细介绍船舶柴油机的工作原理。 1. 柴油机的基本构造 船舶柴油机由气缸、活塞、曲轴、连杆、气门、喷油器等部件组成。气缸是柴 油机的主要工作部件，活塞在气缸内作往复运动，通过连杆与曲轴相连，将活塞的直线运动转化为曲轴的旋转运动。气门控制燃气进出气缸，喷油器负责将燃油喷入气缸进行燃烧。 2. 工作循环 船舶柴油机采用的是四冲程循环工作原理，包括进气冲程、压缩冲程、燃烧冲 程和排气冲程。 - 进气冲程：活塞下行，气门打开，进气门打开，外界空气进入气缸，同时柴 油喷油器关闭。 - 压缩冲程：活塞上行，气门关闭，压缩空气，提高气缸内的压力和温度。 - 燃烧冲程：活塞上行至顶死点，柴油喷油器喷出燃油，与高温高压的压缩空 气混合，发生自燃燃烧，释放出大量的热能。 - 排气冲程：活塞下行至底死点，气门打开，废气排出气缸。 3. 燃油喷射系统 船舶柴油机的燃油喷射系统主要由燃油泵和喷油器组成。燃油泵将燃油从燃油 箱中抽取，通过高压油管输送到喷油器，喷油器负责将燃油喷入气缸进行燃烧。喷油器的喷油量、喷油时间和喷油角度可以通过调整喷油器的参数来控制，以实现燃油的合理喷射。
4. 点火系统 船舶柴油机采用的是压燃式点火系统，即通过高温高压的压缩空气使燃油自燃 燃烧，无需点火器。点火系统主要包括火花塞、点火线圈和点火控制装置。火花塞用于点燃混合气，点火线圈提供高压电流，点火控制装置控制点火的时机和顺序。 5. 冷却系统 船舶柴油机的冷却系统主要通过循环水冷却的方式来降低发动机的温度。冷却 水通过水泵循环流动，经过发动机散热器散热，将发动机产生的热量带走，保持发动机的工作温度在合适的范围内。 6. 润滑系统 船舶柴油机的润滑系统主要用于减少发动机各部件之间的磨擦和磨损，延长使 用寿命。润滑系统包括润滑油泵、滤油器、润滑油冷却器等部件，润滑油通过润滑油泵输送到发动机各部件，形成一层润滑膜，减少磨擦。 7. 控制系统 船舶柴油机的控制系统主要用于控制发动机的运行状态和性能。控制系统可以 通过监测发动机的转速、温度、压力等参数，调整燃油喷射量、气门开闭时间等参数，以实现发动机的稳定运行和高效工作。 总结： 船舶柴油机的工作原理是通过内燃机的工作循环将燃油转化为机械能，推动船 舶前进。它的关键部件包括气缸、活塞、曲轴、连杆、气门和喷油器等，通过压燃式点火系统和燃油喷射系统实现燃油的燃烧。同时，冷却系统和润滑系统保证发动机的正常工作和寿命。控制系统则对发动机进行参数调整，以实现高效稳定的运行。船舶柴油机的工作原理的理解对于船舶工程师和船员来说十分重要，它们的维护和操作都离不开对其工作原理的深入了解。
船用柴油机原理 一、概述 船用柴油机是船舶主要的动力装置，它驱动船舶进行航行。本文将从船用柴油机的工作原理、组成部分和应用领域等方面进行详细介绍。 二、工作原理 船用柴油机是一种内燃机，其工作原理类似于汽车柴油机。它通过将柴油与空气混合后，通过压缩使其自燃，释放出的热能推动活塞运动，从而产生动力。 三、组成部分 船用柴油机由多个部件组成，主要包括以下几个部分： 1. 缸体和活塞 船用柴油机通常拥有多个缸体，每个缸体内都有一个活塞。活塞在燃烧室内上下运动，将化学能转化为机械能。 2. 曲轴 曲轴连接各个活塞，将活塞的上下运动转换为旋转运动，从而驱动整个机器的运转。 3. 气门系统 气门系统用于控制燃料的进出和排放。它包括进气门和排气门，通过开关气门的开闭来控制燃料的进出和废气的排放。 4. 燃油系统 燃油系统用于提供燃料。它主要包括燃油箱、燃油泵和喷油器等部件。燃油系统的设计对燃油的供给和燃烧过程起着重要作用。
5. 冷却系统 船用柴油机需要通过冷却系统将热量排出。冷却系统通常采用循环水冷却的方式，通过循环水来带走燃烧产生的热量。 四、工作过程 船用柴油机的工作过程可以分为以下几个阶段： 1. 进气 在进气阶段，活塞下降，气门打开，进气门使燃料和空气混合进入燃烧室。 2. 压缩 在压缩阶段，活塞上升，气门关闭，将燃料和空气压缩在燃烧室内。燃料和空气的压缩会使温度升高，达到着火点时会自燃。 3. 燃烧 在燃烧阶段，燃料自燃，产生高温高压的气体。这些气体推动活塞向下运动，释放出的热能推动曲轴旋转。 4. 排气 在排气阶段，活塞再次上升，排气门打开，将燃烧产生的废气排出燃烧室。 五、应用领域 船用柴油机广泛应用于各种船舶中，包括商船、海洋工程船、以及渔船等。其高效、稳定的性能使船舶能够快速、安全地完成航行任务。 结论 船用柴油机作为船舶的主要动力装置，其工作原理和组成部分相对复杂。了解船用柴油机的工作原理有助于我们更好地理解船舶的动力来源和运行方式。同时，通过合理的设计和优化，船用柴油机能够提供高效、稳定的动力输出，为船舶的航行提供了强有力的支持。
船用柴油机的工作原理 二冲程柴油机的工作原理 通过活塞的两个冲程完成一个工作循环的柴油机称为二冲程柴油机，油机完成一个工作循环曲轴只转一圈，与四冲程柴油机相比，它提高了作功能力，在具体结构及工作原理方面也存在较大差异。 二冲程柴油机与四冲程柴油机基本结构相同，主要差异在配气机构方面。二冲 程柴油机没有进气阀，有的连排气阀也没有，而是在气缸下部开设扫气口及排气口； 或设扫气口与排气阀机构。并专门设置一个由运动件带动的扫气泵及贮存压力空气 的扫气箱，利用活塞与气口的配合完成配气，从而简化了柴油机结构。 图是二冲程柴油机工作原理图。扫气泵附设在柴油机的一侧，它的 转子由柴油机带动。空气从泵的吸入吸入，经压缩后排出，储存在具有较大容积的 扫气箱中，并在其中保持一定的压力。现以图说明二冲程柴油机的工作原理。 燃烧膨胀及排气冲程： 燃油在燃烧室内着火燃烧，生成高温高压燃气。活塞在燃气的推动下，由上止点 向下运动，对外作功。活塞下行直至排气口打开（此时曲柄在点位置，此时燃气 膨胀作功结束，气缸内大量废气靠自身高压自由排气，从排气口排人到排气管。 当气缸内压力降至接近扫气压力时（一般扫气箱中的扫气压力为0 12，下行活塞把扫气口3打开（此时曲柄在点4的位置，扫气空气进入气缸， 同时把气缸内的废气经排气口赶出气缸。活塞运行到下止点，本冲程结束，但扫气 过程一直持续到下一个冲程排气口关闭（此时曲柄在点位置为止。 ·4· 342 第三篇船舶柴油机检修图二冲程柴油机工作原理示意图扫气及压缩冲程： 活塞由下止点向上移动，活塞在遮住扫气口之前，由扫气泵供给储存在扫气箱 内的空气，通过扫气口进入气缸，气缸中的残存废气被进入气缸的空气通过排气口 扫出气缸。活塞继续上行，逐渐遮住扫气口，当扫气口完全关闭后（此时曲柄在点 位置，空气停止充人，排气还在进行，这阶段称为“过后排气阶段”。排气口关闭时
船用柴油机地工作原理 二冲程柴油机地工作原理 通过活塞地两个冲程完成一个工作循环地柴油机称为二冲程柴油机，油机完成一个工作循环曲轴只转一圈，与四冲程柴油机相比，它提高了作功能力，在具体结构及工作原理方面也存在较大差异. b5E2R. 二冲程柴油机与四冲程柴油机基本结构相同，主要差异在配气机构方面.二冲 程柴油机没有进气阀，有地连排气阀也没有，而是在气缸下部开设扫气口及排气口； 或设扫气口与排气阀机构.并专门设置一个由运动件带动地扫气泵及贮 存压力空气 地扫气箱，利用活塞与气口地配合完成配气，从而简化了柴油机结构. 图是二冲程柴油机工作原理图.扫气泵附设在柴油机地一侧，它地 转子由柴油机带动.空气从泵地吸入吸入，经压缩后排出，储存在具有较大容积地 扫气箱中，并在其中保持一定地压力.现以图说明二冲程柴油机地工作原理. 燃烧膨胀及排气冲程： 燃油在燃烧室内着火燃烧，生成高温高压燃气.活塞在燃气地推动下，由上止点 向下运动，对外作功.活塞下行直至排气口打开（此时曲柄在点位置， 此时燃气 膨胀作功结束，气缸内大量废气靠自身高压自由排气，从排气口排人到排气管. 当气缸内压力降至接近扫气压力时（一般扫气箱中地扫气压力为 ，下行活塞把扫气口打开（此时曲柄在点地位置，扫气空气进入气缸，同时把气缸内地废气经排气口赶出气缸.活塞运行到下止点，本冲程结束，但扫气 过程一直持续到下一个冲程排气口关闭（此时曲柄在点位置为止. ·· 第三篇船舶柴油机检修图二冲程柴油机工作原理示意图扫气及压缩冲程： 活塞由下止点向上移动，活塞在遮住扫气口之前，由扫气泵供给储存在扫气箱 内地空气，通过扫气口进入气缸，气缸中地残存废气被进入气缸地空气通过排气口 扫出气缸.活塞继续上行，逐渐遮住扫气口，当扫气口完全关闭后（此 时曲柄在点 位置，空气停止充人，排气还在进行，这阶段称为“过后排气阶段”.排气口关闭时 （此时曲柄在点位置，气缸中地空气就开始被压缩.当压缩至上止点前点时，
船用柴油机原理 一、船用柴油机的基本原理 船用柴油机是一种内燃机，它是通过将燃料和空气混合后点火，让燃 料在高温高压下爆炸产生能量，从而驱动发动机工作。船用柴油机的 基本原理可以分为四个步骤：进气、压缩、燃烧和排气。 1. 进气 在进气阶段，空气被吸入到柴油机中。通常情况下，空气会通过一个 过滤器进行过滤，以确保不会有任何杂质进入到发动机中。然后，空 气会被压缩到一个非常高的压力水平。 2. 压缩 在压缩阶段，柴油机会将空气压缩到非常高的压力水平。这种高压状 态可以使得燃料更容易点火，并且可以提高燃料的爆发力。 3. 燃烧 在燃烧阶段，柴油机会将一定量的柴油喷入到已经被压缩好的空气中。
然后，在点火器的帮助下，柴油会被点燃并燃烧。这个过程会产生大量的热能，从而推动活塞向下运动。 4. 排气 在排气阶段，废气会被排出到柴油机之外。这个过程通常会通过一个排气管来完成，以确保废气不会进入到船舱中。 二、船用柴油机的工作原理 1. 空气滤清器 空气滤清器是船用柴油机中非常重要的一个组件。它可以确保发动机内部的空气干净无污染，以保证发动机正常工作。空气滤清器通常由一些纸质或者棉质材料制成，可以过滤掉空气中的灰尘、沙子和其他杂质。 2. 燃料系统 燃料系统是船用柴油机中非常重要的一个组件。它可以将柴油从燃料箱输送到发动机内部，并将多余的废料排出去。燃料系统通常包括一个燃料泵、一个喷油器和一些连接管道。
3. 压缩室 压缩室是船用柴油机中非常重要的一个组件。它可以将进入发动机内 部的空气压缩到非常高的压力水平。这个过程可以使得燃料更容易点火，并且可以提高燃料的爆发力。压缩室通常由一个活塞和一个缸体 组成。 4. 点火器 点火器是船用柴油机中非常重要的一个组件。它可以将柴油点燃并燃烧，从而产生大量的热能。点火器通常由一个火花塞和一些电线组成。 5. 润滑系统 润滑系统是船用柴油机中非常重要的一个组件。它可以确保发动机内 部各个部件之间摩擦减小，从而延长发动机寿命。润滑系统通常包括 一个油泵、一些连接管道和一些润滑剂。 6. 冷却系统 冷却系统是船用柴油机中非常重要的一个组件。它可以确保发动机内 部温度不会过高，从而保证发动机正常工作。冷却系统通常包括一个 水泵、一些连接管道和一些冷却剂。
船舶柴油机的工作原理 船舶柴油机是船舶动力系统中最常用的一种发动机类型，它通过燃烧柴油燃料产生高温高压气体，驱动活塞运动从而产生动力。本文将详细介绍船舶柴油机的工作原理，包括燃油系统、进气系统、压缩系统、燃烧系统和排气系统。 一、燃油系统 船舶柴油机的燃油系统主要由燃油箱、燃油滤清器、燃油泵、喷油器等组成。燃油从燃油箱经过滤清器进入燃油泵，燃油泵将燃油加压并送入喷油器。喷油器根据发动机的工作状态控制燃油的喷射量和喷射时间，将燃油雾化喷入气缸内。二、进气系统 船舶柴油机的进气系统主要由进气管道、进气滤清器、增压器等组成。进气管道将外部空气引入进气滤清器，滤清器将空气中的杂质过滤掉，然后空气经过增压器增压，进入气缸内。增压器通过压缩空气提高进气密度，从而增加燃烧效率。三、压缩系统 船舶柴油机的压缩系统主要由活塞、气缸、曲轴连杆机构等组成。当活塞向上运动时，气缸内的空气被压缩，压力和温度随之升高。活塞下行时，气缸内的空气被压缩到顶死点，形成高压高温的压缩空气。 四、燃烧系统 船舶柴油机的燃烧系统主要由喷油器、燃烧室等组成。在压缩空气达到一定压力和温度后，喷油器将燃油喷入燃烧室内，与压缩空气混合形成可燃气体。然后，喷油器通过喷油嘴将燃油喷入气缸内，燃油在高温高压下迅速燃烧，释放出大量热能。 五、排气系统
船舶柴油机的排气系统主要由排气管道、涡轮增压器、排气涡轮等组成。燃烧后的废气通过排气管道排出，一部份废气经过涡轮增压器驱动涡轮旋转，提高进气压力，增加燃烧效率。另一部份废气通过排气涡轮减少排气阻力，提高发动机的功率输出。 综上所述，船舶柴油机的工作原理主要包括燃油系统、进气系统、压缩系统、燃烧系统和排气系统。燃油经过燃油系统供给到喷油器，进气系统将空气引入气缸内，压缩系统将空气压缩形成高温高压气体，燃烧系统将燃油喷入气缸内与压缩空气混合燃烧，排气系统将燃烧后的废气排出。这一系列的工作过程使得船舶柴油机能够产生动力，驱动船舶行驶。
船舶柴油机的工作原理 船舶柴油机是一种热机，以柴油作为燃料，在内燃机领域广泛应用于船舶动力系统中。它的工作原理如下： 1. 燃料供给：柴油通过燃料系统供给给柴油机。燃料系统包括燃料油箱、燃油过滤器、燃油泵、喷油器等组成。燃油泵将柴油从燃料油箱中吸入，并通过喷油器雾化喷射到气缸内。 2. 压缩空气：柴油机采用自吸式压缩空气，也可以通过增压器增压。在进气冲程中，活塞从上止点开始下降，汽缸内的空气同时被活塞的下部所吸入，使气缸内的压缩空气逐渐增多。 3. 燃烧过程：在压缩行程结束时，活塞靠近下止点，柴油通过喷油器喷入气缸，与压缩空气混合形成可燃混合物。柴油的点火温度较高，无需使用火花塞点火，而是通过高温高压空气使柴油自燃。燃烧能源在高温高压下产生，使气缸内的压力迅速升高。 4. 汽缸功率输出：在燃烧过程中，柴油的能量被转化为汽缸内的压力能、热能和运动能。这些能量推动活塞向下运动，通过连杆传递给曲轴，进而转化为机械能。柴油发动机可通过多个气缸并联工作，以增加功率输出。 5. 废气排放：燃烧后产生的废气通过排气门排出气缸。废气中含有大量的氮气、
二氧化碳、一氧化碳、氧化氮等有害物质，需要通过排气系统将其排到大气中。船舶柴油机的废气排放需要遵循相应的环保标准。 6. 冷却和润滑：柴油机在工作过程中会产生大量的热量，因此需要通过冷却系统将热量散发出去，以保持柴油机的工作温度。同时，柴油机的各个运动部件需要润滑油的润滑，以减少摩擦和磨损。 总结起来，船舶柴油机的工作原理是在压缩空气的作用下，将燃料（柴油）喷入气缸中与压缩空气混合并自燃，产生燃烧能源，驱动活塞向下运动，进而带动曲轴旋转，输出机械能。同时，柴油机通过冷却和润滑系统保持工作温度和润滑状态，通过燃料系统供给柴油，将废气排放到大气中。船舶柴油机因其高效、稳定、可靠的特点，被广泛应用于船舶动力系统，推动全球海上运输事业的发展。
船舶柴油机运动件组成及工作原理 船舶柴油机是船舶动力的主要来源之一，是一种能耗低、效率高、噪音小的动力装置。它的核心部件是运动件，由曲轴、连杆、活塞组成。运动件在柴油机内部的运动是引起燃 油燃烧、能量转换和动力输出的主要工作原理。本文将详细介绍船舶柴油机运动件的组成 和工作原理。 一、组成 1.曲轴：是柴油机的主要动力传递轴，也是耐受扭矩和弯曲载荷的关键部件。它是由 多根轴承支撑的大型轴类零件。曲轴是通过连杆和活塞传递发动机的动力，同时曲轴上的 偏心块可以驱动凸轮轴，使各个汽缸的气门按照要求的时序开启和关闭。 2.连杆：连接活塞和曲轴的部件，它通过活塞销与活塞连接，通过曲轴销与曲轴连接。连杆的作用是将活塞的直线运动转换为曲轴的旋转运动，将活塞的动力传递给曲轴。 3.活塞：是柴油机内部的运动部件，它通过曲轴相互协作产生柴油机的动力输出。活 塞的作用是将燃烧产生的高温高压气体转变为机械能，推动连杆进行往复运动，完成柴油 机的工作。 二、工作原理 柴油机的工作过程主要由进气、压缩、燃烧、排汽四个过程组成。曲轴、连杆和活塞 在柴油机内发生如下运动： 1.进气过程 当活塞向下运动时，活塞内下端缸腔内的燃油喷嘴向汽缸内喷射空气，使压缩空气被 输送到汽缸内。此时，吸气门已经打开，进气道内充满空气，在活塞下行时，汽缸内的压 力也会降低，吸气门随即关闭。当液体燃料被喷入汽缸内时，经过瞬间高温高压的压缩空气，燃料就燃烧出来，产生高温高压的燃气，从而使活塞推动连杆转动曲轴，完成动力输出。 2.压缩过程 压缩过程是指进气行程结束后，活塞向上运动，将喷入汽缸的混合气压缩至一定压力，从而使燃料在燃烧时释放更多的能量。 3.燃烧过程 在压缩与加热的作用下，燃料会被点燃并燃烧，燃气通过发动机排气口排出。 活塞下行开始排放废气，同时吸气门逐渐打开，进行第二个进气过程。