《1第一章船舶柴油机概述》由会员分享，可在线阅读，更多相关《1第一章船舶柴油机概述（107页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、l第一次课第一次课l内容内容1、柴油机的根本工作原理、柴油机的根本工作原理l思考与分析思考与分析l1、名词解释：柴油机、上止点、下止点、行程、冲程、工作容积、名词解释：柴油机、上止点、下止点、行程、冲程、工作容积Vs、燃烧室、燃烧室容积容积Vc、上量余隙燃烧室高度、上量余隙燃烧室高度、气缸总容积、压缩比、气缸直径、活、气缸总容积、压缩比、气缸直径、活塞平均速度塞平均速度、PV示功图、气阀正时、气阀正时定时圆图、气阀重叠角。示功图、气阀正时、气阀正时定时圆图、气阀重叠角。l2、分析柴油机工作循环的五个过程。、分析柴油机工作循环的五个过程。l3、柴油机具有哪些特点？、柴油机具有哪些特点？l4、分析
2、气阀正时对柴油机工作的影响。、分析气阀正时对柴油机工作的影响。l5、气阀重叠角作用有哪些？、气阀重叠角作用有哪些？l柴油机柴油机.exe 船舶柴油机王寿德王寿德制作制作2005年8月?船舶柴油机?课程简介课程编号课程编号121026中文名称中文名称船舶柴油机船舶柴油机英文名称英文名称MarineDieselEngine学分学分5课内总学时学时课内总学时学时90机动课时机动课时6讲课学时讲课学时84实验学时实验学时40开课学期开课学期5适应专业适应专业船舶轮机管理专业船舶轮机管理专业课程类别课程类别专业课专业课课程性质课程性质必修必修考核形式考核形式闭卷闭卷章章节节内内容容课时分课时分配配第一章
3、第一章船舶船舶柴油机柴油机概述概述7第二章第二章主要运动机件主要运动机件9第三章第三章主要固定定机件主要固定定机件6第四章第四章换气和增压换气和增压10第五章第五章燃油喷射与燃烧燃油喷射与燃烧10第六章第六章润滑和冷却润滑和冷却8第七章第七章柴油机调速和操柴油机调速和操纵纵10第八章第八章柴油机工作循环柴油机工作循环5第九章第九章柴油机特性柴油机特性5第十章第十章示功图测录与分示功图测录与分析析4第十一章第十一章柴油机振动与柴油机振动与平衡平衡6第十二章第十二章运转时应急处运转时应急处理理4先修课程先修课程?工程热力学与传热学工程热力学与传热学?、?流体力学流体力学?、?工程力工程力学学?、?
4、轮机工程材料轮机工程材料?、?机械设计根底机械设计根底?教教材材孙培廷：船舶柴油机孙培廷：船舶柴油机.大连海事大学出版社，大连海事大学出版社，2002年年2月。月。主要参考书主要参考书1钱耀南：船舶柴油机；钱耀南：船舶柴油机；大连：大连海事大大连：大连海事大学出版社，学出版社，1999年年1月。月。2杜荣铭：船舶柴油机轮机员培训教材杜荣铭：船舶柴油机轮机员培训教材.大连：大连海事大学出版社，大连：大连海事大学出版社，1999.11. 内容简介本课程是轮机工程专业的主干专业课，也是国家海事局适任证书统考课程。本课程以低、中速船舶柴油机为典型，系统地阐述柴油机的根本构造、根本原理以及根本特性。通过
5、本课程的学习，使学生具备科学管理现代船舶柴油机的理论知识和技能，具备对现代船舶柴油机进行维护、保养、改进、分析和调整的能力。为今后从事船舶高级轮机管理工作打下根底，并具有从事一定的科学研究工作的能力。七、七、本课程要求及考核方法本课程要求及考核方法本课程为考试课，本课程为考试课，平日平日100分分，为期末总成绩，为期末总成绩30分。分。期末考试期末考试100分分，为总成绩，为总成绩70分。分。平日成绩平日成绩：上课认真听讲，不迟到，不早退，不旷课，按：上课认真听讲，不迟到，不早退，不旷课，按时完成课后作业；记时完成课后作业；记100分。分。迟到、早退每次扣迟到、早退每次扣5分分,上课听上课听M
6、P3、睡觉每次扣、睡觉每次扣5分分,旷课一旷课一次扣次扣20分。分。不写作业按每次扣不写作业按每次扣5分。分。扣分累计不超扣分累计不超100分。分。考试成绩考试成绩：以期末试卷为准。：以期末试卷为准。自学生：写有完整的读书笔记自学生：写有完整的读书笔记100分，占期末总成绩分，占期末总成绩15%.；按章节完成课外习题按章节完成课外习题100分，占期末总成绩分，占期末总成绩15%；参加期；参加期末统一考试末统一考试100分，占期末总成绩分，占期末总成绩70%。第一章船舶柴油机概述第一节第一节 柴油机根本工作原理柴油机根本工作原理第二节第二节 船舶柴油机的分类和总体结构船舶柴油机的分类和总体结构第
7、三节第三节 船舶柴油机的主要技术指标船舶柴油机的主要技术指标第一节柴油机的根本工作原理一、船舶柴油机概述二、四冲程柴油机非增压的工作原理三、二冲程柴油机的根本工作原理四、增压柴油机的根本工作原理五、二冲程柴油机的换气形式一、船舶柴油机概述l机械设备可分为动力机械和工作机械两大类。机械设备可分为动力机械和工作机械两大类。l1、动力机械：是将其他形式的能量，如热能、电能、风能等转、动力机械：是将其他形式的能量，如热能、电能、风能等转化为机械能化为机械能.l2、工作机械：是利用机械能来完成所需的工作。、工作机械：是利用机械能来完成所需的工作。l3、热能动力装置：机械能、热能动力装置：机械能热能热能l
8、4、热机：把燃料燃烧的化学能转变为热能再转变为机械能输出。、热机：把燃料燃烧的化学能转变为热能再转变为机械能输出。热机在工作过程中需要完成两次能量转化过程。第一次能量转化热机在工作过程中需要完成两次能量转化过程。第一次能量转化过程是将燃料的化学能通过燃烧转化为热能。第二次能量转化过过程是将燃料的化学能通过燃烧转化为热能。第二次能量转化过程是将热能通过工质膨胀转化为机械能。程是将热能通过工质膨胀转化为机械能。l燃烧的条件燃烧的条件：可燃物、一定的温度、助燃物。：可燃物、一定的温度、助燃物。l热机分为：内燃机、外燃机。热机分为：内燃机、外燃机。l1内燃机：两次能量转化过程是在同一机械设备的内部完成
9、内燃机：两次能量转化过程是在同一机械设备的内部完成的机械。有汽油机、柴油机、燃气轮机。的机械。有汽油机、柴油机、燃气轮机。l特点：机械能量损失小，具有较高的热效率。特点：机械能量损失小，具有较高的热效率。l1柴油机：是以柴油为燃料的内部混合压燃式内燃机。柴油机：是以柴油为燃料的内部混合压燃式内燃机。l2汽油机：是以汽油为燃料的外部混合点燃式内燃机。汽油机：是以汽油为燃料的外部混合点燃式内燃机。l3燃气轮机：是以燃气为燃料点燃式内燃机。燃气轮机：是以燃气为燃料点燃式内燃机。2外燃机：两次能量转化过程分别在两个不同的机外燃机：两次能量转化过程分别在两个不同的机械设备内部完成的机械。化学能转变成热能
10、的过程械设备内部完成的机械。化学能转变成热能的过程(燃烧燃烧)发生在锅炉中，热能转变成机械能发生在汽缸发生在锅炉中，热能转变成机械能发生在汽缸内部。此种机械由于热能需经某中间工质内部。此种机械由于热能需经某中间工质(水蒸气水蒸气)传传递，必然存在热损失，所以它的热效率不高，整个动递，必然存在热损失，所以它的热效率不高，整个动力装置也十分笨重。力装置也十分笨重。蒸汽机、汽轮机。蒸汽机、汽轮机。4、动力机械的运动机构根本上有两种运动形式。、动力机械的运动机构根本上有两种运动形式。1往复式发动机：工质的膨胀作功是通过活塞的往往复式发动机：工质的膨胀作功是通过活塞的往复运动实现的；是间歇工作的，其工质
11、的最高温度较复运动实现的；是间歇工作的，其工质的最高温度较高。高。2回转式发动机：是利用高速流动的工质在工作叶回转式发动机：是利用高速流动的工质在工作叶轮内膨胀，推动叶轮转动而工作的。是连续工作的，轮内膨胀，推动叶轮转动而工作的。是连续工作的，由于受材料热强度的限制，其工质的最高温度不能太由于受材料热强度的限制，其工质的最高温度不能太高，这就限制了其热效率的进一步提高。高，这就限制了其热效率的进一步提高。5船舶柴油机的开展船舶柴油机的开展1776年瓦特蒸汽机的创造；开始了产业革命，推动了生产力的开展。年瓦特蒸汽机的创造；开始了产业革命，推动了生产力的开展。1876年，德国人奥托年，德国人奥托(
12、NAOtto)第一次提出了四冲程循环第一次提出了四冲程循环(即进即进气、压缩、膨胀、排气气、压缩、膨胀、排气)原理，并创造了电点火的四冲程煤气机。原理，并创造了电点火的四冲程煤气机。1880年一些工程师，如英国的年一些工程师，如英国的D，Clerk和和JRobson，以及德国，以及德国人人KBeta等成功地开发了二冲程内燃机。等成功地开发了二冲程内燃机。1892年德国工程师年德国工程师RudoIfDiesel申请了压缩发火内燃机专利。申请了压缩发火内燃机专利。1897年在年在MAN公司制成第一台实际使用的柴油机公司制成第一台实际使用的柴油机(压燃式、空气喷压燃式、空气喷射、定压燃烧射、定压燃烧
13、)，其效率比煤气机有显著提高。，其效率比煤气机有显著提高。1904年柴油机首次用于船舶推进装置年柴油机首次用于船舶推进装置(294kW，260rmin)。从。从此在船舶领域里开始了与蒸汽推进装置的竞争局面。此在船舶领域里开始了与蒸汽推进装置的竞争局面。1927年在柴油机上正式使用了由年在柴油机上正式使用了由RBosch创造的喷油泵创造的喷油泵(回油孔回油孔式式)喷油器喷射系统，代替了喷油器喷射系统，代替了7MPa压缩空气喷油的空气喷射压缩空气喷油的空气喷射系统，实现了混合燃烧。系统，实现了混合燃烧。1905年，瑞士人年，瑞士人AlfredBuechi提出了涡轮增压的设想。提出了涡轮增压的设想。
14、1926年年MAN公司制造了第一台船用废气涡轮增压柴油机，当时由公司制造了第一台船用废气涡轮增压柴油机，当时由于增压器制造水平的限制，此项技术未能迅速推广。于增压器制造水平的限制，此项技术未能迅速推广。l第二次世界大战到第二次世界大战到20世纪世纪50年代中后期，柴油机在此期间完年代中后期，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，并逐步开展了船用低速柴油机系列。四项重大技术成果，并逐步开展了船用低速柴油机系列。l废气涡轮增压技术在船用二冲程柴油机上的成功使用是船用废气涡轮增压技术在船用二冲程柴油机
15、上的成功使用是船用低速柴油机开展中的重要里程碑；是船用低速柴油机的第一低速柴油机开展中的重要里程碑；是船用低速柴油机的第一次飞跃，在与蒸汽动力装置的竞争中柴油机逐渐取得了领先次飞跃，在与蒸汽动力装置的竞争中柴油机逐渐取得了领先地位。地位。l从从20世纪世纪60年代到年代到70年代船用低速柴油机进入了黄金时期，年代船用低速柴油机进入了黄金时期，船用低速柴油机的性能参数大致范围为缸径船用低速柴油机的性能参数大致范围为缸径D=6001050mm；行程；行程S=10001800mm，单缸有效功率达，单缸有效功率达3000kW，单机，单机组达组达36000kW，耗油率为，耗油率为210g/kWh，有效热
16、效为，有效热效为40。开。开展顺序是增大机组功率，提高可靠性，提高经济性。展顺序是增大机组功率，提高可靠性，提高经济性。l20世纪世纪70年代的两次能源危机。石油产品价格大幅度上涨使年代的两次能源危机。石油产品价格大幅度上涨使船舶柴油机的燃油费用支出一跃占总营运本钱的船舶柴油机的燃油费用支出一跃占总营运本钱的40%50%；降低柴油机的燃油支出费用、提高柴油机经济性已成为第一降低柴油机的燃油支出费用、提高柴油机经济性已成为第一要求。要求。70年代末到年代末到80年代，各类柴油机均采用多种节能措施年代，各类柴油机均采用多种节能措施降低油耗率，努力提高柴油机的有效热效率；降低油耗率，努力提高柴油机的
17、有效热效率；l目前，现代船用低速柴油机的油耗率巳降低到155160gkWh，有效热效率可高达55。称为第二次飞跃。l随着柴油机节能技术的开展，柴油机的可靠性也有了长足的开展。现代船用低速柴油机的吊缸周期巳从20世纪60年代的50006000h提高到800012000h，甚至高达20000h。l现代船用柴油机开展中的第三个特点是控制与操纵自动化，即对船用柴油机及其附属设备进行自动控制及自动监视。20世纪60年代初曾进行在控制室内对主机集中控制与集中监视，20世纪70年代电子技术开始在柴油机上使用。20世纪80年代柴油机的电子控制技术已有了很大开展，除可监视柴油机的运行工况外，还可保持柴油机各运行
18、参数的最正确值，以求得柴油机功率、燃油消耗率和其他有关性能的最正确值，开展了对柴油机的故障诊断、未来趋势预报等技术，把柴油机的管理技术提高到一个崭新的水平。2000年，Wartsila瑞士公司成功地推出了全电子控制的智能型柴油。l大功率四冲程中速柴油机自20世纪50年代开始也得到了稳步开展，至今已经历了四代机型。它的最大优点是重量轻、尺寸小，可选用最正确的螺旋桨转速。在工作可靠性、使用寿命、经济性及对劣质燃油的适应性方面均有明显改进，根本上到达与低速机相近的水平。近年建造的2000总吨以上船舶中，使用中速机做主机者占25左右。.l船用主机：经济性、可靠性和使用寿命是第一位的，重量和船用主机：经
19、济性、可靠性和使用寿命是第一位的，重量和尺寸是第二位的。因此，低速二冲程柴油机因其效率高、功尺寸是第二位的。因此，低速二冲程柴油机因其效率高、功率大、工作可靠、寿命长、可燃用劣质油以及转速低率大、工作可靠、寿命长、可燃用劣质油以及转速低(通常为通常为100rmin左右，最低可达左右，最低可达56rmin)等优点适于作船舶主机等优点适于作船舶主机使用。大功率四冲程中速柴油机因其尺寸与重量小较适于作使用。大功率四冲程中速柴油机因其尺寸与重量小较适于作滚装船和集装箱船的主机。滚装船和集装箱船的主机。l船舶发电柴油机因其发电机要求功率不大、转速较高以及结船舶发电柴油机因其发电机要求功率不大、转速较高以
20、及结构简单，因而均采用中、高速四冲程简形活塞式柴油机。构简单，因而均采用中、高速四冲程简形活塞式柴油机。l柴油机的开展可以概括为：以节能为中心，充分兼顾到排柴油机的开展可以概括为：以节能为中心，充分兼顾到排放与可靠性的要求，全面提高柴油机性能。根据此开展目标，放与可靠性的要求，全面提高柴油机性能。根据此开展目标，今后的研究趋势大致为：今后的研究趋势大致为：l提高经济性的研究，包括燃烧、增压、低摩擦、低磨损等提高经济性的研究，包括燃烧、增压、低摩擦、低磨损等的研究。的研究。l降低柴油机排放的研究，排放是现代柴油机面临的严重挑降低柴油机排放的研究，排放是现代柴油机面临的严重挑战，随着对船舶柴油机排
21、放的限制，使得经济性的提高更加战，随着对船舶柴油机排放的限制，使得经济性的提高更加困难，这也是船舶柴油机开展中的新课题。困难，这也是船舶柴油机开展中的新课题。l提高可靠性与耐久性的研究。提高可靠性与耐久性的研究。l电子控制技术的研究。电子控制技术的研究。l代用燃料的研究。代用燃料的研究。一柴油机工作原理将气体压缩，喷油燃烧给工质加热，气体膨胀对外作功；为使连续不断的作功，就得对工质进行更换。柴油机每工作循环分五个过程：进气、压缩、喷油、燃烧、膨胀、排气。完成这五个过程可由二冲程柴油机或四冲程柴油机.因此我们今天所用的柴油机分为这两种。二柴油机的柴油机根本概念l如图一根本结构图曲柄滑块机构l、上
22、止点、下止点死点。l2、行程冲程S=2R。l3、工作容积Vs：活塞在上，下止点间移动所扫过容积Vs=D2S/4l4、 燃 烧 室 容 积 VcVc=D2/4。l5、上量余隙燃烧室高度。l6、气缸总容积Va=Vs+Vc。l7、压压缩缩比比：气气缸缸总总容容积积与与燃燃烧烧室室容容积积之之比比;=Va/VC=VS+VC=1+VS/VCl低低=13-14中中=14-16高高=15-19l、四冲程柴油机：由四冲程个完成一个工作循环。、四冲程柴油机：由四冲程个完成一个工作循环。l、二冲程柴油机：两个冲程完成一个工作循环。、二冲程柴油机：两个冲程完成一个工作循环。l10、气缸直径、气缸直径:气缸內圆直径，
23、用气缸內圆直径，用D表示，单位毫米。表示，单位毫米。l11、活塞平均速度、活塞平均速度:Cm=sn/30m/sn为转速转为转速转/分分l12、PV示示功功图图:气气缸缸内内的的工工质质压压力力随随气气缸缸容容积积的的变变化化图图形形叫叫PV示功图；又称压容图。示功图；又称压容图。三柴油机的特点l1、优点、优点l(1)经济性好，有效热效率可达经济性好，有效热效率可达50以上，可使用价廉以上，可使用价廉的重油，燃油费用低。的重油，燃油费用低。l(2)功率范围宽广，单机功率为功率范围宽广，单机功率为0668000kW，适，适用的领域广。用的领域广。l(3)尺寸小，重量轻，有利于船舶机舱的布置。尺寸小
24、，重量轻，有利于船舶机舱的布置。l(4)机动性好，起动方便，加速性能好，有较宽的转速机动性好，起动方便，加速性能好，有较宽的转速和负荷调节范围并可直接反转，能适应船舶航行的各和负荷调节范围并可直接反转，能适应船舶航行的各种工况要求。种工况要求。l(5)可靠性高，寿命长，维修方便。可靠性高，寿命长，维修方便。2、缺点：、缺点：l(1)存在机身振动、轴系扭转振动和噪声大。存在机身振动、轴系扭转振动和噪声大。l(2)某些部件的工作条件恶劣，承受高温、高压并具某些部件的工作条件恶劣，承受高温、高压并具有冲击性负荷。有冲击性负荷。二、非增压四冲程柴油机的工作原理二、非增压四冲程柴油机的工作原理一一四冲程
25、柴油机：四冲程柴油机：用用四四个个行行程程曲曲轴轴回回转转两两转转完完成成一一个个工工作作循循环环的的柴柴油油机机称称四四冲冲程程柴柴油油机机。1进气行程进气行程活塞从上止点下活塞从上止点下行，进气阀翻开。行，进气阀翻开。由于活塞下行的抽由于活塞下行的抽吸作用，新鲜空气吸作用，新鲜空气充入气缸。充入气缸。为了能充入更多的为了能充入更多的空气，进气阀一般空气，进气阀一般在上止点前提前开在上止点前提前开启曲柄位于点启曲柄位于点1，在下止点后延迟关在下止点后延迟关闭曲柄位于点闭曲柄位于点2，气阀开启的延续角气阀开启的延续角图中阴影线局部图中阴影线局部约为约为220250。22压缩行程压缩行程活塞从下
26、止点上行，进、活塞从下止点上行，进、排气阀均关闭，对缸内排气阀均关闭，对缸内的空气进行压缩；使其的空气进行压缩；使其温度和压力升高。温度和压力升高。压缩终点的压力压缩终点的压力p pc c约为约为3 36MPa6MPa温度温度t tc c约为约为500500700700燃油自燃温度远低于此值燃油自燃温度远低于此值压缩压力压缩压力p pc c(MPa)(MPa)自燃温度自燃温度t()t()0.10.1270-290270-2902.82044.2195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。自燃温度随压缩压力而变自燃温度随压缩压力而变
27、.例如轻柴油：例如轻柴油：l3膨胀行程膨胀行程l在此行程的初期，燃烧仍在猛烈在此行程的初期，燃烧仍在猛烈地进行，使缸内的压力和温度都地进行，使缸内的压力和温度都急剧升高，其最大值分别可达急剧升高，其最大值分别可达614MPa和和15002000左右。左右。在高温高压燃气的作用下，活塞在高温高压燃气的作用下，活塞向下运动作功，在上止点后某一向下运动作功，在上止点后某一时刻图中点时刻图中点4，燃烧根本结束，燃烧根本结束，但高温高压燃气继续膨胀作功推但高温高压燃气继续膨胀作功推动活塞下行。当活塞到达下止点动活塞下行。当活塞到达下止点前某一时刻图中点前某一时刻图中点5，排气阀，排气阀开启，排气过程开始
28、。此时，气开启，排气过程开始。此时，气缸内的压力缸内的压力pb约为约为0.30.6MPa，温度，温度tb约为约为600700。活塞。活塞那么继续下行到下止点。那么继续下行到下止点。4 4排气行程排气行程 活塞由下止点向上运动，排气活塞由下止点向上运动，排气阀继续开启着，上行的活塞将气缸内的阀继续开启着，上行的活塞将气缸内的废气强行推挤出去。废气强行推挤出去。为了实现充分排气和减少排气过程中所为了实现充分排气和减少排气过程中所消耗的功，排气阀不但在下止点前提前消耗的功，排气阀不但在下止点前提前开启，而且要在排气行程结束的上止点开启，而且要在排气行程结束的上止点后才关闭图中点后才关闭图中点6 6。
29、排气阀开启的延续角度排气阀开启的延续角度5-65-6约为约为230230260260。二结论：二结论：、四冲程柴油机，要经历进气、压缩、膨胀、排、四冲程柴油机，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。气等四个行程才完成一个工作循环。、曲轴回转两转，即、曲轴回转两转，即720曲轴转角。曲轴转角。、只有膨胀行程才作功，其余三个行程都要消耗、只有膨胀行程才作功，其余三个行程都要消耗功。功。、在单缸柴油机中，必须有一个足够大的飞轮来、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，供给这三个行程所需的能量。而在多缸柴油机中，那么借助于其它气缸膨胀作
30、功过程来供给。那么借助于其它气缸膨胀作功过程来供给。、柴油机由停车状态进入工作状态，必须借助外、柴油机由停车状态进入工作状态，必须借助外源能量的驱动使其起动运转，直至喷入气缸的燃源能量的驱动使其起动运转，直至喷入气缸的燃油自行发火燃烧，柴油机才能自行运转。油自行发火燃烧，柴油机才能自行运转。三实际四冲程非增压柴油机工作过程 1 1 、四冲程柴油机的进、排气阀的启闭都不正好、四冲程柴油机的进、排气阀的启闭都不正好在上、下止点；而是在上、下止点前、后某一在上、下止点；而是在上、下止点前、后某一时刻。时刻。2 2 、它们的开启持续角均大于、它们的开启持续角均大于180180。3 3、 气阀正时：进、
31、排气阀气阀正时：进、排气阀在上、下止点前、后启闭的在上、下止点前、后启闭的时刻称为气阀正时定时；时刻称为气阀正时定时；通常气阀正时用距相应止点通常气阀正时用距相应止点的曲轴转角的曲轴转角表示。表示。1 1、 气阀正时定时气阀正时定时圆图：用曲轴转角表示气阀圆图：用曲轴转角表示气阀正时的圆图称气阀正时定正时的圆图称气阀正时定时圆图。时圆图。4 4、排气提前角、排气、排气提前角、排气滞后角：排气阀在下止点滞后角：排气阀在下止点前点前点5 5开开 启，在上止点后启，在上止点后点点6 6关闭，其关闭，其 与相应止点与相应止点的夹角的夹角33、44分别称排分别称排气提前角、排气滞后角。气提前角、排气滞后
32、角。2 2、进气提前角：进气阀在上止点前、进气提前角：进气阀在上止点前点点1 1开启，其与相应止点的夹角开启，其与相应止点的夹角11。3 3、进气滞后角：进气阀在下止点后点、进气滞后角：进气阀在下止点后点2 2关闭，其与相应下止点的夹角关闭，其与相应下止点的夹角 2 24、排气阀提前开起过早、过晚对柴油机工作都不利。、排气阀提前开起过早、过晚对柴油机工作都不利。排气阀开启初期其通道截面积很小，气体流动阻力很大。排气阀开启初期其通道截面积很小，气体流动阻力很大。如果排气阀太接近下止点时才开启，提前开启的角度太如果排气阀太接近下止点时才开启，提前开启的角度太小，废气排出不畅，会造成活塞上行推出废气
33、消耗的功小，废气排出不畅，会造成活塞上行推出废气消耗的功增大。剩余废气量增加。但排气阀提前开启角也不能太增大。剩余废气量增加。但排气阀提前开启角也不能太大，否那么会使气体膨胀功损失过大。大，否那么会使气体膨胀功损失过大。5 排气阀滞后关：1使活塞到达上止点时，排气阀仍有足够通道截面，有利于废气的排出。2由于利用了排气流的惯性，可使废气排得更干净。6、 进气阀提前开：1使进气冲程开始时有较大的通道截面，以减少进气阻力，增加进气量。2形成进排气阀叠开，对燃烧室进行扫气，减少剩余废气量，增加进气。7、 进气阀滞后关：进气阀延迟在下止点后关闭。1使活塞在下止点附近时进气阀仍有足够开度。2可充分利用进气
34、流的惯性而吸入更多空气。总之，气阀提前开启与延后关闭是为了将废总之，气阀提前开启与延后关闭是为了将废气排除干净并增加空气的吸入量，以利于气排除干净并增加空气的吸入量，以利于燃油的燃烧，另外排气提前还可减少排气燃油的燃烧，另外排气提前还可减少排气耗功。因此，各机型对应常用转速有耗功。因此，各机型对应常用转速有一最正确正时。按此正时工作，柴油机充一最正确正时。按此正时工作，柴油机充入新气最多，性能最好。入新气最多，性能最好。机型不同，正时也不同。正时圆图在柴油机机型不同，正时也不同。正时圆图在柴油机使用说明书中均有给出，不允许任意改变。使用说明书中均有给出，不允许任意改变。经常要以它为依据检查调整
35、气阀正时。燃经常要以它为依据检查调整气阀正时。燃油喷射也有正时要求，也可画在这个图上。油喷射也有正时要求，也可画在这个图上。8 8、 气阀重叠角：在上止点前后同一气缸的进、排气阀同气阀重叠角：在上止点前后同一气缸的进、排气阀同时开启的曲轴转角称为气阀重叠角。时开启的曲轴转角称为气阀重叠角。1 1气阀重叠角作用：在气阀叠开期间，进气管、气缸、气阀重叠角作用：在气阀叠开期间，进气管、气缸、排气管连通，这样有助于废气的排出和新气的流入。排气管连通，这样有助于废气的排出和新气的流入。1 1利用废气流动惯性的抽吸作用，除可防止废气倒冲入利用废气流动惯性的抽吸作用，除可防止废气倒冲入进气管外，尚可将新鲜空
36、气吸进气缸。进气管外，尚可将新鲜空气吸进气缸。2 2利用此压力差用新气将燃烧室内的废气扫出气缸，实利用此压力差用新气将燃烧室内的废气扫出气缸，实现所谓燃烧室扫气。现所谓燃烧室扫气。3 3不但可提高换气质量，还可利用进气冷却燃烧室零件不但可提高换气质量，还可利用进气冷却燃烧室零件的高温外表。的高温外表。因而，四冲程柴油机均有一定的气阀重叠角，而且增压柴因而，四冲程柴油机均有一定的气阀重叠角，而且增压柴油机的气阀重叠角均大于非增压柴油机。油机的气阀重叠角均大于非增压柴油机。2 2四冲程柴油机气阀重叠角四冲程柴油机气阀重叠角非增压柴油机：非增压柴油机： 进气阀进气阀 、 上止点前上止点前151530
37、30开启开启 下止点后下止点后10103030关关闭闭 。排气阀、排气阀、 下止点前下止点前35354545开启开启 上止点后上止点后10102020关关闭。闭。重叠角重叠角 、 25 255050 。增压柴油机：增压柴油机： 进气阀进气阀 、上止点前、上止点前40408080开启开启 下止点后下止点后20204040关关闭闭 。排气阀、排气阀、 下止点前下止点前40405555开启开启 上止点后上止点后40405050关闭。关闭。重叠角重叠角 80 80130130 。四柴油机工作的五个过程：四柴油机工作的五个过程：1、进气过程进气过程：是从进气门开启到进气门关闭的过程。是从进气门开启到进气
38、门关闭的过程。为为多多进进气气进进气气门门在在上上止止点点前前开开启启，下下止止点点后后关关闭闭。开开启启角度约为曲柄转角角度约为曲柄转角220-260度。度。2、压压缩缩过过程程：是是进进气气门门关关闭闭后后到到气气缸缸内内产产生生着着火火点点。压压缩缩终终点点的的压压力力PC约约为为36MPa，温温度度TC约约为为500700度度3、燃燃烧烧过过程程：向向气气缸缸内内喷喷油油开开始始到到85%-90%燃燃料料燃燃烧烧结束的过程。结束的过程。最高压力最高压力PZ低低4-5MPa中中5-10MPa高高5-14MPa最最高高温温度度Tz低低1500C0-1900C0中中1800C0-2000C0
39、高高1900C0-2200C。4、膨膨胀胀过过程程：在在膨膨胀胀冲冲程程从从上上止止点点开开始始到到排排气气门门开开启启的过程。的过程。5、排排气气过过程程：从从排排气气门门翻翻开开到到关关闭闭的的过过程程。开开启启角角度一般在度一般在230-2600船舶柴油机(2)本次课本次课内容内容1、二冲程柴油机工作原理、二冲程柴油机工作原理2、增压柴油机、增压柴油机3、二冲程柴油机的换气形式、二冲程柴油机的换气形式4、船舶柴油机的分类、船舶柴油机的分类思考与分析思考与分析1、名词解释：额外排气阶段、额外进气阶段、名词解释：额外排气阶段、额外进气阶段、机械增压、废气涡轮增压机械增压、废气涡轮增压2、分析
40、二冲程柴油机工作原理、分析二冲程柴油机工作原理3、二冲程柴油机的几种换气形式？各有何特点、二冲程柴油机的几种换气形式？各有何特点？4、四冲程柴油机与二冲程柴油机的比较有何不、四冲程柴油机与二冲程柴油机的比较有何不同。同。5、柴油机的标牌型号如何规定、柴油机的标牌型号如何规定?三、二冲程柴油机工作原理一二冲程柴油机一二冲程柴油机是是用用两两个个行行程程曲曲轴轴回回转转一一转转完完成成一一个个工工作作循循环的柴油机称二冲程柴油机。环的柴油机称二冲程柴油机。即活塞往复两次完成一个工作循环。即活塞往复两次完成一个工作循环。二冲程柴油机与四冲程柴二冲程柴油机与四冲程柴油机结构不同。油机结构不同。1气缸上
41、设有气口气缸上设有气口,图图中气缸右侧为排气口，左中气缸右侧为排气口，左侧为进气口。排气口比进侧为进气口。排气口比进气口略高，进排、气口的气口略高，进排、气口的开关均由活塞控制。开关均由活塞控制。2二冲程柴油机设有二冲程柴油机设有扫气泵。扫气泵预先将空扫气泵。扫气泵预先将空气压缩并送入扫气箱中，气压缩并送入扫气箱中，扫气箱中的空气压力扫扫气箱中的空气压力扫气压力要比大气压力高。气压力要比大气压力高。1、换气、换气压缩行程：压缩行程：活塞由下止点向上运动。在活塞遮住活塞由下止点向上运动。在活塞遮住进气口之前，新鲜空气通过进气口进气口之前，新鲜空气通过进气口不断充入气缸并将气缸内的废气经不断充入气
42、缸并将气缸内的废气经排气口驱除出去。当活塞上行到将排气口驱除出去。当活塞上行到将进气口全部遮闭时点进气口全部遮闭时点l，新鲜空，新鲜空气停止进入气缸。当排气口被活塞气停止进入气缸。当排气口被活塞遮闭后点遮闭后点2，气缸内的空气就被，气缸内的空气就被上行的活塞压缩，压力和温度亦随上行的活塞压缩，压力和温度亦随之升高。在活塞到达上止点前的某之升高。在活塞到达上止点前的某一时刻点一时刻点2，柴油经喷油器喷，柴油经喷油器喷入气缸，并与高温高压空气混合后入气缸，并与高温高压空气混合后着火燃烧。着火燃烧。在这一行程中，进行了换气曲线在这一行程中，进行了换气曲线0-1-2、压缩曲线、压缩曲线2-3和喷油和喷
43、油着火燃烧诸过程。着火燃烧诸过程。2 2膨胀膨胀换气行程换气行程l活塞由上止点向下运动。在此行程的初活塞由上止点向下运动。在此行程的初期，燃烧仍在猛烈地进行，到点期，燃烧仍在猛烈地进行，到点4 4才根本才根本结束。高温高压的燃气膨胀推动活塞下结束。高温高压的燃气膨胀推动活塞下行作功。当活塞下行将排气口翻开时行作功。当活塞下行将排气口翻开时点点5 5，由于此时缸内的燃气的压力和温，由于此时缸内的燃气的压力和温度仍较高，分别为度仍较高，分别为0.250.250.6MPa0.6MPa和和600600800800，因而气缸内燃气借助于气缸内外，因而气缸内燃气借助于气缸内外的压差经排气口高速排出，缸内的
44、压力的压差经排气口高速排出，缸内的压力也随之下降。当缸内压力下降到接近扫也随之下降。当缸内压力下降到接近扫气压力时，下行的活塞将进气口翻开气压力时，下行的活塞将进气口翻开点点6 6，新鲜空气便通过进气口充入气缸，新鲜空气便通过进气口充入气缸，并对气缸内进行扫气，将气缸内的废气并对气缸内进行扫气，将气缸内的废气经排气口驱除出去。这个过程一直要延经排气口驱除出去。这个过程一直要延续到下一个循环活塞再次上行将进气口续到下一个循环活塞再次上行将进气口关闭时为止，称为扫气过程。关闭时为止，称为扫气过程。二二柴油机工作的五个过程二二柴油机工作的五个过程1、换气、换气压缩冲程压缩冲程：活塞由下止点移到上止点
45、。：活塞由下止点移到上止点。2、膨胀、膨胀换气冲程：活塞由下止点移动到上换气冲程：活塞由下止点移动到上止点。止点。1、压缩过程、压缩过程：活塞遮闭排气口开始到燃活塞遮闭排气口开始到燃料燃烧着火点。料燃烧着火点。2、燃烧过程：从喷油燃烧到、燃烧过程：从喷油燃烧到90%燃料燃烧燃料燃烧结束结束3、膨胀过程：、膨胀过程：活塞从上止点到排气口翻活塞从上止点到排气口翻开的过程开的过程4排气过程排气过程排气口开到排气口关的过程排气口开到排气口关的过程自由排气、扫气、额外排气或额外进气自由排气、扫气、额外排气或额外进气l1自由排气阶段：从排气口开到扫气口开的阶自由排气阶段：从排气口开到扫气口开的阶段。段。l
46、2扫气阶段：从扫气口开到扫气口关的阶段。扫气阶段：从扫气口开到扫气口关的阶段。l3额外排气阶段：从扫气口关到排气口关的阶额外排气阶段：从扫气口关到排气口关的阶段。段。l4额外进气阶段：直流扫气柴油机，气缸盖上额外进气阶段：直流扫气柴油机，气缸盖上设有排气阀，由排气机构控制。从排气阀关闭到设有排气阀，由排气机构控制。从排气阀关闭到扫气口关的阶段。扫气口关的阶段。l(5)进气过程进气过程：进气口开到进气口关。：进气口开到进气口关。l换气过程：把柴油机的进、排气过程称为换气过换气过程：把柴油机的进、排气过程称为换气过程。程。三四冲程柴油机与二冲程柴油机的比较1、每循环曲柄转角：四冲机720度，二冲机
47、360度。2、作功能力：结构参数缸直径、活塞行程、转速等相同时，理论上二冲程柴油机的作功能力是四冲程柴油机的两倍，实际上只有1.61.8倍。3、热负荷：二冲程柴油机热负荷大于四冲程柴油机的热负荷。4、四冲机换气彻底，燃烧好即经济性好。5、四冲机结构复杂。四、增压柴油机l1 1 、增压：、增压：提高柴油机的进气压力，可使进气提高柴油机的进气压力，可使进气的密度增加，从而到达在同样的气缸容积中充进的密度增加，从而到达在同样的气缸容积中充进更多的空气量。增加喷油量，增大作功能力。这更多的空气量。增加喷油量，增大作功能力。这种用提高进气压力来提高柴油机功率的方法称为种用提高进气压力来提高柴油机功率的方
48、法称为“增压。增压。l3 3、机械增压：由柴油机的曲轴通过齿轮等机械、机械增压：由柴油机的曲轴通过齿轮等机械驱动压气机的方式，这种增压方式称机械增压。驱动压气机的方式，这种增压方式称机械增压。l4 4、 废气涡轮增压：用柴油机气缸排出的废气的废气涡轮增压：用柴油机气缸排出的废气的能量在涡轮机中膨胀作功，由涡轮机来驱动压气能量在涡轮机中膨胀作功，由涡轮机来驱动压气机的方式，称废气涡轮增压。机的方式，称废气涡轮增压。5 5、废气涡轮增压四冲程柴油机、废气涡轮增压四冲程柴油机的工作简图。的工作简图。废气涡轮增压器由废气涡轮机废气涡轮增压器由废气涡轮机8 8和与其同轴的离心式压气机和与其同轴的离心式压
49、气机2 2等等组成。柴油机气缸排出的废气组成。柴油机气缸排出的废气经排气管经排气管6 6进入涡轮机进入涡轮机8 8，在其，在其中膨胀作功推动涡轮机转动，中膨胀作功推动涡轮机转动，并带动压气机并带动压气机2 2工作。被压缩后工作。被压缩后的新鲜空气经进气管的新鲜空气经进气管3 3送往柴油送往柴油机的各个气缸。机的各个气缸。1 1、3-3-进气管；进气管；2-2-压气机；压气机；4-4-进气阀；进气阀；5-5-排气阀；排气阀；6 6、9-9-排气管；排气管；7 7、8-8-涡轮机涡轮机6、二冲程与四冲程废气涡轮增压柴油机工作原理、二冲程与四冲程废气涡轮增压柴油机工作原理的不同点：的不同点：在二冲程
50、柴油机中，增压空气是供入扫气箱中，然在二冲程柴油机中，增压空气是供入扫气箱中，然后经扫气口进入气缸；由于废气涡轮和压气机需后经扫气口进入气缸；由于废气涡轮和压气机需能量平衡的原因，【能量平衡的原因，【老式老式】二冲程柴油机的废气】二冲程柴油机的废气涡轮增压系统中往往设有辅助压气机。目前，船涡轮增压系统中往往设有辅助压气机。目前，船舶柴油机已全部采用了废气涡轮增压。舶柴油机已全部采用了废气涡轮增压。在四冲程柴油机中，增压空气是供入到进气道经进在四冲程柴油机中，增压空气是供入到进气道经进气阀进入气缸。气阀进入气缸。 五、二冲程柴油机的换气形式五、二冲程柴油机的换气形式l在二冲程柴油机中，不同的换气
51、形式对换气质量有重要影在二冲程柴油机中，不同的换气形式对换气质量有重要影响。根据气流在气缸中的流动路线，二冲程柴油机的换气响。根据气流在气缸中的流动路线，二冲程柴油机的换气形式可分为弯流与直流两大类。每一大类中又有不同的换形式可分为弯流与直流两大类。每一大类中又有不同的换气形式，即：气形式，即：l弯流扫气弯流扫气l 横流扫气横流扫气 简单横流扫气简单横流扫气l 扫气扫气口装有单向阀口装有单向阀 l 流扫气流扫气 简单回流：简单回流： 扫气扫气扫气扫气有阀控制有阀控制l 排气排气口有阀控制口有阀控制(MAN(MAN低速低速机机l 半回流扫气半回流扫气(Sulzer(Sulzer低速机低速机 l
52、直流扫气直流扫气 排气阀排气阀扫气口式扫气口式l 排气口排气口扫气口式扫气口式l1、弯流扫气弯流扫气:扫、排气口布置于气缸下端，扫气空气由下而上，扫、排气口布置于气缸下端，扫气空气由下而上，然后由上而下地清扫废气。然后由上而下地清扫废气。(1)简单横流扫气：简单横流扫气：进、排气口位于气缸中心线的两侧，空气从进进、排气口位于气缸中心线的两侧，空气从进气口一侧沿气缸中心线向上，然后在靠近燃烧室部位回转到排气气口一侧沿气缸中心线向上，然后在靠近燃烧室部位回转到排气口的另一侧，再沿着气缸中心线向下，把废气从排气口清扫出气口的另一侧，再沿着气缸中心线向下，把废气从排气口清扫出气缸。横流扫气已淘汰多年。
53、缸。横流扫气已淘汰多年。图中图中ADFEAADFEA所包围的面积所包围的面积即为排气口的角度一面积即为排气口的角度一面积值扩弧线值扩弧线BCBC与横坐标与横坐标p(“)p(“)所包围面积为扫气所包围面积为扫气口角度一面积值。其中口角度一面积值。其中A A为排气口开启时的相应曲为排气口开启时的相应曲轴转角，轴转角，B B为为扫气口开启、扫气口开启、C C为扫气口为扫气口关闭、关闭、E E为排气口关闭时为排气口关闭时的相应曲轴转角。的相应曲轴转角。 2) 2)回流扫气回流扫气MANMAN公司大型柴油机的传统形式。进、排气口在气缸下部同一侧且排气口在进气口的上方。公司大型柴油机的传统形式。进、排气口
54、在气缸下部同一侧且排气口在进气口的上方。扫气口向下倾斜，进气流先向下沿活塞顶面向对侧的缸壁流动并沿缸壁向上流动，到气扫气口向下倾斜，进气流先向下沿活塞顶面向对侧的缸壁流动并沿缸壁向上流动，到气缸盖再转向下流动，把废气从排气口中清扫出气缸。气流在缸内作缸盖再转向下流动，把废气从排气口中清扫出气缸。气流在缸内作“回线流动。如补回线流动。如补图图1-31-3所示。这种扫气形式有利于凹顶活塞的扫气，其代价是扫气流动路线更长，转弯更所示。这种扫气形式有利于凹顶活塞的扫气，其代价是扫气流动路线更长，转弯更多，流动阻力更大。由此在相同条件下，要求有更高的扫气压力。在船用大型柴油机中，多，流动阻力更大。由此在
55、相同条件下，要求有更高的扫气压力。在船用大型柴油机中，MAN KZMAN KZ型柴油机即为回流扫气形式。现存已不多了。型柴油机即为回流扫气形式。现存已不多了。 1) 1)半回流新横流扫气半回流新横流扫气SulzerSulzer公司大型柴油机的传统形式。进公司大型柴油机的传统形式。进气口布置在排气口同侧的下方及两侧。气口布置在排气口同侧的下方及两侧。如补图如补图1-21-2所示。其气缸盖结构较简单，所示。其气缸盖结构较简单，不用设排气阀。扫气口在纵向与气缸不用设排气阀。扫气口在纵向与气缸轴向成角度和横向与气缸径向成角轴向成角度和横向与气缸径向成角度两个方向均有倾斜角，使扫气空气度两个方向均有倾斜
56、角，使扫气空气进入气缸后有向上和绕气缸轴线旋转的进入气缸后有向上和绕气缸轴线旋转的运动。活塞顶的形状也有引导扫气空气运动。活塞顶的形状也有引导扫气空气向上的作用。这样可控制气流方向，防向上的作用。这样可控制气流方向，防止进气直接流向排气口，减少新、废气止进气直接流向排气口，减少新、废气掺混，提高换气效率；防止死角，减少掺混，提高换气效率；防止死角，减少残留废气，提高换气质量。残留废气，提高换气质量。某些早期的半回流扫气机型某些早期的半回流扫气机型RDRD型柴油机，在排型柴油机，在排气管中装有回转控制阀。可在活塞上行活塞裙开启气管中装有回转控制阀。可在活塞上行活塞裙开启排气口前关闭排气管，防止新
57、鲜空气经排气口流失。排气口前关闭排气管，防止新鲜空气经排气口流失。RNDRND型柴油机不再用回转控制阀，改用长裙活塞，型柴油机不再用回转控制阀，改用长裙活塞，当活塞上行至上止点时，活塞裙仍能挡住排气口。当活塞上行至上止点时，活塞裙仍能挡住排气口。SulzerSulzer公司大型柴油机开展至公司大型柴油机开展至RTARTA型才放弃半回型才放弃半回流扫气形式，改用直流扫气形式。流扫气形式，改用直流扫气形式。13l2 2排气阀扫气口式直流扫气排气阀扫气口式直流扫气lB&WB&W、三菱公司大型柴油机的结构形式、三菱公司大型柴油机的结构形式, ,气缸下部均布一圈进气口，在气缸盖气缸下部均布一圈进气口，在
58、气缸盖上有排气阀上有排气阀1 1个或多个。个或多个。h hl空气从气缸下部扫气口进入气缸，沿空气从气缸下部扫气口进入气缸，沿气缸中心线上行，驱赶废气从气缸盖气缸中心线上行，驱赶废气从气缸盖上的排气阀排出，气流在缸内的流动上的排气阀排出，气流在缸内的流动方向是自下而上的直线流动。方向是自下而上的直线流动。l如下图。进气口在纵向和横向两个方如下图。进气口在纵向和横向两个方向均有倾斜角，使扫气空气进入气缸向均有倾斜角，使扫气空气进入气缸后向上和绕气缸轴线旋转。这一旋转后向上和绕气缸轴线旋转。这一旋转的气流形成的气流形成“界面，使空气与废气界面，使空气与废气不易掺混，扫气效率较高。不易掺混，扫气效率较
59、高。下止点下止点下止点下止点3 3直流与弯流扫气的比较直流与弯流扫气的比较(1)(1)换气质量换气质量 弯流扫气弯流扫气 ：气流在缸内流动路线长，约为直：气流在缸内流动路线长，约为直流的两倍，且需要转向，流动阻力大，要求扫气压流的两倍，且需要转向，流动阻力大，要求扫气压力高。新气与废气掺混较严重，存在死角与气流短力高。新气与废气掺混较严重，存在死角与气流短路现象，因而换气效率较低，新气消耗量较大，换路现象，因而换气效率较低，新气消耗量较大，换气需要消耗较多的能量，导致柴油机燃油消耗率较气需要消耗较多的能量，导致柴油机燃油消耗率较高；残留废气较多，换气质量较直流差。高；残留废气较多，换气质量较直
60、流差。 直流扫气：新气与废气掺混少，新气损失少，直流扫气：新气与废气掺混少，新气损失少，扫气彻底，新气充入量多，换气效率高，质量好。扫气彻底，新气充入量多，换气效率高，质量好。(2)(2)对对“长冲程化的适应性长冲程化的适应性所谓所谓“低转速长冲程化，就是低转速长冲程化，就是7373年至年至8080年代初，年代初，能源危机爆发，石油价格飞涨，海运本钱中的燃油能源危机爆发，石油价格飞涨，海运本钱中的燃油费用猛增，船主越来越重视降低燃油消耗率。柴油费用猛增，船主越来越重视降低燃油消耗率。柴油机公司在剧烈的竞争中，花费巨大的财力、人力，机公司在剧烈的竞争中，花费巨大的财力、人力，想尽方法降低燃油消耗
61、率。想尽方法降低燃油消耗率。 可见【二冲程】柴油机的正时圆图有两种类型。直流扫可见【二冲程】柴油机的正时圆图有两种类型。直流扫气存在气存在额外进气额外进气 。 排气阀的启闭由排气凸轮排气阀的启闭由排气凸轮控制，不受活塞运动的限控制，不受活塞运动的限制，所以直流扫气排气阀制，所以直流扫气排气阀启闭定时可不以下死点为启闭定时可不以下死点为对称，而各自设计在最正对称，而各自设计在最正确点，如图确点，如图1-5所示。这所示。这样可使柴油机性能更优。样可使柴油机性能更优。现代船用低速柴油机现代船用低速柴油机MAN/B&WMC、SulzerRTA以及三菱以及三菱UEC-LS均为排气阀扫气口直流均为排气阀扫
62、气口直流扫气式柴油机。扫气式柴油机。ESDZ43/82B柴油机的正时圆图柴油机的正时圆图低速机均直接带螺旋桨，输出功率一定时，转速越低，那低速机均直接带螺旋桨，输出功率一定时，转速越低，那么采用直径越大的螺旋桨，推进效率就越高。也就是说，么采用直径越大的螺旋桨，推进效率就越高。也就是说，在不降低发动机功率单缸功率的情况下，降低转速就在不降低发动机功率单缸功率的情况下，降低转速就意味着提高推进效率。柴油机转速意味着提高推进效率。柴油机转速n n每降低每降低1%1%，推进效率，推进效率pp可提高可提高0.25-0.30%0.25-0.30%。B&WB&W公司首先公司首先7777年开展年开展“低转低
63、转速长冲程化，即降低柴油机设计转速，同时加长冲程，速长冲程化，即降低柴油机设计转速，同时加长冲程，活塞平均速度保持不变。这样不仅提高了活塞平均速度保持不变。这样不仅提高了pp，而且柴油，而且柴油机自身的效率也提高了。节油的收效非常显著。受到海运机自身的效率也提高了。节油的收效非常显著。受到海运界热烈欢送。销售量越来越大，超过了界热烈欢送。销售量越来越大，超过了SulzerSulzer，至今仍处，至今仍处于领先地位。仅三年，于领先地位。仅三年，“低转速长冲程化扩大到所有低转速长冲程化扩大到所有低速机后来中速机也采用了，各公司低速机转速低速机后来中速机也采用了，各公司低速机转速n n越越来越低，有
64、的机型达来越低，有的机型达55-6055-60转；冲程缸径比转；冲程缸径比S/DS/D越来越大，越来越大，直流扫气：直流扫气：2.02.53.03.253.463.824.22.02.53.03.253.463.824.2；弯；弯流扫气那么从流扫气那么从1.82.11.82.1，就开展不下去了。，就开展不下去了。弯流扫气：不适应长冲程化。气缸加长，弯流扫气流程增弯流扫气：不适应长冲程化。气缸加长，弯流扫气流程增加很多，阻力大了很多，扫气压力得提高很多，新、废气加很多，阻力大了很多，扫气压力得提高很多，新、废气掺混更厉害，换气质量、换气效率更差。掺混更厉害，换气质量、换气效率更差。S/DS/D只
65、能到达只能到达2.12.1。直流扫气：适宜长冲程化。气缸加长，扫气流程增加不多，直流扫气：适宜长冲程化。气缸加长，扫气流程增加不多，阻力增加不多，新、废气掺混进一步减少，换气效率更高，阻力增加不多，新、废气掺混进一步减少，换气效率更高，换气质量更好。消耗新气少，燃烧更完全更及时。而且，换气质量更好。消耗新气少，燃烧更完全更及时。而且，“低转速长冲程化后，如燃烧时间根本不变，那么燃低转速长冲程化后，如燃烧时间根本不变，那么燃烧对应的曲柄转角减小，燃气能更充分膨胀，热效率提高；烧对应的曲柄转角减小，燃气能更充分膨胀，热效率提高；长冲程化，如压缩比不变，那么燃烧室高度增大，有利于长冲程化，如压缩比不
66、变，那么燃烧室高度增大，有利于燃油的雾化混合燃烧；这些均使柴油机燃油消耗率降低。燃油的雾化混合燃烧；这些均使柴油机燃油消耗率降低。(3)(3)气缸套变形情况气缸套变形情况弯流扫气缸套下部布置了扫、排气口，温差很大，容易产弯流扫气缸套下部布置了扫、排气口，温差很大，容易产生变形。直流扫气缸套下部只有扫气口，不易因受热不均生变形。直流扫气缸套下部只有扫气口，不易因受热不均匀而变形。匀而变形。(4)(4)排气启闭定时排气启闭定时直流扫气：排气阀开启定时与关闭定时由排气凸轮控制，可以设直流扫气：排气阀开启定时与关闭定时由排气凸轮控制，可以设计成不以下死点为对称，而各自设计在最正确点，使性能进一步优计成
67、不以下死点为对称，而各自设计在最正确点，使性能进一步优化。化。弯流扫气：扫、排气口启闭定时由活塞控制，必然以下死点对称。弯流扫气：扫、排气口启闭定时由活塞控制，必然以下死点对称。由于以上原因，由于以上原因，SulzerSulzer公司的低速机公司的低速机8181年底宣布放弃传统的半回流年底宣布放弃传统的半回流扫气形式，改为采用直流扫气形式，设计了扫气形式，改为采用直流扫气形式，设计了RTARTA型柴油机型柴油机8484年生年生产第一台。产第一台。MANMAN公司公司8181年合并年合并B&WB&W公司后也放弃开展低速机，弯流公司后也放弃开展低速机，弯流扫气已被淘汰。但我们在工作中还会用到这类旧
68、机型。扫气已被淘汰。但我们在工作中还会用到这类旧机型。弯流扫气由于没有排气阀，结构简单、可靠，维修简便。因而曾深弯流扫气由于没有排气阀，结构简单、可靠，维修简便。因而曾深受航运界欢送，受航运界欢送，7070年代年代SulzerSulzer公司的低速机一直处于领先地位，多公司的低速机一直处于领先地位，多年销售量均在年销售量均在5050以上。后来燃油价格不断上涨，经济性越发重要，以上。后来燃油价格不断上涨，经济性越发重要，原来优点突出逐渐变成缺点突出，主要矛盾转化了。原来优点突出逐渐变成缺点突出，主要矛盾转化了。第二节船舶柴油机的分类和总体结构一、柴油机的类型二、柴油机的型号三、几种常用机型简介一
69、、柴油机的类型1、按工作循环分类按工作循环分类：有四冲程柴油机和二冲程柴油机。：有四冲程柴油机和二冲程柴油机。2、按进气方式分类按进气方式分类：有增压和非增压柴油机。：有增压和非增压柴油机。在柴油机中，用增加进气压力来提高功率的方法称为柴油机的增压。在柴油机中，用增加进气压力来提高功率的方法称为柴油机的增压。非增庄柴油机是在大气压力下进气的。非增庄柴油机是在大气压力下进气的。为了实现柴油机的增压，必须在柴油机上装设一台压气泵。为了实现柴油机的增压，必须在柴油机上装设一台压气泵。机械增压：机械增压：压气泵由柴油机带动。如果把废气的能量充分利用起来，压气泵由柴油机带动。如果把废气的能量充分利用起来
70、，废气涡轮增压：废气涡轮增压：将柴油机排出的废气送人涡轮机中，使涡轮机高速回转来带动将柴油机排出的废气送人涡轮机中，使涡轮机高速回转来带动一离心式压气机，从而提高进入柴油机的空气压力以实现增压。一离心式压气机，从而提高进入柴油机的空气压力以实现增压。使用废气涡轮增压器既可使柴油机的功率增加，又可提高柴油机的经济性。使用废气涡轮增压器既可使柴油机的功率增加，又可提高柴油机的经济性。3、按曲轴转速分按曲轴转速分：高速柴油机高速柴油机中速柴油机中速柴油机低速柴油机。低速柴油机。l柴油机的速度可以用曲轴转速柴油机的速度可以用曲轴转速n(rrain)或活塞平均速度或活塞平均速度m(ms)表示。表示。活塞
71、的平均速度为活塞的平均速度为m=Sn/30(m/s)l按此指标分类一般为：按此指标分类一般为：l低速柴油机低速柴油机n300rrainm6msl中速柴油机中速柴油机3001000rminm9msl图图12(a)为筒形活塞式柴油机的示意图，为筒形活塞式柴油机的示意图，它的活塞通过活塞销直接与连杆相连。它的活塞通过活塞销直接与连杆相连。这种结构的优点是结构简单、紧凑、轻这种结构的优点是结构简单、紧凑、轻便，发动机高度小。它的缺点是由于运便，发动机高度小。它的缺点是由于运动时有侧推力，活塞与气缸之间的磨损动时有侧推力，活塞与气缸之间的磨损较大。中高速柴油机一般都采用此结构。较大。中高速柴油机一般都采
72、用此结构。图图12(b)所示为十字头式柴油机。它的所示为十字头式柴油机。它的活塞设有活塞杆，通过十字头与连杆相活塞设有活塞杆，通过十字头与连杆相连接，并在气缸下部设中隔板将气缸与连接，并在气缸下部设中隔板将气缸与曲轴箱隔开。十字头式柴油机工作可靠，曲轴箱隔开。十字头式柴油机工作可靠，寿命长。它的缺点是重量和高度增大，寿命长。它的缺点是重量和高度增大，结构复杂。大型低速二冲程柴油机都采结构复杂。大型低速二冲程柴油机都采用这种结构。量和高度增大，结构复杂。用这种结构。量和高度增大，结构复杂。大型低速二冲程柴油机都采用这种结构。大型低速二冲程柴油机都采用这种结构。l4按活塞结构分类按活塞结构分类l筒
73、形活塞式柴油机和十字头式柴油机筒形活塞式柴油机和十字头式柴油机l5、按气缸数量分类按气缸数量分类：单缸柴油机和多缸柴油机。：单缸柴油机和多缸柴油机。l6、按柴机转向分类按柴机转向分类：左转机、右转机：左转机、右转机l由飞轮向自由端看由飞轮向自由端看,正车时顺时针方向为右转机。正车时顺时针方向为右转机。l7、按可否逆转分类按可否逆转分类：不可逆转不可逆转、可逆转。可逆转。可由操纵机构改变自身转向的柴油机称为可逆转柴油机。可由操纵机构改变自身转向的柴油机称为可逆转柴油机。曲轴仅能按同一方向旋转的柴油机称为不可逆转柴油机。曲轴仅能按同一方向旋转的柴油机称为不可逆转柴油机。在船舶上凡直接带动定螺距螺旋
74、桨的柴油机均为可逆转柴在船舶上凡直接带动定螺距螺旋桨的柴油机均为可逆转柴油机；凡带有倒顺车离合器、倒顺车齿轮箱或可变螺距螺油机；凡带有倒顺车离合器、倒顺车齿轮箱或可变螺距螺旋浆的柴油机以及船舶发电柴油机均为不可逆转柴油机。旋浆的柴油机以及船舶发电柴油机均为不可逆转柴油机。l8、按柴油排气管位置按柴油排气管位置(操作位置操作位置)有左、右单列机。有左、右单列机。(由飞轮向自由端看由飞轮向自由端看,排气管位右倒称右单例机排气管位右倒称右单例机)某些船舶的推进装置某些船舶的推进装置(如客船如客船)采用双机双桨推进装置。在这采用双机双桨推进装置。在这种船舶上，由船尾向船首看，布置在机舱右舷的柴油机为种
75、船舶上，由船尾向船首看，布置在机舱右舷的柴油机为右旋柴油机，亦称右机；布置在机舱左舷的柴油机为左旋右旋柴油机，亦称右机；布置在机舱左舷的柴油机为左旋柴油机，亦称左机。在这种动力装置中，为便于操纵管理，柴油机，亦称左机。在这种动力装置中，为便于操纵管理，右机的操纵侧即凸轮轴侧布置在柴油机左侧右机的操纵侧即凸轮轴侧布置在柴油机左侧(即内侧即内侧)，而，而排气侧布置在右侧；左机的操纵侧在柴油机的右侧排气侧布置在右侧；左机的操纵侧在柴油机的右侧(即内即内侧侧)。单台布置船舶主柴油机通常为右旋柴油机。单台布置船舶主柴油机通常为右旋柴油机。l9、按气缸位置分类、按气缸位置分类：立式、立式、卧式。卧式。l1
76、0按气缸排列分类按气缸排列分类：直列：直列、V型型、星型、星型、多轴机。多轴机。l船用柴油机通常均为多缸机。这样可以增大柴油机单机功率，同时可满足船船用柴油机通常均为多缸机。这样可以增大柴油机单机功率，同时可满足船舶机动性、可靠性的要求。舶机动性、可靠性的要求。l多缸柴油机的气缸排列可以有直列式、多缸柴油机的气缸排列可以有直列式、V形、形、W形等。船用柴油机均为直列形等。船用柴油机均为直列式与式与V形两种。直列式柴油机的气缸数一般不超过形两种。直列式柴油机的气缸数一般不超过12缸。当缸数超过缸。当缸数超过12缸时通缸时通常采用常采用V形柴油机。形柴油机。V形机的气缸数可达形机的气缸数可达18甚
77、至甚至24，气缸夹角通常为，气缸夹角通常为90度、度、60度或度或45度。度。V形机具有较高的单机功率和较小的比重量形机具有较高的单机功率和较小的比重量(柴油机净重量与标定柴油机净重量与标定功率的比值功率的比值)，在中、高速柴油机中用得较多。，在中、高速柴油机中用得较多。二、柴油机的型号二、柴油机的型号一标牌型号的规定一标牌型号的规定柴柴油油机机型型号号由由阿阿拉拉伯伯数数字字、汉汉语语拼拼音音字字母母和和气气缸缸布布置置所所规规定定的的形形象象字字符符号号组组成成。柴柴油油机机型型号号依依次次包包括括以下四局部：以下四局部：1 1首首部部：产产品品特特征征代代号号。由由制制造造厂厂根根据据需
78、需要要自自选选相相应字母表示，但需经行业标准化归口核准、备案。应字母表示，但需经行业标准化归口核准、备案。产产品品特特征征代代号号可可包包括括产产品品的的系系列列代代号号、换换代代符符号号和和地地方方、企企业业代代号号。产产品品的的换换代代符符号号是是指指产产品品缸缸径径不不变变，但但其其技技术术参参数数及及结结构构与与原原产产品品有有很很大大差差异异的的产产品品标标志志符符号号。地地方方、企企业业代代号号是是标标志志产产品品具具有有本本地地方方或或本本企企业业特特点点的的代号，每种符号一般用一个或二个字母表示代号，每种符号一般用一个或二个字母表示。2 2中中部部：由由缸缸数数、气气缸缸布布置
79、置形形式式符符号号、冲冲程程符符号号和和缸缸径径组组成成。其其中中气气缸缸数数用用数数字字表表示示；缸缸径径用用数数字字表表示示，单单位位为为毫毫米米；冲冲程程符符号号用用E E表表示示二二冲冲程程，四四冲冲程程不不标标注注符符号号；气缸布置形式符号按表规定。气缸布置形式符号按表规定。表气缸布置形式符号表气缸布置形式符号符号含义无符号多缸直列及单缸型平卧形后后部部：结结构构特特性性符符号号和和用用途途特特征征符符号号，分分别别按按表表、表表规规定定。必必要要时时，其其它它结结构构及及用用途途符符号号允允许许制制造造厂厂自自选选，但不得与表、表规定的字母重复。但不得与表、表规定的字母重复。结结构
80、构特特征征符符号号可可重重叠叠使使用用，但但应应按按表表中中规规定定的的字字母母次次序，顺次重叠表示。序，顺次重叠表示。符号结构特征无符号水冷风冷凝汽冷却十字头式增压L增压中冷可倒转表结构特征符号符号用途用途无符号无符号通用型及固定动力通用型及固定动力拖拉机拖拉机摩托车摩托车工程机械工程机械Q汽车汽车铁路机车铁路机车发电机组发电机组船用主机、右机基本型船用主机、右机基本型船用主机、左机基本型船用主机、左机基本型农用运输车农用运输车林业机械林业机械表用途特征符号表用途特征符号尾尾部部：同同系系列列产产品品需需要要区区分分时时，可可选选用用适适当当符符号号表表示示。后后部部与与尾部亦可用尾部亦可用
81、“分隔。分隔。柴油机的型号应简明，中部、后部规定的符号必须表示，但首部及柴油机的型号应简明，中部、后部规定的符号必须表示，但首部及尾部符号根尾部符号根具体牌号表示方法如以下图所示：具体牌号表示方法如以下图所示：系系列列代代号号换代符号换代符号地地方方、企企业代号业代号缸数符号缸数符号气气缸缸布布置置形形式符号式符号缸缸径径符符号号（以以气气缸缸直直径径的的毫毫米数表示）米数表示）结结构构特特征征符号符号冲冲程程符符号号（表表示示二二冲冲程程,四四冲冲程程不不标标符符号号）区区分分符符号号用用途途特特征征符号符号首部中部后部尾部注：气气缸缸直直径径的的毫毫米数取整数米数取整数2727根根据据具具
82、体体情情况况允允许许不不表表示示，同同一一产产品品的的型型号号应应一一致致，不不得得随随意意更更改。改。由由国国外外引引进进的的柴柴油油机机产产品品，假假设设保保持持原原结结构构性性能能不不变变，允允许许保保存存原产品型号。原产品型号。二国产柴油机型号例如：二国产柴油机型号例如： 单单缸缸、四四冲冲程程、缸缸径径、风风冷冷、通用型柴油机。通用型柴油机。 增增 压压 、 缸缸 直直 列列 、 四四 冲冲 程程 、 缸缸 径径 水冷，通用型柴油机。水冷，通用型柴油机。ZZ缸缸直直列列、四四冲冲程程、缸缸径径、水水冷，通用型柴油机。冷，通用型柴油机。 新新型型的的、缸缸直直列列、四四冲冲程程、缸径、
83、增压船用柴油机。缸径、增压船用柴油机。 缸缸直直列列、四四冲冲程程、缸缸径径、增增压压可可倒倒转转船船用用主主机机、右右机机根根本本型型为为产产品品系系列列代代号。号。 缸缸、二二冲冲程程、缸缸径径、船用柴油机。船用柴油机。2828l第三次课第三次课内容内容l1、船舶柴油机的分类和总体结构船舶柴油机的分类和总体结构l2、船舶柴油机的主要技术指标船舶柴油机的主要技术指标思考与分析思考与分析l1、名词解释名词解释：指示功率指示功率Ni、平均指示压力、平均指示压力pi、指示、指示指标、有效指标、指示热效率指标、有效指标、指示热效率i、指示油耗率、指示油耗率gi、有、有效功率效功率Ne、机械效率、机械
84、效率 m、平均有效压力、平均有效压力pe、有效燃、有效燃油消耗率油消耗率ge、有效热效率、有效热效率 e。l2、柴油机总体结构由哪几大部件几大系统组成柴油机总体结构由哪几大部件几大系统组成？l3、柴油机的主要性能指标有哪些？各有何用途？柴油机的主要性能指标有哪些？各有何用途？l4、分析指示指标与有效指标之间有何关系？、分析指示指标与有效指标之间有何关系？三柴油机转向及气缸编号：三柴油机转向及气缸编号：1 1、柴油机转向、柴油机转向1 1柴油机转向是指功率输出轴的转向。柴油机转向是指功率输出轴的转向。2 2确确定定转转向向时时，应应由由功功率率输输出出端端向向自自由由端端看看，但但凡凡输输出出轴
85、轴顺顺时时针针方方向向旋旋转转的的称称为为“右右转转；但但凡凡输输出出轴轴逆逆时时针针方方向向旋旋转转的的称称“左左转转。对对于于可可以以正正、反反车车的的柴柴油油机机应应以柴油机的正转方向为准。以柴油机的正转方向为准。2 2、柴油机气缸编号、柴油机气缸编号1 1无无论论左左转转机机或或右右转转机机均均应应从从功功率率输输出出端端向向自自由由端端依次进行气缸编号。旧规定相反依次进行气缸编号。旧规定相反(2)(2)多多列列内内燃燃机机的的气气缸缸编编号号应应先先确确定定列列次次然然后后再再进进行行气气缸编号，各列气缸号要相互衔接。缸编号，各列气缸号要相互衔接。(3)(3)气气缸缸列列次次确确实实
86、定定方方法法：由由功功率率输输出出端端朝朝自自由由端端看看，以以垂垂直直于于输输出出轴轴中中心心线线的的水水平平线线为为基基准准。从从该该水水平平线线的的右右端端沿沿逆逆时时针针方方向向依依次次计计数数，最最先先遇遇到到的的一一列列气气缸缸是是第第1 1列列，依次是第依次是第2 2列，第列，第3 3列，列，列等列等l四船舶柴油机当前使用情况和技术水平四船舶柴油机当前使用情况和技术水平l、船用低速柴油机当前使用情况和技术水平、船用低速柴油机当前使用情况和技术水平l船用低速柴油机目前主要由船用低速柴油机目前主要由MANB&W、Wartsila瑞士公司和日本三菱三家公司生产，据瑞士公司和日本三菱三家
87、公司生产，据1998年世界各国年世界各国造船造机结果统计，造船造机结果统计，MANB&W公司占市场份额的公司占市场份额的6454，Wartsila瑞士公司占市场份额的瑞士公司占市场份额的276，日本，日本三菱缺乏三菱缺乏8。MANB&W和和Wartsila瑞士公司近年主要瑞士公司近年主要机型的工作参数如下。机型的工作参数如下。.ll机型RTA48TRTA58TRTA68Ts46MC-CS50MC-Cs60MC,-Cll缸径(mm480580680460500600l行程(mm)200024162720l93220002400l行程缸径比$D41741740424040l转速(rmin)1241
88、0392129127105l活塞平均速度(ms)838383838584ll平均有效压力(bar)182182182191919ll最高燃烧压力(Mpa)142142142145150l单缸功率(kW)l360200027501310l5802255l燃油消耗率(gkWh)17l170169174171170l表11 船用低速柴油机的主要参数从上述参数可以看出，目前新型船用低速柴油机的从上述参数可以看出，目前新型船用低速柴油机的S SD D值已到达值已到达4 40 0以上，以上，活塞平均速度在活塞平均速度在8 838385m5ms s左右，平均有效压力高达左右，平均有效压力高达19 bar19
89、 bar，最高燃烧，最高燃烧压力在压力在1414MPaMPa以上，而燃油消耗率那么下降到以上，而燃油消耗率那么下降到169g169glWhlWh，其动力性和经，其动力性和经济性已经到达了相当高的水平。济性已经到达了相当高的水平。l2、船用中速柴油机当前使用情况和技术水平、船用中速柴油机当前使用情况和技术水平l船用中速柴油机目前虽然生产厂家较多，但主要集中于几船用中速柴油机目前虽然生产厂家较多，但主要集中于几家公司，据家公司，据1998年世界各国造船造机结果统计，年世界各国造船造机结果统计，Wartsila公公司占市场份额的司占市场份额的40，MANB&W公司占市场份额的公司占市场份额的224，
90、Mak占市场份额的占市场份额的112，其余公司占，其余公司占264。Wartsila和和MANB&W公司近年主要机型的工作数公司近年主要机型的工作数机型MANB&WL27/38WartsilaL32WartsilaL64缸径（mm）270320640行程（mm）380400900行程缸径比S/D1.4:11.25:11.4:1压缩比16.5：116:1活塞平均速度（m/s）10.110.09.8平均有效压力（bar）23.523.325.5最高燃烧压力（MPa）201920燃油消耗率（g/kwh）185.3182171燃油喷射压力（MPa）160200燃油质量（cSt/50度）70073073
91、0功率范围（kw）20403060270082801005018090. .三、几种常用机型简介三、几种常用机型简介l1 1低速机低速机l B&W B&W公司：公司：8181年年MANMAN公司购并了公司购并了B&WB&W公司，公司，低速机由低速机由MAN-B&WMAN-B&W公司哥本哈根丹麦分公司公司哥本哈根丹麦分公司设计试制。设计试制。L-MCL-MC还开展了还开展了S-MCS-MC、K-MCK-MC，其字母，其字母L L表示长表示长冲程，冲程，S S表示超长冲程，表示超长冲程，K K表示一般冲程。表示一般冲程。7070年年代中后期，代中后期，B&WB&W低速机低速机装船千瓦数占世界总装船
92、千瓦数占世界总数比例在数比例在1/41/31/41/3左右。左右。8080年接到订货单开始年接到订货单开始超过超过SulzerSulzer公司，到公司，到目前到达目前到达6 6% %。机型研制成功时间VT2BF60K-EF68K-GF73L-GF76L-GFC78L-GFCA79L-GB/GBE81/82L-MC/MCE832) Sulzer公司：机型研制成功时间RD57RND68RND-M75RLA77RLB79RTA（直流扫气）837070年代中后期，年代中后期，SulzerSulzer低速机装船千瓦数占世界总数百分低速机装船千瓦数占世界总数百分比在比在5050以上以上6060左右。后来逐
93、渐降至左右。后来逐渐降至1/31/3左右。左右。机型研制成功研制成功时间时间UEC-H79UEC-HA82UEC-L83UEC-LA UEC-LS 三菱重工业三菱重工业公司低速机装船千公司低速机装船千瓦数占世界总数百瓦数占世界总数百分比一直在分比一直在1010左左右。右。机型机型研制成功时间KZ-E64KSZ70KSZ-A73KSZ-B76KSZ-BL77KSZ-C/CL793) 三菱重工三菱重工业4) MAN公司：7070年代中后期，年代中后期，MANMAN公司低速公司低速机装船千瓦数占世界总数百分机装船千瓦数占世界总数百分比曾保持在比曾保持在1010左右，后来就左右，后来就更少了。更少了。
94、8181年合并年合并B&WB&W公司后公司后就放弃开展低速机了。就放弃开展低速机了。l2 2、中速机：中速机的厂家相当多、中速机：中速机的厂家相当多, ,著名的几家。著名的几家。l 1)S.E.M.T. 1)S.E.M.T.法国热机研究学会法国热机研究学会l PC2-5PC2-6PC2-6B PC2-5PC2-6PC2-6B缸径缸径D=400D=400l PC4PC4-2PC4-2B PC4PC4-2PC4-2B缸径缸径D=570D=570l2)MAN2)MAN公司。公司。l 3)Sulzer 3)Sulzer公司。公司。l 4) 4)大发公司。大发公司。l 5)MaK 5)MaK公司。公司。
95、l6) Wartsila6) Wartsila公司。公司。3、国产厂家：、国产厂家：1)大连船用柴油机厂。大连船用柴油机厂。2宜昌船用柴油机厂宜昌船用柴油机厂3中国船舶集团耗资中国船舶集团耗资30亿上海建船用柴油机生产亿上海建船用柴油机生产基地基地. . .四、柴油机总体结构简介四、柴油机总体结构简介l为保证正常工作，一台柴油机应具备必需的机件、部件为保证正常工作，一台柴油机应具备必需的机件、部件和系统。根据其各组成部件的根本作用，可将它分成以和系统。根据其各组成部件的根本作用，可将它分成以下几个组成局部：下几个组成局部： l1 1 四大运动机件四大运动机件 l它们是把气缸内燃烧气体所作的功，
96、转换成以曲轴回转它们是把气缸内燃烧气体所作的功，转换成以曲轴回转形式输出的机构。形式输出的机构。l主要有：活塞组、十字头组、连杆组和曲轴飞轮组等。主要有：活塞组、十字头组、连杆组和曲轴飞轮组等。l2 2 四大固定机件四大固定机件 l 它们是柴油机的骨架和支承。它们是柴油机的骨架和支承。l主要有：机座、机架及气缸体、扫气箱和气缸盖等。主要有：机座、机架及气缸体、扫气箱和气缸盖等。l 3 3、五大系统、五大系统l1 1换气和增压系统。它们实现对新鲜空气的增压，换气和增压系统。它们实现对新鲜空气的增压，并按柴油机工作循环的要求，保证换气过程的正常进行。并按柴油机工作循环的要求，保证换气过程的正常进行
97、。主要部件有：增压器、空冷器、气阀机构、凸轮轴组和主要部件有：增压器、空冷器、气阀机构、凸轮轴组和进排气管等。进排气管等。2 2燃油喷射系统。它们按工作循环的要求，定时、燃油喷射系统。它们按工作循环的要求，定时、定量地向气缸内喷射燃油。定量地向气缸内喷射燃油。主要的部件有：喷油泵、凸轮轴组、喷油器等。主要的部件有：喷油泵、凸轮轴组、喷油器等。3 3润滑系统。它向柴油机各摩擦副供给润滑油，以润滑系统。它向柴油机各摩擦副供给润滑油，以减少摩擦阻力和机件的磨损并带走局部热量。减少摩擦阻力和机件的磨损并带走局部热量。主要的部件有：润滑油泵、滑油冷却器、滤器等。主要的部件有：润滑油泵、滑油冷却器、滤器等
98、。4 4冷却系统。它将柴油机受热部件的热量传出，以冷却系统。它将柴油机受热部件的热量传出，以保证受热部件处于正常的工作温度范围内。保证受热部件处于正常的工作温度范围内。5 5操纵系统。由起动装置使柴油机从停车状态进操纵系统。由起动装置使柴油机从停车状态进入工作状态、调速装置控制和调节柴油机的转速、入工作状态、调速装置控制和调节柴油机的转速、换向装置实现柴油机的正、反转以及操纵机构等组换向装置实现柴油机的正、反转以及操纵机构等组成。成。第三节船舶柴油机的主要技术指标l一一、动力性和经济性指标动力性和经济性指标l二、其它动力性和经济性指标二、其它动力性和经济性指标l三、重量和外形尺寸指标三、重量和
99、外形尺寸指标l四、排气污染指标四、排气污染指标一、一、动力性和经济性指标动力性和经济性指标l柴柴油油机机的的主主要要性性能能指指标标包包括括动动力力性性和和经经济济性性两两个个方方面面的的指指标标。它它们们既既是是反反映映柴柴油油机机工工作作循循环环完完善善程度的参数，更是评估柴油机性能的主要依据。程度的参数，更是评估柴油机性能的主要依据。动动力力性性和和经经济济性性指指标标分分别别从从量量和和质质两两个个方方面面来来评评价价柴柴油油机机的的性性能能。它它们们又又可可以以分分成成指指示示指指标标和和有有效指标效指标两类。两类。指示指标有效指标动力性pi平均指示压力pe平均有效压力Ni指示功率N
100、e有效功率经济性i指示热效率e有效热效率gi指示燃油消耗率ge有效燃油消耗率1、指指示示指指标标：是是表表征征柴柴油油机机气气缸缸内内部部工工作作情情况况。是是以以实实测测的的示示功功图图所所表表示示的的一一个个循循环环所所作作的的功功，以以指指示示功功为为根根底底的的从从示示功功图图求求出出来来的的，其其优优劣劣取取决决于于气气缸缸内内部部实实际际工工作作循循环环进进行行的的完完善善程程度度包包括括不不完完全全燃燃烧烧、燃燃烧烧延延迟迟、气气体泄漏、气缸壁传热损失等。体泄漏、气缸壁传热损失等。2、有有效效指指标标：是是以以在在柴柴油油机机输输出出轴轴上上所所得得到到的的有有效效功功为为根根底
101、底的的，它它扣扣除除了了柴柴油油机机内内的的一一切切损损失失，其其优优劣劣取取决决于于工工作作循循环环进进行行的的完完善善程程度度外外，还还得得取取决决于于机机械械损损失失的的大大小小，它它是是评评定定柴柴油机工作性能的最终指标。油机工作性能的最终指标。1平均指示平均指示压力力pi：如果我：如果我们已已测得示功得示功图如下如下图，燃燃烧膨膨胀过程程曲曲线与与压缩过程程曲曲线所所包包围的的面面积即即表表示示指指示示功功Li。泵气气功功泵气气损失失示示功功图上上测不不出出，指指示示指指标不不考考虑，放放在在有效指有效指标考考虑。1平平均均指指示示压力力pi：是是假假想想作作用用在在活活塞塞上上数数
102、值不不变的的一一个个压力力，推推动活活塞塞一一个个行行程程所所作作的的功功与与一一个个工工作作循循环的的指指示示功功Li相相等等这个不个不变的的压力称平均指示力称平均指示压力。力。如如补图8-4。即：。即：Li=PiFSNm或或JPi=Li/VSN/m2或或Pa8-1式中：式中：pi平均指示平均指示压力，力，Pa；F活塞面活塞面积，m2；S活塞行程，活塞行程，m；VS气缸工作容气缸工作容积，m3。i一指示指标2平均指示压力pi的作用pi可以看成单位气缸工作容积每一工作循环的指示功。它消去了柴油机气缸工作容积的因素，所以它的数值与气缸工作容积的大小无关。1可以用pi来比较不同气缸尺寸和不同类型的
103、柴油机的做功能力。2pi值大，说明其单位气缸工作容积的做功能力大，柴油机气缸工作容积利用程度大。即强化程度大。3喷入的燃油量相同时，pi值大说明其工作循环进行得比较完善。pi是评定柴油机工作循环动力性的重要指标。pi由实测的p-V示功图求得，方法如下：1用面积仪测示功图面积求用面积仪测示功图面积求Pi值值测测得得示示功功图图面面积积为为fmm2，示示功功图图长长度度为为Lmm，示功图平均高度示功图平均高度hi=f/Lmm，那么平均指示压力，那么平均指示压力Pi=hi/MMPa8-2式式中中：M示示功功弹弹簧簧比比例例即即p-V示示功功图图纵纵坐坐标标比比例例，示功器弹簧上有标明，示功器弹簧上有
104、标明，mm/MPa。2作图法求得pi如下图。将将测测得得示示功功图图长长度度L分分为为10等等份份，量量出出各各等等分分点点上上的的示示功功图图 高高 度度 y1、 y2、y3y9mm，在在上上、下下止止点点附附近近距距上上、下下止止点点L/40处处再再附附加加两两个个示示功功图图高高度度y0和和y10，示示功功图图的的平平均均高高度度：himm这这样样求求得得的的hi精精度度已已够。够。在在标定工况标定工况下船用柴油机的平均指示压力下船用柴油机的平均指示压力pi的数值范围的数值范围pi、pe值统计表值统计表表表8-42、 指指 示示 功功 率率 Ni： 是是 指指 柴柴 油油 机机 气气 缸
105、缸 内内 的的 工工 质 在在 单 位位 时 间 内内 推推 动 活活 塞塞所作的指示功。所作的指示功。柴油机的每个气缸每个工作循柴油机的每个气缸每个工作循环工工质所作的指示功所作的指示功为J柴柴油油机机一一个个气气缸缸的的指指示示功功率率Ni1为N m/s于是，整台柴油机指示功率的一般式于是，整台柴油机指示功率的一般式为kW式中：式中：pi平均指示平均指示压力，力，Pa或或N/m2；VS气缸工作容气缸工作容积，m3；n柴油机的柴油机的转速，速，r/min行程系数，四冲机行程系数，四冲机1/2，二冲机，二冲机=1；i气缸数。气缸数。在在船船上上经常常要要测量量示示功功图并并计算算柴柴油油机机的
106、的功功率率。对既既定定的的柴柴油油机机其其VS和和为定定值，为减减少少重重复复计算算，令令C=VS/60000，C称称为气气缸常数。缸常数。这样，整台柴油机指示功率的公式可，整台柴油机指示功率的公式可简化化为kW8-3如如各各缸缸发出出功功率率不不均均匀匀，那那么么应一一缸缸一一缸缸测取取示示功功图，分分别求求得得pi、Ni，再将各缸功率相加而得到整台柴油机的功率。，再将各缸功率相加而得到整台柴油机的功率。3指示指示热效率效率i和指示油耗率和指示油耗率gi指示指示热效率的定效率的定义为式中：式中：Li指示功，指示功，J。Q1：喷入气缸内燃油的入气缸内燃油的总发热量，量，J。对于于一一台台柴柴油
107、油机机，可可测算算出出其其指指示示功功率率Ni和和每每小小时燃燃油油消消耗耗量量Gf，那么，那么式中：式中：3600：一千瓦小：一千瓦小时相当的相当的热量，量，kJ/kWh)；Gf：柴油机每小：柴油机每小时油耗量，油耗量，kg/h；Hu：所所用用燃燃料料低低热值高高热值：包包括括了了燃燃油油中中氢元元素素燃燃烧生生成水蒸气冷却而凝成水蒸气冷却而凝结放出的潜放出的潜热，ISO标准取准取Hu=42700kJ/kg；Ni指示功率，指示功率，kW。指示油耗率指示油耗率gi：一千瓦指示功率每小：一千瓦指示功率每小时消耗的燃油量，即：消耗的燃油量，即：kg/kWh8-5指指示示油油耗耗率率gi和和指指示示
108、热效效率率i一一样，是是评定定柴柴油油机机气气缸缸内内实际工工作作循循环经济性性的的指指标，用用来来衡衡量量工工作作循循环进行行的的完完善善程程度度。两两者者之之间的关系的关系为：二有效指标二有效指标1有效功率有效功率Ne和机械效率和机械效率 m从从柴柴油油机机曲曲轴输出出端端传出出的的功功率率称称为有有效效功功率率，用用Ne表表示示，也也可可以以说指指示示功功率率减减去去机机械械损失失功功率率Nm所所剩剩的的功功率率称称为有有效效功功率率。即即Ne=Ni-Nm。柴柴油油机机的的有有效效功功率率Ne在在试验台台上上用用水水力力测功功器器或或电力力测功功器器测出出，在船舶上可用扭力在船舶上可用扭
109、力计测出：出：式中：式中：Me柴油机柴油机输出的有效扭矩，出的有效扭矩，Nm；n柴油机柴油机转速，速，r/min。.1摩擦损失功率克服柴油机各相对运动部件外表摩擦力所消耗的功率。1)活塞、活塞环与气缸套壁间的摩擦损失约占全部摩擦损失的5565。2各轴承处的摩擦损失约占3545。柴油机转速高、摩擦外表间的压力大、滑油粘度稠、摩擦外表粗糙不圆不平、装配的相对位置不准及间隙过大过小均会导致摩擦损失功率变大。机械损失功率机械损失功率Nm：是指能量在柴油机内部传递过程中所损失的功率。是指能量在柴油机内部传递过程中所损失的功率。它包括以下几种：它包括以下几种：l(2驱动柴油机附属机构的损失功率驱动柴油机附
110、属机构的损失功率l驱动柴油机附属机构，如喷油泵、气阀机构、扫驱动柴油机附属机构，如喷油泵、气阀机构、扫气泵中小型柴油机还带滑油泵、冷却水泵、燃气泵中小型柴油机还带滑油泵、冷却水泵、燃油输送泵等所消耗的功率。其损失随柴油机转油输送泵等所消耗的功率。其损失随柴油机转速的提高而增加。速的提高而增加。3泵气损失功率泵气损失功率l在非增压四冲程柴油机中，进、排气过程所消耗在非增压四冲程柴油机中，进、排气过程所消耗的功率的功率泵气功为负功。泵气功为负功。l在增压四冲程柴油机中，进气压力大于排气压力，在增压四冲程柴油机中，进气压力大于排气压力，泵气功是正功，使机械损失功率减小数值不大泵气功是正功，使机械损失
111、功率减小数值不大。二冲程柴油机，由于没有单独的进气与排气。二冲程柴油机，由于没有单独的进气与排气行程，所以泵气损失功率为零。行程，所以泵气损失功率为零。上述机械损失功率一般不用它的绝对值Nm。表示，而常用机械效率m表示。机械效率m是有效功率Ne与指示功率Ni，之比值，即：机械效率m的大小不仅决定于设计和制造质量，还受柴油机负荷、转速、滑油温度与冷却水温度等因素影响。如果转速不变，负荷pi、Ni增加时，机械效率将相应增加。当柴油机空载运行时，m=0。【当转速不变，只有负荷发生变化时，Nm几乎保持不变。由上式可知，m始终随负荷的增加而提高，但其提高速度在负荷从0开始增大的初期很快，此后逐渐减慢。如
112、如果果负负荷荷pi不不变变，当当转转速速提提高高时时，由由于于摩摩擦擦损损失失功功率率增增大大，机械效率随之下降。机械效率随之下降。负负荷荷、转转速速对对摩摩擦擦损损失失功功率率的的影影响响比比较较复复杂杂，要要得得到到较较准准确确的的数数据据，只只能能用用实实验验法法求求出出。例例如如由由扭扭矩矩转转速速求求得得Ne，由由示示功图求得功图求得Ni再算出再算出 m。如如适适当当提提高高滑滑油油温温度度与与冷冷却却水水温温度度，滑滑油油粘粘度度降降低低，那那么么 m会会有有所所提提高高。但但假假设设温温度度过过高高，滑滑油油粘粘度度太太低低，使使油油膜膜遭遭到到破破坏坏或或过过热热，那那么么会会
113、因因破破坏坏了了正正常常润润滑滑状状态态而而大大大大降降低低 m，甚至引起重大运转事故。，甚至引起重大运转事故。2平均有效平均有效压力力pe在在柴柴油油机机有有效效指指标中中，同同样也也可可以以引引入入与与pi类似似的的折折合合到到单位气缸工作容位气缸工作容积的指的指标平均有效平均有效压力力pe。平平均均有有效效压力力pe是是柴柴油油机机在在每每一一工工作作循循环每每单位位气气缸缸工工作作容容积所作的有效功。所作的有效功。它它消消去去了了柴柴油油机机气气缸缸工工作作容容积的的因因素素，所所以以它它的的数数值与与气气缸缸工工作作容容积的的大大小小无无关关。因因此此便便于于用用它它来来比比较不不同
114、同气气缸缸尺尺寸寸和和不不同同类型型的的柴柴油油机机的的做做功功能能力力强强化化程程度度。pe值大大，说明明其其单位位气气缸缸工工作作容容积的的做做功功能能力力大大，柴柴油油机机气气缸缸工作容工作容积利用程度大。利用程度大。pe可由可由测得的有效功率得的有效功率Ne和和转速速n推算出来。由于推算出来。由于那么那么同样，平均机械损失压力同样，平均机械损失压力pm也可以写成为也可以写成为将将上上两两式式代代入入Ne=Ni-Nm，可可见见平平均均有有效效压压力力pe也也可可以以写写为为pe=pi-pm。喷喷入入的的燃燃油油量量相相同同时时，pe的的值值大大说说明明其其工工作作循循环环进进行行得得比比
115、较较完完善善或或和和机机械械损损失失小小。pe是是评评定定柴柴油机工作循环动力性的重要指标。油机工作循环动力性的重要指标。由由于于，知知道道了了平平均均指指示示压压力力pi和和机机械械效效率率 m之之后后，就就可以求出柴油机的平均有效压力可以求出柴油机的平均有效压力pepi m目前船用柴油机的平均有效压力目前船用柴油机的平均有效压力pe的范围如表的范围如表8-4所示。所示。Pi、Pe的统计值单位：MPa机型PiPe备注四冲非增压 0.751.10.600.90少数机的Pe值可达1.0，二级增压Pe最高可达3.4。四冲增压0.953.00.802.5二冲非增压 0.650.950.500.70二
116、冲增压0.801.800.701.903有效燃油消耗率有效燃油消耗率ge和有效和有效热效率效率 e有有效效油油耗耗率率是是指指每每一一千千瓦瓦有有效效功功率率每每小小时所所消消耗耗的的燃油量。燃油量。单位是位是kg/kWh。即。即式中：式中：Gf柴油机每小柴油机每小时油耗量，油耗量，kg/h；Ne柴油机有效功率，柴油机有效功率，kW。有有效效热效效率率 e是是指指曲曲轴有有效效功功与与所所消消耗耗的的热量量之之比比，即：即：仍从定仍从定义出出发，可得：，可得： e已包括了柴油机工作已包括了柴油机工作时的一切的一切损失。失。目前，船用柴油机的目前，船用柴油机的ge与与 e数数值如表如表8-5所示
117、。】所示。】柴油机的柴油机的gi、 i、ge、 e和和 m的数据的数据表表8-5作作业机型机型gig/kwh igeg/kwh e m四冲非增压四冲非增压1772310.4860.3722312720.3720.3160.780.85二冲非增压二冲非增压17023180.5060.3612453000.3510.2870.700.80四冲增高速四冲增高速1602050.5380.4201952580.4410.3330.80.88四冲增高速四冲增高速1501950.5730.4411662310.5180.3720.850.92四冲增中速四冲增中速1652050.5210.4001892580
118、.4550.3330.750.88四冲增低速四冲增低速1431920.6010.4481552250.5550.3820.850.92gi、i、ge、e和和m的统计数据的统计数据第四次课二、其它动力性和经济性指标二、其它动力性和经济性指标l1 1 转速转速l 内燃机曲轴每分钟的转速，用内燃机曲轴每分钟的转速，用r/minr/min表表示。转速对内燃机性能和结构影响很大，而且示。转速对内燃机性能和结构影响很大，而且其范围十分宽广。各种类型内燃机使用转速范其范围十分宽广。各种类型内燃机使用转速范围各不相同，其中有两个转速值得注意：围各不相同，其中有两个转速值得注意：l1 1最高转速最高转速nmax
119、nmax：受调速控制时，柴油机：受调速控制时，柴油机所能到达的最高转速。所能到达的最高转速。l2 2最低稳定转速最低稳定转速nminnmin：柴油机能够稳定工：柴油机能够稳定工作的最低转速。作的最低转速。l3 3工作转速工作转速n n：在最低稳定转速和最高转速：在最低稳定转速和最高转速之间是柴油机转速的工作范围。之间是柴油机转速的工作范围。l4 4起动转速：使柴油机顺利起动的最低转起动转速：使柴油机顺利起动的最低转速。速。2 2 活塞平均速度活塞平均速度Cm Cm 活塞在气缸中运动的速度是不断变化的，在行程中间较大，在止点附近较活塞在气缸中运动的速度是不断变化的，在行程中间较大，在止点附近较小
120、，止点处为零。假设内燃机转速小，止点处为零。假设内燃机转速n n时，那么活塞平均速度可由下式计算时，那么活塞平均速度可由下式计算Cm=2.S.n/60=S.n/30(m/s) Cm=2.S.n/60=S.n/30(m/s) 1-71-7式中，式中，SS行程行程m m。柴油机的速度可以用曲轴转速柴油机的速度可以用曲轴转速n nr/minr/min和活塞平均速度和活塞平均速度CmCmm/sm/s表示。表示。 低速柴油机低速柴油机 n 300r/min Cm=6.0m/s n 300r/min Cm=6.0m/s7.2m/s7.2m/s 中速柴油机中速柴油机300n 1000r/minCm=7.0m
121、/s3001000r/min Cm=9.0m/s n1000r/min Cm=9.0m/s14.2m/s14.2m/s3 3 滑油消耗率滑油消耗率 (1) (1)滑油消耗率滑油消耗率:柴油机在标定工况时，每柴油机在标定工况时，每千瓦小时所消耗滑油量的克数称为滑油消耗率，千瓦小时所消耗滑油量的克数称为滑油消耗率，单位为单位为g/g/kWhkWh。 (2) (2)消耗的原因主要是：消耗的原因主要是：1 1柴油机在运转时滑油经活塞窜入燃烧室内或由柴油机在运转时滑油经活塞窜入燃烧室内或由气阀导管流入气缸内烧掉，未烧掉的那么随废气气阀导管流入气缸内烧掉，未烧掉的那么随废气排出；排出；2 2有一局部滑油由
122、于在曲轴箱内雾化或蒸发，而有一局部滑油由于在曲轴箱内雾化或蒸发，而由曲轴箱通风口排出。柴油机的滑油消耗率一般由曲轴箱通风口排出。柴油机的滑油消耗率一般在在0.50.54g/4g/kWhkWh左右。左右。三、三、重量和外形尺寸指标重量和外形尺寸指标 柴油机的重量和外形尺寸是评价柴油机结构紧凑柴油机的重量和外形尺寸是评价柴油机结构紧凑性和金属材料利用率的一项指标。各种类型的柴油机对重性和金属材料利用率的一项指标。各种类型的柴油机对重量和外形尺寸的要求是不同的。量和外形尺寸的要求是不同的。 1 1 重量指标重量指标 柴油机的重量指标通常以比重量来衡量。柴油机的重量指标通常以比重量来衡量。比重量比重量
123、gw)gw)：又称单位功率重量，是柴油机净重：又称单位功率重量，是柴油机净重GwGw与标定功率与标定功率NeNe的比值，即的比值，即 gw =Gw/Ne (kg/kw) gw =Gw/Ne (kg/kw) 所谓净重是指不包括燃油、滑油、冷却水以及其它未直接装在内燃机本体上的附属设备与辅助系统的重所谓净重是指不包括燃油、滑油、冷却水以及其它未直接装在内燃机本体上的附属设备与辅助系统的重量。量。 比重量的大小，除了和柴油机类型、结构、附件的大小有关外，还和所用材料和制造技术有关。比重量的大小，除了和柴油机类型、结构、附件的大小有关外，还和所用材料和制造技术有关。 各类柴油机比重量各类柴油机比重量k
124、g/kWkg/kW的一般范围如下：的一般范围如下： 船用高速机：船用高速机：1.41.43.73.7；船用中速机：；船用中速机：10101919；船用低速机：；船用低速机：20203535。2 2 外形尺寸指标外形尺寸指标 外形尺寸指标又称紧凑性指标，是指柴油机总体外形尺寸指标又称紧凑性指标，是指柴油机总体布置紧凑程度的指标。通常以柴油机的单位体积功率来衡布置紧凑程度的指标。通常以柴油机的单位体积功率来衡量。量。 单位体积功率单位体积功率NvNv是柴油机的标定功率是柴油机的标定功率NeNe与柴油机与柴油机外廓体积外廓体积V V的比值，即的比值，即 Nv = Ne /V Nv = Ne /VkW
125、/m3kW/m3 1-101-10式中：式中：V=LBHV=LBH，其中，其中L L、B B、H H为柴油机的最大长、宽、高为柴油机的最大长、宽、高尺寸。尺寸。 四、排气污染指标四、排气污染指标 在柴油机的排气中含有数量不大的但非常有害的在柴油机的排气中含有数量不大的但非常有害的排放物。它们是：一氧化碳排放物。它们是：一氧化碳COCO、碳氢化合物、碳氢化合物HCHC、氧化氮、氧化氮NONO【X X】和二氧化硫】和二氧化硫SO2SO2。这些燃烧产物排入大气，污染环境。这些燃烧产物排入大气，污染环境而且有害于人体健康，从而造成社会公害。而且有害于人体健康，从而造成社会公害。随着环境保护意识的增强，
126、对柴油机排气污染的限制也日益严格。随着环境保护意识的增强，对柴油机排气污染的限制也日益严格。我国已实施的国家标准我国已实施的国家标准GB267-87GB267-87对柴油机排放的对柴油机排放的NOXNOX限制如下：限制如下： 当当pepe300kPa300kPa时，时，ge214g/(kWh)ge214g/(kWh)时时,NOX,NOX限值为限值为29g/(kWh)29g/(kWh)；ge=214g/(kWh)ge=214g/(kWh)268g/(kWh)268g/(kWh)时，限值为时，限值为25g/(kWh)25g/(kWh)14g/(kWh):14g/(kWh):在在gege268g/(
127、kWh)268g/(kWh)时，时，NOXNOX限值为限值为11g/(kWh)11g/(kWh)。 国际海事组织的国际海事组织的?MARPOL73/78?MARPOL73/78公约公约? ?中关于限制船舶柴油机中关于限制船舶柴油机排气污染的最新附那么排气污染的最新附那么19991999年年1212月月3131日开始实施，对船舶柴油日开始实施，对船舶柴油机的排放规定如表机的排放规定如表1-11-1所示。所示。船舶柴油机排放限制船舶柴油机排放限制 表表1-11-1排放物中速机g/(kWh)低速机g/(kWh)NOX1217CO1.61.6HC0.50.5CO2660660SO24.2%S4.2%S表中S为燃油中的含硫量，且不得大于1.5。
