濰柴4102柴油機離合器在內(nèi)燃機中根據(jù)所用燃料不同,可大致分為汽油機、煤氣機、柴油機和燃氣輪機。柴油機在熱機領域內(nèi)具有的熱效率(已達到 55%左右),而且允許作為船用發(fā)動機使用。因而,柴油機在工程界應用十分廣泛。尤其在船用發(fā)動機中,柴油機已經(jīng)取得了地位。 根據(jù)英國勞氏船級社統(tǒng)計,1985年制造的船舶中(2000t以上)以柴油機作為推進裝置者占99.89%,而到1987年100%為柴油機船。船用主機經(jīng)濟性、可靠性、壽命是位,尺寸、重量是第二位,低速機適用作船用主機,大功率四沖程中速機適用作滾裝船和集裝箱船,中、高速機適用作發(fā)電機組。柴油機通常具有以下突出優(yōu)點: (1)經(jīng)濟性好。有效熱效率可達50%以上,可使用廉價的重油,燃油費用低。 (2)功率范圍寬廣,單機功率從0.6kW~45600kW,適用的領域廣。 (3)尺寸小,重量輕,有利于船舶機艙布置它們都具有內(nèi)燃機的共同特點,但又都具有各自的工作特點。由于這些各自不同的特點使它們在工作原理、工作經(jīng)濟性以及使用范圍上均存在一定差異。如汽油機使用揮發(fā)性好的汽油做燃料,采用外部混合法(汽油與空氣在氣缸外部進氣管中的汽化器進行混合)形成可燃混合氣。缸內(nèi)燃燒為電點火式(電火花塞點火)。這種工作特點使汽油機不能采用高壓縮比,因而限制了汽油機的經(jīng)濟性不能大幅度提高,而且也不允許作為船用發(fā)動機使用(汽油的火災危險性大)。但它廣泛應用于運輸車輛。 3.柴油機 柴油機是一種壓縮發(fā)火的往復式內(nèi)燃機。它使用揮發(fā)性較差的柴油或劣質燃料油做燃料。采用內(nèi)部混合法(燃油與空氣的混合發(fā)生在氣缸內(nèi)部)形成可燃混合氣;缸內(nèi)燃燒采用壓縮式(靠缸內(nèi)空氣壓縮形成的高溫自行發(fā)火)。
這種工作特點使。
(4)機動性好。起動方便,加速性能好,有較寬的轉速和負荷調(diào)節(jié)范圍,可直接反轉,能適應船舶航行的各種工況要求。 同時,柴油機也具有以下缺點: (1)存在機身振動、軸系扭轉振動和噪音。 (2)某些部件的工作條件惡劣,承受高溫、高壓并具有沖擊性負荷。 二、現(xiàn)代船用柴油機的發(fā)展趨勢 經(jīng)過近幾十年尤其是近十年的發(fā)展,現(xiàn)代船用柴油機已經(jīng)發(fā)展到一個較高的技術水平。今后,隨著生產(chǎn)力的發(fā)展,將會對船用柴油機提出更高的要求,船舶柴油機也將繼續(xù)發(fā)展改進。當前柴油機的發(fā)展可以概括為:以節(jié)能為中心,充分兼顧到排放與可靠性的要求,提高柴油機性能。根據(jù)此發(fā)展目標,今后的研究趨勢大致為: 1)提高經(jīng)濟性的研究,包括燃燒、增壓、低磨損等的研究; 2)降低柴油機的排放的研究,排放是現(xiàn)代柴油機面臨的嚴重挑戰(zhàn),隨著對船舶柴油機排放控制的限制,使得經(jīng)濟性的提高更加困難,這也是船舶柴油機發(fā)展中的新課題; 3)提高可靠性與耐久性的研究; 4)電子控制技術的研究; 5)代用燃料的研究。 1.現(xiàn)代船用柴油機提高經(jīng)濟性的主要措施 現(xiàn)代船用大型低速柴油機近十多年在提高經(jīng)濟性方面取得的成效超過了過去幾十年。各種節(jié)能措施相繼出現(xiàn)并日趨完善,這些措施主要有: 1)采用定壓渦輪增壓系統(tǒng)和率廢氣渦輪增壓器。 2)增大行程缸徑比S/D。 3)提高爆發(fā)壓力pz與平均有效壓力pe之比pz/pe。 4)增大壓縮比ε。 5)采用可變噴油定時(VIT)機構。 6)降低摩擦損失功提高機械效率ηm。 7)采用動力渦輪系統(tǒng)(TCS)。 8)軸帶發(fā)電機(PTO)。 9)柴油機廢熱再利用。 10)改進噴射與燃燒技術。
柴油機的基本工作原理 柴油機必須經(jīng)過進氣、壓縮、燃燒、膨脹和排氣五個過程才能完成了一個工作循環(huán)。然后不斷重復進行這些過程,使柴油機持續(xù)工作。 二、柴油機的基本結構
柴油機的基本結構組成 l-氣缸蓋;2-活塞;3-氣缸套;4-心活塞銷;5-連桿;6-連桿螺栓;7-曲軸;8-機座;9-主軸承;10-機體;11-凸輪軸;12-噴油泵;13-頂桿;14-進氣管;15-搖臂;16-過氣閥;17-高壓油管;18-噴油器;19-排氣閥; 20-氣閥彈簧;21-排氣管 (1)固定部件 主要由氣缸蓋、氣缸套、機體、機座、主軸承等構成柴油機本體和運動件的支承,并和有關運動部件配合構成柴油機的工作空間。
(2)運動部件 主要由活塞、活塞銷、連桿,連桿螺栓、曲軸等組成。它們與固定部件配合完成空氣壓縮及熱能到機械能的轉換。 (3)配氣系統(tǒng) 它包括進氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)。柴油機是一種壓縮發(fā)火的往復式內(nèi)燃機。它的基本工作原理是使燃油直接在發(fā)動機的氣缸中燃燒,將燃油的化學能轉變成熱能,從而生成高溫高壓的燃氣,因燃氣膨脹,推動活塞運動,通過曲柄連桿對外做功,將熱能轉變?yōu)闄C械能。
















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