在二冲程柴油机中.ppt

目录 第一章 柴油机基本理论知识 第二章 柴油机的结构及主要部件 第三章 柴油机的换气与增压 第四章 燃油喷射与燃烧 第五章 柴油机油水系统 第六章 柴油机的调速装置 第七章 柴油机起动与换向 第八章 柴油机特性 第九章 柴油机及推进轴系的振动 第十章 柴油机运转管理 第十一章 推进装置 第一章 柴油机基本理论知识 第一节 概述 第二节 四冲程柴油机工作原理 第三节 二冲程柴油机工作原理 第四节 柴油机主要工作指标和性能参数 第五节 柴油机的类型和型号 第一节 概述 一、热机 热机：是指把热能转换成机械能的动力机械 二、内燃机：二次能量交换都在气缸内 完成的机械 继1776年瓦特蒸汽机（外燃机）的发明100年后，1876年德国人奥托发明了电点火的四冲程煤气机（内燃机） 三、柴油机是一种压燃的往复式内燃机 柴油机的主要优缺点 柴油机的优点： 经济性好：热效率高，为50%以上，可使用价廉的重油，燃油费用低； 功率范围和适用领域广：单机功率0.6~68000kW 有利于机舱的布置：动力装置总尺寸和总质量相对小（燃气轮机最小）； 机动性好：起动方便，加速性能好（燃气轮机最好） ，可直接反转，有较宽的转速和负荷调节范围，能适应船舶的各种工况； 可靠性高，寿命长，维修方便。 缺点： 存在机身的振动、轴系的扭转振动和噪音。 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。 柴油机与汽油机的区别与比较： 柴油机： 使用燃料不同：使用柴油或劣质燃料油； 可燃混合气形成不同：采用内部混合法； 发火方式不同：缸内燃烧采用压缩式； 压缩比不同：压缩比较高，因此经济性较高； 起动性能不同：低温起动性能差，工作粗暴，噪音大； 应用场合不同：柴油火灾危险性小，陆地海上均可 汽油机： 使用挥发性好的汽油； 采用外部混合法； 缸内燃烧为点火式。 压缩比较低 低温起动性能好，工作柔和，噪音低 汽油有火灾的危险，汽油机只用于陆地 四、柴油机的热力循环 柴油机的理论循环 研究理论循环的目的 内燃机理论循环的三种基本形式 等容加热循环Otto循环 等压加热循环Diesel循环 混合加热循环Sabathe循环 继续膨胀循环修正阿特金逊（Atkinson)循环 结论 研究理论循环的目的 用简单的公式说明循环中各基本热力参数的关系，以明确提高理论循环热效率?t和平均压力pt的有效途征； 确定循环热效率的理论极限，以判断柴油机循环的完善程度； 有利于比较各种热力循环的经济性和动力性。 1）等容加热循环Otto循环 1-2为绝热压缩 2-3为等容加热 3-4为绝热膨胀 4-1为等容放热 应用：汽油机 2）等压加热循环——Diesel循环 1-2为绝热压缩 2-3为等压加热 3-4为绝热膨胀 4-1为等容放热 3）混合加热循环——Sabathe循环 1-2为绝热压缩 2-3为等容加热 3-4为等压加热 4-5为绝热膨胀 5-1为等容放热 4）继续膨胀循环 ——修正阿特金逊（Atkinson)循环 定义：工质由最高爆压一直膨胀到进气压力，然后定压放热的循环 简介：该循环为涡轮增压柴油机理论循环，工质在柴油机气缸内膨胀后，再在燃气涡轮内膨胀 循环中各热力参数的关系： 结论 混合加热循环的理论热效率 ηt 随压缩比 ε 压力升高比 λ 和绝热指数 K 的增高而提高，随初期膨胀比 ρ 的减少而提高。 理论循环的平均压力 pt 随 pa 、ql、ηt 的提高和Ta 的降低而增加。 压缩比提高过大则使压缩终点的压力和最高燃烧压力提高过大而引起柴油机各部件受力过大并加速运动部件的磨损。 总的加热量不变的情况下，增加定容加热量（即压力升高比 λ 增加），减少定压加热量（即预胀比 ρ 降低）则循环热效率增加。 若循环加热量Q1与循环最高压力pz相同，则等压加热循环的热效率最高，混合加热循环次之。 若Q1与 ε 相同则等容加热循环的热效率最高，混合加热循环次之。 ２、柴油机实际循环 实际循环与理论循环的差异 工质的影响（虑线） 工质成分的变化 工质比热的变化 工质的高温分解 工质分子数的变化 缸壁的传热损失绿线 换气损失灰线和兰线 燃烧损失红线 泄漏损失 其它损失黄线 小结 循环过程： 工质是实际的混合气； 以燃烧加热和排气放热； 计算各种热力损失 工质的影响 实际循环中的工质是空气和燃烧产物 成分的变化 燃烧前成分为：空气+燃气（上 一循环残留的） 燃烧后成分为：燃烧产物（废气） 各个时期的成分是变化着的：与燃烧成分、过量空气系数、燃烧温度有