船用柴油机是如何工作的
柴油机是一种内燃机,通过把燃油喷人高温高压的燃烧室而发火。船用柴油机是一种在船上使用的柴油机。其工作原理如下:一定量的新鲜空气被吸入或泵入气缸并被运动的活塞压缩至很高的压力。空气被压维时,温度升高,便点燃喷人气缸的油雾。燃油的燃烧增加了缸内空气的热量,使空气膨胀并迫使发动机活塞对曲轴做功,随之驱动螺旋桨。两次喷油期间的运转过程叫一个工作循环。它由一些程序固定的过程组成。这个循环可在二个行程或四个行程内完成。四冲程柴油机的工作循环需四个独立的活塞行程,即吸气、压缩、膨胀和排气。如果我们把吸气和排气行程与应缩和膨胀行程结合起来,四冲程柴油机就变成了二冲程柴油机,如图1(a)~(d)所示。二冲程循环从活塞离开其行程底部,即下止点(BDC)向上运行开始.气缸侧面的进气口即1气口是打开的[图1(a)],排气口也是打开的。经压缩的新鲜空气充人气缸,通过排气口将二一行程的残余废气吹出。当活塞上行至其行程的1/5时,关闭进、排气口,随后空气在活塞上行中被压缩[图1(b)]。当活塞上行到行程底部,即上止点(TDC)时空气的压力和温度都上升到很高的数值。此时喷油器把很细的油雾喷人炽热的空气中,燃烧开始,在气体中产生更高的压力。随着高压气体的膨胀量活塞被推动下衍[圈1(c)]蠢到官打开排气口,燃烧过的气体开始排出[图1(d汀,活塞继续下行直到它打开进气口,另一个循环开始。在二冲程柴油机中,曲轴转一周产生一个动力行程,即做功行程;而在四冲程柴油机中,曲轴转两周才产生一个动力行程。这就是为什么从理论上说二冲程柴油机能产生相同尺寸的四冲程柴油机的两倍功率。然而,扫气不充分和其他损失使这一优势降到大约1.8倍。在船上,每种柴油机都有它的应用。低速E(RF90~120r/min)主推进柴油机以二冲程工作。在此低速时,机桨间不需减速箱。四冲程柴油机(通常以中速运转,转速在250~750r/min)用于发电机,并且有时作推进主机,用减速箱提供90~120r/min的速度。
柴油机结构(I) 一、机座和机架机座在大多数情况下是焊接结构,用螺栓固定在构成船舶双层底的底座上。它在横向借助于侧模垫螺栓,在纵向借助于端模垫螺栓固定。曲轴安放在机座横梁的轴承上,这些轴承称作主轴承。每个轴承由两块轴瓦组成,两块轴瓦由在机座上加工出的瓦座支撑,用双头螺栓和轴承盖固定。推力轴承位于发动机的尾部,可同机座制成一体也可同机座分开口在机座上平面装有由若干铸铁或锻钢制成的A字形机架,机架安装在机座的横梁上,并用螺栓固定?A形机架顶部有一个结实的框架结构叫扫气箱。该扫气箱分若干段,每段均带有垂直法兰,通过螺栓可将它们在链传动装置前1~3缸的部分连成一休链传动装置后4~6缸的部分连成→体。链传动装置将曲轴和凸轮轴连在一起,封闭在链传=箱的壳体内。二、气缸和气缸盖在扫气箱上部,每个气缸装有一个坚固的铸铁框架。这路框架称作气缸体或冷却水套,二带有垂直法兰5与扫气和J样,可用螺栓将各框架连成首尾坷。生的3232气缸体用长贯穿螺栓连到一起,形成一个较大的坚实结构,减少了使用时产气缸套由铸铁制造,缸套表面有时镀铭。气缸套向下延伸到扫气箱。缸套与扫气箱顶部。的密封由橡胶圈实现,橡胶圈安装在缸套上切削的环槽内。在气缸套伸人扫气箱内的部位有一列称为扫气口的开口。气口的高度是这样布置的,当ZZZE点时,活塞上缘刚好打开气口。气口在缸套上以大约20。的倾角制成,其结果是各缸顶部由特殊耐热钢制成的缸盖封闭。缸盖装在缸套顶部的平面上并由机加工的凸肩定位。密封圈嵌入在缸盖锥形部分牢削的环槽中。将密封圈嵌人锥形面品必须十分小心。气缸盖和气缸套用旋人缸体中的双头螺栓固定。缸套上有钻在用于润滑,新型的缸套在其最上部还有钻孔用于冷却。每个缸盖上有7个大型的中心孔,用于安装排气阀,还有两到=个孔用于装喷油器,还有些孔用来安装起动阀、安全阀、示功阀以及作为排气阀冷却水腔的正出口
