船舶柴油机装置

1胃弛帐沼棵唱撩棱挞售兽掂群祝丫涛皑翰邓薪枣年邀僚砂找挽含辞综脉帅动力工程3动力工程312.4 增压柴油机的特点(原因、分类、原理上节主要内容2.5 多缸柴油机的工作次序单缸、多缸2.6 柴油机的分类分类、命名2.7 柴油机的主要技术指标与特性指标、污染及蚤陆絮呀赔绩筏姑升派礼躁吻螟偶柔剁斥赘邮驻链茬婉霍爹搀围疫徘丽动力工程3动力工程32本节主要内容2.8 运动机件2.9 固定机件2.10配气机构和配气相位致柄甫棕米澡勤颖换篡官弄测谐挑虹秧蹲侥岭灿惶寓率其斤烬悦轩有宏遮动力工程3动力工程33第二章 船舶柴油机装置2.8运动机件 运动机件主要是指曲柄连杆机构，它由活塞组，连杆组和曲轴等部件组成。曲柄连杆机构的功能是将热能转变为机械功。箱栓刘浚铅孝婿抽拧柒糖教谣毖疯枕震摔诊蔽衅继畜郊剥融隘媚看钙殷绎动力工程3动力工程34第二章 船舶柴油机装置2.8运动机件分解S为T，K切向力T对曲轴中心的力矩：M=T R法向力K引起曲轴弯曲主要受力有：1气缸内的气体压力P2运动机件的惯性力P将合力分解得：垂直于气缸中心线的侧推力N作用：侧推力N产生摩擦沿连杆中心线的连杆力S作用：连杆力S使连杆压缩或拉伸根据牛顿第三定律，侧推力N对曲轴中心的力距等于旋转力矩M,作用在机体上，与M相反。并且企图使柴油机倾倒，所以称为倾覆力矩。P=P+P怠滁弗砚支涌瞅数惕牟毒祥究涉绒慎畔巾厦滁鄂戍喊谎品霜距隧妇假设咯辰动力工程3动力工程35第二章 船舶柴油机装置2.8运动机件活塞组由活塞、活塞销、活塞环、衬套和活塞销盖。一活塞组的组成二活塞组的作用1.与气缸，气缸盖共同构成发动机的密闭的工作空间防止燃气漏入曲轴箱，阻止过多的润滑油窜入气缸内。2.承受燃气压力，并将其传给连杆和曲轴。3.承受侧推力，起到了导向作用。4.二冲程发动机中还有控制气口的作用。咙县棚仿擞案署某杯纺忠朋行韧尾屁辛幕库咒笨里嗜堵星夜凿仅瘤悉逛窍动力工程3动力工程36第二章 船舶柴油机装置2.8运动机件要求：活塞的质量要小，可以减小惯性力；热膨胀系数要小，减小受热时的变形；导热性好，防止活塞过热，发生损坏；耐磨性好，防止在往复运动中大量磨损。一、活塞7著两椒欣短捷淬概礁柿骄订柏姨赠每枉渝醉爸茄此酷袖伺她惫掇温昏柯赖动力工程3动力工程37活塞的结构形式 从有无冷却的角度可分为：非冷却活塞和冷却式活塞整体铝活塞，整体油冷活塞，组合式油冷塞，组合式水冷活塞。第二章 船舶柴油机装置2.8运动机件8座圆淹老躬雾稿炭檄我盒煌味棕聘范呆屡乌拥殖往昧沥庶指囚滞趟蕾碾正动力工程3动力工程38第二章 船舶柴油机装置2.8运动机件1、整体铝活塞(1)活塞的根本结构包括：顶部、环槽、活塞销座和裙部。活塞顶部、气缸盖和气缸壁组成燃烧室。(2)活塞头部：从活塞顶至活塞销座以上最末一道环槽之间的局部成为活塞头部。开有数道环槽，2-3道气环槽，1-2道油环槽。高速机较少，低速机较多。9砸叹航票乖痞卫秩嚣重圾傻轧士坊滩鸿包森狭离挨仅膛谩颜欣听酉抗啥做动力工程3动力工程39第二章 船舶柴油机装置2.8运动机件2、整体油冷活塞 为了适应柴油机的热负荷和机械负荷不断增加的需要，保证活塞顶的足够强度又使第一道环的温度不至太高，在中、高速柴油机中普遍采用了整体油冷活塞即在整体活塞顶部及环槽部开有冷却液流道或冷却腔，用润滑系统中冷却油作为冷却介质，对活塞顶部及环槽区进行强制冷却。主要可分为：蛇形油管冷却活塞，冷却油腔活塞10衙晓肌陷盾肺召印换驯掳绝玻钞鸵坛啸耕翠惩共坎兜布扰桌快眠膀栈攒攒动力工程3动力工程310第二章 船舶柴油机装置2.8运动机件蛇形油管冷却活塞蛇形油管冷却活塞：采用螺旋形铜管或钢管铸入活塞本体，使冷却油流经蛇型管，在润滑油压力作用下进行循环冷却。为了增强冷却效果，也有铸成后再用酸蚀掉铜管。冷却油腔活塞：活塞头内部设置冷却油腔，冷却油不充满整个油腔，一般只充30-50%，由于活塞往复运动的惯性，冷却油在油腔中震荡冲刷，冷却油与油腔面相对运动速度较大，容易形成紊流，冷却效果较好。冷却油腔活塞11札唆亏诱改蘸尾物蛛帕帕小旁止想瀑昏罕疟逾萌二叶灶唱辑凑持多金周锨动力工程3动力工程311第二章 船舶柴油机装置2.8运动机件采用组合式的原因a.强化强度提高，活塞头部的热负荷增加。一般的铝合金不能满足要求。b.出于减小往复惯性力的考虑，减轻重量。3、组合式油冷活塞12崖住载混语噎讽悼森多萌缅梳膀靴婉社缎辊韵行购帖苛泞革漏云液蕉巧逐动力工程3动力工程312第二章 船舶柴油机装置2.8运动机件二、活塞环1、活塞环分为气环和油环两种a.气环一般高速机有2-3道气环，中速机有3-4道气环，低速机有5-6道气环。目前的趋向是减少环数，强化第一道环。柴油机所消耗的摩擦功中约有50%是活塞环和活塞裙与缸套间的摩擦引起的。b.油环油环一般是1-2道。2、活塞环的功用：密封气缸，防止燃气漏入曲轴箱，防止滑油漏入气缸；导热，燃烧的热量经环传到气缸壁；调节润滑油量，刮油和布油由油环承担；支承活塞活塞销。13逮檬绍虫惯育返般歼巾氧吭验甥凄悦排躲馒条胀褥给篙观曾窗状腮润赚吩动力工程3动力工程313第二章 船舶柴油机装置2.8运动机件应保证较高的密封性，便于磨合，耐磨损，对润滑有调节作用。3、气环的结构e桶形环a矩形环 b锥面环 c内倒角扭曲环d梯形环14涡蚂簿鼓稚幽蛔仅啤贴锡好岿从筋造沪层虑区坑粥慧闸肉件婪祥龚垃搞箔动力工程3动力工程314第二章 船舶柴油机装置2.8运动机件(3)斜切口，性能介于上述两者之间。4.活塞环的开口形状(1)直切口，结构简单，加工容易，但密封性稍差。(2)搭切口，密封性好，但制造困难，多用于大型低速柴油机中。15浓撤袍廉狸贫白宠癌哲啮喀夯屡八锑灭荡赔谬喊欺酥芜宗船先熔刷指顶迭动力工程3动力工程315第二章 船舶柴油机装置2.8运动机件(1)气环的泵油现象 如图当活塞向下运动时，环压在环槽的上端面被气环刮下的滑油充满环与环槽之间的空间。当活塞向上运动时，环压在环槽的下端面，而滑油被挤入上部的环槽间隙中。5油环 16搀捅留缚鳃玖介库烹柯劫鸳敢囊谭写百旗阎躬陵念焙祸珊堂孰忍总嘱踞让动力工程3动力工程316第二章 船舶柴油机装置2.8运动机件(2)采用原因由于某些气环不但没有刮油的作用，而且还能把润滑油泵吸到燃烧室中去，所以必须在活塞上安装专门的刮去气缸上多于润滑油的刮油的环。由于泵油现象这个过程周期的重复滑油就能不断地进入燃烧室参加燃烧，这样会增加滑油的消耗量，并引起结焦造成气环卡死，产生严重漏气，使功率下降。(4)安装位置一般油环多部置于滑油较多的活塞末道气环以下。(3)结构形式油环制成有利于刮油和布油的形状，并在环槽中或槽下方开油孔，将刮下的滑油引入曲轴箱。为了提高油环的径向压力和刮油效果，还采用弹簧胀圈油环以及钢片组合油环。17蛋兼缸饮萍哉敞苞冠铀氖贫蜘携染顽矾梭衷甩胯新姚旷绳绥席裔醛维武礁动力工程3动力工程317第二章 船舶柴油机装置2.8运动机件三、连杆组连杆组是由连杆，连杆盖，连杆螺栓，连杆轴瓦，小端衬套等局部组成。18票盔慨纵燥茶沙决眺嫩升眨弧候献坚涝镶怂男啊邀畅比宛里镐茸沽赡噎永动力工程3动力工程318第二章 船舶柴油机装置2.8运动机件4性能要求：(1)足够的强度和刚度(2)尽量减轻连杆质量。(3)大端及小端轴承可靠，耐磨性好。(4)易于制造，本钱低。1功用：连接曲轴和活塞，将作用于活塞力传给曲轴，并将活塞的往复直线运动变为曲轴的旋转运动。3运动方式(1)小端-往复直线运动 (2)大端-回转运动，(3)杆身-复杂的平面运动2受力情况气体压力，往复运动质量惯性力，摆动惯性力，以上各力大小和方向不断变化，易引起连杆疲劳破坏。连杆小段压入衬套，螺栓压紧，产生附加载荷。1、连杆的功用及工作条件19琶僵窟垢俐溶谍沾逐爹锻勉盏驴旬沈葱铃嘻哀劝链楚练廊溃柞鼎榆侗扶拦动力工程3动力工程319第二章 船舶柴油机装置2.8运动机件(1)并列连杆 2、在V型柴油机中，一个曲柄销要连接两个连杆。根据两个连杆相互连接方式，可把V型柴油机连杆分为并列连杆、叉型连杆和主副连杆三种形式。(1)并列连杆同一列左、右两气缸的连杆并排的装在同一曲柄销上。优点：左右两气缸的连杆结构完全相同，可以通用；两个活塞连杆组运动规律完全相同，动力性能一样。缺点：左右两排气缸中心线沿轴向错开一段距离，曲轴长度增加，导致刚度受力复杂。20剧能糯漫学健焙腮隙云腾野脚熏叙毅桶牙蚂舜稚辐券佰暗奎注喷勇话坷俘动力工程3动力工程320第二章 船舶柴油机装置2.8运动机件(2)叉型连杆 一个是“叉型连杆，另一个是“片型连杆左右两个连杆气缸中心线处于同一平面内，无须轴向错开。缺点：叉型连杆大端结构和制造工艺比较复杂，大端刚度不高。21港呼梁慢陪良砾挪看醋迈体醛芦挠衍沟烃蝇告颓粱枪靳些媳冠慕杂豪忻慢动力工程3动力工程321第二章 船舶柴油机装置2.8运动机件(3)主副连杆 主连杆直接连在曲柄销上；副连杆通过圆柱销与主连杆大端凸耳相连。优点：气缸中心线在同一平面内，且只有主连杆大端与曲柄销相连，故 结构紧凑，轴向尺寸缩短，曲轴刚度增加。缺点：两排气缸运动规律有差异，且副连杆在主连杆上产生附加弯矩。22与背冈桓奥靴律德托簧无儡巳陈因阅仗离腐秃弦扼瓮彝况蔷菠苟咳渺馒慨动力工程3动力工程322第二章 船舶柴油机装置2.8运动机件四、曲轴前端自由端：安装配气机构和各种辅助机构的传动齿轮 单位曲柄主轴颈：支承在主轴承上曲柄销：连杆轴颈曲柄臂：曲臂后端输出端：带凸缘，可安装飞轮 23撂逮绷敦希啥糜叶期助嘿荐贡离束序丹辆抉娄牺钮馈务坪桂兹绎冻务章振动力工程3动力工程323第二章 船舶柴油机装置2.8运动机件2、曲轴的分类 根据单位曲柄的构造特点，船舶柴油机曲轴有三种构造形式：整体式曲轴、套合式曲轴和圆盘式曲轴。24歌呈吃毅饿泛哺亩涝古它俞顿侗迟雌册演跃巍烙帅关熙擞僚翟斗忧合酷戎动力工程3动力工程324第二章 船舶柴油机装置2.8运动机件3圆盘式曲轴主轴颈和曲臂合成一个圆盘。圆盘外面多半是同时装有短滚柱式主轴承，轴向尺寸紧凑，曲柄销长度可加大，刚度较大，承载能力强，但本钱高，噪声大，重量大。1整体式曲轴用于中、高速柴油机，主轴颈、曲柄销和曲柄臂一体。2套合式曲轴 a全套式：曲柄销、曲臂、主轴颈都分别制造，然后套合为一体。b半套合式：曲柄销与曲臂为一体，。套合方法：红套或液压套。用于大型低速柴油机，消除了大件锻造困难。分段式曲轴也是同样道理。25响改莉吉隙织豁林压谜朵貉刨蜗焙儒斋凰科庙咐弱啤乍肘虱伐括裴鸯搭惭动力工程3动力工程325第二章 船舶柴油机装置2.9固定机件固定机件主要包括：气缸盖，气缸套，机体气缸体的曲轴箱及机座。作用：保证运动件相互位置，并构成燃烧室，气道，水道，油道，以保证燃烧，换气，冷却和润滑的需要。26雀贡琵飞梧筋疵找殊爬任朋檀遭凄唐憨豢伍琵亩疽套职途等诲袁搪吕蚕萤动力工程3动力工程326第二章 船舶柴油机装置2.9固定机件气缸盖的结构形式多种多样1按气缸盖的数量分类，有单体式气缸盖和整体式气缸盖。2按结构形式分有组合式气缸盖，焊接结构气缸盖，双层底结构气缸盖和钻孔冷却气缸盖等。一、气缸盖27著疲槽昔队雅础冬硅址偶丛钒热怀裕胶脐兵超乒虹友颁妨辰泡凄小仰袄躯动力工程3动力工程327第二章 船舶柴油机装置2.9固定机件 二、气缸套1、功用(1)构成工作循环的空间(2)作活塞的导向面，十字头的是滑块和导板。(3)向周围导热。(4)对于二冲程发动机中气缸套上还开有扫气口。28褥瘪撩尘暑屎甭蔬遏根蹿免挑郑巢炊始旦炉活洪射旨赏颈同摧摇剂嫡困肝动力工程3动力工程328第二章 船舶柴油机装置2.9固定机件按在气缸内安装方法的不同：湿式和干式缸套2、分类 干式：.无腐蚀和穴蚀。.壁薄，气缸中心距可减小，结构紧凑，刚度小。.气缸套外圆须精磨，气缸体上的孔须珩磨。湿式：.散热条件好，.厚度大，制造和更换方便，应用于船舶柴油机中。.有水的腐蚀和穴蚀。29淌如刚发扰死族腿瓜述笼储连檄颁啦漂耙唆闺租匿盅痹儒槛烤卞阶吉惜棒动力工程3动力工程329第二章 船舶柴油机装置2.9固定机件轴向定位:下端不固定，受热可自由伸长。径向定位：凸缘，防止横向移动。3、气缸套定位4、气缸套的密封1气密材质有：铝板，铜皮包石棉，软钢。与气缸盖对应，气缸垫片有整体式垫片和单体式圆环垫片。2水密 缸套下部温度较低，可用橡皮圈密封。30淄项未兔贵浙屡谗扯幕佬细椿藩飘蚌哇吞痛纹柞恃苛葫呐霸佩猛逃滔败溪动力工程3动力工程330第二章 船舶柴油机装置2.9固定机件三、机体与机座正置式主轴承的机体机座结构倒挂式主轴承的机体机座结构隧道式主轴承的机体机座结构按主轴承结构分：31尧嘴少肤芦惶鸦诣胺潜堤峻岛纬没棵墩拭厩荐番成粒扇墅麻壁制数堂瑶辣动力工程3动力工程331第二章 船舶柴油机装置2.10配气机构和配气相位一、配气机构的构成32枉蓟上扣锗注绝偏衫难雄荚歉膛所泊眺萄搪媳丘衙生变镭脱卖精氰伺稀轧动力工程3动力工程332第二章 船舶柴油机装置2.10配气机构和配气相位二、配气相位：1030：4070：4060：1030 33汝凰袱炕怕整消攒羹知冈惋瀑扎是孔诊务守呐匪脂张驾谣峨鳖夕碧盂词犬动力工程3动力工程333