第一章.柴油机的结构.PDF

柴油机的结构 一、柴油机的基本组成 船舶柴油机的结构是由许多机构和系统组成的。尽管各种柴油机的结构和系统、型号各异，但 从工作原理和总体结构上则有很多共同之处。柴油机主要由以下机构和系统所组成： 1．主要固定件 柴油机的主要固定件由机座、机架、气缸和气缸盖等组成。对于中小型柴油机常将气缸体和机 架做成一体称为机体，并由轻便的油底壳代替机座。这些构成了柴油机的骨架，支撑运动件及其辅 助系统。 2 ．主要运动件 柴油机的主要运动件由活塞、连杆组件及曲轴组成，对于大型低速二冲程柴油机还有十字头组 件。活塞与气缸及气缸盖构成燃烧室，保证柴油机工作过程的进行，同时通过连杆将活塞的往复运 动变为曲轴的回转运动，使燃气推动活塞的动力通过曲轴以回转的方式向外输出。 3 ．配气机构及换气系统 配气机构由进排气阀、气阀传动机构、凸轮轴及凸轮轴传动机构组成。进排气系统由空气滤器、 进排气管和消音器组成，对于增压柴油机还有增压器及空冷器。它们的作用是按照工作循环的需要， 定时地向气缸内供应充足、清洁的新鲜空气，并将燃烧后的废气排出气缸。 4 ．燃油系统 燃油系统由燃油供应系统和燃油喷射系统组成。燃油供应系统是把符合使用要求的燃油畅通无 阻地输送到喷油泵入口端。该系统通常由加装和测量、贮存、驳运、净化处理、供给 5 个基本环节 组成。燃油喷射系统由喷油泵、喷油器和高压油管组成，其作用是定时、定量地向燃烧室内喷入雾 化良好的燃油，保证燃烧过程的进行。 5 ．润滑系统 润滑系统的作用是将清洁的润滑油送至柴油机的各运动件摩擦表面，起到减磨、冷却、清洁、 密封和防锈作用，保证柴油机的正常工作。对于大型低速二冲程柴油机通常由气缸注油系统和曲轴 箱油系统两部分组成，而对于中小型柴油机只有曲轴箱油系统，也称之为机油系统。 6 ．冷却系统 冷却系统由泵、冷却器和温控器等组成。船舶柴油机通常以淡水和滑油作为冷却剂在机内流动， 将受热零部件所吸收的热传导出去，保证零部件有正常的工作温度。而淡水和滑油本身被海水冷却。 7 ．起动及控制系统 起动系统是借助于外力带动曲轴回转，并使其达到一定的转速，实现柴油机的第一次着火燃烧， 由静止转入工作状态。根据柴油机的不同，起动系统可分为两类：一类是借助于外力矩使曲轴转动 起来，如人力手摇起动、电机起动和气马达起动等；另一类是借助于加在活塞上的外力推动活塞运 动使曲轴旋转起来，如压缩空气起动。 柴油机的控制系统是为了满足船舶机动操作的要求，设置的使起动、换向和调速装置各种装置 联合动作的操纵机构。 二、柴油机的典型结构 船舶柴油机在结构上主要可分为十字头式柴油机和筒形活塞式柴油机。随着柴油机的发展， MAN-BW 公司生产的MC 系列柴油机和Wärtsilä NSD 公司生产的New Sulzer RTA 系列柴油机已成 为二冲程十字头式柴油机市场的主导产品，而 Mitsubishi 重工生产的 UEC 系列柴油机仅占不足 8% 的市场份额。Wärtsilä ，MAN-BW ，SEMT Pielstick，Mak 等公司的产品则在四冲程中速柴油机市场 占主导地位。下面以 MAN-BW MC/MC-C 型柴油机和 Wärtsilä L/R 型柴油机为例介绍低速二冲程柴 油机和中速四冲程柴油机的总体结构。 1．MAN-BW 公司的 S/K/L-MC/MC-C 型柴油机 封面图所示为 MAN-BW S60MC 型大型低速船用柴油机的结构图。自 1982 年 MC 系列低速二 冲程柴油机投入使用以来，这一系列柴油机已成为最经常被选用的船用主机，占据了市场的最大份 额。在 20 年的发展过程中，这一系列的柴油机仍在不断地改进和发展，S/K/L-MC/MC-C 系列柴油 机（包括早期 MCE 系列）所覆盖的功率范围可以满足各种类型船舶主推进动力装置的需要；而采用 新技术、新材料研制的 MC-C 型柴油机就是近年内发展起来的广泛用于货船主机的一个新机型。 MC-C 型柴油机首先是在大缸径机上实现的，这些发动机是为大型集装箱船而设计制造的，相对 原型机其转速有所提高，如 K90MC-C 型柴油机的转速范围为 104-89r/min，而L90MC-C 型柴油机的 转速范围为 83-62r/min。根据市场需求，MAN-BW 公司又推出了中缸径的 MC-C 型柴油机（S46， S50，S60 及 S70MC