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柴油机工作原理（基础知识）

柴油机的分类

(一)按工作原理可分为四冲程柴油机和二冲程柴油机。

(二)按进气方式可分为增压柴油机和非增压柴油机。

(三)按柴油机曲轴转速和活塞平均速度可分：

●高速柴油机(曲轴转速大于1000r/min和活塞速度大于9m/s)

●中速柴油机(曲轴转速为350～1000r/min和活塞速度为6~9m/s)

●低速柴油机(曲轴转速小于350r/min和活塞速度低于6m/s)

(四)按活塞种类可分为筒形活塞式和十字头式。

(五)按布置方式可分为立式柴油机和卧式柴油机。

在我们的工作中一般使用接触到的是大型，低速，十字头式，二冲程，增压式柴油机。

●上止点活塞在气缸中运动离开曲轴中心线最远时的活塞位置叫上止点。

●下止点活塞在气缸中运动离曲轴中心线最近时的活塞位置叫下止点。

●冲程活塞从下止点（或上止点）到上止点（或下止点）间的直线距离叫冲程，用S

表示。

●缸径气缸为圆筒形零件，缸径是指气缸的内径用D表示。

●曲柄半径曲轴回转中心线到曲柄销中心线的垂距叫曲柄半径，用R表示。

●压缩容积压缩容积也叫燃烧室容积，它是指活塞位于上止点时，由气缸盖、气缸套、

活塞组件包围的连续空间，用Vc表示。

●气缸工作容积气缸工作容积也叫活塞排量，是指活塞从上止点(或下止点）运动到

下止点(或上止点）时它所经过的空间，以Vs表示

●气缸总容积活塞位于下止点时，由气缸盖、气缸套、活塞组件所包围的连续空间叫

气缸总容积，以Vα表示

●压缩比气缸总容积与压缩容积的比值叫压缩比，以ε表示

二冲程柴油机基本工作原理

●进气，压缩冲程

活塞从下止点向上运动，废气涡轮增压机将带有一定压力的新鲜空气送入气缸；当活

塞运行到一定时候，挡住扫气口，气缸变为封闭状态，活塞继续上行，气缸内压力逐渐增

加。

●膨胀，排气冲程

当活塞运行到上止点前的某一时刻，燃油经喷油器以良好的雾化状态喷入燃烧室与空

气混合后自行发火燃烧。当活塞越过上止点后,气缸内的气体压力、温度急剧上升活塞在

高温高压的燃气作用下，从上止点向下止点运动，将动力通过连杆传给曲轴，曲轴以回转

的形式输出功率。随着活塞的下行，气缸容积也逐渐增大，燃气的压力和温度也逐渐下降。

直至排气阀打开。

船用主机的运行（备车~完车）

备车：

启动前，需要检查柴油机相关的各系统，保证其处于正常的工作状态。

●空气系统：检查主空气瓶压力，控制空气压力，放残水。

●滑油系统：手动注入一些气缸油，合上盘车机，让活塞缓慢运动一段时间，确保润

滑良好。启动主滑油泵，进行预润滑。

●冷却水系统：将冷却淡水（缸套水）从暖缸的状态切换到冷却状态。

●燃油系统：检查各个阀门是否开关正确。

●启动主海水泵，燃油，滑油分油机。

●检查锅炉系统。

●各系统都检查完毕，脱开盘车机，按启动按钮冲车1-2次，关闭示功考克。

备车完毕，随时可以启动。

启动：

当按下启动按钮的时候，启动空气同过空气分配器进入柴油机各缸，推动活塞下行，

借助飞轮的惯性，活塞完成了进气压缩冲程，发火燃烧，产生动力。在低速运行的时候

（DEADSLOW~HALF），由于输出的能量并不高，因此，透平增压装置一般转速不够，

无法保持扫气压力，往往需要开启辅助风机。当速度达到全速（FULL）的时候，停辅助

风机，即可进入连续无人操作的工作状态。

完车：

在停车前，如果需要轻柴油启动的柴油机，需要先换油，以免重油冷却后会阻塞油路。

停车后，应将示功考克打开，盘车一段时间，再停主滑油泵。将冷却淡水转换到暖缸的位

置。停主海水泵。

柴油机辅助系统的功能和基本组成

●空气系统：包括启动，控制，安全空气。

●滑油系统：包括气缸润滑油和普通润滑油。

●燃油系统：包括轻柴油和重油。

●冷却水系统：包括海水冷却系统和淡水冷却系统。

●锅炉系统：包括废气锅炉和燃油锅炉。

●废气增压系统。

空气系统：

●启动空气，由于柴油机是靠压缩汽缸内燃气，使其自燃才能对外做功，因此，其并

不具备自身启动的条件，所以，需要启动空气使其运动起来（曲轴，飞轮转动）。

当按下启动按钮时，压缩空气从主空气瓶进