船舶主推进动力装置 船舶柴油机概述
船用柴油燃料发动机介绍
船用柴油燃料发动机介绍船用柴油燃料发动机是船舶上常用的动力装置之一。
它使用柴油作为燃料来产生动力，推动船舶行驶。
以下是对船用柴油燃料发动机的简要介绍：工作原理船用柴油燃料发动机是一种内燃机，通过燃烧柴油来产生高温高压的气体，然后利用气体的膨胀力将活塞推动，将热能转化为机械能。
发动机的工作原理可分为以下几个步骤：1. 进气：发动机通过进气门将新鲜空气引入燃烧室。
2. 压缩：活塞向上移动，将空气压缩至高压状态。
3. 燃烧：注入柴油燃料，并在压缩空气中点火燃烧。
4. 排气：活塞向下移动，将燃烧产生的废气排出燃烧室。
特点和优势船用柴油燃料发动机具有以下特点和优势：1. 高效节能：柴油燃料的燃烧效率高，可以提供强大的推力同时保持较低的燃料消耗量。
2. 可靠耐用：柴油发动机结构简单、坚固，能够适应较恶劣的环境条件和长时间连续运行。
3. 功率强大：船用柴油燃料发动机输出的功率较大，能够为船舶提供足够的动力，适用于长途航行。
4. 易于维护：对于柴油发动机进行常规维护和保养相对简单，能够延长发动机的使用寿命。
应用范围船用柴油燃料发动机广泛应用于各类船舶，包括商船、油轮、客船、渔船等。
其具有高效节能、可靠耐用等特点，能够满足不同船舶的动力需求。
该型号发动机适用于中小型商船或渔船，有着较小的尺寸和重量，便于安装和维护。
同时，它可根据船舶的需求进行柔性调整和配置，以满足不同的功率要求。
总结船用柴油燃料发动机是现代船舶中常见的动力装置，通过燃烧柴油来产生动力，并具有高效节能、可靠耐用等优势。
其广泛应用于各类船舶，并根据船舶的需求进行定制和配备。
船用柴油燃料发动机在航海领域的发展和应用具有重要意义。
船舶柴油主推进装置及控制系统分析
船舶柴油主推进装置及控制系统分析随着时代的进步和社会经济的发展，我国船舶制造行业发展迅速;要想促使船舶能够安全航行，就需要合理设计柴油主推进装置及控制系统;如果在这两个方面出现了问题，就会直接影响到船舶整体的建造质量，需要引起人们足够的重视，采取科学措施，进行设计。
本文简要分析了船舶柴油主推进装置及控制系统，希望可以提供一些有价值的参考意见。
标签：船舶;主推进装置;控制系统1 前言船舶主动力推进系统的控制装置就是推进控制系统，它包括诸多方面的组成部分，如柴油主机、齿轮箱、安全保护以及远距离操纵系统等等。
一个现代船舶，非常重要的标志就是推进控制系统，是船舶机舱自动系统的核心内容。
目前，计算机技术、通信技术以及自动控制技术得到了飞速发展和应用，在现代船舶中开始广泛应用以计算机网络技术为基础的综合自动化系统，这样原来那些大量繁重的人工操作就可以替换为数字化以及高层次的自动化技术，促使工作效率得到有效提高。
通过本项技术的应用，可以在很大程度上提高船舶自动化程度，代表了船舶推进控制系统的发展方向。
2 船舶推进动力装置系统概述具体来讲，船舶的主推进动力装置包括很多方面的内容，如柴油机推进动力装置、燃气轮机推进动力装置、电力推进动力装置以及蒸汽推进动力装置和核动力推进装置。
一是蒸汽推进动力装置，主要是将蒸汽作为工质，这种发电机主要是在发电机外的锅炉中燃烧燃料，这种加热方式是间接的，因此也被人们称之为外然式发动机;一般情况下，又可以将其分为两种类型，分别是往复式汽轮机和回转式汽轮机，这种划分依据是运动方式的差异。
它的优点是结构较为简单，可以可靠的运行，并且管理难度不大，但是在实践过程中，因为没有较好的经济性，并且有着较大的尺寸和重量，逐渐淡出了历史舞台。
二是电力推进动力装置：指的是发电机发电有原动机来带动，然后向推进电动机供电，可以直接供电，也可以通过交流器来实现，这样推进器就可以由推进电动机来带动，促使船舶能够正常航行。
船舶主推进动力装置船舶柴油机概述课件
2024年8月5日12时54分
chapter 1 船舶柴油机概述
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低速柴油机的特点
经济性最佳（热效率达到55%，155g/KWh） 柴油机的转速很低（直接配螺旋桨） 船用低速柴油机功率大（二冲程大缸径） 结构简单、工作可靠 可燃用劣质燃料
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chapter 1 船舶柴油机概述
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重量和外形尺寸指标
比重量（单位功率重量）
gw
Gw Ne
kg /kW
单位体积功率
Nv
Ne V
kW /m3
式中：Ne ----与标定功率
V -----柴油机外廓体积
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中速柴油机的特点
重量轻，尺寸小 可选择最佳螺旋桨转速 可以多台柴油机联用 油耗率比低速机略高 寿命比低速机略短 管理麻烦
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chapter 1 船舶柴油机概述
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Exhaust Valve：排气阀 Fuel Injector：喷油器 Cylinder Liner： Piston: Turbocharger: Entablature: Fuel Pump: Suffing Box Camshaft Corsshead Connecting rod Crankshaft Bedplate Tie Bolts
船舶柴油机的基本知识
冒黑烟
如果柴油机冒黑烟，可能是燃油 供应过多或空气供应不足。应检 查燃油供应系统和空气供应系统， 调整相关参数，使燃油和空气混 合比适当。
04
船舶柴油机的未来发展
高效能柴油机
高效能柴油机是指通过改进柴油机设计和制造工艺，提高柴油机的热效率和功率密度，从而降低燃油 消耗和减少温室气体排放的柴油机。
当需要停止柴油机时，应先逐渐降低转速， 然后关闭燃油供应，待机器完全停止运转后， 关闭电源。在停车过程中，应确保柴油机冷 却，避免突然停车导致机器过热。
运行和维护注意事项
监控运行状态
在柴油机运行过程中，应密切关注机器的运转状态、油温、水温、排气颜色等参数，确 保机器正常运转。
定期维护
为确保船舶柴油机的正常运行，应定期进行维护保养，包括更换润滑油、清洗滤清器等。 同时，应定期检查机器的各部件是否正常，预防潜在故障的发生。
高效能柴油机采用了一系列先进技术，如高压喷射、增压中冷、废气再循环等，以优化燃烧过程和提高 燃油利用率。
高效能柴油机在船舶动力领域具有广阔的应用前景，能够显著降低船舶运营成本和碳排放，提高船舶运 输的可持续性。
低排放柴油机
低排放柴油机是指通过采用清洁燃烧技术，降低柴油机废气中污染物排放 的柴油机。
船舶柴油机的工作原理
船舶柴油机的工作原理基于热力学原 理，通过柴油在气缸内的燃烧产生高 温高压气体，推动活塞往复运动，进 而带动曲轴转动，最终输出机械能。
柴油机工作循环包括进气、压缩、燃 烧、膨胀和排气五个过程，通过精密 设计的机构和控制系统，实现连续不 断的运转。
船舶柴油机的种类和特点
船舶柴油机按照转速和用途可以分为低速、中速和高速柴油机，每种柴油机有其特定的应用场景和特 点。
船舶柴油机的工作原理
船舶柴油机的工作原理船舶柴油机是一种内燃机，通过燃烧柴油燃料来产生动力，驱动船舶进行推进。
它是船舶的主要动力装置之一，具有高效率、可靠性和经济性的特点。
本文将详细介绍船舶柴油机的工作原理。
一、基本构造船舶柴油机由气缸、活塞、连杆、曲轴、气门、燃油系统、冷却系统、润滑系统等组成。
1. 气缸和活塞：船舶柴油机通常具有多个气缸，每一个气缸内安装有活塞。
气缸是燃烧室，活塞在气缸内上下运动，通过连杆与曲轴相连，将燃烧产生的能量转化为机械能。
2. 连杆和曲轴：连杆连接活塞和曲轴，将活塞的上下运动转化为曲轴的旋转运动。
曲轴是船舶柴油机的主要动力输出轴，通过传动装置将能量传递给推进装置。
3. 气门：气门是控制燃油进入和废气排出的装置。
船舶柴油机通常具有进气门和排气门，它们的开启和关闭由凸轮轴控制。
4. 燃油系统：燃油系统负责将柴油燃料从燃油箱输送到燃烧室。
燃油系统包括燃油泵、喷油器和燃油滤清器等组件。
5. 冷却系统：冷却系统用于降低船舶柴油机的温度，防止过热。
冷却系统通常由水泵、散热器和水箱组成。
6. 润滑系统：润滑系统负责给船舶柴油机的各个运动部件提供润滑油，减少磨擦和磨损。
润滑系统包括油泵、油滤器和油冷却器等组件。
二、工作过程船舶柴油机的工作过程主要包括进气、压缩、燃烧和排气四个阶段。
1. 进气：当活塞向下运动时，气缸内的气门打开，新鲜空气通过进气道进入气缸。
进气道内通常安装有空气滤清器，用于过滤空气中的杂质。
2. 压缩：当活塞向上运动时，气门关闭，气缸内的空气被压缩。
这个过程使得气缸内的压力和温度升高。
3. 燃烧：当活塞接近顶点时，燃油喷射系统将柴油燃料喷入气缸，与压缩空气混合。
在高温高压的条件下，燃油发生自燃，产生爆炸燃烧。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动，同时驱动曲轴旋转。
4. 排气：当活塞再次接近底点时，排气门打开，燃烧产生的废气通过排气道排出气缸。
废气中含有大量的热能，可以通过热交换器回收利用。
船舶柴油机的基本知识讲解
船舶柴油机的基本知识讲解
语言文字流畅，逻辑清晰
柴油机是船舶常用的动力主机，它是一种具有较高效率的内燃机，可
以将液态燃料的化学能转换为机械能。
柴油机拥有结构简单、可靠性高、
机械效率高、使用方便等优点，所以成为船舶的重要动力部件。
柴油机的基本构造主要由燃烧室、活塞和连杆、曲轴箱、机头部组成。
柴油机的工作原理是：活塞在曲轴箱中来回运动，每次运动吸入空气，在
燃烧室内经过燃料混合、点火燃烧、压缩排气等一系列动作，形成一个动
力周期。
柴油机的效率也很重要，它主要取决于气缸静压比、燃烧室容积、气
缸衬套和活塞等部件的设计参数。
柴油机的效率也受到气缸内的压力和温
度以及室外空气温度、湿度和气压的影响。
柴油机运转时，活塞机械能转换成热能，要升温，柴油机要冷却，这
时候就需要冷却系统，而柴油机的冷却系统主要分为水冷和气冷两种。
水
冷冷却系统的冷却效率高，但维护和保养费用也大，另外夏季水温较高时
也可能出现冷却效果未达到要求的情况；气冷冷却系统的解决方案比较简单，不仅维护费用低，而且不易受外界环境的影响，但效率较低。
船舶柴油机的工作原理
船舶柴油机的工作原理船舶柴油机是船舶主要的动力装置，它采用柴油作为燃料，通过内燃机的工作原理将燃料转化为机械能，推动船舶前进。
下面将详细介绍船舶柴油机的工作原理。
1. 柴油机的基本构造船舶柴油机由气缸、活塞、曲轴、连杆、气门、喷油器等部件组成。
气缸是柴油机的主要工作部件，活塞在气缸内作往复运动，通过连杆与曲轴相连，将活塞的直线运动转化为曲轴的旋转运动。
气门控制燃气进出气缸，喷油器负责将燃油喷入气缸进行燃烧。
2. 工作循环船舶柴油机采用的是四冲程循环工作原理，包括进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程。
- 进气冲程：活塞下行，气门打开，进气门打开，外界空气进入气缸，同时柴油喷油器关闭。
- 压缩冲程：活塞上行，气门关闭，压缩空气，提高气缸内的压力和温度。
- 燃烧冲程：活塞上行至顶死点，柴油喷油器喷出燃油，与高温高压的压缩空气混合，发生自燃燃烧，释放出大量的热能。
- 排气冲程：活塞下行至底死点，气门打开，废气排出气缸。
3. 燃油喷射系统船舶柴油机的燃油喷射系统主要由燃油泵和喷油器组成。
燃油泵将燃油从燃油箱中抽取，通过高压油管输送到喷油器，喷油器负责将燃油喷入气缸进行燃烧。
喷油器的喷油量、喷油时间和喷油角度可以通过调整喷油器的参数来控制，以实现燃油的合理喷射。
4. 点火系统船舶柴油机采用的是压燃式点火系统，即通过高温高压的压缩空气使燃油自燃燃烧，无需点火器。
点火系统主要包括火花塞、点火线圈和点火控制装置。
火花塞用于点燃混合气，点火线圈提供高压电流，点火控制装置控制点火的时机和顺序。
5. 冷却系统船舶柴油机的冷却系统主要通过循环水冷却的方式来降低发动机的温度。
冷却水通过水泵循环流动，经过发动机散热器散热，将发动机产生的热量带走，保持发动机的工作温度在合适的范围内。
6. 润滑系统船舶柴油机的润滑系统主要用于减少发动机各部件之间的磨擦和磨损，延长使用寿命。
润滑系统包括润滑油泵、滤油器、润滑油冷却器等部件，润滑油通过润滑油泵输送到发动机各部件，形成一层润滑膜，减少磨擦。
第一章船舶柴油机概述PPT课件
第一章 船舶柴油机概述
本章的重点：二冲程、四冲程柴油机的工 作原理及性能比较，分类、基本概念。 本章的难点：定时圆图、各性能指标的理 解。
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主要内容
第一节 第二节 第三节 第四节
柴油机总论 柴油机热力循环和基本工作原理 柴油机的性能指标和工作参数 船用柴油机的发展
10
第一节 柴油机总论
一、柴油机的基本概念
17
B．不同的机型ε特点： ①小型高速机的ε＞大型低速机。因小型高速 机气缸尺寸小，单位容积的散热面积大，允许 提高ε以增加热效率. ②非增压机的ε＞增压机。因增压机气缸进气 压力高，压缩终点压力和温度高，燃烧最高爆 炸压力和温度比非增压机高，为了降低机械负 荷和热负荷，ε要小些。 ③四冲程机的ε＞二冲程机。 ④柴油机的ε＞汽油机。
1．周明顺.船舶柴油机.大连海事大学出版社，2006 2．李斌等.主推进动力装置.人民交通出版社，2001 3．孙培廷.船舶柴油机.大连海事大学出版社，2002 4．黄少竹.船舶柴油机.大连海事大学出版社，2006 5.刘颖.柴油机原理.华中工学院出版社, 1984 6.蒋德明.内燃机原理.机械工业出版社，1988 7.陈大荣.船舶柴油机设计.国防工业出版社，1980 8.王永顺.船舶轮机问答：柴油机分册.人民交通出版社, 1995 9．宋汝涛等．船舶机电应用技术.中国航海学会《航海技术》 编辑部，2004
1．热机
（1）概念：把热能转换成机械能的动力机械。
（2）种类：
蒸汽机
外燃机 汽轮机 燃料燃烧在气缸外部，效率低
热机
汽油机
内燃机 柴油机
燃料燃烧在气缸内部，效率高
燃汽轮机
及煤气机
11
2．柴油机
（1）概念：是一种在气缸内进行两次能量转换压缩发火 的往复式内燃机。是热效率最高的一种内燃机。
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chapter 1 船舶柴油机概述
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中速柴油机的特点
重量轻，尺寸小 可选择最佳螺旋桨转速 可以多台柴油机联用 油耗率比低速机略高 寿命比低速机略短 管理麻烦
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chapter 1 船舶柴油机概述
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Exhaust Valve：排气阀 Fuel Injector：喷油器 Cylinder Liner： Piston: Turbocharger: Entablature: Fuel Pump: Suffing Box Camshaft Corsshead Connecting rod Crankshaft Bedplate Tie Bolts
chapter 1 船舶柴油机概述
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提高经济性的研究的措施
提高最高爆发压力Pmax及提高Pmax和平均有均压力 Pe的比值
采用定压涡轮增压系统和高效率废气涡轮增压器
提高行程缸径比S/D、降低柴油机转速 增大压缩比
采用可变喷油定时(VIT)机构 降低摩擦损失功提高机械效率 采用动力涡轮系统(TCS) 轴带发电机(PTO) 柴油机废热再利用 改进喷射与燃烧技术
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chapter 1 船舶柴油机概述
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1.8 船舶柴油机的发展
提高经济性的研究，包括燃烧、增压、低摩擦、 低磨损等的研究；
智能化技术提高可靠性和全寿命经济性 电子技术在柴油机中的运用 自动遥测监控系统 柴油机的研发采用虚拟技术 代用清洁燃料研究和低排放技术的实施
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船舶柴油机的型号
我国船用柴油机型号
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chapter 1 船舶柴油机概述
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船舶柴油机的型号
Sulzer 柴油机
MAN B&W柴油机
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chapter 1 船舶柴油机概述
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Chapter 1 柴油机的基本知识
1.1柴油机的基本概念 1.2四冲程柴油机的工作原理 1.3柴油机的理论循环与实际循环 1.4二冲程柴油机的工作原理 1.5柴油机增压的概念 1.6柴油机的类型和分类 1.7 船舶柴油机的主要技术指标 1.8 船舶柴油机的发展
复习回顾
基本知识点和概念 非增压四冲程基本工作原理 二冲程柴油机的基本工作原理 二冲程柴油机 VS 四冲程柴油机
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chapter 1 船舶柴油机概述
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本课次主要内容
柴油机的增压 船舶柴油机的分类 船舶柴油机的总体结构 船舶柴油机的主要技术指标
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chapter 1 船舶柴油机概述
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chapter 1 船舶柴油机概述
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1.1柴油机的基本概念-基本结构
1. 固定件 2. 运动件 3. 配气系统 4. 燃油系统 5. 润滑系统 6. 冷却系统 7. 起动系统 8. 调速装置
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chapter 1 船舶柴油机概述
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1.6 船舶柴油机的类型与分类
5.
十字头式柴油机
5. 按气缸排列分：直列式， V型
6. 按转向分(从飞轮端往自由端)：顺时钟(右旋)、逆时钟(左旋)
7. 按柴油机能否反转分：可逆转柴油机
8. 按动力装置的布置分：左机 右机
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chapter 1 船舶柴油机概述
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低速柴油机的特点
经济性最佳（热效率达到55%，155g/KWh） 柴油机的转速很低（直接配螺旋桨） 船用低速柴油机功率大（二冲程大缸径） 结构简单、工作可靠 可燃用劣质燃料
1. 按工作循环分：四冲程和二冲程
2. 按进气方式分：增压 非增压 1.7~2.5
3. 按转速分：≤300r/min 低速机 (Cm ≤6m/s)
4.
300<n≤1000r/min 中速机 (6m/s ≤ Cm ≤ 9m/s)
5.
≥1000r/min 高速机 (Cm ≥ 9m/s)
4. 按结构特点分：筒形活塞
29
1.8 船舶柴油机的发展
1776年瓦特蒸汽机 1876年，德国人奥托第一次提出四冲程循环原理，发明了电点火
的四冲程煤气机(14%) 1880年，英国的D.clerk和J.Robson，以及德国人K.Benz等成功地
开发了二冲程内燃机 1892年德国工程师Rudolf Diesel申请了压缩发火内燃机专利 1897年在MAN公司制成第一台实际使用的柴油机(压燃式、空气喷
27
排放污染指标
柴油机的有害排放物：C,O H,C NxO ,SO 2等 船舶柴油机的排放受到国际海事组织公约的限制
排放物 中速机g/(kW.h) 低速机g/(kW.h)
NOX
12
17
CO
1.6
1.6
HC
0.5
0.5
CO2
660
660
SO2
4.2×%S
4.2×%S
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Chapter 1 柴油机的基本知识
1.1柴油机的基本概念 1.2四冲程柴油机的工作原理 1.3柴油机的理论循环与实际循环 1.4二冲程柴油机的工作原理 1.5柴油机增压的概念 1.6柴油机的类型和分类 1.7 船舶柴油机的主要技术指标 1.8 船舶柴油机的发展
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chapter 1 船舶柴油机概述
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chapter 1 船舶柴油机概述
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课后作业：
直流扫气二冲程增压柴油机的基本工作原理 比较直流扫气与弯流扫气 比较增压/非增压柴油机
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喷油提前角减小，因为增压后．燃油燃烧滞燃 期缩短。减小喷油提前角可防止柴油机工作粗 暴。
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chapter 1 船舶柴油机概述
气缸工作容积所作负的荷的有尺效度。功
转速和活塞平均速度
最高转速 最低稳定转速
非增压0.： 5~0.8MPa 增压0： .8~3.2MPa
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chapter 1 船舶柴油机概述
Hale Waihona Puke 25经济性指标燃油消耗率（g/KWh）
指示燃油消耗率和有效燃油消耗率
滑油消耗率
高速机：212~215g/KWh 中速机：197~235g/KWh 低速机：169~190g/KWh
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船舶柴油机的主要技术指标
动力性指标：对外作功能力的指标 经济性指标：柴油机的燃油消耗和润滑油消耗 排气污染指标：排放 重量和外形尺寸指标：评价柴油机结构紧凑性
和金属材料利用率
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动力性指标
1小时功率：柴油机允许连续运转1小时 的最大功率。
有效功率：从柴持油续功机率：曲柴轴油机飞允许轮长端期运传转的出最的大 功率称 为有效功率（指功示率。功率减去机械损失功率所剩
的功率）
升功率：每升气缸工作容积发出的有效
平均有效压力：柴功单油率位。活机塞在面积每功率一：工衡量作燃烧循室环组件每热单位
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柴油机的增压
增压的概念 增压的好处 增压的类型
机械增压 废气涡轮增压 复合增压
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增压与非增压的比较
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增压柴油机的特点
气阀重叠角加大-这是为了利用压力空气来赶 走残存在缸内的废气。加强“燃烧室扫气”； 同时降低燃烧家组件以及其它有关机件的温度， 提高柴油机的工作可靠性。
0.5~4g/KWh
指示指标和有效指标
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chapter 1 船舶柴油机概述
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重量和外形尺寸指标
比重量（单位功率重量）
gw
Gw Ne
kg/kW
单位体积功率
N v
Ne V
k W /m3
式中：Ne ----与标定功率
V -----柴油机外廓体积
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chapter 1 船舶柴油机概述
chapter 1 船舶柴油机概述
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MAN B&W L16/24柴油机
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chapter 1 船舶柴油机概述
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chapter 1 船舶柴油机概述
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chapter 1 船舶柴油机概述
射、定压燃烧)，其效率因可采用较大的压缩比而比煤气机有显著 提高 1904年柴油机首次用于船舶推进装置(29.4kw，260r/min)。 1927年在柴油机上正式使用了由R.Bosch发明的喷油泵(回油孔式) 一喷油器喷射系统，代替了原需用7MPa压缩空气喷油的空气喷射 系统．实现了混合燃烧。 1926年瑞士人A．J Bachi设计了一台废气祸轮增压柴油机.