柴油机分类及特性介绍.ppt

自强不息厚德载物,农装公司柴油机研究室,1、柴油机在国民经济中的作用,一、内燃机在国民经济中的地位 内燃机的发展，已有一百多年的历史。通过不断的技术发展和提高，它已比较完善。由于内燃机热效率高，适应性好，功率范围广，已广泛应用于工业、农业、交通运输业和国防建设事业。因此，内燃机的发展，对于国民经济和国防建议具有十分重要的意义。,1、柴油机在国民经济中的作用,目前，我国的石油资源有1/4以上为内燃机动力所消耗。我国的农业机械、工程机械、交通运输车辆、船舶、备用或移动用电站都以内燃机为动力，而这些机械质量和性能的好坏，很大程度上决定于配套内燃机的水平与质量，因此，各有关行业在开发产品时，都把配套动力列为首要解决的关键项目。内燃机行业为之服务的工业、农业、交通运输业和国防工业等皆是国民经济和国防建设乃至人民生活极其重要的部门，搞不好内燃机行业的发展，必将影响其它相关行业的健康发展。西方工业发达的国家或地区，如美国、德国、法国、英国等，其内燃机行业也十分发达，并将发展内燃机行业放在比较重要的位置。,1、柴油机在国民经济中的作用,现代内燃机产品已超出传统机械产品的范围，已把机械和电子产品融为一体，发展成为技术密集型的产品。内燃机产品的发展水平，比较综合地反映了一个国家的冶金、石油、轻工、化工、机床、电子、仪器仪表等行业的工业水平，内燃机行业的发展水平也是一个国家工业发达程度的重要标志之一。内燃机的需求量主要取决于各种配套产品的发展，同时受到石油产品和能源政策，内燃机更替政策，国家产业政策和措施的影响和制约。,1、柴油机在国民经济中的作用,二、内燃机在我集团的发展。山东常林发动机厂于1994年成立，1996年企业改制，组建为山东常林机械集团股份有限公司，2006年成立山东常林农业装备股份有限公司子公司，单缸柴油机作为农装公司主要产业之一，主要生产缸径75mm-125mm的单缸发动机，由于受市场及配套范围影响，单缸柴油机产品主要集中在75mm-96mm段。现企业生产能力40万台，实际产销量在20万台左右，在75mm-96mm段生产能力及技术水平应位于国内前例。,柴油机在国民经济中的作用,三、我公司生产的单缸柴油机主要用途 主要用作手扶拖拉机、工程机械、发电机组等的动力，亦适用于农用排灌及各种农副产品加工机械(如脱粒机、碾米机、磨粉机、饲料粉碎机)的动力。原主要作为国内销售，现由于国外市场需求，有部分出口。,1、柴油机在国民经济中的作用,2、柴油机的基本知识,2热机,热机的基本工作原理是：燃料在一个特设的装置中燃烧，将化学能转变为热能以加热工质，然后把工质的热能转变为机械能，完成两次能量的转换。根据能量转换方式的不同，热机又可分为外燃机和内燃机两大类。热机凡是将燃料燃烧而放出的热能转换为机械能的机器都叫热力发动机，简称热机。,。,2、热机,燃料在发动机外部燃烧的热机叫外燃机，蒸汽机与蒸汽轮机都为外燃机。在该类机械中，燃料的燃烧和热量的放出发生在发动机外部的锅炉中，热能转变成机械能则发生在气缸内部。由于热能需经某中间工质(水蒸气)传递，必然存在热损失，故其热效率不高，整个装置也十分笨重。,内燃机,燃料在发动机内部燃烧的热机叫内燃机，如活塞式内燃烧机、喷气式发动机，柴油机、汽油机以及燃气轮机都属内燃机。柴油机是一种最常见的内燃机。它是利用柴油在气缸内部燃烧的方法使热能转换为机械能的机器。,内燃机与其机械运动形式(往复、回转)不同，但具有相同的工作特点燃料在发动机的气缸内燃烧并直接利用燃料燃烧产生的高温高压燃气在气缸中膨胀作功。可见内燃机中，燃料的化学能转变成热能(燃烧)以及热能转变成机械能(燃气膨胀)这两次能量转换均发生在气缸内部。从能量转换观点看，此类机械能量损失小，具有较高的热效率。另外，在尺寸和重量等方面，也具有明显优势,柴油机,柴油机是一种压缩发火的往复式内燃机，它使用挥发性较差的柴油或劣质燃料油做燃料，采用内部混合法形成可燃混合气，缸内燃烧采用压缩式(靠缸内空气压缩形成的高温自燃发火)。这种特点使柴油机在热机中具有最高的热教率(达55%左右)，因而应用十分广泛。尤其在船用发动机中，柴油机已经取得了绝对领先地位。根据英国劳氏船级社统计，1985年全世界制造的商船中(2000t以上)以柴油机作为推进装置者占9989，而到1987年则100为柴油机船。,柴油机具有如下突出优点：,(1)经济性好。有效热效率可达50以上，可使用价廉的重油，燃油费用低。(2)功率范围广。单机功率06-456kW,适用的领域广。(3)尺寸小，重量轻，有利于船舶机舱布置。(4)机动性好。起动方便，加速性能好，有较宽的转速和负荷调节范围，可直接反转，能适应船舶航行的各种工况要求。,柴油机也具有以下缺点：,(1)存在机身振动、轴系扭转振动和噪声。(2)某些部件的工作条件恶劣，承受高温、高压并具有冲击性负荷。,内燃机与外燃机（蒸汽机）的对比,蒸汽机,内燃机,3、内燃机的分类,3.内燃机的分类,（1）按活塞运动方式,往复活塞式,旋转活塞式,3.内燃机的分类,汽油机（Gasoline engine）,气体燃料发动机（Gas engine),（2）按燃料种类,柴油机（Diesel engine),（1）按活塞运动方式,汽油机和柴油机,3.内燃机的分类,（2）按燃料种类,（1）按活塞运动方式,（3）按行程数,二行(冲)程（Twostroke),四行(冲)程（Fourstroke）,四冲程和二冲程发动机,3.内燃机的分类,（2）按燃料种类,（1）按活塞运动方式,（3）按行程数,（4）按着火方式,火花点火（SI）,压缩着火（CI）,3.内燃机的分类,（2）按燃料种类,（1）按活塞运动方式,（3）按行程数,（4）按着火方式,（5）按混合气形成方式,均质混合（Homogeneous mixture）,分层混合（Stratified mixture）,3.内燃机的分类,（2）按燃料种类,（1）按活塞运动方式,（3）按行程数,（4）按着火方式,（5）按混合气形成方式,（6）按冷却方式,水冷（Water cooling）,风冷（Air cooling）,水冷和风冷发动机,3、内燃机的分类,（2）按燃料种类,（1）按活塞运动方式,（3）按行程数,（4）按着火方式,（5）按混合气形成方式,（6）按冷却方式,（7）按进气状态,非增压/自然吸气（Naturally aspiration）,增压（Turbocharging/Supercharging）,自然吸气和增压发动机,3、内燃机的分类,（2）按燃料种类,（1）按活塞运动方式,（3）按行程数,（4）按着火方式,（5）按混合气形成方式,（6）按冷却方式,（7）按进气状态,（8）按气缸数,单缸（Single-cylinder）,多缸（Multiple-cylinder）,单缸和多缸发动机,3、内燃机的分类,（2）按燃料种类,（1）按活塞运动方式,（3）按行程数,（4）按着火方式,（5）按混合气形成方式,（6）按冷却方式,（7）按进气状态,（8）按气缸数,（9）按气缸排列,直列（Inline）,V型（V-type）,直列和V型发动机,内燃机气缸布置,立式（直列）,V型,星型,对动活塞,对置气缸,H 型,W 型,三角型,立式,内燃机行业已为国内的一个成熟而规范发展的机械行业，其标准编制、使用、引入等已形成一个完善体系，中国内燃机标委会隶属于工信部下的中国国标委。内燃机的的产品名称和型号编制规则，标准号为GB725-1991。GB 725-91 内燃机产品名称和型号编制规则.pdf,GB725-1991内燃机产品名称和型号编制规则,为了便于内燃机的生产管理和使用，国家标准(GB72591)内燃机产品名称和型号编制规则中对内燃机的名称和型号作了统一规定。,内燃机型号由四部分组成：（1）首部：包括产品系列代号，换代符号和地方、企业代号，由制造厂根据需要自选相应的字母表示。（2）中部：由缸数符号、气缸布置形式符号、冲程符号和缸径符号组成。（3）后部：由结构特征符号和用途特征符号组成。（4）尾部：区分符号。后部与尾部可用“”分隔。,12VE230ZCz,型号示例：（1）汽油机1E65F：单缸，二冲程，缸径65mm，风冷，通用型；EQ61001：EQ为第二汽车制造厂代号，六缸，直列，四冲程，缸径100mm，水冷，区分符号1表示第一种变型产品；BJ492QA：BJ为北京汽车制造厂代号，四缸，直列，四冲程，缸径92mm，水冷，车用，区分符号A表示变型产品。（2）柴油机 ZH185N：单缸、卧式、凝汽冷却、四冲程，缸径85mm，直喷柴油机.YZ6102Q：YZ为扬州柴油机厂代号，六缸，直列，四冲程，缸径102mm，水冷，车用；10V120FQ：10缸，V型，四冲程，缸径120mm，风冷，车用；12VE230ZCz：12缸，V型，二冲程，缸径230mm，水冷，增压，船用主机、左机基本型。,GB725-91内燃机产品名称和型号编制规则,我公司内的柴油机具体型号我公司的柴油机具体型号,可以参考我公司的企业标准:Q/SCL005-2008柴油机及柴油机型号划分。1、柴油机企业产品标准.doc 2、柴油机型号划分-2011.doc,如何区分185ZH185185N柴油机,如何区分185ZH185185N柴油机,如何区分185ZH185185N柴油机,补充燃烧室的分类,三种燃烧室的示意图,直喷式特点,与分开式相比:1、对转速变化敏感，需组织进气涡流。2、燃油消耗率低，经济性好。3、起动性能好，一般不需辅助起动。4、爆发压力高，燃烧噪声大，组成燃烧室零件的热负荷较高。5、由于采用多孔小孔径喷射，对燃油系统要求较高，对燃油品质要求高。,涡流室特点,与直喷室相比:1、对转速变化不敏感，高速性能好，在4000rpm的柴油机上还有较好的性能指标。2、采用轴针式喷油器，开启压力低（120-140kgf/cm2），对燃油系统要求较低，喷油器故障少。3、运转平稳，排气污染少。4、易于调试，性能稳定，适应农村使用环境。5、涡流室的散热损失大，燃油消耗率高，冷起动困难，需起动辅助装置。6、组成燃烧室零件的热负荷较高，涡流室镶块易开裂等。,预燃室特点,与直喷室相比:1、爆发压力低。2、对转速及燃料不很敏感，对燃油系统要求较低，喷油嘴的寿命长。3、排气污染少。4、散热损失大，燃油消耗率高，冷起动困难，经济性差，油耗比直喷高5-15%。5、燃烧室的热负荷高。,