船用柴油机发展史

船用柴油机百年发展简史

王华堂一．柴油机的诞生

鲁道夫·狄塞尔（Rudolf Diesel，1858-1913）。狄塞尔1856年出生于法国巴黎，父母是德国移民。1870年普发战争爆发后，他移居到德国奥格斯堡的叔叔家，在那里他就读职业学校。1875年，他进入慕尼黑科技大学学习，5年后以第一名的成绩毕业并返回巴黎从事制冷专业。在工作中，他深感蒸汽机的效率低下，于是萌发了设计新型发动机的念头。1890年他回到柏林，不久后他建造了一台以氨气为动力的发动机并进行研究，但不幸的是，发动机的爆炸差点要了他的命。出院后他继续研究工作，并在1893年发表了著名的论文《Theory and Construction of a Rational Heat-engine to Replace the Steam Engine and Combustion Engines Known Today》（《取代现有蒸气发动机和内燃发动机的合理的热发动机理论和设计》），在论文中他提出了定压加热循环原理（即“狄塞尔”循环），并申请了专利。

图1.1 柴油机的发明人鲁道夫.狄塞尔

为了实现他的想法，他找到德国奥格斯堡机器制造厂，也就是今天大名鼎鼎的曼（M.A.N）公司的前身。1897年，他成功制造了一台能安全运转的热机。在奥格斯堡他亲自启动了发动机，那一瞬间，热机领域一次新的科技革命诞生了。虽然这台单缸引擎的功率仅为14瓦，但效率已经远远超过当时的蒸汽机和已经发明的奥托式内燃机，达到了前所未有的26%。现在，这台机器的复制品（原件已经不幸在二战中损毁）被收藏在慕尼黑德意志科技博物馆里，狄赛尔也永远被人们铭记。今天英文的柴油机一词“Diesel Engine”就是以

他的姓氏来命名的。不过当时柴油机并没有使用柴油，使用的是植物油。

图1.2 世界上第一台柴油机

狄塞尔柴油机为单缸四冲程柴油机，虽然柴油机经过了100多年的发展，但其基本原理都是基于狄塞尔提出的定压膨胀原理。柴油机主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、喷油嘴等部件组成。4冲程柴油机的工作循环经历进气、压缩、做功和排气四个冲程。柴油机在进气冲程吸人的是纯空气，在压缩冲程接近结束时，由喷油泵将高压柴油通过喷油器以雾状喷人气缸，在短时间内与压缩后的高温、高压空气混合，形成可燃混合气。混合气温度大大超过柴油的自燃点，柴油喷人气缸后，在很短的时间内即自行着火燃烧，燃气压力急剧上升，温度急剧升高，在高压气体推动下，活塞向下运动并带动曲轴旋转作功。废气则经排气门、排气管等处排人大气。

图1.3 四冲程柴油机的工作原理

四冲柴油机在一个工作循环中，只有一个冲程做功，其余三个冲程都是为做功冲程创造条件的辅助行程。因此，单缸发动机工作不平稳，需要通过飞轮等保证其圆周运动。现代柴油机大多采用多缸结构，在多缸发动机中，所有气缸的做功行程并不同时进行，而尽可能有一个均匀的做功间隔。例如六缸发动机，在完成一个工作循环中，曲轴旋转两周即720度，曲轴转角每隔120度就有一个气缸做功。因而多缸发动机曲轴运转均匀，工作平稳，并可获得足够大的功率。虽然柴油和汽油同为内燃机燃料，但柴油属于石油分馏中较重的馏分，馏出温度高，粘度比汽油大，不易蒸发，然而其自燃点却低于汽油，故柴油机内可燃混合气的形成和燃烧方式与汽油机不同。汽油机与柴油机比较各有特点；汽油机转速高，质量小，噪音小，起动容易，制造成本低，多用于汽车等小功率的场合；柴油机压缩比大，热效率高，输出功率大，经济性能和排放性能都比汽油机好。一般来说，柴油机的气缸数越多、缸径越大、活塞行程越长、汽缸压力越大，输出功率也就越大。当今，柴油机在重型汽车、重型机械、火车和船舶推进、电站等方面均有广泛应用。

二．柴油机应用于船舶推进

狄塞尔本想将柴油机用于汽车，但是直到他去世，这个梦想也没有实现。不过随着石油的开发，柴油却率先在船舶推进中得到应用。1903年，俄国的“万达尔” 号（V andal）油轮和法国的“佩迪特·皮埃尔” 号（Petite-Pierre）成为最早装备柴油机的船舶，她们几乎同时

建成服役，至于谁更早一些，不同的资料有不同的看法。

“万达尔”号由卡尔·哈格林（Karl Hagelin）为俄国的石油巨头诺贝尔兄弟公司（Branobel）设计（该公司是诺贝尔家族在俄国投资的石油公司，伟大的发明家阿尔弗雷德.诺贝尔就是出自该家族）。哈格林十分具有远见，他设计了一艘内河油轮，这艘船可以将里海的石油从伏尔加河下游经内陆河道直接运到圣彼得堡或芬兰，距离超过1800英里！以前这条路线上主要是通过内河驳船进行运输，采用蒸汽拖船拖曳，长距离的经济性不是很好。哈格林觉得新兴的柴油机可以用来一试。他考虑到内河船舶操作的灵活性，调速和倒车等因素，决定采用柴油机电力驱动方式。他聘请了船舶设计师约翰尼·约翰逊（Johny Johnson）进行整体设计，并由索莫夫船厂（Sormovo shipyard）建造。“万达尔”号吨位为800吨，长74.5米，宽9.55米，吃水2.4米，船上采用3台瑞典柴油机公司（Swedish Diesel）和ASEA公司合作生产的柴油机，缸径290毫米，行程为430毫米，转速240转/分，单台输出功率120马力。该船的柴油机和发电机放在船的中部，推进电机在船尾部，可直接驱动三个螺旋桨，航速可达8.3节。

图2.1 “万达尔”号

次年，诺贝尔兄弟公司又投资建造了一艘更大油船“萨玛特” 号（Sarmat）。这艘船排水量1150吨，载重750吨。她采用了2台路德维格.诺贝尔（Ludwig Nobel）公司的180马力柴油机（缸径320毫米，行程为420毫米）。她摒弃了电力传动，由柴油机直接驱动螺旋桨，籍此降低了15%的传动损失，航速达8.6节。由于俄罗斯北方寒冷，河流封冻，两艘油船仅在夏天使用，“万达尔”号运行了10年时间，而“萨玛特”号则一直使用到1923年。

法国的“佩迪特·皮埃尔”号则是一艘柴油机动力平底驳船，该船装一台25马力的柴油机，1903年9月，她开始在马尔纳--里昂的运河上开行。柴油机的发明人狄塞尔还曾受邀上船参观过，并签名留念。

图2.2 “佩迪特.皮埃尔”号的照片，上有狄塞尔签名

第一艘柴油机动力军舰是1904年法国建造的“埃吉瑞特” 号（Aigrette）潜艇，同型艇共两艘。该艇水面排水量202吨，水下排水量222吨，长/宽/吃水分别为41.3/3.0/2.8米，武器为两具450毫米鱼雷发射管，船员16人。她装有一台4缸4冲程柴油机。潜艇水上航行时采用柴油机直接推进螺旋桨，并为蓄电池充电。水下航行切换到蓄电池--电机，水上航速9节，水下航速7.1节，续航力500海里/5节，水下为45海里/4节。

与原先潜艇上普遍使用的汽油机相比，柴油机在发火时不需要复杂的点火装置，无汽油挥发爆燃的危险，产生的废气中有毒气体相对较少，具有热效率高、安全可靠等优点。随后，英国也开始装备柴油机动力的D1级潜艇，柴油机逐渐成为常规潜艇的标准水面动力配置，直至今日。

图2.3 英国D1型潜艇模型

三．柴油机迈向远洋

早期柴油机主要应用于内河船舶和近岸潜艇，在经历了最初的发展阶段后，柴油机技术日益成熟，单机功率和可靠性都有大幅提高，为柴油机航向大海和远洋创造了基础。

1910年，意大利坎蒂里公司（Cantieri Navali Riuniti）建造了一艘678吨的海轮，命名

为“罗马格那” 号（Romagna），双桨推进。该船采用了两台瑞士苏尔寿（Sulzer）公司的4缸二冲程柴油机，缸径310毫米，行程460毫米，单台输出功率为280千瓦（370马力）。同年，盎格鲁·萨克森（Anglo-Saxo）石油公司（荷兰皇家壳牌的子公司）订造了一艘1216载重吨（排水量2047吨）的单螺旋桨油轮“瓦卡纳斯” 号（V ulcanus）。该船采用了一台370马力6缸4冲程柴油机（缸径400毫米，行程600毫米）。这艘船也是有史以来第一艘入籍劳氏船籍社的柴油机动力船舶。她被用于在新不列颠岛和新加坡之间运输石油。在运营过程中，柴油机的节能效果得到充分体现，日均消耗燃油为2吨，而同类型的蒸汽机船每天需要耗煤11吨。船上轮机部门的工作人员也减少了一半，该船一直服役到1932年。

图3.1 “瓦卡纳斯” 号油轮

1912年，是人类航海史上重要的一年。这一年，第一艘真正意义上的大型远洋轮船“锡兰迪亚”号（MS Selandia，MS为Moter Ship）建成，该船由丹麦远东公司（East Asiatic Company）公司投资。远东公司成立于1897年，公司的主要是业务是经营从丹麦首都哥本哈根到泰国首都曼谷和远东地区的航线，从事货物和人员运输。这是一条极其漫长的航路，出北海、经英吉利海峡南下，穿过直布罗陀入地中海，经苏伊士运河进入红海，再横渡印度洋，航程超过1万海里，以平均速度12节计算，海船需要连续航行约一个多月的时间。

图3.2 世界上第一艘远洋柴油机轮船，“锡兰迪亚”号

图3.3 “锡兰迪亚”号的绘画

“锡兰迪亚”号由丹麦哥本哈根的伯梅斯特和韦恩船厂（Burmeister & Wain，简称B&W）

建造。B&W创立于1846年，由伯梅斯特和韦恩两人创立，早期主要从事蒸汽机和蒸汽机

轮船的生产。1898年B&W公司从狄塞尔那里获得了柴油机在丹麦的生产特许权，并于1903年制造出第一台柴油机。“锡兰迪亚”号为一艘客货轮，她于1911年11月下水，1912年2月交付使用。长112.8米，宽16.8米，总吨位4964吨，载重量为6800吨。她采用了两台B&W自产的DM8150X型柴油机（8缸4冲程、缸径530毫米、行程750毫米，单机功率1250马力），双桨推进，航速可达12节以上。

图3.4 B&W DM8150X型柴油机

“锡兰迪亚”号采用三岛型布局，有艏楼、中楼和尾楼。艏楼后部、中楼和尾楼之间是货舱，船上没有烟囱，而是通过前桅进行排烟。除了载货外，船上还有20间一等单人客房，每两间房间共享淋浴和卫生设施。完工后，她直航远东，并顺利返回，全程2.18万海里。“锡兰迪亚”号远航的成功，证明柴油机完全适应远洋轮船的需要。1936年，她被出售给巴拿马的一家公司。二战爆发后，她被日本征用，1942年1月，在日本御前崎市外海触礁沉没。“锡兰迪亚”号同型船一共建了三艘，另外两艘分别为“费奥尼亚”（Fionia）号和“日德兰蒂亚”（Jutlandia）号。柴油机在大型远洋轮船上的应用，标志着柴油已经日渐成熟。虽然在绝对数量上柴油机船舶还很少，但柴油机的前景已经被人们所认识。

1912年，瑞士苏尔寿公司为了展示柴油机的潜力，投资建造了一台缸径为1000毫米，冲程1100毫米的1S100型单缸巨型柴油机。这台柴油机在150转时可发出1470千瓦（2000马力）的功率，它创造的柴油机缸径记录直到1960年代才被打破。该机研制成功也对船用柴油机向大型化发展产生了深远的影响。苏尔寿公司在1S100型柴油机采用了二冲程横流扫气结构，这种设计也成为苏尔寿柴油机的标志型结构，并一直沿用了70年。

图3.5 苏尔寿1S100型柴油机

1913年初，德国的汉堡--美洲公司6500吨级客货轮“蒙特·佩内多”号（Monte Penedo）是第一艘使用二冲程柴油机的大型远洋轮。长/宽/深分别为350/50/27英尺（1英尺= 30.48 厘米），载重4000吨，总吨位6500吨。她安装有两台瑞士苏尔寿公司制造的4S47型二冲程柴油机，缸径470毫米、行程680毫米、160转时可输出功率860马力。同时她也是德国第一艘大型柴油机远洋轮。

图3.6 “蒙特·佩内多”号

图3.7 苏尔寿4S47型二冲程柴油机

1914年，第一次世界大战爆发，德国建造了300多艘潜艇，除了早期的U1—U18煤油动力内燃机潜艇外，从U19后全部采用柴油机动力。这些潜艇分别由日耳曼尼亚、皇家、布洛姆福斯等多家船厂承建。德国潜艇分为中型潜艇、大型/巡洋/运输潜艇、UB近海潜艇、UC型近海布雷潜艇、UE型远洋布雷潜艇等不同种类。战争中，U型潜艇以其卓越的水下机动性和作战能力在海上出尽了风头，给协约国商船和战舰以重大打击，共击沉协约国商船6000艘，注册吨位1200万吨，击沉军舰150艘，德国自身也损失潜艇178艘。超强的续航能力和可靠性充分体现了柴油机动力的优势，曼恩公司也开始在柴油机领域树立起不可动摇的地位。在未来的几十年内，曼恩与丹麦B&W、瑞士苏尔寿等公司相互竞争，并发展为船

用大功率船用柴油机的巨头。

图3.8 一战时潜艇的柴油机机舱

四．船用柴油机的普及

第一次世界大战后，柴油机性能有了新的提高，柴油机的装船数量开始上升，1921左右柴油机已经开始在客轮上使用。

1922年，新西兰联合航运公司（Union Steamship Co of New Zealand）向英国的菲尔费尔德（Fairfield）船厂订购了一艘大型柴油机动力客轮“阿朗伊” 号（Aorangi）。该船全长600英尺，宽72.2英尺，吃水29.9英尺，17491总吨，安装4台苏尔寿ST70型6缸2冲程柴油机（缸径700毫米，行程990毫米），单台输出功率3177马力，4轴，航速17节。船上有440个一等、300个二等和230个三等铺位。经过2年的建造，“阿朗伊” 号建成，开始在温哥华-悉尼航线上服务。二战爆发后她先后被改造为运兵船，医院船等。战争期间她一共运

输了3.6万名士兵和5千多名难民，战后她恢复运营，并于1953年拆毁。

图4.1 “阿朗伊” 号客轮

柴油机装船后的良好表现改变了人们原先认为柴油机不适合大型船舶使用的偏见。1925年，瑞典--美洲航运公司（Swedish America Line）向英国阿姆特朗·威斯沃斯（Armstrong Whitworth）公司订购的“格里普斯霍姆”号（Gripsholm）交付。该船18134总吨，采用2台B&W公司建造的B&W840D型4冲程柴油机（缸径为840毫米，双动），总功率达9930千

瓦（13240马力）。她也是第一艘采用柴油机动力的跨大西洋定期班轮。

图4.2 “格里普斯霍姆”号客轮

图4.3 B&W 840D型4冲程双动柴油机

不久后英国的哈兰德·沃尔夫船厂为联合城堡航运公司（Union Castle Line）建造了超过2万吨的“卡那封城堡”号。该船上安装有哈兰德·沃尔夫船厂购买B&W公司专利生产的4冲程双动柴油机，双机总功率为1.1万千瓦（1.5万马力）。

1920年代末，英国约翰·布朗公司采用苏尔寿专利技术制造了5缸S90型柴油机，具有900毫米缸径，是当时世界上最大缸径的柴油机，单机功率为4650马力。这些机器被装到两艘“兰基提奇”级（Rangitiki）客轮船上，每船装机两台。

图4.4 “兰基提奇”号客轮

1926年12月，总吨位超过32650吨的“奥古斯塔斯”号（Augustus）客轮在意大利安萨尔多船厂建成下水，她属于意大利Navigazione Generale Italiana公司。她的姊妹船“罗马”号（SS ROMA）是一艘传统的蒸汽轮机客轮，而“奥古斯塔斯”号则装备了4台曼公司建造的6缸双动二冲程柴油机（缸径700毫米，行程1200毫米，总功率2.8万马力）。该船长219米，宽25米，4轴，航速22节，载客2210人，内部装饰豪华。1927年6月她完成首航，是当时世界上最大和最豪华的柴油机动力客轮。

1929年经济危机后，跨大西洋的运输明显萎缩。意大利人主要将该船作为游船使用。1932年，独裁者墨索里尼强迫Navigazione Generale Italiana与意大利国有的意大利航运公司（Italia Line）合并，因此“奥古斯塔斯”号重新采用了意大利航运公司的涂装。1933年1月4日，她满载富豪从纽约出发，完成了为期129天的环球巡游，途经全球数十个港口，其中就

包括中国香港和上海。二战爆发后，两艘姊妹船一度闲置。

图4.5 “奥古斯塔斯”号豪华邮轮

1941年，意大利法西斯开始将“罗马”号客轮改装为航母“天鹰” 号（Aquila），该舰主要参数为，排水量：标准23350吨/满载27800吨，总长232.5米，宽29.4米，吃水7.31米。武备：单管135毫米炮8座，单管65毫米高炮12座，六管20毫米炮22座，载机26架。动力：蒸汽轮机2台，4轴，14.2万马力，航速30节，续航力4150海里/18节。舰员1165名，另加航空人员243名。直到纳粹投降时，“天鹰”号的改装工作都没完成。

1942年9月意大利人又开始将超过3万吨的“奥古斯塔斯”号客轮改装为“鹞鹰”号（Falco）航母，基本布局与“天鹰”号号类似。“鹞鹰”号同样命途多舛，意大利投降时，改装工作还没完成，之后她被德军凿沉在热那亚港以阻碍盟军船只进入。这两艘航母最终都在上世纪40年代末期被拆解。

图4.6 “天鹰”级航空母舰

1928年，著名的英国白星轮船公司（White Star Line，“泰坦尼克”号即属于该公司所有）看到柴油机的优越性后，向其长期的合作伙伴哈兰德·沃尔夫公司订购了一艘巨型柴油机客

轮“海洋”（Oceanic）号。这艘船长度超过300米，总吨位超过6万吨，有3个巨大的烟囱。船上计划安装40台柴油机，并通过齿轮减速箱驱动4个螺旋桨。随着1929年经济危机的爆发，这艘巨轮最终只能停留在绘图板上。船舶史专家们评论说如果她建成的话，规模将不亚于“玛丽王后”号和“诺曼底”号。

经济危机过后，各国经济开始恢复。1930年代末，荷兰的“奥兰治”号（ORANJE）成为动力最强劲的柴油机动力船舶。船上安装有3台苏尔寿12缸SDT76式二冲程柴油机，该机有12个760毫米缸径的气缸，总功率达到27600千瓦（37551马力，转速为145转/分时，单机功率超过了1万马力），是二战前船用柴油机的最高水平。“奥兰治”号也是一艘外形极其现代化的客轮，她由荷兰航运公司（Netherland Line）出资建造，1938年在阿姆斯特丹下水。荷兰女王威廉.明娜亲自主持下水典礼并为其命名。“奥兰治”号总吨位为20117吨，长200米，宽25.5米，3轴，最大速度可达26节，可载客760人。她是当时最快的柴油机船，外观也颇具美感。她主要用于荷兰和和荷属东印度群岛的旅客运输，1939年9月初期，她从阿姆斯特丹启程航向爪哇，由于战争爆发，未能返回荷兰。1942年，日军进占荷属东印度群岛后，她不得不退往澳大利亚，并在那里改装成医院船，战后她恢复运营。1960年，她还进行了环球航行。1964年她被出售给一家意大利公司，并接受彻底的翻新。她的船首被延长了4.9米，总吨位也上升到24377吨，载客量增加到1230人。1972年起，她又被改装成一艘游轮，巡游于百慕大海域。1979年3月30日，船上燃起大火，幸亏大多数旅客已经上岸，船上也无人员伤亡。4天后大火扑灭，船也坐沉海底。一支德国打捞队将其浮起，船东准备将其卖给中国台湾的拆船厂拆毁，她被成功的拖过巴拿马运河，但最终没有熬到目的地，由于大火将船板破坏严重，造成漏水，她还是沉没于太平洋的万顷波涛之中。

图4.7“奥兰治”号邮轮

到二战前，营运的内燃机船舶的总吨位占远洋船舶总吨位的比重不断上升，柴油机船队的规模已经达到世界商船规模的20%以上，而1920年，这个比例仅4%。而新建船舶中，柴油机装船比例已经超过50%。

五．柴油机的技术进步

1920年~1930年末，是柴油机技术发展的黄金时代，柴油机越造越大，功率越来越高。

新技术的出现促进了柴油机的发展，主要技术革新来自于燃油喷射的改进和增压技术的采用。

在狄塞尔的柴油机设计中，使用的是气动式燃料喷射系统。这套系统利用压缩空气将柴油喷入气缸中，并达成良好的雾化，与空气混合形成可燃混合气，自动着火燃烧。由于柴油机的压缩比较高，气缸内的压力很大，要把柴油喷入气缸并雾化，空气喷射压力必须远大于气缸压力。因此需要一整套专用的压缩空气生产、储存设备，还需要一套冷却设备降低压缩空气的温度。这些附属装置庞大笨重，不仅增加了系统的复杂性，也使得故障发生的可能性增加了。空气压缩机本身也由柴油机驱动，会消耗掉大约15%的输出功率，从而使柴油机的可用轴功率下降，经济性受到了一定的影响。

图5.1 狄塞尔的空气燃料喷射系统，当时使用的燃料为煤粉工程师们一直在思考如何摒弃笨重、复杂又不太可靠的空气压缩机、高压储气罐等设备。1910年，英国维克斯（V ickers）公司的工程师詹姆斯·麦克里基（James McKechnie）提出了机械喷射的方案，并申请了专利。此举大大提高了喷射效率，喷油压力大为提高（机械喷射可使喷油压力可以超过140bar（1bar=0.1兆帕，140bar约140个大气压，而采用空气喷射，仅仅能达到7兆帕），喷油压力的提高使燃料的雾化程度提高，和空气能更均匀的混合，燃烧更充分，从而发出更大的功率。

图5.2 McKechnie的机械式喷油系统

1922年，德国的博世公司（Borsh）进一步改进了机械喷射结构，采用了紧凑且适用于高压的柱塞泵结构，并投入批量生产。从此柴油机部件生产向专业化分工发展，最终形成了产业化的规模。博世公司也逐步发展成为专业化的内燃机燃油喷射控制系统和汽车零部件供应商和技术领导者。

1930年代后，船用柴油机向大功率方向发展，二冲程的使用日趋普遍。对于两台气缸直径、活塞行程及转速等相同的柴油机，二冲程柴油机在一个循环中有1/2的冲程在作用，而4冲程柴油机仅有1/4时间做功，因此二冲程的输出功率要明显优于四冲程。实际上由于考虑到二冲程柴油机气缸上开有气口而使工作容积有所减少，机械传动的扫气泵也要消耗一定功率等因素，二冲程柴油机的功率只能增大60～80％。

二冲程柴油机与四冲程柴油机基本结构相同，主要差异在配气机构方面。二冲程柴油机没有进气阀，有的连排气阀也没有，而是在气缸下部开设扫气口及排气口；或设扫气口与排气阀机构。二冲程柴油机还专门设置一个由运动件带动的扫气泵及贮存压力空气的扫气箱，

利用活塞与气口的配合完成配气，从而简化了柴油机结构。

图5.3 二冲程柴油机工作原理

二冲程柴油机的工作与原理为：第一冲程，活塞从下止点向上止点运动。当活塞处于下止点时，排气阀和进气孔已打开，扫气室中的压缩空气便进入气缸内，并冲向排气阀，这产生清除废气的作用，同时也使气缸内充满新空气。当活塞由下止点向上止点运动时，进气孔首先由活塞关闭，然后排气阀也关闭，空气在气缸内受到压缩。第二冲程，活塞从上止点向下止点运动。活塞行至上止点前，喷油器将燃油喷入燃烧室中，压缩空气所产生的高温，立刻点燃雾化的燃油，燃烧所产生的压力，推动活塞下行，直到排气阀再打开时为止。燃烧后的废气在内外压力差的作用下，自行从排气阀排出。当进气孔被活塞打开后，气缸内又进行扫气过程。

二冲程内燃机换气后，气缸内残余多少废气，或者说气缸内能充入多少新鲜充量，直接影响内燃机性能。二冲程内燃机没有单独的排气冲程和进气冲程，不能利用活塞的推挤作用清除废气，要使气缸清扫干净比较困难，难以得到高的扫气质量。因此，改进二冲程内燃机的扫气作用是一项重要的工作。二冲程内燃机主要有横流、回流和直流3种扫气方式。

表5.1二冲程柴油机扫气形式对比表

在二战前，双动式的二冲程柴油机比较流行。这种柴油机在活塞的上下两边都设有燃烧室，可以推动活塞在两个方向都做功，因此称为双动。双动比单动能输出更大的功率，双动柴油机的设计与蒸汽机的结构颇为相似。不过双动柴油机的结构比较复杂，而且活塞杆穿透气缸，因此对气密要求很高，现代柴油机已经不再采用这种双动的方式了。

图5.4 双动式柴油机

采用增压技术在柴油机的发展中是一个里程碑，增压技术显著提高了进气压力，空气的压缩比进一步提高，在同等条件下，增压显著减少了柴油机的尺寸和重量，提升了输出功率。1920年代，二冲程柴油机的兴起后，在排气过程中就必须用高压空气扫除气缸中的废气，并吹入新鲜空气，因此增压器的作用就更为重要了。

早期的机械增压器直接用发动机曲轴带动往复式增压泵向扫气箱中充气，机械结构比较复杂。1905年，瑞士工程师布奇（Alfred Büchi ）提出了采用柴油机废气驱动涡轮增压器进行增压的原理，也就是废气涡轮增压，并申请了专利。废气涡轮增压器是利用发动机排出的

船舶柴油机复习资料(全)

1．柴油机特性曲线：用曲线形式表现的柴油机性能指标和工作参数随运转工况变化的规律。2．扫气过量空气系数：每一循环中通过扫气口的全部扫气量与进气状态下充满气缸工作容积的理论容气量之比 3．封缸运行：航行时船舶柴油机的一个或一个以上的气缸发生了一时无法排除的故障，所采取的停止有故障气缸运转的措施。 4．12小时功率：柴油机允许连续运行12小时的最大有效功率。 5.有效燃油消耗率：每一千瓦有效功率每小时所消耗的燃油数量。 6．示功图：是气缸内工质压力随气缸容积或曲轴转角变化的图形。 7．燃烧过量空气系数：对于1kg燃料，实际供给的空气量与理论空气需要量之比。 8．敲缸：柴油机在运行中产生有规律性的不正常异音或敲击声的现象。 9．1小时功率：柴油机允许连续运行1小时的最大有效功率。（是超负荷功率，为持续功率的110%。） 10.平均有效压力：柴油机单位气缸工作容积每循环所作的有效功。 11.热机：把热能转换成机械能的动力机械。 12.内燃机：两次能量转化（即第一次燃料的化学能转化成热能，第二次热能转化成机械能）过程在同一机械设备的内部完成的热机。 13.外燃机： 14.柴油机：以柴油或劣质燃料油为燃料，压缩发火的往复式内燃机。 15.上止点：活塞在气缸中运动的最上端位置，也是活塞离曲轴中心线最远的位置。下止点 16.行程：活塞从上止点移动到丅止点间的位移，等于曲轴曲柄半径R的两倍。 17.气缸工作容积：活塞在气缸中从上止点移动到丅止点时扫过的容积。 18.压缩比：气缸总容积与压缩室容积之比值，也称几何压缩比。 19.气阀定时：进排气阀在上.丅止点前启闭的时刻称为气阀定时，通常气阀定时用距相应止点的曲轴转角表示。 20.气阀重叠角：同一气缸在上止点前后进气阀与排气阀同时开启的曲轴转角。（进排气阀相通，依靠废气流动惯性，利用新鲜空气将燃烧室内废气扫出气缸） 21.扫气：二冲程柴油机进气和排气几乎重叠在丅止点前后120-150曲轴转角内同时进行，用新气驱赶废气的过程。 22.直流扫气：气流在缸内的流动方向是自下而上的直线运动。（空气从气缸下部扫气口，沿气缸中心线上行驱赶废气从气缸盖排气阀排出气缸） 23.弯流扫气：扫气空气由下而上，然后由上而下清扫废气。 24.横流扫气：进排气口位于气缸中心线两侧，空气从进气口一侧沿气缸中心线向上，然后再燃烧室部位回转到排气口的另一侧，再沿中心线向下，把废气从排气口清扫出气缸。 25.回流扫气：进排气口在气缸下部同一侧，排气口在进气口上方，进气流沿活塞顶面向对侧的缸壁流动并沿缸壁向上流动，到气缸盖转向下流动，把废气从排气口中清扫出气缸。 26.增压：提高气缸进气压力的方法，使进入气缸的空气密度增加，从而增加喷入气缸的燃油量，提高柴油机平均有效压力和功率。 27.指示指标：以气缸内工作循环示功图为基础确定的一些列指标。只考虑缸内燃烧不完全及传热等方面的热损失，不考虑各运动副件存在的摩擦损失，评定缸内工作循环的完善程度。 28.有效指标：以柴油机输出轴得到的有效功为基础，考虑热损失，也考虑机械损失，是评定柴油机工作性能的最终指标。 29.平均指示压力：一个工作循环中每单位气缸工作容积的指示功。 30.指示功率：柴油机气缸内的工质在单位时间所做的指示功。 31.有效功率：从柴油机曲轴飞轮端传出的功率。

国产消防泵柴油机泵组使用说明书

柴油机消防泵技术说明书 一．概述 XBC型自动化柴油机消防泵组，以国外、国内内燃机行业的大型骨干重点企业生产的进口、国产康明斯、无锡动力机厂等柴油机为动力，通过专业厂家生产的高弹性联轴器或膜片式联轴器与水泵直接联接，由BCK系列分体式控制屏及PCL可编程控制器或KZQ柴油机控制系统实现柴油机泵组的自动控制。柴油机功率最大可达880KW，可配备不同扬程和流量的水泵供客户按不同需要进行选择使用。 本机组具有启动特性好，过载能力强，结构紧凑合理，维修方便，使用简单可靠等特点。机组设有超速、油压低、三次启动失败、水温高、油位低、蓄电池电压低等保护功能。同时能与客户的火警自动报警装置或我厂生产的消防系统集控柜连接，实现远程监控的功能。 该系列机组基本型均为室内型机组。为适应北方的寒冷气候，我厂生产的自动化机组均可附设AC220V冷却水预加热装置。 泵组型号示例： 例如：XBC 8/50-PI 型柴油机消防泵组 XBC 表示柴油机消防泵机组 50 表示该泵组流量为50L/s 8表示该泵组扬程为80m PI 表示水泵为我厂生产的单级单吸离心泵 PD 表示水泵为我厂生产的多级单吸离心泵 PS 表示水泵为我厂生产的单级双吸离心泵 二．机组的结构 XBC基本型机组由柴油发动机、底架、散热水箱及风扇、高弹性联轴器、水泵、柴油箱和控制屏等设备组成。水泵通过高弹性联轴器或膜片式联轴器与柴油机直接联接，共同安装于公共槽钢底架上。发动机的冷却由发动机驱动风扇对散热水箱进行冷却。整个冷却系统构成闭式循环，水箱也安装在底

盘上。控制屏与机组采用分体式，两者通过控制电缆、信号电缆、动力电缆连接。柴油机功率在200KW以下的机组油箱直接安装于机组上，大于200KW 的机组采用分体式油箱。基本型机组适用于具有倒灌水源的消防系统。 如消防系统要求泵组具有引水功能，则在基本型机组的基础上可加装自动引水装置。该装置可实现自动引水和自动脱离，并符合GB6245-98（消防泵性能要求和试验方法）中规定的引水时间。 三．柴油机消防泵组的安装 注：柴油机组安装前请先查阅有关柴油机、自动控制柜和水泵的使用说明书。 1.机房面积及高度： 机组在机房内安装后，应在机组两侧及前方（风扇水箱端）至少留有750mm 通道，以便操作人员巡视和一般维护。 机房高度根据机组高度及是否有起重设备诸因素，取4-6M（有效高度）。 2.机组基础： 机组基础主要有三个作用，支承整个机组的质量，确保机组处于水平状态，吸收振动。机组基础采用混凝土结构。一般而言基础长、宽为机组底盘长、宽尺寸单边增加150-250mm，深度为300-600mm。地脚螺栓伸出水平面高度应在螺栓直径的2倍左右。 3.机房通风及清洁： 采用自然通风的机房须有足够尺寸的通风口和排风口，其位置必须保证在温度限制范围内有足够的新鲜空气供给柴油机燃烧。供水散热器带走循环冷却水的热量（闭式），带走机组表面散发的热量。如自然通风不满足要求时，可采取强制通风的方法，在通风口加装进风机和排风机。风机规格和机房进出风口位置选择应能为柴油机提供足够的冷空气，同时带走机房内的热空气。机组最小进风量应在柴油机进气量的6-7倍。 为了便于保持机房的环境清洁，可在机组基础的中部布置凹槽，在机组基础四周布置下水道，以便于冲洗污水和柴机油。 4.排气管及消音器的布置：

世界两大船用柴油机巨头_MAN和瓦锡兰公司发展情况

M A N B&W和W a r t s i l a是世界船用柴油机的两大著名品牌。在世界船用低速机市场，MANB&W品牌的占有率高达80%，Wartsila品牌占16%；在世界船用中速机市场，Wartsila品牌的占有率达到38%，M A N B&W品牌占27%。拥有这两大品牌产品的M A N柴油机公司和瓦锡兰公司在船用低、中、高速柴油机的设计、研发和售后服务等领域始终居于世界前列，保持着绝对垄断的地位。一、M A N公司——世界船用 低速机的霸主 MAN柴油机公司（MAN Diesel SE）是德国曼恩集团的子公司之 一，总部设在德国，是世界最主 要的船用柴油机设计、开发和制 造企业，在柴油机研制方面有百 余年的丰富经验。公司主要致力 于新产品研发、出售专利技术、 售前售后技术服务，同时也制造 小缸径低速机和中、高速机等。 1.历史沿革 M A N柴油机公司拥有最悠久 的柴油机生产历史，1897年德国 工程师鲁道夫·狄赛尔（Rudolf Diesel）在MAN柴油机公司的奥格 斯堡（Augsburg）工厂发明了世界 上第一台柴油机，英文“Diesel” 即是以狄赛尔（Diesel）的名字命 名。 1898年，鲁道夫·狄赛尔授 权丹麦B&W公司（Burmeister & Wain A/S）生产柴油机。丹麦B&W公 司成立于1846年，总部位于丹麦 哥本哈根，是丹麦一家大型船厂 和领先的柴油机生产商。该公司 世界两大船用柴油机巨头—— MAN和瓦锡兰公司发展情况 中国船舶工业经济研究中心 刘贵浙

于1971年将船厂和柴油机制造分离为两个独立的公司，柴油机制造部分于1980年被德国曼恩集团收购，改名为M A N B&W柴油机丹麦公司（MAN B&W Diesel A/S），而整个曼恩集团的柴油机业务由当时的MAN B&W柴油机公司（MAN B&W Diesel AG）负责。 2006年，德国曼恩集团为了更好地整合其在德国、丹麦、法国、英国的柴油机业务，将M A N B&W柴油机公司（M A N B&W Diesel AG）重组为MAN柴油机公司（MAN Diesel SE）。MAN柴油机公司全面负责曼恩集团的柴油机业务，德国的柴油机业务由M A N柴油机公司直接负责，海外的柴油机业务由其所属的多家海外公司负责，其中M A N B&W柴油机丹麦公司（MAN B&W Diesel A/S）即被重组为曼恩柴油机丹麦公司（MAN Diesel A/S）。 这次重组主要是将原来德国法律下注册的M A N B&W柴油机公司改变为欧盟法律下注册的M A N 柴油机公司，便于其整合在欧洲 和全球的柴油机业务；同时在公司名称中取消了“B&W”，全面采用“MAN Diesel”标识。 2.当前生产经营情况 M A N柴油机公司主要设计、开发、生产船用柴油机、发电厂用柴油发电机、涡轮增压器、螺旋桨等，其船用推进装置的世界市场份额占50%，两冲程船用低速柴油机的市场份额达80%。2007年，MAN柴油机公司的销售收入21.79亿欧元，同比增长21%；承接订单33.71亿欧元，同比增长29%；手持订单38.66亿欧元，同比增长38%；利润3.13亿欧元，同比增长36.7%。公司总资产17.41亿欧元，年底公司总人数7383人。 3.企业分布 M A N柴油机公司的两冲程柴油机生产集中在丹麦哥本哈根（阿尔法工厂），中速柴油机的生产分布在德国的奥格斯堡（动力设备、船用推进装置、发电装置）、丹麦的Holeby（发电设备）、丹麦的Frederikshavn（船用推进装置）、英国的S t o c k p o r t （动力装置、固定电源、船用推进装置、船用发电机、海洋与牵引装备）、法国的St.Nazaire（船用推进装置）。M A N柴油机公司的高速发动机部门主要生产柴油机、轻燃料和气体燃料发动机、双燃料发动机、发电设备、机械驱动和轨道牵引设备。M A N柴油机公司的涡轮增压器部门位于德国的 奥格斯堡。 表1.MAN 柴油机公司2001年—2007年主要数据 表2.MAN 柴油机公司下属公司情况 注：曼恩柴油机北美公司由曼恩资本公司（MAN Capital Corporation Inc.）100%控股，但是业务上归MAN柴油机公司管理。

柴油机使用维护说明书(最全版)

JC6108DFB-DGDZY型防爆柴油机 使用说明书 太原市博世通机电液工程有限公司

警示！ 1 当防爆柴油机排气温最高至70℃时，必须停机； 2 当防爆柴油机表面温度最高至150℃时，必须停机； 3 当防爆柴油机冷却水温度最高至98℃时，必须停机； 4 当防爆柴油机润滑油压力低于时，必须停机； 5 当防爆柴油机补水箱水位至下水位标记时，必须及时向补水箱加水，否则必须停机； 6 防爆柴油机自动保护停机后，在查明原因并排除故障前不允许再次启动柴油机运行； 7 防爆柴油机使用前，必须将冷却水箱、补水箱、废气处理箱加满水，燃油箱加满油以及油底壳内加足够的润滑油； 8 应及时检查防爆柴油机冷却水箱、补水箱和废气处理箱是否水量充足； 9 防爆柴油机配套的防爆电器、各种零、部件不允许在使用现场拆卸维修； 10 使用时，用户必须配装甲烷检测报警仪。报警仪报警时必须停机。

目录 JC6108DFB-DGDZY型防爆柴油机 (1) 警示！ (2) 前言及简介 (3) 1 使用条件： (4) 2 JC6108DFB—DGDZY型防爆柴油机型号含义和主要技术参数 (5) 3 防爆柴油机结构和工作原理简述 (6) 4 防爆柴油机使用与操作规程 (19) 5 防爆柴油机的技术保养 (26) 6 防爆柴油机的封存，保管和启封 (28) 7 故障分析表 (28) 8 维修主要数据表 (33) 9 附表 (33)

前言及简介 本说明书主要是针对JC6108DFB—DGDZY型防爆柴油机而编写。该产品是矿用防爆型动力设备。可在煤矿井下或其他有甲烷和煤尘等爆炸性混合物的场所使用。 在JC6108DFB—DGDZY型防爆柴油机（以下简称柴油机）使用前，请仔细阅读了解说明书 内容，仔细阅读并按照说明书规定的内容正确使用和保养柴油机，能使你的机器整机寿命大 大提高，并会给你的使用带来极大的快捷和方便，可避免您人身受到伤害和财产受到损失, 使您免除许多麻烦。您选择的柴油机经检测符合MT900-2006《矿用防爆柴油机通用技术条件》， 符合国家有关标准安全规定。 特别提醒： 1、如不遵守使用说明书规定，防爆柴油机一旦出现任何问题，厂方不负任何责任。 2、更换添加冷却液时应按要求停机，待冷却液充分降温后，再添加冷却液，以免高温液 体溅出烫伤。 3、水、电、气线路连接必须正确、牢固，发电机运转时，严禁拆卸各用电器和连接线路 以免发生意外。 4、防爆柴油机润滑必须按说明书选用L-ECD级柴机油，以保证机器工作可靠。 如您对防爆柴油机产品质量或维修服务有好的建议和要求，请于我公司联系！

世界两大船用柴油机巨头-MAN和瓦锡兰公司发展情况

世界两大船用柴油机巨头 来源：《船艇·船舶工业版》2008刘贵浙作者：发表时间：2009-12-07 22:51:31 《船艇·船舶工业版》2008刘贵浙 MAN B&w和W&rtsil&是世界船用柴油机的两大著名品牌。在世界船用低速机市场，MANB&W品牌的占有率高达80％，W&rtsila品牌占16％；在世界船用中速机市场，Wartaila 品牌的占有率达到38％，MANB&W品牌占27％。拥有这两大品牌产品的MAN柴油机公司和瓦锡兰公司在船用低、中、高速柴油机的设计、研发和售后服务等领域始终居于世界前列，保持着绝对垄断的地位。 一、MAN公司——世界船用低速机的霸主 MAN柴油机公司(MAN Diese]SE)是德国曼恩集团的子公司之一，总部设在德国，是世界最主要的船用柴油机设计、开发和制造企业，在柴油机研制方面有百余年的丰富经验。公司主要致力于新产品研发、出售专利技术、售前售后技术服务，同时也制造小缸径低速机和中、高速机等。 1历史沿革 MAN柴油机公司拥有最悠久的柴油机生产历史，1897年德国工程师鲁道夫，狄赛尔(RudolfDiesel)在MAN柴油机公司的奥格斯堡(Augsburg)工厂发明了世界上第一台柴油机，英文“Diesel”即是以狄赛尔(Diesel)的名字命名。 1898年，鲁道夫，狄赛尔授权丹麦B&W公司(Burmeister&W&inA／S)生产柴油机。丹麦B&w公司成立于1846年，总部位于丹麦哥本哈根，是丹麦一家大型船厂和领先的柴油机生产商。该公司于1971年将船厂和柴油机制造分离为两个独立的公司，柴油机制造部分于]980年被德国曼恩集团收购，改名为MAN B&W柴油机丹麦公司(MAN B&W Diese0 A／S)，而整个曼恩集团的柴油机业务由当时的MAN B&W柴油机公司(MANB&W Diesel AG)负责。 2006年，德国曼恩集团为了更好地整合其在德国、丹麦、法国、英国的柴油机业务，将MAN B&W柴油机公司(MAN B&WDiesel AG)重组为MAN柴油机公司(MAN Diesel SE)。MAN柴油机公司全面负责曼恩集团的柴油机业务，德国的柴油机业务由MAN柴油机公司直接负责，海外的柴油机业务由其所属的多家海外公司负责，其中MAN B&W柴油机丹麦公司(MAN B&W Diesel A／S)即被重组为曼恩柴油机丹麦公司(MANDiesel A／S)。 这次重组主要是将原来德国法律下注册的MAN B&W柴油机公司改变为欧盟法律下注册的MAN柴油机公司，便于其整合在欧洲和全球的柴油机业务；同时在公司名称中取消了“B&W”，全面采用“MAN Diesel”标识。

船舶柴油机主推进动力装置832 第七章 柴油机的特性91题

第七章柴油机的特性91题 第一节船舶柴油机的工况和运转特性的基本概念11题 考点1：船舶柴油机的运转工况5题 1 发电机工况 电力传动的船舶主机和发电副机按发电机工况运行。在这种工况下，为了保持电网电压稳定和一定的电流频率，由调速器控制柴油机保持恒速运转。它的功率随着航行条件的变化或船舶用电量的变化，可以从零变化到最大许用值。因此，柴油机的发电机工况是转速不变而功率随时发生变化的工况。 2 螺旋桨工况 用来直接驱动螺旋桨的船舶主机是按螺旋桨工况运行的。在此工况下，柴油机按一定的转速将其功率通过轴系传给螺旋桨，螺旋桨在水中旋转产生推力克服船舶航行阻力使船保持航速。螺旋桨的吸收功率就等于主机发出的功率（忽略轴系的传递损失情况）。在螺旋桨工况下，柴油机发出的功率和其转速都是改变的。螺旋桨在工作时其吸收功率与转速的m次方成比例（P p＝cn m）。通常在稳定运转时，螺旋桨吸收功率P p与转速n的三次方成比例，即P p∝n３。相应柴油机功率Pe 与转速的关系可写成Pe＝cn３。我们把柴油机按此关系运转的工况称为柴油机的螺旋桨工况。 3 其他工况 柴油机在此类工况下运行时，它的功率与转速之间没有一定的关系。柴油机的转速是由工作机械所需的速度决定的，而功率则由运行中所遇到的阻力决定。比如驱动调距桨的主机是根据不同的调距桨叶的角度在某一转速下要求不同的功率；驱动应急救火泵或应急空压机的柴油机分别要求符合水泵或空压机的工况；即使直接驱动螺旋桨的主机，当航行条件和运行状态发生变化时（海面状况、气象条件、航区、装载、船舶污底以及船舶转向等），船舶阻力发生改变，通过螺旋桨影响主机的功率和转速。 A1.柴油机转速不变而功率随时发生变化的工况，称为（）。 A．发电机工况 B．螺旋桨工况 C．面工况 D．应急柴油机工况 B2. 柴油机的功率随转速按三次方关系而变化的工况，称为（）。 A．发电机工况 B．螺旋桨工况 C．面工况 D．应急柴油机工况 C3. 柴油机在同一转速下可有不同输出功率，在同一功率下可有不同转速，这种工况称为（）。 A．发电机工况 B．螺旋桨工况 C．面工况 D．应急发电机工况

JX4D30柴油机使用维修说明书修改

一、JX4D30柴油机简介 JX4D30柴油机 使用说明书

江铃汽车股份有限公司 敬告用户 1. 为了您的生命及财产安全，请注意安全操作。如不遵守安全操作规定，可能会导致人身或者机具事故，甚至发生危险。 2. 由于操作者不懂操作要领、不会调整和保养造成重大机车损坏事故的情况屡见不鲜，所以操作者应经过技术培训，掌握使用、保养、调整等技能后再操作柴油机； 3. 技术先进、高质量的柴油机，也需要操作者正确使用和精心维护保养、才能使之发挥更大的效能。 4. 请严格遵守用油规定，燃油推荐采用中国IV阶段标准0号柴油（夏季），-10号柴油（冬季）。采用美孚API CI-4 15W-40机油。 5. 必须使用同一品牌的汽车长效防冻液，否则易引起冷却系统水路堵塞。 6.“气净、油净、水净”对柴油机性能、寿命极为重要，工作中须特别注意按技术要求保养空气滤清器、机油滤清器和柴油滤清器。 7. 进行维修或拆装工作时应注意安全，防止机件运转时碰伤、拆装机件中砸伤或使用工具不当造成身体伤害等事故发生。 8. 要保证柴油机始终处于清洁完整状态。拆卸机件前和装配机件前都应将机件清洗或擦拭干净，以保证机件清洁、保证装配质量。较复杂的调整、维修应在室内进行，防止环境对柴油机内部污染。

停止工作，增压器会因高温得不到润滑冷却而损坏。 10. 对擅自改动柴油机结构而引起的一切后果，制造商概不负责。未经制造商授权而进行的自行拆动电控供油系统、EGR及后处理系统会影响柴油机性能及排放，由此造成的违反相应排放法规的结果，制造商对此不承担责任。 11. 更换零件必须使用符合质量要求的正品零件。 12. 运输装卸或维护拆装柴油机总成时，务必使用合适的吊装工具，利用吊钩吊装，确保安全。 目录 敬告用户--------------------------------------------------------2 目录 一、JX4D30柴油机简介 ----------------------------------------------------4 二、发动机主要参数及使用技术规格 ----------------------------------------------------7 2.1发动机主要参数及技术规格

中国主要船用柴油机制造厂家

1、上海中船三井造船柴油机有限公司CSSC-MES Diesel Co., Ltd. (CMD) (T) 公司简介 上海中船三井造船柴油机有限公司（英文名称：CSSC-MES Diesel Co.,Ltd.英文简称：CMD）是由中国船舶工业集团公司、中国船舶工业股份有限公司和日本三井造船株式会社共同投资组建的一家船用大功率低速柴油机制造企业。公司位于上海临港新城重装备产业区内，占地近40万平方米，南临洋山深水港，北靠浦东国际航空港，区位优势非常明显。 公司总投资超过28亿元，分两期建设，一期工程投资达14亿元，目前注册资本7.06亿元。公司拥有大型数控装备和现代化重型测试设备，并引进曼恩和瓦锡兰专利技术，主要生产气缸直径600mm以上的船用大功率低速柴油机。 2008年，公司已形成100万马力的柴油机年生产能力；2009年一期项目完工后，公司将形成170万马力的柴油机年生产能力；公司全面建成后将形成超过300万马力的柴油机年生产能力，必将成为中国船用低速柴油机制造领域的核心和中坚力量。截至目前，公司累计交付柴油机突破200万马力，并于2008年7月成功制造中国首台世界最大缸径柴油机CMD-MAN B&W 8K98MC。2008年，公司通过了上海市高新技术企业认定和ISO9001：2000质量管理体系认证。 https://www.sodocs.net/doc/cb17967083.html,/EnHome.aspx 2、南车资阳机车有限公司始CSR ZiYang Locomotive Co., Ltd. (CSR) (F) 公司简介 中国南车旗下的南车资阳机车有限公司始建于1966年，是由铁道部兴建并培育壮大的中国西部唯一的机车制造企业。公司是四川省重大装备八大产品链重点企业，四川省“大集团、大企业”重点培育企业之一，在我国重大装备制造自主创新和西部大开发中发挥着重要作用。 公司累计新造各型机车数量居国内第二，出口到亚洲、非洲、美洲的16个国家，是土库曼斯坦、越南最大的机车供应商。公司生产的发动机应用到机车、船舶、发电领域，是工程船舶成套设备和大功率燃气机知名供应商。公司生产的中速发动机曲轴国内市场占有率达70%，出口到德国、日本、美国、韩国、印度、巴基斯坦等国家，是印度最大的机车曲轴供应商。 公司拥有先进的精密设备和检测仪器，共有各类机械设备2400余台套，通过优化整合企业优质资源，形成了以六轴电力机车、出口内燃机车为代表的机车产业，以燃气发动机、船用发动机为代表的发动机产业，以全断面隧道掘进机、隧道快速施工机械为代表的重型装备产业，以中速发动机全纤维锻钢曲轴、大型锻铸件为代表的优势零部件产业。 公司通过了“中国国家实验室”认可，是国家一级计量单位，通过了ISO9001质量管理体系2000版、ISO14000环境管理体系和OHSMS18000职业健康安全管理体系认证。 公司设立了国家级博士后科研工作站，大力实施“外引内联”的技术创新战略，相继引进美国EMD机车径向转向架制造技术、美国卡特彼勒公司36系列发动机制造技术、德国MAN公司 27/38、32/40船用发动机制造技术、日本三菱公司30G燃气发动机制造技术，企业核心竞争力不断提升。公司与西南交通大学等大专院校、科研院所广泛合作，努力成为我国知名的机车、发动机、全断面隧道掘进机以及曲轴等关键零部件的高标准研发制造中心。 秉持“诚信、敬业、创新、超越”企业精神的南车资阳机车有限公司，正携手四海宾朋，致力于交通和动力装备速度与力量的持续提升，向着更高的目标不断迈进。 https://www.sodocs.net/doc/cb17967083.html,/index.asp 3、大连船用柴油机有限公司Dalian Marine Diesel Works (T) 公司简介 中国船舶重工股份有限公司大连船用柴油机有限公司（DMD），主要生产DMD-WARTSILA系列和DMD-MAN系列重型船舶主机，同时进行重大工艺装备制造。以船舶动力领域优秀专家组成

船舶柴油机

船舶柴油机 第一章 柴油机基本工作原理 第一节 柴油机概述 1.柴油机的优点： ①热效率最高可达到55% ②功率范围广，从0.6kw至47000kw ③机动性好，起动方便，加速性能好，便于使用和管理 2.柴油机的缺点： ①存在振动和噪音 ②工作环境恶劣，高温，高压 第二节 柴油机的基本结构和几何术语 一、柴油机的基本结构 1.固定部件 主要包括机座、机体、气缸盖、气缸套和主轴承等。 2.运动部件 主要包括活塞组件、连杆组件和曲轴飞轮组件等。 3.主要系统 主要有配气系统、燃油系统、冷却系统、润滑系统以及起动、换向和调速等系统。 二、常用几何术语 ⑴上止点：活塞在气缸中运动的最上端位置，即离曲轴中心线最远的位置。 ⑵下止点：活塞在气缸中运动的最下端位置，即离曲轴中心线最近的位置。 ⑶曲柄半径R：曲轴回转中心线到曲柄销中心线的距离。 ⑷冲程S：活塞在上、下止点之间移动的距离。冲程又称行程，它等于曲轴曲柄半径R的两倍，即S=2R。 ⑸缸径D：气缸套的内径。 ⑹压缩室容积：活塞位于上止点时，活塞顶与气缸盖底面之间的气缸容积，又称燃烧室容积。 ⑺气缸工作容积：活塞从上止点移动到下止点所扫过的气缸容积。 ⑻气缸总容积：活塞位于下止点时，活塞顶以上的全部气缸容积，是压缩室容积与气缸工作容积之和。 ⑼压缩比ε：气缸总容积与压缩室容积的比值亦称几何压缩比。 第三节 柴油机的工作原理 一、四冲程柴油机工作原理

⒈四冲程柴油机工作原理 第一冲程——进气冲程 这一冲程的任务是使气缸内充满新鲜空气。活塞由上止点下行，进气阀已打开，由于气缸容积不断增大，缸内压力下降，依靠气缸内外的气压差作用，新鲜空气通过进气阀被吸入气缸。由于受流阻等影响，在进气过程的大部分时间里，气缸内压力低于大气压力，到下止点时，缸内气压的为0.08～0.95Mpa，温度约为30～70℃。为了使柴油机作功更完善，必须在进气过程尽可能多吸入新鲜空气。进气阀开启始点至上上点的曲柄转角叫做进气提前角。下止点到进气阀关闭位置的曲柄转角叫做进气延迟角。 第二冲程——压缩冲程 这一冲程的任务是压缩第一冲程吸入的空气，提高空气的温度与压力，为柴油机燃烧及膨胀作功创造条件。活塞从下止点向上运动，自进气阀关闭开始压缩，一直到活塞到达上止点为止。活塞上行，气缸容积减少，缸内气体压力和温度随之升高，到达压缩终点时，压力增高到 3～6MPa，温度升至 600～700℃（柴油的自燃温度为270℃左右）。 第三冲程——燃烧和膨胀冲程 这一冲程的任务是完成两次能量转换。在活塞到达上止点前，燃油经喷油器以雾状喷入气缸的高温高压空气中，并与其混合，在上止点附近自燃，由于燃油强烈燃烧，使气缸内气体温度迅速上升到1400～1800℃或更高些，压力增加至5～8MPa，甚至15MPa以上。燃烧产生的最高压力称最高爆发压力，用p z表示，最高温度t z表示。高温高压燃气膨胀推动活塞下行作功。在上止点后的某一时刻燃烧基本结束，燃气继续膨胀，到排气阀下止点前开启时膨胀过程结束。 第四冲程——排气冲程 这一冲程的任务是将作功后的废气排出气缸外，为下一循环新鲜空气的进入提供条件。这一阶段，要求废气排得越干净越好，所以与进气阀启闭一样，排气阀也是提前开启，延迟关闭。排气阀开启时，活塞尚在下行，废气靠气缸内外压力差进行自由排气。从排气阀开启到下止点的曲柄转角叫做排气提前角。当活塞从下止点上行时，废气被活塞推出气缸，此时排气过程是在略高于大气压力（约1.05～1.1大气压），且在压力基本不变的情况下进行的。排气阀一直延迟到活塞到达上止点之后才关闭，这样可利用气流的惯性作用，继续排出一些废气。上止点到排气阀关闭位置的曲柄转角叫做排气延迟角。 总结：四冲程柴油机每完成一个工作循环，曲轴要转两转，每个

内燃机发展简史

·1· 第1章 绪论 教学提示：绪论主要使学生概括地认识内燃机。 教学要求：本章主要了解常见的动力装置种类、内燃机的发展简史和应用领域。 1.1 热机 当今，机械设备运行的动力绝大多数来源于热机，热机全称热力发动机，是将热源的部分热能转化为机械能的机器。热源可以是烧煤的蒸汽炉，汽车发动机的燃烧室，也可以是太阳能的蒸汽炉，地热和核反应堆。 根据燃烧器位置的不同，热机分为内燃机和外燃机两类： （1）外燃机是燃料在发动机外部燃烧产生热，热能通过工质带入机内，再转变为机械能，如蒸汽机和汽轮机等，蒸汽机已淘汰，汽轮机用于火电厂与核电站驱动发电机； （2）内燃机是燃料在发动机内部燃烧，工质被加热并膨胀作功，热能转变为机械能，它是移动机械和小型电站的最主要动力。广义上的内燃机包括往复活塞式内燃机、旋转活塞式发动机、自由活塞式发动机和旋转叶轮式的燃气轮机、喷气式发动机等，但通常所说的内燃机是指往复活塞式内燃机，又以其中的汽油机、柴油机应用最为广泛，其保有量大大超过了任何其它种类热机，本书主要介绍汽油机、柴油机的构造。 与其它热机相比，内燃机有如下优点：内燃机的工质在循环中的平均吸热温度高，热效率一般达到30-46%，是热机中效率最高的一种；功率覆盖0.59kW ～4×104kW ，转速范围90r/min ～10000r/min ，故适用范围宽广；结构紧凑，比重量（内燃机重量与其标定功率的 （a ）蒸汽机 (b)蒸汽轮机 锅炉（外热源） 飞轮 滑动阀 汽缸 活塞 水 蒸汽 A B 图1.1 外燃机

·2· ·2· 比值）较小，便于移动；起动迅速，操作简便，机动性强；运行维护比较简便。 但也存在缺点：对燃料要求高，主要燃用汽油或轻柴油，且品质要求高，不能直接燃用劣质燃料和固体燃料；由于间歇换气以及制造上的困难，单机功率的提高受到限制；低速运转时输出转矩较小，往往不能适应被带负荷的转矩特性；不能反转，故在许多场合下需设置离合器和变速机构；一般热力发动机都存在 “公害”，而内燃机的噪声和排气中的有害成分对环境污染尤其突出。 另外，相对于热机中燃料的燃烧，燃料还可直接转换为电能，即燃料电池，再用电动机驱动机械运转，这种方式高效、无污染，但成本很高。 1.2 内燃机发展简史 人类先是利用人力、蓄力、风车、水车等自然力，18世纪后热力发动机才逐步得到大规模工业应用。 1673年，荷兰的惠更斯设计出如图1.3所示的内燃机草图，少量的火药在气缸里燃烧，图1.2 内燃机 (b)三角转子发动机 （a ）柴油机 (c)燃气轮机 燃烧室 (d) 喷气式发动机

船用柴油机

上海国际海事信息与文献网发布时间:2007-03-20 浏览:3123 【摘要】从船用柴油机的市场、产品、技术等方面介绍了柴油机的现状及发展动向。论述当前国外气缸直径160 mm以上，单机功率大于1000 kW的大功率低速、中速、高速柴油机的总体技术水平、技术发展概况，特别是在提高可靠性、改善其低工况特性、降低其排放和智能柴油机等方面进行阐述，并预测今后的发展趋势。 0 引言 柴油机因其功率范围大、效率高、能耗低、使用维修方便而优于蒸汽机、燃气轮机等，在民用船舶和中小型舰艇推进装置中确立了主导地位。船用柴油机的整体结构及其零部件结构不断改进，特别是电子技术、自动控制技术在柴油机上的应用，使其各项技术指标不断创新，市场上已有一批性能好、油耗低、功率范围大、废气排放符合法定标准、可靠性高的产品。 柴油机相对汽油机的最大优点在于高压缩比。这使最大功率、热效率提高，油耗降低；发动机坚固、耐用，寿命变长。但柴油机缺点在于比功率低于汽油机，对空气利用率低，摩擦损失大。 1 低速柴油机 低速柴油机由于性能优良、可靠性好、使用维护方便、能燃用劣质燃油等优点，已成为大型油船、大型干散货船、大型集装箱船的主要动力。最新型低速柴油机在许多方面趋于一致。即结构方面，采用非冷却式喷油器、可变喷油定时油泵、长尺寸连杆、液压驱动式排气门、单气门直流扫气、定压增压、高效涡轮增压器；性能方面，平均有效压力不断提高，增加活塞平均速度，改进零部件结构，增加强度，保持原有的低燃油消耗水平，使单缸功率不断增大，使用寿命延长。电子液压控制系统取代传统的机械式的凸轮驱动机构，简化柴油机设计，降低成本，优化运行控制。近年来，其爆发压力从8 MPa上升到16 MPa，燃油消耗率从208g/(kw·h)降至155g/(kw·h)左右。 目前世界船用低速柴油机市场仍被MAN B&W、Wartsila-New Sulzer和日本三菱重工三大公司垄断，以生产总功率来说，分别约占57％、33％和10％。 MAN B&W公司通过提高气缸平均有效压力和活塞平均速度来提高单缸功率。为使MC系列柴油机的NOx排放量降低，采用提高压缩比和可导致平稳燃烧的喷射系统等措施。 为了在减少NOx排放时不影响燃油消耗率，在设计时应考虑采用增加喷射压力、压缩比、燃烧压力、增压器效率等措施。MAN B&W 6L60MC型柴油机是世界上第一台正式投入使用的“智能化”主机，其燃油喷射和排气阀控制均通过电子计算机完成，达到了低油耗、NOx低排放的目标。 Wartsila-New Sulzer公司通过重组后，在开发、设计和制造能力方面骤然大增。RTA系列低速柴油机为该公司20世纪80年代开发，至今近20年来该公司通过提高平均有效压力、增加活塞平均速度，探索达到更大功率的可能性。 通过增大行程／缸径比，探索提高推进效率的方法；通过提高最大燃烧压力和可变燃油正

柴油发电机使用说明书

目录 一、用途及使用条件 二、机组主要技术规格 三、机组的主要性能 四、机组结构简介 五、机组的安装及使用 六、机组的保养 七、说明 八、附安装指导参考图 前言

本说明书仅对135系列柴油机与上海马拉松·革新电气有限公司的MP系列无刷励磁发电机配套的发电机组的使用和维护作简要的说明。有关柴油机、发电机、控制屏、调压器和柴油机监控仪的使用保养细则，请参阅随机附发的各相关说明书。 一、用途及使用条件 （一）本公司生产的系列柴油发电机组，整机结构简单，使用维修方便；环境适应性强，热状态稳定，受环境影响小；震动小，污染小，符合国家环保排放标准。机组底座设有吊装孔，便于移动和搬运。 机组广泛用于工矿、工地、通讯、金融证券、医院、军用及小型城镇等作为流动或固定电源供给动力、照明等其他用途。 （二）机组在下列条件下应能输出额定功率，并能连续工作12h（其中包括过载能力）。 大气压力（KPa） 100 环境温度（℃） 25 相对湿度（%） 30 当使用条件与规定不符或超出12 h连续工作时，机组在非标准大气状况下，输出功率应按柴油机使用保养说明书的规定进行修正。 （三）机组在下列条件下能可靠地工作： 环境温度（℃） 5-40 海拔高度（m）＜1000 相对湿度（%）＜90 （四）机组只适宜在室内或具有能避免日晒雨淋的场合使用。 （五）机组不适宜在空气中带有导电尘埃、腐蚀性化学气体的场合下使用。

二、机组主要技术规格 精品

精品

三、机组的主要性能 （一）当机组功率因数为0.8,三相对称负载在0-100%或100%-0额定值的范围内渐变或突变时，能达到下列性能： 注：1、机组在0-25%额定负载下其电压波动率和频率波动率允许比表列数值大0.5。 2、稳态和瞬态频率调整率指标系当调速率可调装置整定在最小位置时测得。（二）机组的空载电压整定范围为95%-105%额定电压。 （三）发电机在空载电压时，线电压波形正弦性畸变率不大于5%。 （四）机组在空载额定电压时，加上一定的三相对称负载（COSΦ=0.8滞后）然后在其中任一相再加25%额定功率的电阻性负载，但总负载电流应不超过定值，此时发电机线电压的最大值（或最小值）与三相线电压平均值之差应不超过三相线电压平均值的5%。（五）机组应能直接起动功率为下表的空载四极三相鼠笼式异步电动机。 机组额定功率（KW）异步电动机功率 40 28 50-75 30 90-120 55 150-250 75 280-320 150 四、机组结构简介

柴油机的发展历程及其未来趋势

柴油机的发展历程 班级： 学号： 姓名：

发展历程： 1860年，法国发明家莱诺制成了第一台实用内燃机（单缸、二冲程、无压缩和电点火的煤气机，输出功率为0.74—1.47KW，转速为100r/min，热效率为4%）。 1862年法国工程师德罗沙认识到，要想尽可能提高内燃机的热效率，就必须使单位气缸容积的冷却面积尽量减小，膨胀时活塞的速率尽量快，膨胀的范围（冲程）尽量长。在此基础上，他在提出了著名的等容燃烧四冲程循环：进气、压缩、燃烧和膨胀、排气。 1876年，德国人奥托制成了第一台四冲程往复活塞式内燃机（单缸、卧式、以煤气为燃料、功率大约为2.21KW、180r/min）。在这部发动机上，奥托增加了飞轮，使运转平稳，把进气道加长，又改进了气缸盖，使混合气充分形成。这是一部非常成功的发动机，奥托把三个关键的技术思想：内燃、压缩燃气、四冲程融为一体，使这种内燃机具有效率高、体积小、质量轻和功率大等一系列优点。在1878年巴黎万国博览会上,被誉为“瓦特以来动力机方面最大的成就”。等容燃烧四冲程循环由奥托实现,也被称为奥托循环。 煤气机虽然比蒸汽机具有很大的优越性,但在社会化大生产情况下,仍不能满足交通运输业所要求的高速、轻便等性能。因为它以煤气为燃料,需要庞大的煤气发生炉和管道系统。而且煤气的热值低(约1.75×107～2.09×107J/m3),故煤气机转速慢,比功率小。到19世纪下半叶,随着石油工业的兴起,用石油产品取代煤气作燃料已成为必然趋势。 1883年，戴姆勒和迈巴赫制成了第一台四冲程往复式汽油机，此发动机上安装了迈巴赫设计的化油器，还用白炽灯管解决了点火问题。以前内燃机的转速都不超过200r/min，而戴姆勒的汽油机转速一跃为800—1000r/min。它的特点是功率大，质量轻、体积小、转速快和效率高，特别适用于交通工具。与此同时，本茨研制成功了现在仍在使用的点火装置和水冷式冷却器。 柴油机几乎是与汽油机同时发展起来的，它们具有许多相同点。所以柴油机的发展也与汽油机有许多相似之处，可以说在整个内燃机的发展史上，它们是相互推动的。 德国狄塞尔博士于1892年获得压缩点火压缩机的技术专利，1897年制成了第一台压缩点火的“狄塞尔”内燃机，即柴油机，从此揭开了柴油机发展的新篇章。 1976年，德国大众首先在高尔夫轿车上采用柴油发动机； 1989年，德国大众高尔夫柴油车获得“低排放车”的称号； 1990年，德国大众首次推出增压、直喷柴油机，德国大众在柴油动力技术的开发和应用上一直走在世界的前沿； 1993年，开发出四缸涡轮增压直喷柴油发动机（TDI）； 1995年，开发出自然吸气式直喷（SDI）柴油发动机； 1995年，开发出变截面涡轮增压器； 1998年，开发出泵喷嘴技术； 1999年，开发出3升路波轿车柴油动力是未来的主流技术。未来的柴油动力将创造一个光辉灿烂的新经济时代，德国大众一升轿车的出世令整个世界震惊，这种柴油概念轿车的百公里油耗实现了创记录的0。99升----世界上最省油的轿车。发动机采用铝制自然吸气式单缸柴油机，采用了先进的高压直接喷射技术，排量为0。3升；

柴油机特性实验

柴油机特性实验 一、实验内容与要求 柴油机特性是指柴油机性能指标和工作参数随运转工况变化的规律称为柴油机特性。这种变化规律曲线形式称为柴油机特性曲线。 柴油机的最基本特性有速度特性、负荷特性和螺旋桨推进特性。其中，后两者为船用柴油机所用：即发电柴油机（n=常数）工况和船舶主机（螺旋桨）工况（P=cn3）。实验内容 ⒈柴油机负荷特性测定及负荷特性曲线绘制。 ⒉柴油机推进特性测定及推进特性曲线绘制。 实验要求： ⒈掌握柴油机负荷特性与推进特性的测定方法。 ⒉了解柴油机按负荷特性和推进特性工作时各参数间的变化规律。 二、实验目的、意义 柴油机的特性实验是柴油机的基本实验。此种特性测定不但为设计制造部 门所重视（柴油机的工作特性指标是否达到原设计指标），也为使用部门所关 注（运行管理中的依据）。尤其是船用柴油机的运转环境，运转工况变化很大， 如何在复杂的运转环境中正确管理柴油机，必须详细了解柴油机在不同运转工 况下的工作特性。通过本实验可使学生了解柴油机负荷特性与推进特性的测定 方法；了解柴油机按发电机工况和螺旋桨工况工作时各参数间的变化规律，从 而为正确管理船用柴油机做好必要的理论准备。 三、实验仪器、设备及测量精度 1.试验用主要仪器、设备如下: 4135Ca型船用柴油机（标定转速1500r/min、持续功率53kW） GWD－100型电涡流测功机 FC2210Z型智能油耗仪 FC2000型发动机自动测控系统 2. 仪器测量精度 （1） FC2000发动机自动测控系统 转速测量精度: ±1r/min 扭矩测量精度: ±0.4%F.S 扭矩控制精度: ±0.5%F.S 低温测量精度: ±0.5%F.S 高温测量精度: ±0.5%F.S （2） FC2210Z智能油耗仪

n620型柴油机说明书

N６２１０型柴油机 使用说明书 宁波中策动力机电集团有限公司 2011年 第一部份 使用说是明书 １柴油机及其附件介绍 １．１基本术语 １.１.１型号标注 系列代号缸数缸径增压用途变型代号 １.２.２自由端、输出端定义 柴油机的飞轮是连接推进器等主要功率输出端，为飞轮端，与之相对应的为自由端。１.２.３旋转方向 自飞轮端面向自由端数，顺时针为右转，逆时针为左转。 1.2.4气缸编号 自飞轮端面向自由端数，飞轮端为第一缸，依次类推。 １.２.５发火顺序

六缸：右机：１－５－３－６－４－２八缸：右机：１－５－７－３－８－４－２－６ 左机：１－４－２－６－３－５左机：１－６－２－４－８－３－７－５ １.２.６左、右机定义 自自由端向飞轮端视，油泵面在右侧为右机，在左侧为左机。 １.２柴油机的技术特点 Ｎ２１０系列柴油机是消化吸由国外同类柴油机的先进技术基础上，采用现代先进计算机模拟技术，自主研制的新一代节能、环保型、能燃用重油的中速柴油机，是公司系列柴油机成轼进入市场后，其产品发展战略的延续。其功率范围为３９６~１４７１ＫＷ，转速为６００~１００0r\min,可燃用3500S以下粘度的重油,性能指标先进,工作可靠,维修方便,外型美观,在相同的功率范围内该系列柴油机具有高度低、长度短、结构紧溱的优点。 Ｎ210柴油机为直列式、四冲程、增压中冷、直接喷射、不可逆转的柴油机，可以提供右机右转，右机左转、左机右转、左机左转。 其主要零部件有以下特点： １）机体采用曲轴悬挂式结构和零档轴承设计方式，机器振动小，曲轴饶曲小，传动精度高； ２）曲轴为全平衡设计，有效减轻轴瓦的负荷，可以带前端输出； ３）主轴瓦和连杆轴瓦采用最新的铜铅双层电镀合金技术，疲劳强度大大提高； ４）伟分理处齿轮箱与机体铸为一体，机体采用水冷结构设计，凸轮轴操纵侧布置，机体整体铸造有气腔、水道、油道等，使得外围管路减 少，减少了三漏的产生。 ５）缸套上沿设计火焰环解镶圈，有效清除活塞头部积炭，减轻缸套的磨损，减少机油、燃油消耗，提高燃用重油的适用性，采用机体冷却水 冷却； ６）活塞顶的形式采用平顶浅Ｗ设计，适应燃油高压喷射的要求，环槽全部淬火硬提高燃重油的适应性； ７）活塞环外围全部镀铬或ＣＫＳ处理，提高燃重油的适应性；