船舶的航速与阻力的关系图(远洋货轮航行的助推器)
船舶的航速与阻力的关系图(远洋货轮航行的助推器)(3)做功冲程(膨胀冲程):活塞到达上止点位置前后,压缩空气的温度和都很高,此时油头噴油雾化,发生燃烧释放能量(压燃式),推动活塞下行。(汽油机非压燃式,用火花塞点燃雾化的油气)(2)压缩冲程:活塞上行,压力升高,气体被压缩,温度也升高。此冲程进气阀关闭,排气阀也关闭!活塞走四个过程(曲轴旋转2圈720度)才能完成一个工作循环的柴油机称为四冲程柴油机。下图为远洋船舶四冲程发电柴油机:(1)进气冲程:活塞下行,形成负压,空气通过进气滤网和进气阀进入气缸。此冲程进气阀打开,排气阀关闭!
大海航行靠舵手,但对于现代化动力船舶,仅靠舵手是不行的,必须有驱动船舶的动力“内燃机”。
本文也主要介绍远洋船舶上使用最普遍的内燃机“柴油机”(注:本文仅针对想了解船舶动力设备的业外人士,仅介绍概况,专业人士勿喷)
船上的柴油机主要分两种形式:二冲程的柴油机和四冲程的柴油机,二冲程的柴油机主要用于船舶主机,直接驱动螺旋桨驱动船舶前进,四冲程的柴油机多用于船舶发电柴油机,提供船舶日常的电力需求,当然也可以作为船舶的主机配合减速齿轮箱驱动螺旋桨。
首先介绍四冲程柴油机,使用燃料为柴油或者重燃油,四冲程机尤其在陆地上使用最普遍,农用拖拉机,五征三轮车,重型卡车等等,四冲程柴油机顾名思义工作过程分四个过程(冲程),由进气、压缩、燃烧膨胀和排气这四个过程来完成的,这四个过程构成了一个工作循环。
活塞走四个过程(曲轴旋转2圈720度)才能完成一个工作循环的柴油机称为四冲程柴油机。
下图为远洋船舶四冲程发电柴油机:
(1)进气冲程:活塞下行,形成负压,空气通过进气滤网和进气阀进入气缸。此冲程进气阀打开,排气阀关闭!
(2)压缩冲程:活塞上行,压力升高,气体被压缩,温度也升高。此冲程进气阀关闭,排气阀也关闭!
(3)做功冲程(膨胀冲程):活塞到达上止点位置前后,压缩空气的温度和都很高,此时油头噴油雾化,发生燃烧释放能量(压燃式),推动活塞下行。(汽油机非压燃式,用火花塞点燃雾化的油气)
(4)排气冲程:膨胀冲程活塞经过下止点上行时,排气阀打开,燃烧后的废气排除气缸。
下图为一个工作循环4个冲程图示:
下图为四冲程汽油机工作时动态图:
四冲程汽油机工作过程与柴油机工作类同,区别主要在于汽油机为气缸外部雾化混合,气缸内部压缩火花塞点燃(点燃式内燃机)。
二冲程发动机严格来讲,每一工作循环也包括进气、压缩、燃烧膨胀、排气四个冲程,不同点在于曲柄旋转360°完成一个工作循环,即曲柄旋转一圈发动机燃烧做功一次,它是靠气缸壁上的扫气口、排气口(排气阀)完成进、排气过程的。
四冲程发动机曲柄旋转720°完成一个工作循环,即曲柄旋转两圈发动机燃烧做功一次,它是靠配气凸轮来控制进、排气门完成进、排气过程的
二冲程柴油机的工作原理:
(1)第一行程:活塞从下止点向上止点运动。当活塞处于下止点位置时,排气门和进气孔早已打开,储气室中的压缩空气便进人气缸内,并冲向排气门,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,然后排气门也关闭,空气在气缸内受到压缩,
(2)第二行程: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使雾化的燃油着火,燃烧所产生的压力,推动活塞下行,直到排气门再打开时为止。燃烧后的废气在内外压力差的作用下,自行从排气门排出。活塞继续下行,当进气孔被活塞打开后,气缸内又进行扫气过程。曲轴每转一转,活塞走了两个行程就完成一个循环,因此叫二冲程柴油机。
下图为大型船舶二冲程柴油机工作原理图:
下图为30000吨远洋货轮二冲程船舶主机实物图:
下图为陆地上常用的二冲程汽油机:
现在的海船,无论大小,都离不开内燃机,尤其是大型船舶,在核能暂时无法应用商船情况下,船舶柴油机依然是船舶航行的动力,一般万吨以上的船舶都配3或4台发电柴油机,1台或者2台船舶主机,只有这样才能保证安全航行的可靠性,才能在狂风巨浪中,披荆斩棘,勇往向前~~~。