船用柴油機是怎樣工作的？

       柴油機是一種內燃機，通過把燃油噴入高溫高壓的燃燒室而發(fā)火。船用柴油機是一種在船上使用的柴油機。其工作原理如下： 一定量的新鮮空氣被吸入或泵入汽缸并被運動的活塞壓縮至很高的壓力?？諝獗粔嚎s時，溫度升高，便點燃噴入汽缸的油霧。燃油的燃燒增加了缸內空氣的熱量，使空氣膨脹并迫使發(fā)動機活塞對曲軸做功，隨之驅動螺旋槳。兩次噴油期間的運轉過程叫一個工作循環(huán)。它由一些程序固定的過程組成。這個循環(huán)可在兩個行程或四個行程內完成。四沖程柴油機的工作循環(huán)需四個獨立的活塞行程，即吸氣，壓縮，膨脹和排氣。如果我們把吸氣和排氣行程與壓縮和膨脹行程結合起來，四沖程柴油機就變成了二沖程柴油機。二沖程循環(huán)從活塞離開其行程底部，即下止點（BDC）向上運行開始，氣缸側面的進氣口即掃氣口是打開的，排氣口也是打開的。經壓縮的新鮮空氣充入氣缸，通過排氣口將上一行程的殘氣吹出。 當活塞上行至其行程的1/5時，關閉進，排氣口，隨后空氣在活塞上行中被壓縮。當活塞上行到行程底部，即上止點（TDC）時空氣的壓力和溫度都上升到很高的數(shù)值。此時噴油器把很細的油霧噴入灼熱的空氣中，燃燒開始，在氣體中產生更高的壓力。 隨著高壓氣體的膨脹，活塞被推動下行直到它打開排氣口，燃燒過的氣體開始排出，活塞繼續(xù)下行直到它打開進氣口，另一個循環(huán)開始。

      在二沖程柴油機中，曲軸轉一周產生一個動力行程，即做功行程；而在四沖程柴油機中，曲軸轉兩周才產生一個動力行程。這就是為什么從理論上說二沖程柴油機能產生相同尺寸的四沖程柴油機的兩倍功率。然而，掃氣不充分和其他損失使這一優(yōu)勢降到大約1.8倍。 在船上，每種柴油機都有他的應用。低速（即90~120 r/min）主推進柴油機以二沖程工作。在此低速時，機槳間不需減速箱。四沖程柴油機（通常以中速運轉，轉速在250~750r/min）用于發(fā)電機，并且有時作推進主機，用減速箱提供90~120 r/min的速度。

      工作循環(huán) 柴油機可設計成以二沖程循環(huán)或四沖程循環(huán)工作，二者解釋如下：

      四沖程循環(huán) 典型的兩轉四沖程循環(huán)的過程。通常從上止點（TDC，發(fā)火）開始繪制，從上止點 （TDC，掃氣）開始解釋。上止點又叫內止點。

沿該順時針看，開始時進，排氣閥都是打開的（所有現(xiàn)代四沖程柴油機均有氣閥機構）。如果柴油機是自然換氣或帶有徑流增壓氣的小型高速機，氣閥的重疊時間，即兩氣閥同時開啟的時間將很短。排氣閥將在上止點后（ATDC）10º左右關閉。

推進柴油機和絕大多數(shù)1000r/min以下運轉的輔助發(fā)電柴油機幾乎都采用渦輪增壓，并設計成在這一時刻讓大量的掃氣空氣貫穿流動以控制適當?shù)娜~片溫度。在這種情況下，排氣閥將保持開啟直至上止點后50~60º關閉。隨著活塞在其吸氣行程向外或下止點下行，它將吸入大量新鮮空氣。為使吸入空氣量達到最大，并補償因閥落座造成的開啟量減少或吸氣慣性作用，進氣閥保持開啟，直到下止點后大約25~30º（145~155ºBTDC）。這一過程稱之為進氣閥關閉。充入的空氣然后被上行的活塞壓縮至大約550ºC。依柴油機的型號和轉速而定，大約在10º~20ºBTDC，噴油器噴入精細霧化的燃油。噴入的燃油在2~7º內著火（也依機型而定），活塞在膨脹行程下行，在30~50º的期間內燃燒。活塞的運動通常有利于誘導空氣助燃。