船舶柴油機的案例
航母為什么用蒸汽輪機而不用柴油機？
一看我的標題估計就有小伙伴們很不屑的說："人家美國的航母是核動力的，只有我國這樣技術不行的航母才會用汽輪機"。在這里我要告訴你，其實核動力的航母還是用的汽輪機，只是燒鍋爐的熱源不同而已。核發出的熱量是無法直接驅動機械的，只能通過燒鍋爐，產生蒸汽來驅動汽輪機轉化為機械能。（下圖為典型的核動力裝置原理圖，其中的 “steam turbine”就是汽輪機）
核動力裝置原理圖
美軍核動力航母
我們印象中的船舶幾乎都是用的柴油機作為主機。很多軍艦也是用的柴油機（有伙伴說到燃氣輪機，這篇暫時不講），既然那么多船舶選擇柴油機，為什么航母還去選擇汽輪機做動力呢？
船舶主機（柴油機）
關于這個問題我們還是先從各自的優缺點開始分析。
柴油機屬于典型的內燃機，相比較于汽輪機它具有以下優缺點。
大型船舶主機（柴油機）有幾層樓高
優點：
1、 經濟性較高，因為它熱效率高，所以燃油消耗率比蒸汽輪機低。這一優點能使柴油機船的續航力大大提高；也就意味著一定續航力下所需燃油貯備量較少，能節省寶貴空間。
2、 單位功率的重量輕，柴油機動力裝置中除主機和傳動機組外，不需要主鍋爐、燃燒器以及工質輸送管道等輔助機械設備，所以布置簡單，因此單位功率的重量輕。
3、 具有良好的機動性，備車時間短，操作簡單，啟停方便，正倒車迅速，一般正常啟動到全負荷只需10～30min，緊急時需3～10min。柴油機裝置停車只需2～5min，主機本身停機只需幾秒鐘即可。
4、傳動效率高，大型低速柴油機轉速低（能低至每分鐘100轉左右），能直接驅動螺旋槳，減少了減速齒輪箱，傳動效率高，可靠性好。
展開 為什么小汽車燒汽油、卡車燒柴油、飛機燒煤油、船舶燒重油？
圖為輕質柴油發動機
而對使用輕質柴油的卡車和部分家用汽車來說，因為本身對加速性能沒有多少需求，輕質柴油發動機相比汽油發動機結構簡單、可靠性高、油耗低等優勢就凸顯出來了。另外，柴油機也會積碳，但柴油機對積碳的不良反應不是很敏感，特別是重型柴油機，歧管那么粗，積碳的影響完全就是蚊子腿。
4
船舶與重油
重油就是石油該蒸的都蒸差不多了，最后剩下來的粘稠物，密度高、熱值高、一小瓶能燒個把小時那種，氧氣不足的話更是黑煙滾滾（不完全燃燒產生的碳單粒）。
圖為蒸汽輪機
這種油在以前根本沒法在內燃機上使用，因為沒法噴射，所以都是直接在充氧點著，然后燒鍋爐，推動蒸汽輪機作為動力。現在技術更成熟，這些重油可以用在商船的大型二沖程柴油機上，最高轉速也就一百轉出頭，因為轉速越低效率越高，所以比汽車上的用的主機效率都要高。
最最重要的是，重油非常便宜，要知道船舶的油耗按噸計算的。但是燒重油發動機的變速性能差，所以船舶在進港時還得使用柴油發動機，便于應對頻繁加減速及變道。
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圖為輕質柴油發動機
而對使用輕質柴油的卡車和部分家用汽車來說，因為本身對加速性能沒有多少需求，輕質柴油發動機相比汽油發動機結構簡單、可靠性高、油耗低等優勢就凸顯出來了。另外，柴油機也會積碳，但柴油機對積碳的不良反應不是很敏感，特別是重型柴油機，歧管那么粗，積碳的影響完全就是蚊子腿。
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船舶與重油
重油就是石油該蒸的都蒸差不多了，最后剩下來的粘稠物，密度高、熱值高、一小瓶能燒個把小時那種，氧氣不足的話更是黑煙滾滾（不完全燃燒產生的碳單粒）。
圖為蒸汽輪機
這種油在以前根本沒法在內燃機上使用，因為沒法噴射，所以都是直接在充氧點著，然后燒鍋爐，推動蒸汽輪機作為動力。現在技術更成熟，這些重油可以用在商船的大型二沖程柴油機上，最高轉速也就一百轉出頭，因為轉速越低效率越高，所以比汽車上的用的主機效率都要高。
最最重要的是，重油非常便宜，要知道船舶的油耗按噸計算的。但是燒重油發動機的變速性能差，所以船舶在進港時還得使用柴油發動機，便于應對頻繁加減速及變道。
展開 2018年船用大鍛件的市場分析和質量要求
新公司成立后，其低速柴油機設計和制造必將進一步靠向中國。目前中國制造船用低速柴油機的企業有：滬東重機有限公司、上海中船三井造船柴油機有限公司、中船動力有限公司；大連船用柴油機有限公司、宜昌船舶柴油機有限公司、青島海西船舶柴油機有限公司、珠海玉柴船舶動力股份有限公司。這么多大型低速柴油機制造企業就給為柴油機配套的船用大鍛件生產廠提供了發展機遇。另一方面，世界兩大低速柴油機設計公司在柴油機零部件方面也加大了與國內船用鍛件制造廠的直接聯系，并意欲與國內船用大鍛件生產廠家進行合作。作為造船強國的日本和韓國，其各大船廠和主機廠為降低成本，也在不斷加大與中國船用鍛件廠的聯系，希望中國的船用鍛件廠在滿足其交貨期的前提下，能夠供應價廉物美的船用大型鍛件。
日本、韓國造船廠和主機廠對船用大型鍛件的需求量仍然很大，由于受匯率變動的影響及生產率水平、管理水平、生產工藝的差異，使國內船用鍛件的價格略高于國際市場價格。加上交貨期的日益縮短，這些無疑加大了國內船用鍛件廠承接訂單的難度，這也是目前國內生產船用大鍛件的廠家對韓、日近幾年出口量不太大的原因。隨著前幾年國內船用鍛造廠對技術改造力度的加大，生產成本的大幅下降，通過生產出優質的船用大鍛件，必然將會吸引更多的國內外客戶。隨著中國造船和船用柴油機制造水平的逐漸提高，船用大型鍛件的市場前景將相當可觀。
船用大鍛件種類
主要有兩大類：柴油機大鍛件和船體大鍛件。由于船用大鍛件生產周期長、技術要求高、質量要求嚴格，所以必須具有高的技術水平和生產設備，才能保證產品質量。
柴油機大鍛件
⑴曲軸：材料S34MnV(正火+高回)或34CrNiMo6(調質)(圖1)。
圖1 曲軸
⑵連桿：材料20#鋼或S30Mn(正火+高回)(圖2)。
展開 
柴油機燃油系統知識
柴油機使用的燃料是柴油，由于柴油比汽油粘度大，蒸發性差，所以在柴油機工作時，必須采用高壓噴射的方法在壓縮行程活塞接近上止點時，將柴油以霧狀噴入燃燒寶，直接在氣缸內部形成可燃混合氣，并借助氣缸內空氣的高溫自行發火燃燒。
柴油機燃油系統同時要完成柴油供給和空氣供給以及可燃混合氣的形成、燃燒和廢氣的排出任務。
要求
根據可燃混合氣形成特點
燃料與空氣的混合是在氣缸內進行的。柴油蒸發性和流動性都比汽油差，不能在氣缸外部形成混合氣。接近壓縮行程終點時，把柴油噴入氣缸，受熱、蒸發、擴散，與空氣混合。混合氣形成的時間很短(15~35 °CA)，燃燒室各處混合氣成分不均勻，且隨時間變化。柴油粘度大，不易揮發，必須用高壓以霧狀噴入。
可燃混合氣的形成和燃燒過程是同時、連續重疊進行的，即邊噴射、邊混合、邊燃燒(擴散燃燒)。必須要有足夠的空氣和柴油混合:α=1.2~2.2。理論空燃比14.5。進氣道、燃燒室、燃油系統要相互匹配。噴油提前角:是指從噴油器噴油開始，到活塞運行至上始點時曲軸轉過的角度。
根據噴油提前角
柴油噴入氣缸后，要經過一定時間的物理化學過程后才能著火燃燒。要在上止點附近著火，就要在上止點之前噴油。氣缸內柴油著火前的物理化學過程準備時間基本不變，但轉速越高，同樣時間所占曲軸轉角就越大。所以，噴油提前角應隨發動機轉速增高而加大。
自動調速
柴油機高壓供油系統中，只能控制噴入氣缸的油量，但油量控制裝置與發動機負荷沒有直接聯系(汽油機用節氣門控制進入缸內的空氣量)。負荷增加時，如果每循環油量不變，則發動機轉速降低，甚至熄火;負荷減小時，若油量不變，則發動機轉速增大，甚至可能超速。發動機轉速不穩，隨負荷而變。需要設置自動調速裝置，使之根據負荷變化，自動調整噴油泵循環供油量，以使柴油機穩定轉速運行。
展開 有限元與柴油機設計
1 柴油機設計需要有限元分析
目前，柴油機研發目標的要求和難度越來越高，體現在以下一些方面：
柴油機的性能和可靠性指標愈來愈高，其中的一些參數的變化趨勢相互制約，參數優化空間相對變小，研發的風險加大
產品開發需要考慮的變量不斷增加，系統的復雜性增大，（跨行業、跨部門的協作增多）
同時要求縮短產品開發的周期
降低產品開發的成本和風險
提高研發產品的質量
因此，柴油機研發受到很大的挑戰。為滿足現代柴油機的發展需要，必須對傳統的以經驗＋試驗的設計方法進行改進，其中借助功能強大的計算機輔助工程（CAE）是非常有效的手段。
目前，在先進的研發機構，CAE已是柴油機設計工作的主要組成部分。采用CAE，可以在樣機制造之前，即對發動機各項指標進行模擬評估，可以達到不經試驗即可進行優化設計，從而大大提高“首次設計成功”的概率，縮短設計周期，降低設計成本。如AVL公司借助CAE手段，可以將一個產品開發的周期從42個月縮短為24個月。此外，采用CAE模擬手段還能得到一些在實際試驗中也難以得到的各種數據。
作為CAE的一部分，有限元分析（FEA）在發動機的設計中得到了越來越廣泛的應用，其主要用途是對發動機復雜零部件進行溫度場分析、結構的剛度和強度分析以及噪聲振動分析。而不采用FEA技術，對發動機進行類似分析計算是幾乎不可能的。
因此現代的發動機設計已離不開FEA。
2 有限元分析目前的發展水平
從60年代起，有限元法隨著計算機科學的發展，在包括內燃機在內的幾乎所有工程領域得到愈來愈廣泛的應用。有限元技術的出現，為工程設計領域提供了一個強有力的計算工具，經過迄今約半個世紀的發展，它已日趨成熟實用。
展開 柴油機燃料供給系統
柴油機燃料供給系統
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柴油機燃料供給系統.part2.rar
柴油機燃料供給系統.part3.rar
柴油機燃料供給系統.part4.rar
柴油機特性以及和液壓源匹配
1.柴油機特性
1.1.轉速在1200-1400r/min時，可輸出最大轉矩Tmax達到最大。之后隨著轉速增加，Tmax減小。
1.2.隨著轉速n的增加，雖然Tmax略有變化，但是根據公式P=n*T，Pmax隨之增大，在轉速1900-2400r/min時，Pmax達到最大。
1.3.在轉速1200-1300r/min時，輸出輸出單位能量油耗R最小。
2.柴油機和液壓源匹配
根據柴油機特性和我們追求的目標：最高輸出功率、最大轉矩、最低燃料消耗，選擇柴油機合適的工作轉速。
2.1.在需要發揮發動機最高功率時，發動機工作在高轉速。
2.2.在追求,低燃料消耗時，則發動機應該工作在低轉速。另外，發動機轉速越低，噪聲也越低。由于發動機噪聲水平大大超過液壓泵，所以降低移動機械噪聲必須降低發動機轉速。而且低轉速時，輸出最大扭距也比較大。
總結：在滿足輸出功率時，發動機工作在低轉速合適。
3.參數校核
3.1.轉速校核
3.1.1.校核變量泵最大排量時許用最高轉速大于柴油機最高空載轉速。
3.1.2.所選變量泵最大排量在柴油機額定轉速下的輸出流量能使液壓馬達輸出轉速達到執行機構最高輸出速度要求。
3.2.轉矩校核
轉矩校核的目的是使柴油機能夠在可預測的各個工況中都有足夠的輸出轉矩，而不至于熄火。
展開 柴油機油箱的沖壓加工流程
柴油機油箱是儲放燃料油的裝置 ，柴油機油箱的生產材質主要分為兩種:金屬油箱和塑料油箱。其中金屬油箱又以鐵質材料為主,柴油機 油箱又分為很多種型號，任何一種油箱最重要的就是保證質量穩定不滲油，因此油箱焊接也是非常重要的，絕大多數油箱的生產是通過沖壓拉伸然后焊接來完成的。一般的油箱都是兩到三個獨立的分件通過鉚接焊接做成一個成品。
首先油箱第一序為沖裁，把原料沖裁成規定尺寸的方板或是長方板，這一工序可以通過滾剪分條然后自動沖床下料生產。第二序就是最關鍵的成型，一般來說油箱成型都是拉伸工藝，所以這一工序非常重要，模具設計的穩當性，同時保證機床的穩定性，成型工序需在液壓機上完成，成型完成后第二序是切邊，這一工序根據不同油箱型號來確定沖床還是液壓機，切邊的目的不但是為了整齊美觀，重要的還是為焊接提供保證。油箱口的沖孔翻孔一般都是沖床完成。
將分件全部加工完之后下一工序就是焊接，首先焊接需要環焊機，上下分件在固定的工裝卡在一起時焊槍開始工作，焊接電流是至關重要，電流太大容易焊裂，電流太小焊接不牢，并且電流也不是一成不變的，因為焊機工作時間久了，溫度升高，即使降溫設備正常運用，電流也得做適當調節，這些都是在生產過程中操作工自己總結經驗。焊接完成后每個油箱都得做試驗，做試驗的方法是一個大氣壓，在保證不漏氣的情況下才能進行噴涂，包裝，發貨。
文章推薦：帶凸緣的圓筒沖壓件的拉伸工藝
展開 基于AMESim的柴油發電機組建模與仿真
摘 要: 利用系統建模與仿真軟件AMESim建立了某柴油發電機組的仿真模型, 進行了穩態過程和動
態過程的仿真, 并與試驗數據對比, 證明所建立的仿真模型具有較高的仿真精度, 可以用于研究柴油
發電機組在動態工況下的運行特性。
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展開 現代車用柴油機特點和技術發展
柴油機發展展望
柴油機的大功率，低排放，良好的電子控制等顯著優點將使柴油發動機在新的時代有長足的發展。現在全球各大廠商正致力于新型綠色環保柴油機的研發，在ＮＯ和顆粒物的排放方面將得到近一步改善。而起關鍵是在燃油的精確配置和廢氣的后置處理，各多的電子新科技將運用到新一帶柴油機上。而且在混合動力方面柴油機也有起應用特點，高扭矩配合電動汽車的快速響應和０排放，將是一種很不錯的選擇。
而且柴油機普及也得到了各國政府的普遍支持和政策鼓勵，柴油機技術的開發和技術更新日新月異。所以在今后的汽車時常，柴油機將得到更普遍的應用。
展開 
運用互聯網+，加快電控智能柴油機開發生產
可以預見，在細分市場的拓展中，帶有遠程監控系統TBOX的電控智能柴油機將成為新的亮點。
『分享』柴油機故障診斷研究綜述
柴油機故障診斷研究綜述
某柴油機進氣道數值分析及試驗對比
結語
柴油機進氣過程中形成的渦流對柴油機的性能有很大影響。本文通過結合模擬分析，結合試驗對比兩種方法對進氣道性能的研究，得出以下結論：
（1）隨著氣門升程增加，流量系數與渦流比的各自模擬值與試驗值的變化趨勢均保持一致；
（2）流量系數模擬值稍大于試驗值，而渦流比模擬值稍小于試驗值；
（3）本柴油機的氣門座圈倒角在小氣門升程時對提高渦流比有明顯作用，但在大氣門升程時沒有作用，需要優化氣門座圈和氣門結構。
世界上最大的柴油機到底有多大
大家在生活中見過最多的柴油機，基本上車用柴油機，但大家知道最大的柴油機有多大么？今天我要說的主角就是世界上最大的柴油機，由芬蘭的瓦錫蘭公司生產的，型號為RT-flex96C.船用柴油機。
RT-flex96C是一款采用直列14缸設計的柴油發動機，接近10.9萬匹馬力，長27.3米，高13.5米，裝機總重2446噸（凈重2300噸），轉速102轉/分。
很多人對數字并沒有概念，并不知道它具體有多大，下面我們用圖片來對比，感受它到底有多大吧。
懂車的人都知道渦輪增壓器，車上的渦輪增壓器有多大大家也都知道，同樣RT-flex96C也是有增壓器的，那么它的增壓器有多大呢？
廢氣渦輪增壓器
和人一對比夠大吧。渦輪增壓器在RT-flex96C上算只能算小的部件了下面看看它的氣缸和活塞。
活塞/氣缸套
這個氣缸套大的人可以輕易裝進去。想想這么大的氣缸活塞它有14套這是要多大的一個曲軸才能匹配的了它？
曲軸
看了那么多部件，下面來看看這家伙的真面目吧。
RT-flex96C柴油機
長27.3米，高13.5米的大家伙面前人只有這么點。
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