柴油機概述
一,定義:
柴油機是用柴油作燃料的內燃機。柴油機屬於壓縮點火式發動機，它又常以主要發明者狄塞爾的名字被稱為狄塞爾引擎。柴油機在工作時，吸入柴油機氣缸內的空氣，因活塞的運動而受到較高程度的壓縮，達到500～700℃的高溫。
然後將燃油以霧狀噴入高溫空氣中，與高溫空氣混合形成可燃混合氣，自動著火燃燒。燃燒中釋放的能量作用在活塞頂面上，推動活塞並通過連桿和曲軸轉換為旋轉的機械功
二 :歷史
法國出生的德裔工程師魯道夫,狄塞爾，在2023年研製成功可供實用的四衝程柴油機。
1)2023年製成第一台船用二沖程柴油機。
2)2023年，德國的博世發明機械噴射裝置，逐漸替代了空氣噴射。
3)二十世紀20年代後期出現了高速柴油機，並開始用於汽車。
4)二十世紀50年代，柴油機進入了專業化大量生產階段。特別是在採用了廢氣渦輪增壓技術以後，柴油機已成為現代動力機械中最重要的部分。
三,分類
柴油機種類繁多。
1! 按工作迴圈可分為四衝程和二沖程柴油機。
②按冷卻方式可分為水冷和風冷柴油機。
③按進氣方式可分為增壓和非增壓（自然吸氣）柴油機。
④按轉速可分為高速(大於1000轉／分)、中速（300～1000轉／分）和低速（小於300轉／分）柴油機。
⑤按燃燒室可分為直接噴射式、渦流室式和預燃室式柴油機。
⑥按氣體壓力作用方式可分為單作用式、雙作用式和對置活塞式柴油機等。
⑦按氣缸數目可分為單缸和多缸柴油機。
⑧按用途可分為船用柴油機、機車柴油機 、車用柴油機、農業機械用柴油機、工程機械用柴油機、發電用柴油機、固定動力用柴油機。
⑨按供油方式可分為機械高壓油幫浦供油和高壓共軌電子控制噴射供油。
⑩按氣缸排列方式可分為直列式和v形排列,水平對置排列,w型排列,星型排列等.
11 按功率大少可分為小型（200）中型（200-1000）大型（1000-3000）特大（3000以上）
四 ,世界最大柴油機
瓦錫蘭蘇爾壽 wartsila-sulzer 14rt-flex96-c 配4臺abb tpl85增壓器
兩衝程4渦輪增壓14缸柴油共軌電噴發動機單缸排氣量1820公升單槓功率7780馬力總功率108920 馬力整機重1300噸
最佳工況每小時耗油 6400公升
柴油機基本理論
1 無論結構簡單還是複雜的柴油機，主要都是由下列機構和系統組成的:
1、曲柄連桿機構（包括：氣缸體、曲軸、連桿、活塞、缸套、缸蓋等零部件）。
2、配氣機構（包括：凸輪軸、進排氣門、挺柱、搖臂、所有傳動齒輪及皮帶輪等零部件）。
3、潤滑系統（包括：機油幫浦、機油池、機油管道、機油濾等零部件）。
4、供油系統（包括：高壓幫浦、噴油器、柴油慮、柴油管路等零部件）。
5、冷卻系統（包括：水幫浦、風扇、散熱器、冷卻水管路等零部件）。
6、啟動系統（包括：啟動電機、充電發電機、電瓶等零部件）。、、
此外還有附屬系統 ：
1、監控系統（包括：轉速表、溫度表、壓力表以及相應的感測器等零部件）。
2、增壓系統（包括：廢氣渦輪增壓系統和機械增壓系統）。
2發動機常用術語
1 上至點活塞在氣缸裡作往復直線運動時，當活塞向上運動到最高位置，即活塞頂部距離曲軸旋轉中心最遠的極限位置，稱為上止點tdc(top dead center)。
2 下至點活塞在氣缸裡作往復直線運動時，當活塞向下運動到最低位置，即活塞頂部距離曲軸旋轉中心最近的極限位置，稱為下止點bdc(bottom dead center)。
3 活塞行程活塞從乙個止點到另乙個止點移動的距離，即上、下止點之間的距離稱為活塞行程。一般用ｓ表示，對應乙個活塞行程，曲軸旋轉180°
4 曲軸半徑曲軸旋轉中心到曲柄銷中心之間的距離稱為曲柄半徑，一般用r表示。通常活塞行程為曲柄半徑的兩倍，即 s =2r 。
5 氣缸工作容積活塞從乙個止點運動到另乙個止點所掃過的容積，稱為氣缸工作容積。一般用vh表示：
6 燃燒室容積活塞位於上至點時,活塞頂部和氣缸蓋之間的容積 vc
7 發動機排量多缸發動機各氣缸工作容積的總和，稱為發動機排量。
8 壓縮比壓縮比(***pression ratio)是發動機中乙個非常重要的概念，壓縮比表示了氣體的壓縮程度，它是氣體壓縮前的容積與氣體壓縮後的容積之比值，即氣缸總容積與燃燒室容積之比稱為壓縮比。一般用ε表示
9 工作迴圈每乙個工作迴圈包括進氣、壓縮、作功和排氣過程，即完成進氣、壓縮、作功和排氣四個過程叫乙個工作迴圈。
3 四衝程柴油機工作原理
柴油機的工作是由進氣、壓縮、燃燒膨脹和排氣這四個過程來完成的，這四個過程構成了乙個工作迴圈。。活塞走四個過程才能完成乙個工作迴圈。
一. 進氣衝程
第一衝程——進氣，它的任務是使氣缸內充滿新鮮空氣。當曲軸旋轉肘，連桿使活塞由上止點向下止點移動，同時，利用與曲軸相聯的傳動機構使進氣閥開啟，外面空氣充入氣缸。
二. 壓縮衝程
第二衝程——壓縮。壓縮時活塞從下止點間上止點運動，這個衝程的功用有二，一是提高空氣的溫度，為燃料自行發火作準備：二是為氣體膨脹作功創造條件。
三. 燃燒膨脹衝程
第三衝程——燃燒膨脹。在這個衝程開始時，大部分噴入燃燒室內的燃料都燃燒了。燃燒時放出大量的熱量， 因此氣體的壓力和溫度便急劇公升高，活塞在高溫高壓氣體作用下向下運動，並通過連稈使曲軸轉動，對外作功。
所以這一衝程又叫作功或工作衝程。
隨著活塞的下行，氣缸的容積增大，氣體的壓力下降，工作衝程在活塞行至下止點，排氣閥開啟時結束。
四. 排氣衝程
第四衝程——排氣。排氣衝程的功用是把膨脹後的廢氣排出去，以便充填新鮮空氣，為下乙個迴圈的進氣作準備。
當工作衝程活塞運動到下止點附近時，排氣閥開起，活塞在曲軸和連桿的帶動下，由下止點向上止點運動，並把廢氣排出氣缸外排氣衝程結束之後，又開始了進氣衝程，於是整個工作迴圈就依照上述過程重複進行。由於這種柴油機的工作迴圈由四個活塞衝程即曲軸旋轉兩轉完成的，故稱四衝程柴油機。
由於進、排氣閥都是早開晚關的；所以在排氣衝程之末和進氣衝程之初，活塞處於上止點附近時，有一段時間進、排氣閥同時開起，這段時間用曲軸轉角來表示，稱為氣閥重迭角
柴油機機構系統分析
一曲柄連桿機構（包括：氣缸體、曲軸、連桿、活塞、缸套、缸蓋等零部件）。
曲柄連桿機構是內燃機實現工作迴圈，完成能量轉換的傳動機構，用來傳遞力和改變運動方式。工作中，曲柄連桿機構在作功行程中把活塞的往復運動轉變成曲軸的旋轉運動，對外輸出動力，而在其他三個行程中，即進氣、壓縮、排氣行程中又把曲軸的旋轉運動轉變成活塞的往復直線運動。總的來說曲柄連桿機構是發動機藉以產生並傳遞動力的機構。
通過它把燃料燃燒後發出的熱能轉變為機械能
.組成 一曲柄連桿機構的主要零件可以分為三組，機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組。
1。機體元件機體是構成發動機的骨架，是發動機各機構和各系統的安裝基礎，機體組主要由氣缸體、曲軸箱、氣缸蓋和氣缸墊等零件組成。
a 氣缸體氣缸體內部鑄有冷卻水套和潤滑油道等。
1，氣缸體與油底殼安裝平面的位置不同，通常把氣缸體分為三種形式。（一般式氣缸體，龍門式氣缸體，）隧道式氣缸體）為了能夠使氣缸內表面在高溫下正常工作，必須對氣缸和氣缸蓋進行適當地冷卻。冷卻方法有兩種，一種是水冷，另一種是風冷。
2。按照氣缸的排列方式不同，氣缸體還可以分成直列式，ｖ型和對置式等
1 直列式排列發動機的各個氣缸排成一列，一般是垂直布置的
2 v型排列氣缸排成兩列，左右兩列氣缸中心線的夾角γ＜180°，稱為ｖ型發動機
3 對置式排列氣缸排成兩列，左右兩列氣缸在同一水平面上,即左右兩列氣缸中心線的夾角γ＝180°，稱為對置式
*** 氣缸套氣缸直接鏜在氣缸體上叫做整體式氣缸，
氣缸套有乾式氣缸套和濕式氣缸套兩種。
1乾式氣缸套的特點是氣缸套裝入氣缸體後,其外壁不直接與冷卻水接觸,而和氣缸體的壁面直接接觸，壁厚較薄，一般為1～3mm。
2 濕式氣缸套的特點是氣缸套裝入氣缸體後，其外壁直接與冷卻水接觸，氣缸套僅在上、下各有一圓環地帶和氣缸體接觸，
b. 曲軸箱(crankcase)
上曲軸箱與氣缸體鑄成一體,下曲軸箱用來貯存潤滑油，並封閉上曲軸箱，故又稱為油底殼
油底殼底部還裝有放油螺塞，通常放油螺塞上裝有永久磁鐵，以吸附潤滑油中的金屬屑，減少發動機的磨損。在上下曲軸箱接合面之間裝有襯墊，防止潤滑油洩漏。
c. 氣缸蓋
氣缸蓋安裝在氣缸體的上面，從上部密封氣缸水冷發動機的氣缸蓋內部制有冷卻水套，缸蓋下端麵的冷卻水孔與缸體的冷卻水孔相通。利用迴圈水來冷卻燃燒室等高溫部分。並構成燃燒室。
缸蓋上還裝有進、排氣門座，氣門導管孔，用於安裝進、排氣門，還有進氣通道和排氣通道等
二活塞連桿組活塞連桿組由活塞、活塞環、活塞銷、連桿、連桿軸瓦等組成，
a. 活塞功用：活塞的功用是承受氣體壓力，並通過活塞銷傳給連桿驅使曲軸旋轉，活塞頂部還是燃燒室的組成部分
構造：活塞可分為三部分，活塞頂部、活塞頭部和活塞裙部。1
b. 活塞環是具有彈性的開口環，有氣環和油環之分。
功用：氣環的是保證氣缸與活塞間的密封性，防止漏氣，並且要把活塞頂部吸收的大部分熱量傳給氣缸壁，由冷卻水帶走。
1.氣環
氣環開有切口，具有彈性，在自由狀態下外徑大於氣缸直徑，它與活塞一起裝入氣缸後，外表面緊貼在氣缸壁上，形成第一密封面，被封閉的氣體不能通過環周與氣缸之間，便進入了環與環槽的空隙，一方面把環壓到環槽端麵形成第二密封面，同時，作用在環背的氣體壓力又大大加強了第一密封面的密封作用。
2.油環油環有普通油環和組合油環兩種
（1）普通油環又叫整體式油環。
（2）組合環由上下兩片側軌環與中間的擴脹器組成，側軌環用鍍鉻鋼片製成，擴脹器的周邊比氣缸內圓周略大一些，可裝側軌環緊緊壓向氣缸壁。這種油環的接觸壓力高，對氣缸壁面適應性好，而且回油通路大，重量小，刮油效果明顯。
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