船舶学习报告（第一期）主机与发电机7500项目组 沈徐润目录船用主机和发电机 (3)船用主机 (3)简介 (3)柴油机 (3)运用 (3)船级分类 (4)柴油机构造 (5)船用柴油机分类 (5)柴油机术语 (6)船用柴油机的工作原理 (7)二冲程柴油机的工作原理 (8)四冲程柴油机的工作原理 (8)第一冲程——吸气 (8)第二冲程——压缩 (8)第三冲程——做功 (9)第四冲程——排气 (9)中国船用柴油机行业发行业发展现状 (9)行业发展面临的问题 (10)行业技术发展趋势 (11)船用发电机组（辅机） (13)简介 (13)柴油发电机组的选型原则 (13)柴油发电机的技术指标 (15)(1)技术指标 (15)(2)经济性指标 (15)(3)性能指标性能指标 (15)发电机并车 (16)船用发电机组的行业现状 (18)船用发电机的发展趋势 (19)（1）电控技术——电子调速 (19)（2）电控技术——电子喷射 (20)（3）电子喷射控制（电喷）柴油发电机组 (20)船用主机和发电机船用主机简介船舶动力产品包括：船用推进发动机、船用发电机组、船用辅助发动机及监控系统，应用范围从游艇到商业运输和远洋船舶。
基于柴油机热效率高 、功率范围大 、机动性好 、尺寸和质量小以及可直接反转等优点 ,目前大部分船舶都用其作为推进主机和发电机组的原动机 。
柴油机船用主机，即船用柴油机。
柴油机的热效率高、经济性好、起动容易、对各类船舶有很大适应性，问世以后很快就被用作船舶推进动力。
至20世纪50年代，在新建造的船舶中，柴油机几乎完全取代了蒸汽机。
船用柴油机已是民用船舶、中小型舰艇和常规潜艇的主要动力（见船舶动力装置）。
船用柴油机按其在船舶中的作用可分为主机和辅机。
主机用作船舶的推进动力，辅机用来带动发电机、空气压缩机或水泵等。
运用船用主机大部分时间是在满负荷情况下工作，有时在变负荷情况下运转。
船舶经常在颠簸中航行，所以船用柴油机应能在纵倾15°～25°和横倾15°～35°的条件下可靠工作。
大多数船舶采用增压柴油机（见内燃机增压），小功率非增压柴油机仅用在小艇上。
低速柴油机多数为二冲程机，中速柴油机多数为四冲程机，而高速柴油机则两者皆有。
船用二冲程柴油机的扫气形式有回流扫气、气口- 气门式直流扫气和对置活塞式气口扫气。
大功率中、低速柴油机广泛采用重油作为燃料，高速柴油机仍多用轻柴油。
船级分类一般船用柴油机要经过船级社检验认可才可以允许使用，世界主要船级社有：American Bureau of Shipping 美国船级社。
缩写为 A.B.S.Bureau Veritas 法国船级社。
缩写为 B.V.Det Norske Veritas 挪威船级社。
缩写为 D.N.V.Germanischer Lloyd 德国船级社。
缩写为 G.L.Lloyd’s Register of Shipping 劳埃德船级社。
英国船级社。
英国劳氏协会缩写：LR.Nippon Kaiji Kyokai 日本船级社。
缩写为 N.K.K.Registro Italiano Navale 意大利船级社。
缩写为 R.I.N.A.Korean Register of Shipping 韩国船级社。
缩写为：KR.China Classification Society 中国船级社。
缩写为C.C.S.Hellenic Register of Shipping 希腊船级社。
缩写为： HRS.India Register of Shipping 印度船级社 缩写为：IRS.Polish Register of Shipping 波兰船舶登记局 缩写为：PRS.International Association of Classification Societies （I.A.C.S.）国际船级社联合会。
柴油机主要由以下构造与系统组成：机体组件：包括机体、曲轴箱、气缸套、气缸盖等；曲柄连杆机构：包括活塞、活塞环、活塞销、连杆、曲轴和飞轮等；配气机构与进、排气系统：包括进、排气门组件、推秆、挺柱、凸轮轴、正时齿轮、进、排气管、空滤器等；燃料供给与调节系统：包括喷油泵、喷油器、输油泵、柴滤器、调速器等；润滑系统：包括机油泵、机油滤清器、压力调节阀、润滑油道等；冷却系统：包括水泵、冷却水腔、风扇、散热水箱、机油散热器、空气冷却器、节温器及管路；起动系统：包括气启动、电启动；气启动由气马达或分配盘组成，电启动由启动电机、继电器、电瓶、启动按钮及连线组成；增压系统：包括增压器、空气中冷器；船用柴油机分类按照工作循环分类：二冲程柴油机和四冲程柴油机；按照气缸数量分类：单缸柴油机和多缸柴油机按照汽缸排列方式分类：立式、卧式、直列式、斜置式、V形、X形、W形、对置汽缸、对置活塞等；按照冷却方式分类：水冷柴油机和风冷柴油机；按照进气方式分类：自然吸气式和增压式；增压式可分为：低增压、中增压、高增压和超高增压等；按照曲轴转速分类：高速机、中速机、低速机；按照用途分类：固定式、移动式；上止点：活塞离曲轴中心线最大距离时的位置；下止点：活塞离曲轴中心线最小距离时的位置；活塞行程：活塞运行在上、下两个止点间的距离；活塞行程等于两倍的曲柄半径长度，即S=2R。
曲柄半径:曲轴旋转中心到曲柄销中心的距离;活塞平均速度：Cm=sn/30(米/秒)；Cm--活塞平均速度 S—活塞行程 n—转速燃烧室容积Vc：活塞位于上止点位置时，活塞顶上面的空间叫燃烧室，这个空间容积叫燃烧室容积；气缸工作容积Vh：活塞从上止点移动到下止点，所扫过的空间容积；Vh=（∏.D2/4）.S.106（升）；D单位为mm.气缸总容积Va：活塞位于下止点位置时，气缸内的容积；Va=Vc+Vh压缩比：活塞从下止点移动到上止点时，气体在汽缸内被压缩的程度，即气缸总容积与燃烧室容积的比值；一般柴油机压缩比为12—20；表示气缸内的气体完成总排量：多缸柴油机所有气缸工作容积之和；指示功Wi:一个工作循环时对活塞所作的功。
:表示在每个工作循环中，单位气缸工作容积所作的指示功平均指示压力pmi，单位为Pa或(N/m2)。
Wi表示单位时间内所作的指示功，单位为kW。
指示功率Pi:指示燃油消耗率[单位为g/(kW·h)]表示单位指示功的耗指示燃油消耗率gei:油量，以指示功率每千瓦小时的耗油量表示。
有效功率P从内燃机输出轴上所获得的功率，称为有效功率(单位为kW)。
S:15分钟功率：在标准环境条件下，内燃机连续运行15分钟的最大有效功率； 1小时功率：在标准环境条件下，内燃机连续运转l 小时的最大有效功率； 12小时功率：在标难环境条件下，内燃机连续运行12小时的最大有效功率； 持续功率：在标准环境[大气压力0.1MPa，环境温度298K(陆用内燃机)、318K(船用内燃机)]条件下内燃机以标定转速允许长期连续运行的最大有效功率。
速度特性：保持供油量不变的情况下，柴油机的性能参数转速变化的关系；供油量保持最大时的速度特性称为全负荷速度特性，又叫做外特性；选择车用和工程机械用柴油机时，着重考虑外特性。
调速特性：将调速手柄固定在某一位置不动，由调速器自动控制喷油泵齿条的移动，使负荷由零逐渐变到最大，此时柴油机扭矩和功率等参数与转速的变化关系；一般将调速手柄固定在最大功率位置。
螺旋桨特性：Ne=An3 Me=Bn2式中，比例系数A、B取决于螺旋桨结构、船的航速和水的密度等因素；当发动机按螺旋桨特性工作时，超速3﹪，功率就增加10﹪。
船用柴油机的工作原理按照一定规律，不断地将柴油和空气送入气缸，柴油在气缸内着火燃烧，放出热能，高温高压的燃气推动活塞作功，将热能转化成机械能。
二冲程柴油机的工作原理通过活塞的两个冲程完成一个工作循环的柴油机称为二冲程柴油机，油机完成一个工作循环曲轴只转一圈，与四冲程柴油机相比，它提高了作功能力，在具体结构及工作原理方面也存在较大差异。
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。
并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。
图是二冲程柴油机工作原理图。
扫气泵附设在柴油机的一侧，它的转子由柴油机带动。
空气从泵的吸口吸入，经压缩后排出，储存在具有较大容积的扫气箱中，并在其中保持一定的压力。
四冲程柴油机的工作原理四冲程柴油机的工作是由吸气、压缩、做功、和排气四个过程来完成的，这四个过程构成了一个工作循环。
第一冲程——吸气活塞由上止点移动到下止点，即曲轴的曲柄内0°转到180°(活塞位于第一冲程上止点时，曲轴的曲柄位置定为0°)。
在这个冲程中，进气门打开，新鲜空气被吸入气缸。
第二冲程——压缩活塞由下止点移动到上止点，即曲柄由180°转到360°。
在这个冲程中，气缸内的气体被压缩;第三冲程——做功活塞再由上止点移动到下止点，即曲柄由360°转到540°。
在这个冲程中燃气膨胀做功，所以又称为工作冲程或做功冲程。
第四冲程——排气活塞再由下止点移动到上止点，即曲柄由540°转到720°。
在这个冲程中排气门打开，燃烧后的废气经排气门排出气缸。
中国船用柴油机行业发行业发展现状1994 年以来我国船用柴油机发展严重滞后。
据日本赤岩昭滋先生统计，在1982-2001 年20年间中国船厂建造的2664 艘、1692.6 万总吨船舶，共装用柴油主机3691 台、853.6 万千瓦，其中国产主机1851台、568.1万千瓦，进口主机1503 台、259.5 万千瓦，制造国不明的主机337台、26.0万千瓦，按台数计，国产主机占50%，进口主机占41%，按功率计，国产主机占67%，进口主机占30%。
统计数据来源于或依赖于日本赤岩昭滋先生的统计，也从另一个侧面反映了一个严峻现实，过去20 多年关心我国船舶配套业（尤其是船用柴油机）发展的本土专家和学者实在太少了。
我国船用柴油机发展关系到国家重大的政治与经济安全战略，其近年来的发展严重滞后的现状已引起各方面的重视。
2003 年以来，中央领导同志十分重视并充分肯定了船舶工业在国民经济发展中的积极作用，尤其是2004 年宏观调控的背景下对船舶工业更快、更大发展寄予殷切期望。
在这种背景下，我们认为，我国船用柴油机工业已经具备跨越式发展的基础和各种有利条件，未来十五年中我国船用柴油机制造业将极有可能雄居世界第一。
也许由于世界造船业持续景气，中国造船业称雄世界可能并不需要那么长的时间。