[原创] 我设计的A型二冲程船用柴油机

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/27 14:31:00


发动机的特点可认为是将两台相同的发动机合二为一,左右两个缸连体,共用一个燃烧室,两列汽缸呈A字型排列,两个主轴飞轮啮合,并排两个曲轴箱相连,两个活塞上下同步,其中一个汽缸上只有扫气孔,另一个汽缸只有排气孔,扫气路线为倒“V”。
该发动机具有结构简单、重心低、运转平稳,扫气效率高等优点。左右加上减速齿轮,适合双桨驱动的小型舰艇。


补充内容 (2014-2-16 18:01):
按照内燃机原理,排量一定,冲程越长、燃气膨胀越充分,效率越高,所以很多船用柴油机冲径比超过3,效率高达50%以上,但这样的发动机体积过于庞大,降低燃油和武器的携带量,重心高压仓效果不好,转速也很低,机动性不佳,不适合军用船舶,采用A字结构正是将一个长行程气缸,一分为二,这样既保证了长行程的燃气膨胀充分,效率高的特点,同时缩小体积,降低重心提高转速,以达到舰船动力的要求。

补充内容 (2014-2-16 18:04):
另外,此型发动机成本较低,制造周期短,战时可大量生产,以满足战备需要

补充内容 (2014-12-1 13:27):
也可以理解为将一组长冲程发动机从中间一分为二,这样原来的低速发动机就变成中速发动机

发动机的特点可认为是将两台相同的发动机合二为一,左右两个缸连体,共用一个燃烧室,两列汽缸呈A字型排列,两个主轴飞轮啮合,并排两个曲轴箱相连,两个活塞上下同步,其中一个汽缸上只有扫气孔,另一个汽缸只有排气孔,扫气路线为倒“V”。
该发动机具有结构简单、重心低、运转平稳,扫气效率高等优点。左右加上减速齿轮,适合双桨驱动的小型舰艇。

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补充内容 (2014-2-16 18:01):
按照内燃机原理,排量一定,冲程越长、燃气膨胀越充分,效率越高,所以很多船用柴油机冲径比超过3,效率高达50%以上,但这样的发动机体积过于庞大,降低燃油和武器的携带量,重心高压仓效果不好,转速也很低,机动性不佳,不适合军用船舶,采用A字结构正是将一个长行程气缸,一分为二,这样既保证了长行程的燃气膨胀充分,效率高的特点,同时缩小体积,降低重心提高转速,以达到舰船动力的要求。

补充内容 (2014-2-16 18:04):
另外,此型发动机成本较低,制造周期短,战时可大量生产,以满足战备需要

补充内容 (2014-12-1 13:27):
也可以理解为将一组长冲程发动机从中间一分为二,这样原来的低速发动机就变成中速发动机
表示不理解!


难道是把OPOC发动机对折了?
两个飞轮之间还要靠正时齿轮的吧?
有一个问题是:两台机推动一根轴还嫌不够,一台机推两根轴?转速还一样?
这个发动机的妙处是压缩比很大的条件下,活塞的行程不长,一定的转速下活塞速度比较慢,没有那么粗暴

难道是把OPOC发动机对折了?
两个飞轮之间还要靠正时齿轮的吧?
有一个问题是:两台机推动一根轴还嫌不够,一台机推两根轴?转速还一样?
这个发动机的妙处是压缩比很大的条件下,活塞的行程不长,一定的转速下活塞速度比较慢,没有那么粗暴


2根曲轴啊,呵呵,船东会跟你拼命的

2根曲轴啊,呵呵,船东会跟你拼命的


柴油机跟汽油机不一样的地方在于汽油机吸进去的是预混合好的燃料和空气混合体,柴油机吸进去的是纯空气,柴油是喷进活塞顶的燃烧室然后再混合和燃烧

楼主,依你设计的燃烧室造型,这个喷油嘴我不知道该怎么设计才能配合你的燃烧室,而且你的这个设计散热结构很难整啊
本身直列6缸柴油机机就有很好的平衡性,一条曲轴也就够用了,你设计了两根曲轴完全是徒增复杂性,要驱动双桨更好的方式是变速箱
你这个设计相对直列发动机不仅没有任何优点,反而徒增复杂性,可靠性也不行,还增加了重量和体积
普通的直列发动机完全可以做到比你更好的效率寿命,体积重量也比你轻,结构比你简单

柴油机跟汽油机不一样的地方在于汽油机吸进去的是预混合好的燃料和空气混合体,柴油机吸进去的是纯空气,柴油是喷进活塞顶的燃烧室然后再混合和燃烧

楼主,依你设计的燃烧室造型,这个喷油嘴我不知道该怎么设计才能配合你的燃烧室,而且你的这个设计散热结构很难整啊
本身直列6缸柴油机机就有很好的平衡性,一条曲轴也就够用了,你设计了两根曲轴完全是徒增复杂性,要驱动双桨更好的方式是变速箱
你这个设计相对直列发动机不仅没有任何优点,反而徒增复杂性,可靠性也不行,还增加了重量和体积
普通的直列发动机完全可以做到比你更好的效率寿命,体积重量也比你轻,结构比你简单

dance636 发表于 2012-3-6 15:29
2根曲轴啊,呵呵,船东会跟你拼命的


两根轴驱动两个桨很正常啊!相当于把两个相同的发动机变成一个,平衡性绝对好于单个。一个发动机平衡是要靠配重的,而且是在特定转速下。柴油公交车怠速时抖的厉害就是这个道理
dance636 发表于 2012-3-6 15:29
2根曲轴啊,呵呵,船东会跟你拼命的


两根轴驱动两个桨很正常啊!相当于把两个相同的发动机变成一个,平衡性绝对好于单个。一个发动机平衡是要靠配重的,而且是在特定转速下。柴油公交车怠速时抖的厉害就是这个道理
发动机爱好者 发表于 2012-3-6 16:59
两根轴驱动两个桨很正常啊!相当于把两个相同的发动机变成一个,平衡性绝对好于单个。一个发动机平衡是要 ...
单纯解决燃烧震动可以通过曲轴夹角来实现,且不论别的,曲轴价值占柴油机造价的百分比是多少?2根曲轴的价值能否完全利用?
“其中一个汽缸上只有扫气孔,另一个汽缸只有排气孔”----先做下流体分析和热平衡分析,先从原理上解决了咱们再深入。
科学很严谨,呵呵
这个发动机的燃烧室是圆形的吗?两个活塞共用的话,应该是带两个半圆的矩形吧。





燃烧室为两缸顶部连接部分,从顶部向裆部喷油,因为那里腹背受热,容易压燃 活塞顶是平的,以保证足够大的压缩比
为什么总有人看不出这是把两个直列发动机合成一个了呢 舰船大多双桨,没听说一个桨工作,另一个歇着的,所以用这种发动机很合适。螺旋桨要变速?我还没听说过,难道舰船还要爬浪?调桨距都不行了
天才也!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
看到两冲程就可以直接否定了,经济性太差!
二冲程的柴油机 ?
请先搞清楚柴油机的工作原理先啦
四冲程原理:
1.吸气压缩,
2.压缩空气(到端点时高压油泵喷入柴油),
3.柴油在压缩空气里彭胀做功,
4.把作功后的废气排出
明怡 发表于 2012-3-6 21:55
二冲程的柴油机 ?
请先搞清楚柴油机的工作原理先啦
四冲程原理:
二冲程柴油机的两个冲程:
燃料燃烧所产生的压力驱动活塞向下运动。这就是动力冲程。
当活塞接近冲程底端时,所有的排气门都打开。废气排出缸体,气压降低。 当活塞到达行程底端时,就打开了进气口。受压空气填充气缸,并排出剩余废气。 关闭排气门,活塞上移,重新关闭进气口并且压缩新充入的空气。这就是压缩冲程。
这个不就是一个有两根轴的单汽缸发动机吗?

车永学 发表于 2012-3-6 15:23
难道是把OPOC发动机对折了?
两个飞轮之间还要靠正时齿轮的吧?
有一个问题是:两台机推动一根轴还嫌不够 ...


有一个问题是:两台机推动一根轴还嫌不够,一台机推两根轴?转速还一样?
这个问题关键看排量和功率,跟几台发动机无关。大型船用二冲程发动机汽缸数可按需要增减的。转速肯定一样,不然会跑偏的,拐弯时双桨螺距不同,推力也就不一样了,这和涡桨发动机道理是一样的。
他的优点还有配气机构简单,直列式二冲程船用柴油机,汽缸壁上只有扫气孔,由罗茨泵泵气,排气阀在缸盖上由专门机构控制,比较复杂,扫气路线短而直,部分新鲜空气有可能直接从排气阀流出,造成泵气损失,我设计的进、排气口分别由两个同步的活塞控制,结构简单,扫气路线长而曲折,泵气损失少
车永学 发表于 2012-3-6 15:23
难道是把OPOC发动机对折了?
两个飞轮之间还要靠正时齿轮的吧?
有一个问题是:两台机推动一根轴还嫌不够 ...


有一个问题是:两台机推动一根轴还嫌不够,一台机推两根轴?转速还一样?
这个问题关键看排量和功率,跟几台发动机无关。大型船用二冲程发动机汽缸数可按需要增减的。转速肯定一样,不然会跑偏的,拐弯时双桨螺距不同,推力也就不一样了,这和涡桨发动机道理是一样的。
他的优点还有配气机构简单,直列式二冲程船用柴油机,汽缸壁上只有扫气孔,由罗茨泵泵气,排气阀在缸盖上由专门机构控制,比较复杂,扫气路线短而直,部分新鲜空气有可能直接从排气阀流出,造成泵气损失,我设计的进、排气口分别由两个同步的活塞控制,结构简单,扫气路线长而曲折,泵气损失少
发动机爱好者 发表于 2012-3-7 09:47
有一个问题是:两台机推动一根轴还嫌不够,一台机推两根轴?转速还一样?
这个问题关键看排量和功率, ...
好像投了产的OPOC都是两冲程的:菲尔班克斯,幽默,耐皮尔都是OPOC的两冲程发动机,有的用的潜艇上,有的用的船上,现在还在用的是乌克兰的6TD系列,用在坦克上
你这个发动机和这些OPOC都很像,无非是从中间对折了,这样OPOC的低振动的优势就没有了,因为OPOC两个活塞对象运动,振动冲量大部分相互低效了
另外还是有疑虑:两个桨轴靠那么近,桨盘直径就要很小才行,要不用外向联轴器做成外八字岔开
船上的发动机做成直列、立式,而少用V、A构型,是不是还有个考虑是减少舱盖孔的面积,减少削弱甲板?

车永学 发表于 2012-3-7 10:11
好像投了产的OPOC都是两冲程的:菲尔班克斯,幽默,耐皮尔都是OPOC的两冲程发动机,有的用的潜艇上,有的 ...


我的两个相位相反的主轴同步对转,也能达到较理想的平衡,和盖茨看重的OPOC发动机相比,曲折扫气泵气损失小,效率高,另外卧式汽缸机油消耗也大。其实它的连杆长度不一样,也很难做到完全平衡


船上的发动机做成直列、立式,是因为发动机以单缸为单位模块化了,这种形势好搭配。我的则以双缸为单位模块化了。
车永学 发表于 2012-3-7 10:11
好像投了产的OPOC都是两冲程的:菲尔班克斯,幽默,耐皮尔都是OPOC的两冲程发动机,有的用的潜艇上,有的 ...


我的两个相位相反的主轴同步对转,也能达到较理想的平衡,和盖茨看重的OPOC发动机相比,曲折扫气泵气损失小,效率高,另外卧式汽缸机油消耗也大。其实它的连杆长度不一样,也很难做到完全平衡

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2012-3-7 10:54 上传



船上的发动机做成直列、立式,是因为发动机以单缸为单位模块化了,这种形势好搭配。我的则以双缸为单位模块化了。
扫汽有难度,2缸的热力参数很难一致,燃烧室的面积容积比可能比正常的要大些,影响热效率。
船用柴油机追求的是高效率,对体积,结构等倒是次要的。气门机构在技术、寿命和可靠性上都不是问题。
你这个很难保证两缸的燃烧情况一致,这样的话两轴的输出功率是不一样的
另外,废气恐怕不怎么派得干净哦
船用柴油机追求的是高效率,对体积,结构等倒是次要的。气门机构在技术、寿命和可靠性上都不是问题。
军舰必须要考虑质量和体积,特别是横向和高度尺寸,否则很难装进狭长的军舰里。军舰采用高速柴油机,对效率的要求倒还是其次,当然也不能太低。
两个活塞间连通,且发动机转速较低,大功率高速柴油机也就一两百转每分,工作时压力基本处处相等,两轴的输出功率不一样的现象应该很有限。
如果用罗茨泵扫气,废气会排除的比较干净。
你这样不是很科学,两个主轴飞轮啮合时候已经浪费了很多无用功了,而且还得俩曲轴,
芷蓝 发表于 2012-3-11 16:48
你这样不是很科学,两个主轴飞轮啮合时候已经浪费了很多无用功了,而且还得俩曲轴,
为什么总有人看不出这是把两个直列发动机合成一个了呢?舰船大多双轴双桨,不正好能匹配吗?
发动机爱好者 发表于 2012-3-11 17:05
为什么总有人看不出这是把两个直列发动机合成一个了呢?舰船大多双轴双桨,不正好能匹配吗?
你这样的造成了 机体庞大,还不如增加曲轴长度跟增加钢桶数量
别提你的二冲程发动机了。毛子老早老早就实际生产使用过。当时是对置活塞式二冲程柴油机。问题一大堆,理论上二冲程柴油机是四冲程柴油机功率的一倍,但实际上却是实现不了的。二冲程柴油机问题多多,燃烧不好,传动复杂,保持上下曲轴同步的垂直传动系统也是个大麻烦。
芷蓝 发表于 2012-3-11 17:15
你这样的造成了 机体庞大,还不如增加曲轴长度跟增加钢桶数量
它只会比两个同样缸数的发动机轻、小。你不要拿一对一,而是要二对一,这样才有可比性
明怡 发表于 2012-3-6 21:55
二冲程的柴油机 ?
请先搞清楚柴油机的工作原理先啦
四冲程原理:
你别大惊小怪,真有2冲程的柴油机,而且实用过的,只是效果确实不好。
你别大惊小怪,真有2冲程的柴油机,而且实用过的,只是效果确实不好。
大功率低速机基本以二冲程为主。而且效率最高能做到五十多。只是由于二冲程进排气大部分靠缸套上的气孔(只有直流扫气方式的设置排气阀),所以用十字头来减少连杆左右摆幅。
可以认为是对置2冲程发动机的一种演化,有一定的想法。最好进行工作过程仿真,把气动热力参数定性(定量)分析一下,看有无研究的价值。
2012-3-12 11:17 上传


对于内燃机而言,一般认为冲径比越大,膨胀越完全,效率也越高,大连出的苏尔寿低速柴油机采用单活塞,冲径比超过3,耗油量接近100g/hp*hour,热效率正如材与非材同学所说超过50%,是其他任何形式的发动机所无法比拟的。我设计的相当于把他的汽缸对折,不仅降低高度,还可以象车永学同学说的那样,将发动机转速提高一倍,且有相近的热效率,这对舰艇用柴油机机动性和续航能力来说是很诱人
A型分别独立,启动的同步性不好弄吧。
两个飞轮是常啮合地,必须确保同步
真叶公 发表于 2012-3-11 17:25
别提你的二冲程发动机了。毛子老早老早就实际生产使用过。当时是对置活塞式二冲程柴油机。问题一大堆,理论 ...
对置活塞式二冲程柴油机,曲轴相距较远,因而体积庞大,传动复杂,保持上下曲轴同步的垂直传动系统也是个大麻烦。A字结构恰恰是解决这一问题的方案。
按照内燃机原理,排量一定,冲程越长、燃气膨胀越充分,效率越高,所以很多船用柴油机冲径比超过3,效率高达50%以上,但这样的发动机体积过于庞大,降低燃油和武器的携带量,重心高压仓效果不好,转速也很低,机动性不佳,不适合军用船舶,采用A字结构正是将一个长行程气缸,一分为二,这样既保证了长行程的燃气膨胀充分,效率高的特点,同时缩小体积,降低重心提高转速,以达到舰船动力的要求。
把舰艇改成蹦蹦艇了
几个输出轴啊?
活塞发动机差不多发展到极致了吧,只能在细节上改进,不能从结构原理上突破了
敢问一句你的专业是?顶楼上的,两根曲轴船东真的会跟你拼命的跟你
敢问一句你的专业是?顶楼上的,两根曲轴船东真的会跟你拼命的跟你
船用双轴配双浆很正常啊
楼主的异想天开不但表现在轻兵器上,连发动机也搞上了。
junkers 发表于 2012-3-10 19:30
扫汽有难度,2缸的热力参数很难一致,燃烧室的面积容积比可能比正常的要大些,影响热效率。
冷却水可以从排气口一侧入,经缸盖后从扫气口一侧出,以保证两缸温差最小。此种发动机冲径比非常大(超过3),在保证一定压缩比的前提下(船用柴油发动机压缩比较小),燃烧室比较大