柴油機(jī)的功率有高有低，而世界功率最大的柴油機(jī)叫什么呢?下面就和小編一起去了解下吧!

　　世界功率最大的柴油機(jī)。

　　世界首臺14缸低速船用柴油機(jī)，這是瓦錫蘭柴油機(jī)公司研制的目前世界上最大功率的低速船用柴油機(jī)，也是世界上最大柴油機(jī)之一。該機(jī)的成功建造實(shí)現(xiàn)了船用推進(jìn)器的重大突破。

　　據(jù)介紹，傳統(tǒng)的低速船用柴油機(jī)最多只有12個缸。近年來，隨著船舶日益大型化，船東提出需要更大功率的柴油機(jī)。瓦錫蘭公司提出了利用13缸和14缸機(jī)將功率增大到 80080千瓦的方案，推出了在RTA96C柴油機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的12缸RT-flex96C柴油機(jī)的改進(jìn)型14缸RT-flex96C柴油機(jī)。

　　14缸機(jī)采用了完善的 RT-flex共軌技術(shù)，提高了剛性,降低了結(jié)構(gòu)應(yīng)力，具有良好的可靠性、安全性和耐久性，且具有比同類機(jī)型維護(hù)更方便的優(yōu)點(diǎn)。到目前為止，全球投入使用和已承接訂單的 RT-flex96C 和 RTA96C柴油機(jī)已達(dá)300多臺。

　　柴油發(fā)動機(jī)是燃燒柴油來獲取能量釋放的發(fā)動機(jī)。它是由德國發(fā)明家魯?shù)婪?middot;狄塞爾(RudolfDiesel)于1892年發(fā)明的，為了紀(jì)念這位發(fā)明家，柴油就是用他的姓Diesel來表示，而柴油發(fā)動機(jī)也稱為狄塞爾發(fā)動機(jī)。柴油發(fā)動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是功率大、經(jīng)濟(jì)性能好。柴油發(fā)動機(jī)工作時進(jìn)入氣缸的是空氣，氣缸中的空氣壓縮到終點(diǎn)時，溫度在500-700oC，壓力40—50個大氣壓。

　　1 機(jī)器簡介

　　柴油發(fā)動機(jī)的工作過程與汽油發(fā)動機(jī)有許多相同的地方，每個工作循環(huán)也經(jīng)歷進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個行程。但由于柴油機(jī)用的燃料是柴油，其粘度比汽油大，不易蒸發(fā)，而其自燃溫度卻較汽油低，因此可燃混合氣的形成及點(diǎn)火方式都與汽油機(jī)不同。不同之處主要是，柴油發(fā)動機(jī)氣缸中的混合氣是壓燃的，而不是點(diǎn)燃的。柴油發(fā)動機(jī)工作時進(jìn)入氣缸的是空氣，氣缸中的空氣壓縮到終點(diǎn)時，溫度可達(dá)500-700℃，壓力可達(dá)40—50個大氣壓?；钊咏现裹c(diǎn)時，供油系統(tǒng)的噴油嘴以極高的壓力在極短的時間內(nèi)向氣缸燃燒室噴射燃油，柴油形成細(xì)微的油粒，與高壓高溫的空氣混合，可燃混合氣自行燃燒，猛烈膨脹，產(chǎn)生爆發(fā)力，推動活塞下行做功，此時的溫度可達(dá)1900-2000℃，壓力可達(dá)60-100個大氣壓，產(chǎn)生的功率很大，所以柴油發(fā)動機(jī)廣泛的應(yīng)用于大型柴油設(shè)備上。

　　2 機(jī)器特點(diǎn)

　　傳統(tǒng)柴油發(fā)動機(jī)的特點(diǎn)：熱效率和經(jīng)濟(jì)性較好，柴油機(jī)采用壓縮空氣的辦法來提高空氣溫度，使空氣溫度超過柴油的自燃點(diǎn)，這時再噴入柴油、柴油噴霧和空氣混合的同時自己點(diǎn)火燃燒。因此，柴油發(fā)動機(jī)無需點(diǎn)火系統(tǒng)。同時，柴油機(jī)的供油系統(tǒng)也相對簡單，因此柴油發(fā)動機(jī)的可靠性要比汽油發(fā)動機(jī)的好。由于不受爆燃的限制以及柴油自燃的需要，柴油機(jī)壓縮比很高。熱效率和經(jīng)濟(jì)性都要好于汽油機(jī)，同時在相同功率的情況下，柴油機(jī)的扭矩大，最大功率時的轉(zhuǎn)速低，適合于載貨汽車的使用。

　　但柴油機(jī)由于工作壓力大，要求各有關(guān)零件具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度，所以柴油機(jī)比較笨重，體積較大;柴油機(jī)的噴油泵與噴嘴制造精度要求高，所以成本較高;另外，柴油機(jī)工作粗暴，振動噪聲大;柴油不易蒸發(fā)，冬季冷車時起動困難。 由于上述特點(diǎn)，以前柴油發(fā)動機(jī)一般用于大、中型載重貨車上。小型高速柴油發(fā)動機(jī)的新發(fā)展：排放已經(jīng)達(dá)到歐洲III號的標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)上，柴油發(fā)動機(jī)由于比較笨重，升功率指標(biāo)不如汽油機(jī)(轉(zhuǎn)速較低)，噪聲、振動較高，炭煙與顆粒(PM)排放比較嚴(yán)重，所以一直以來很少受到轎車的青睞。特別是小型高速柴油發(fā)動機(jī)的新發(fā)展，一批先進(jìn)的技術(shù)，例如電控直噴、共軌、渦輪增壓、中冷等技術(shù)得以在小型柴油發(fā)動機(jī)上應(yīng)用，使原來柴油發(fā)動機(jī)存在的缺點(diǎn)得到了較好的解決，而柴油機(jī)在節(jié)能與CO2排放方面的優(yōu)勢，則是包括汽油機(jī)在內(nèi)的所有熱力發(fā)動機(jī)無法取代的，成為“綠色發(fā)動機(jī)”，

　　3 機(jī)器發(fā)明

　　柴油用英文表示為Diesel，這是為了紀(jì)念柴油發(fā)動機(jī)的發(fā)明者――魯?shù)婪?middot;狄塞爾(RudolfDiesel)。

　　狄塞爾生于1858年，德國人，畢業(yè)于慕尼黑工業(yè)大學(xué)。1879年，狄塞爾大學(xué)畢業(yè)，當(dāng)上了一名冷藏專業(yè)工程師。在工作中狄塞爾深感當(dāng)時的蒸氣機(jī)效率極低，萌發(fā)了設(shè)計(jì)新型發(fā)動機(jī)的念頭。在積蓄了一些資金后，狄塞爾辭去了制冷工程師的職務(wù)，自己開辦了一家發(fā)動機(jī)實(shí)驗(yàn)室。

　　針對蒸汽機(jī)效率低的弱點(diǎn)，狄塞爾專注于開發(fā)高效率的內(nèi)燃機(jī)。19世紀(jì)末，石油產(chǎn)品在歐洲極為罕見，于是狄塞爾決定選用植物油來解決機(jī)器的燃料問題(他用于實(shí)驗(yàn)的是花生油)。因?yàn)橹参镉忘c(diǎn)火性能不佳，無法套用奧托內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu)。狄塞爾決定另起爐灶，提高內(nèi)燃機(jī)的壓縮比，利用壓縮產(chǎn)生的高溫高壓點(diǎn)燃油料。后來，這種壓燃式發(fā)動機(jī)循環(huán)便被稱為狄塞爾循環(huán)。

　　像所有偉大的發(fā)明家一樣，狄塞爾的前進(jìn)道路上困難重重。實(shí)驗(yàn)證明，植物油燃燒不穩(wěn)定，成本也太高，難以承擔(dān)狄塞爾的“重任”。好在當(dāng)時石油制品在歐洲逐漸普及，狄塞爾選擇了本來用于取暖的重餾分燃油———柴油作為機(jī)器的燃料。壓燃式發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度始終是個難題。一次實(shí)驗(yàn)中，汽缸上的零件象炮彈碎片一樣四處飛散，差點(diǎn)兒造成人員傷亡。實(shí)驗(yàn)不順利，狄塞爾的資金也漸漸耗盡。他不得不回到制冷機(jī)工廠謀生。但狄塞爾沒有向困難屈服，他利用業(yè)余時間繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，一步步完善自己的機(jī)器。

　　1892年，狄塞爾終于研發(fā)出一臺實(shí)用的柴油動力壓燃式發(fā)動機(jī)。這種發(fā)動機(jī)功率大，油耗低，可使用劣質(zhì)燃油，顯示出輝煌的發(fā)展前景。狄塞爾隨即投入到柴油機(jī)生產(chǎn)的商業(yè)冒險(xiǎn)中。不幸的是，作為優(yōu)秀的工程師，狄塞爾缺乏商業(yè)頭腦。他在經(jīng)濟(jì)上漸漸陷入困境。1913年狄塞爾已處于破產(chǎn)的邊緣。這一年夏天，狄塞爾在乘坐英吉利海峽的渡輪時，突然失蹤，據(jù)認(rèn)為是投海自殺。但狄塞爾發(fā)明的柴油機(jī)，在汽車、船舶和整個工業(yè)領(lǐng)域得到越來越廣泛的發(fā)展。

　　1976年，德國大眾首先在高爾夫轎車上采用柴油發(fā)動機(jī);

　　1989年，德國大眾高爾夫柴油車獲得“低排放車”的稱號。同年大眾從Fiat的研發(fā)機(jī)構(gòu)獲得部分技術(shù)，制造出第一臺帶有增壓、直噴技術(shù)的5缸發(fā)動機(jī)R5 TDI，這臺發(fā)動機(jī)被放在奧迪100車型上試用。

　　1990年，德國大眾正式推出增壓、直噴系列柴油機(jī)TDI，從此德國大眾在柴油動力技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用上一直走在世界的前沿;

　　1993年，開發(fā)出4缸渦輪增壓直噴柴油發(fā)動機(jī)(TDI);

　　1995年，開發(fā)出自然吸氣式直噴(SDI)柴油發(fā)動機(jī);

　　1995年，開發(fā)出變截面渦輪增壓器VGT;

　　1998年，開發(fā)出泵噴嘴(Pumpe Düse)技術(shù);

　　1999年，開發(fā)出百公里油耗3升的路波轎車柴油動力。而一升級柴油動力轎車的出世創(chuàng)造了百公里油耗0.99升的記錄，成為世界上最省油的轎車。發(fā)動機(jī)采用鋁制自然吸氣式單缸柴油機(jī)，采用了先進(jìn)的高壓直接噴射技術(shù)，排量為0.3升;

　　2002年，一汽-大眾率先將捷達(dá)SDI轎車投放中國市場;

　　2004年，一汽-大眾引入TDI技術(shù)。

　　4 發(fā)展前景

　　柴油發(fā)動機(jī)應(yīng)用廣泛，處在所屬產(chǎn)業(yè)鏈的相對核心的位置。在過去十多年的發(fā)展中，柴油發(fā)動機(jī)生產(chǎn)業(yè)形成了一系列的配套企業(yè)，很多的柴油發(fā)動機(jī)企業(yè)更多充當(dāng)了總承裝配者的角色，而柴油發(fā)動機(jī)的一些關(guān)鍵的零部件：曲柄連桿、活塞、氣缸套、凸輪已交由專業(yè)公司生產(chǎn)。專業(yè)化分工使得柴油發(fā)動機(jī)廠商能更加集中自身的優(yōu)勢，專注于柴油發(fā)動機(jī)的設(shè)計(jì)的和制造。

　　柴油發(fā)動機(jī)主要用于最終配套產(chǎn)品，比如大功率高速柴油機(jī)主要配套重型汽車、大型客車、工程機(jī)械、船舶、發(fā)電機(jī)組等。因此，柴油機(jī)行業(yè)的發(fā)展在很大程度上取決于相關(guān)終端產(chǎn)品市場情況。

　　在農(nóng)用柴油機(jī)領(lǐng)域，發(fā)展中國家的市場增長將彌補(bǔ)發(fā)達(dá)國家的市場滑落，全球人口的快速增長，以及老舊設(shè)備的更新?lián)Q代都對農(nóng)業(yè)機(jī)械有較大需求，全球農(nóng)用柴油機(jī)市場將呈現(xiàn)高速增長。在航空發(fā)動機(jī)領(lǐng)域，發(fā)動機(jī)產(chǎn)業(yè)是航空工業(yè)的核心細(xì)分子行業(yè)，未來發(fā)展前景非常廣闊。綜合以上對各領(lǐng)域的分析，我們認(rèn)為，全球柴油發(fā)動機(jī)將保持8%的速度穩(wěn)步向前發(fā)展。

　　5 工作原理

　　柴油發(fā)動機(jī)的工作過程其實(shí)跟汽油發(fā)動機(jī)一樣的，每個工作循環(huán)也經(jīng)歷進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個行程。

　　柴油機(jī)在進(jìn)氣行程中吸入的是純空氣。在壓縮行程接近終了時，柴油經(jīng)噴油泵將油壓提高到10MPa以上，通過噴油器噴入氣缸，在很短時間內(nèi)與壓縮后的高溫空氣混合，形成可燃混合氣。由于柴油機(jī)壓縮比高(一般為16-22)，所以壓縮終了時氣缸內(nèi)空氣壓力可達(dá)3.5-4.5MPa，同時溫度高達(dá)750-1000K(而汽油機(jī)在此時的混合氣壓力會為0.6-1.2MPa，溫度達(dá)600-700K)，大大超過柴油的自燃溫度。因此柴油在噴入氣缸后，在很短時間內(nèi)與空氣混合后便立即自行發(fā)火燃燒。氣缸內(nèi)的氣壓急速上升到6-9MPa，溫度也升到2000-2500K。在高壓氣體推動下，活塞向下運(yùn)動并帶動曲軸旋轉(zhuǎn)而作功，廢氣同樣經(jīng)排氣管排入大氣中。

　　普通柴油機(jī)的是由發(fā)動機(jī)凸輪軸驅(qū)動，借助于高壓油泵將柴油輸送到各缸燃油室。這種供油方式要隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的變化而變化，做不到各種轉(zhuǎn)速下的最佳供油量。

　　共軌噴射式供油系統(tǒng)由高壓油泵、公共供油管、噴油器、電控單元(ECU)和一些管道壓力傳感器組成，系統(tǒng)中的每一個噴油器通過各自的高壓油管與公共供油管相連，公共供油管對噴油器起到液力蓄壓作用。工作時，高壓油泵以高壓將燃油輸送到公共供油管，高壓油泵、壓力傳感器和ECU組成閉環(huán)工作，對公共供油管內(nèi)的油壓實(shí)現(xiàn)精確控制，徹底改變了供油壓力隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化的現(xiàn)象。其主要特點(diǎn)有以下三個方面：

　　1.噴油正時與燃油計(jì)量完全分開，噴油壓力和噴油過程由ECU適時控制。

　　2.可依據(jù)發(fā)動機(jī)工作狀況去調(diào)整各缸噴油壓力，噴油始點(diǎn)、持續(xù)時間，從而追求噴油的最佳控制點(diǎn)。

　　3.能實(shí)現(xiàn)很高的噴油壓力，并能實(shí)現(xiàn)柴油的預(yù)噴射。

　　相比起汽油機(jī)，柴油機(jī)具有燃油消耗率低(平均比汽油機(jī)低30%)，而且柴油價格較低，所以燃油經(jīng)濟(jì)性較好;同時柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速一般比汽油機(jī)來得低，扭距要比汽油機(jī)大，但其質(zhì)量大、工作時噪音大，制造和維護(hù)費(fèi)用高，同時排放也比汽油機(jī)差。但隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，柴油機(jī)的這些缺點(diǎn)正逐漸的被克服。

　　柴油機(jī)曲軸連桿機(jī)構(gòu)

　　工作條件：柴油機(jī)工作時，內(nèi)部曲柄連桿機(jī)構(gòu)直接與高溫高壓氣體接觸，曲軸的旋轉(zhuǎn)速度又很高，活塞往復(fù)運(yùn)動的線速度相當(dāng)大，同時與可燃混合氣和燃燒廢氣接觸，曲柄連桿機(jī)構(gòu)還受到化學(xué)腐蝕作用，并且潤滑困難?？梢姡B桿機(jī)構(gòu)的工作條件相當(dāng)惡劣，它要承受高溫、高壓、高速和化學(xué)腐蝕作用。

　　組成：曲柄連桿機(jī)構(gòu)的主要零件可以分為三組，機(jī)體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組。

　　功用：曲柄連桿機(jī)構(gòu)是柴油機(jī)實(shí)現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換的傳動機(jī)構(gòu)，用來傳遞力和改變運(yùn)動方式。工作中，曲柄連桿機(jī)構(gòu)在作功行程中把活塞的往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，對外輸出動力，而在其他三個行程中，即進(jìn)氣、壓縮、排氣行程中又把曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變成活塞的往復(fù)直線運(yùn)動?？偟膩碚f曲柄連桿機(jī)構(gòu)是發(fā)動機(jī)借以產(chǎn)生并傳遞動力的機(jī)構(gòu)。通過它把燃料燃燒后發(fā)出的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。

　　負(fù)荷特性

　　柴油機(jī)的負(fù)荷通常是指柴油機(jī)阻力矩的大小。由于平均有效壓力與扭矩成正比，所以常用平均有效壓力來表示負(fù)荷。柴油機(jī)的工況是由轉(zhuǎn)速和負(fù)荷共同決定的。所謂負(fù)荷特性是指柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不變時，其他主要性能參數(shù)(燃油消耗率ge、耗油量Gf和排氣溫度tr等)隨負(fù)荷而變化的關(guān)系。這時由于轉(zhuǎn)速是常數(shù)，所以有效功率可以用來作度量負(fù)荷。在發(fā)動機(jī)調(diào)試過程中，經(jīng)常用負(fù)荷特性作為其性能比較的標(biāo)準(zhǔn)。另外，負(fù)荷特性給出了在等速條件下，發(fā)動機(jī)的負(fù)荷與燃油消耗率的關(guān)系，因此，對負(fù)荷可以在很大范圍內(nèi)改變，而轉(zhuǎn)速基本維持不變的固定式發(fā)動機(jī)(如發(fā)電機(jī)組用發(fā)動機(jī))具有特殊的意義。如果從發(fā)動機(jī)上測出一系列不同轉(zhuǎn)速下的負(fù)荷特性曲線，則可選擇出固定式或運(yùn)輸式發(fā)動機(jī)的最經(jīng)濟(jì)工況。柴油機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中，充氣量變化不大，主要是通過改變每循環(huán)供油量來改變混合氣的濃度(即過量空氣系數(shù))，從而調(diào)節(jié)柴油機(jī)的負(fù)荷(稱為質(zhì)調(diào)節(jié)〉。換句話說，柴油機(jī)主要是通過改變噴油泵調(diào)節(jié)桿的位置，用增加或減少供油量的方法來改變負(fù)荷。圖是柴油機(jī)按負(fù)荷特性運(yùn)轉(zhuǎn)時一些參數(shù)隨負(fù)荷變化的一般規(guī)律。柴油機(jī)增加負(fù)荷就意味著增加每循環(huán)供油量，所以耗油量Gf隨負(fù)荷的增加而增加，而過量空氣系數(shù)a隨負(fù)荷的增加而減小;供油量多，放熱也多，使排氣溫度tr隨負(fù)荷的增加而升高。

　　在空負(fù)荷時，Ne=0，Pi=Pm，這時m= 0，所以ge為無窮大。隨著負(fù)荷的增加，m迅速上升，而ge反而下降。當(dāng)負(fù)荷增加到A點(diǎn)時，ge達(dá)到最小值。再繼續(xù)增加負(fù)荷，由于過量空氣系數(shù)a減小，混合氣形成和燃燒惡化，ge反而升高。

　　排氣煙度隨負(fù)荷的增加曲'增加，但在低負(fù)荷時增加緩慢，且低負(fù)荷時煙度很小，肉眼看不出，通常被認(rèn)為是排氣無煙。在離負(fù)荷時，煙度迅速增加.當(dāng)接近最大功率時，由于a減小，混合氣形成和燃燒惡化，燃燒不完全，排氣煙度急劇增加(圖中B點(diǎn))，此時燃油消耗率ge也迅速升髙。

　　活塞和汽缸蓋等機(jī)件的熱負(fù)荷也迅速増大。如果再繼續(xù)增加供油量，則柴油機(jī)排氣大量冒黑煙，功率反而下降，因此柴油機(jī)存在一個冒煙極限。為了保證柴油機(jī)安全可靠地運(yùn)行，不允許柴油機(jī)在冒煙極限下工作。

　　傳感器

　　美國德爾福宣布開發(fā)出了可更準(zhǔn)確檢測出機(jī)油狀態(tài)的柴油發(fā)動機(jī)機(jī)油傳感器。該傳感器通過檢測機(jī)油的狀態(tài)來確定機(jī)油更換時間，比根據(jù)行駛周期進(jìn)行推算，可大幅度延長更換機(jī)油和過濾器的時間間隔。新傳感器除測定原來的粘度和介電率外，還測定煤煙含量和燃料對機(jī)油的稀釋度，從而能更準(zhǔn)確地檢測出機(jī)油狀態(tài)。將于2009年開始面向卡車廠商量產(chǎn)。

　　由于柴油發(fā)動機(jī)引擎控制使用多個后噴射的情況增多，經(jīng)由活塞環(huán)摻入機(jī)油而稀釋機(jī)油的燃料量不斷增加，這樣很容易降低機(jī)油的潤滑性和粘度。另外，煤煙通過EGR(排氣再循環(huán))混入機(jī)油的量增加，導(dǎo)致添加劑效果降低、機(jī)油粘度升高。由于只測定粘度，容易受這兩個相反因素的影響，難以準(zhǔn)確掌握機(jī)油的惡化程度。

　　燃料對機(jī)油的稀釋度，可通過改進(jìn)過的粘度測定系統(tǒng)根據(jù)對流時間進(jìn)行測定。另一方面，煤煙的含有量可通過檢測出的介電率變化進(jìn)行推算。該傳感器可測定機(jī)油溫度和機(jī)油量，設(shè)想安裝于機(jī)油箱底殼或引擎體上，外形設(shè)計(jì)為小尺寸。

　　該傳感器除可用于商用卡車柴油發(fā)動機(jī)外，還可用于大型SUV和皮卡車等輕型車柴油發(fā)動機(jī)以及工業(yè)用柴油發(fā)動機(jī)等。