中国船用柴油机技术发展历程
中国船用柴油机技术发展历程
一、案例简介
本案例以科技含量高、技术复杂的船用柴油机为例，通过分析我国船用柴油机从主要依赖进口到技术引进再到部分自主研发的历程来阐述国际技术贸易对我国科技发展的影响。从我国船用柴油机依赖进口，在船用柴油机领域没有话语权完全任人宰割，到合理的利用技术贸易引进技术依靠自身的劳动力优势产生微弱的利益再到自己开发拥有自主知识产权的产品以在国际船用柴油机领域有一定的地位，我们将在这样的历程中看到国际技术贸易对我国的科技进步、国防建设以及在我国强国之路上的作用。
二、船用柴油机发展概述
1. 船舶柴油机的发展
1876年，德国人奥托(N.A.Otto)第一次提出了四冲程循环(即进气、压缩、膨胀、排气)原理，并发明了电点火的四冲程煤气机。之后，在1880年一些工程师，如英国的D.Clerk和J.Robson，以及德国人K.Benz等成功地开发了二冲程内燃机。
1892年德国工程师Rudolf Diesel申请了压缩发火内燃机专利，并于1897年在MAN公司制成第一台实际使用的柴油机(压燃式、空气喷射、定压燃烧)，其效率因可采用较大的压缩比而比煤气机有显著提高。1904年柴油机首次用于船舶推进装置(29.4 kW,260 r/min)。从此在船舶领域里开始了与蒸汽推进装置的竞争局面。在此后40多年中，柴油机在自身逐步完善中有了很大发展。1926年瑞士人Alfred Buechi设计了一台废气涡轮增压柴油机，当时由于增压器制造水平的限制，此项技术未能迅速推广。但总的来看在与蒸汽推进装置竞争中无突破性进展，在船舶使用中，蒸汽推进装置仍占据领先地位。
从第二次世界大战到50年代中后期，由于社会生产力的迅速发展，对船舶推进装置提出了新的要求。柴油机在此期间完成了大缸径、焊接结构、废气涡轮增压以及使用劣质燃油等四项重大技术成果，并逐步发展了船用低速柴油机系列。此期间在国外大致有八种船用低速柴油机型号(由八大船用柴油机制造厂生产)。在这些技术成就中，废气涡轮增压技术在船用二冲程柴油机上的成功使用是船用低速柴油机发展中的重要里程碑。国外称这一时期是船用低速柴油机的第一次飞跃，其技术特征是废气涡轮增压技术的普及。至此，在与蒸汽动力装置的竞争中柴油机逐渐取得了领先地位。
从60年代到70年代船用低速柴油机进入了黄金时代，它在船舶动力装置中取得了明显的压倒优势。各船用柴油机厂之间开始进行调整、合并、淘汰。柴油机技术趋于完善。此期间内船用低速柴油机发展的特点按顺序大致为增大机组功率，提高可靠性，提高经济性。
70年代的两次石油危机诱发了世界X围内的能源危机。石油产品价格大幅度上涨使船舶柴油机的燃油费用支出一跃占总营运成本的40%～50%。由此，改变了人们长期以来的传
统观念，降低柴油机的燃油支出费用，提高柴油机经济性已成为第一要求。70年代末到80年代，各类节能型柴油机大量出现，机型更新周期大大缩短(甚至仅为2年～3年)，各类柴油机均采用各种节能措施降低油耗率，努力提高柴油机的有效热效率；同时，由于供给船用柴油机的燃油质量日益低劣，使得船用柴油机在使用劣质燃油的技术上又有了新的发展。目前，现代船用低速柴油机的油耗率已降低到0.155kg/kWh～0.160kg/kWh，有效热效率可高达55%。国外把这一时期船用柴油机的发展称为第二次飞跃。现代船用柴油机发展中的第三个特点是控制与操纵自动化，即对船用柴油机及其附属设备进行自动控制及自动监视。60年代初曾进行在控制室内对主机集中控制与集中监视，70年代电子技术开始在柴油机上使用。80年代柴油机的电子控制技术已有了很大发展，除可监视柴油机的运行工况外，还可保持柴油机各运行参数的最佳值，以求得柴油机功率、燃油消耗率和其它有关性能的最佳平衡，并由此发展了对柴油机的故障诊断、未来趋势预报等技术，把柴油机的管理技术提高到一个崭新的水平。2000年，W?rtsil?公司成功地推出了SULZER RT-flex全电子控制的智能型柴油机，并开始装船使用。
在船用低速二冲程柴油机发展的同时，大功率四冲程中速柴油机自50年代开始也得到了稳步发展，至今已经历了四代机型。它的最大优点是重量轻，尺寸小，可选用最佳的螺旋桨转速。在工作可靠性、使用寿命、经济性及对劣质燃油的适应性方面均有明显改进，基本上达到与低速机相近的水平。近年建造的2 000总吨以上船舶中，使用中速机做主机者占25%左右。
一般对船用主机来讲，经济性、可靠性和使用寿命是第一位的，重量和尺寸是第二位的。据此，低速二冲程柴油机因其效率高、功率大、工作可靠、寿命长、可燃用劣质油以及转速低(通常为100ｒ／ｍｉｎ左右，最低可达56ｒ／ｍｉｎ)等优点适于作船舶主机使用。大功率四冲程中速柴油机因其尺寸与重量小较适于作为滚装船和集装箱船舶主机。船舶发电柴油机(称副机)因其发电机要求功率不大，转速较高以及结构简单，因而均采用中、高速四冲程筒形活塞式柴油机。
经过近几十年尤其是近十多年的发展，现代船用柴油机已经发展到一个较高的技术水平。今后，随着生产力的发展，将会对船用柴油机提出更高的要求，船舶柴油机也将继续发展改进。当前柴油机的发展可以概括为：以节能为中心，充分兼顾到排放与可靠性的要求，全面提高柴油机性能。根据此发展目标，今后的研究趋势大致为：
提高经济性的研究，包括燃烧、增压、低摩擦、低磨损等的研究；
降低柴油机排放的研究，排放是现代柴油机面临的严重挑战，随着对船舶柴油机排放控制的限制，使得经济性的提高更加困难，这也是船舶柴油机发展中的新课题；
提高可靠性与耐久性的研究；
电子控制技术的研究；
代用燃料的研究。
2. 船舶柴油机当前使用情况和技术水平
1）船用低速柴油机当前使用情况和技术水平
船用低速柴油目前主要由MAN B&W 、W?rtsil?瑞士公司和日本三菱三家公司生产，据1998年世界各国造船造机结果统计，MAN B&W公司占市场份额的64.54%，W?rtsil?瑞士公司占市场份额的27.6%,日本三菱不足8%。MAN B&W和W?rtsil?r瑞士公司近年主要机型的工作参数如下：
表1-1 船用低速油机的主要参数
从上述参数可以看出，目前新型船用低速柴油机的S/D值已达到4.0以上，活塞平均速度在8.3～8.5m/s左右, 平均有效压力高达19.0bar, 最大燃烧压力在140bar 以上, 而燃油消耗率则下降到169 g/kW?h, 其动力性和经济性已经达到了相当高的水平。
2）船用中速柴油机当前使用情况和技术水平
船用中速柴油机目前虽然生产厂家较多，但主要集中于几家公司，据1998年世界各国造船造机结果统计，W?rtsil?公司占市场份额的40%，MAN B&W公司占市场份额的22.4%, Mak占市场份额的11.2%。其余公司占26.4%。W?rtsil?和MAN B&W公司近年主要机型的工作参数如下：
表1-2 船用中速油机的主要参数
三、我国船用柴油机主要依赖进口阶段
50年代前期解放前遗留下来的各型中、小舰船柴油机备件消耗殆尽、舰船面临停航，而我国当时几乎没有船用柴油机研发生产能力，19 51 年底成立了海军配件试造委员会主要在XX组织了一些中、小型私营企业,采取承包加工形式、与各船厂协作完成了各中、小型舰用柴油机配件的供应任务，其生产能力仅限于仿制250KW以下高、中速小型船用柴油机；50年代后期到70年代后期，此阶段主要引进苏联舰用柴油机, 如M50高速机、D39 中速机、4 0 D 中速机、gDM中速机等。
可见，在这一时期，我国的船用柴油机研发生产能力十分微弱，仅能满足一些小型舰船的供应；同时，由于受到国际关系的制约和西方国家的技术封锁，我国在大型民船和军用舰艇的发展上受到了很大的限制。随着各国对海上利益的争夺越演越烈，大型舰船和
军用舰艇的发展关系着国家的生命命脉，我们必须寻找新的途径发展船舶事业。
四、我国船用柴油机技术引进阶段
概述
国内船用低速机制造业自1978 年起，先后从丹麦MAN、瑞士SULZER（现芬兰WARTSILA）法国SEMT pielstick等多家公司引进了先进的大功率船用柴油机专利生产制造技术。30 多年来，通过实践和努力，我国在引进、吸收、消化专利生产制造技术方面取得了长足的进步。与此同时，通过积极地采用国际标准和国外先进的标准，缩短了我国船用低速机标准化技术与国际先进标准化技术的差距。国外引进的各型大功率船用柴油机的标准是较完整的标准化体系，并且都是国际标准和各工业发达国家的标准及属于专利公司自己的技术标准。对国外大功率柴油机标准化的分析在于学习和掌握国外先进的标准化思想和理念，充分利用宝贵的国际资源，促进自身的技术进步，提高企业标准化水准，推动自主创新，提高产品质量，以取得更好的经济效益和社会效益。
我国是船用柴油机许可证技术引进比较多的国家。经统计，25 年来，我国引进的船用配套设备专利技术生产许可证项目共54项，其中船用柴油机制造占重要地位。包括两家著名的船用低速柴油机公司的10多个系列、数十种机型；船用中高速柴油机共计有10家公司的17种系列机型。此外，还引进了7家专业配套厂的7种关键配套部件生产技术，形成了较完整的柴油机生产配套能力。
以从德国引进的某型柴油机生产许可证技术为例。2000 年，对该型柴油机的国产化研制有如下的要求：
a.完成50%和82%（按产值计）两种国产化比例样机的研制及试验；
b.研制周期为从转让许可证产品图纸资料到厂后一年内完成；
c.研制工作开始半年后即开始小批量生产准备，从工作内容上看两者大体上同步进行。
在历时二年内，组织了共计超过1400h 的四次可靠性考核，完成该二种机型柴油机的国产化研制工作，使用方按事先约定的认可程序对该型机进行了认可。认可评价通常包括方案论证和样机的试验、鉴定和定型，主要看承制方的科研生产能力是否满足研制产品的要求；图纸、技术文件、资料是否按国家标准编写整理；经过修改的设计图纸和技术文件的手续是否齐全；试验程序是否符合规定；试验结果是否满足技术规格书的要求等。
我国船用柴油机仍在执行的有效许可证项目
低速机的引进
二十世纪70年代末，为了适应国内外船东的船舶建造的需求，我国先后于1979年从瑞士sulzer公司，1980年从丹麦MAN B&W公司引进了低速柴油机许可证制造技术，实现了我国制造机型与世界当代最新技术水平同步，形成了低速机配套设备国内专业化配套生产的格局。
90年代以来，我国低速柴油机已经完全由MAN B&W的MCIMCC和Suizer的RTA系列所取代，通过这些技术的引进使我国的某些低速机生产水品达到了国际先进水平，例如XX川用柴油机厂的MAN B&W 7S60MC-C，沪东重机的MAN B&W 6K80MC-C和XX船舶柴油机厂的sulzer
RT-flex58T-B等，这些机型技术难度大，质量要求高，说明了我国低速机的生产能力已经达
到了很高的水品。
中速机的引进
我国目前生产的中速机的机型中，引进的品种很多，大多数气缸的直径为200-300内，
如日本洋马的S165，M20型，日本大发的DS18，DL20，DK20，DS22，等，sulzer的AT20，AT25等，MAN B&W的1，16/14，1，20/27，1，23/30，1，28/32等。这些机型中，除了90年代
后期引进的新机型与国外的产品的差距在逐步缩小外，大部分引进产品已趋于老化，市场竞争力逐步缩小。
技术引进的作用
我国的船舶柴油机与国外先进水平还有很大的差距，我们要通过引进生产许可证柴油机技术的消化吸收，突破关键技术，提高生产能力，开发研制具有自主知识产权的产品，努力实现一个以研究所、柴油机整机厂及专业化配套厂组成的船舶柴油机研发、生产体系。
五、我国船用柴油机自主研发
概况：
中国生产专利船用柴油主机始于改革开放初期．近年来呈现出快速发展的势头。我国主要船用低速机企业将由3家增至8家，2010年产能将达到1000万马力以上。2008年世界主要
船用低速柴油机企业生产能力排名情况显示，我国沪东重机、XX船柴、中船三井、XX船柴
的排名分别为第5位、第6位、第8位、第12位。
虽然通过国外的技术外溢及我国企业的“干中学”,我国的船用柴油机自主研发创新已取得一定成果，但自主之路走的一直比较缓慢，主要原因是国家资本投入不足；造机企业没有与造船企业同步规划、同步投人；生产模式落后，没有专业化生产厂；加工手段落后，成套能力低；轮机配套能力差，国产化率提高慢；生产能力相对滞后，不能适应大规模、高效率的生产需要。
发展思路：
2009年中国政府网全文公布了《船舶工业调整和振兴规划》，明确了船舶工业的发展目标：船用低速柴油机产量达到1200万马力。《规划》为我们的船用柴油机行业的发展思路提供了一些发展思路
船用低速柴油机：开展低速机关键部套件的开发研制，加紧增压器、燃油系统、轴瓦、曲轴等主要部套件的设计开发和研制生产；加强对低速柴油机的一些特有技术，如经济性、排放、故障诊断、电液控制系统、智能化控制系统等先进技术进行消化吸收和研究。
船用中速柴油机：技术上，重点研究和突破船用中速柴油机的总体优化设计技术、重要零部件(如电子调速器、主轴瓦、连杆瓦、高压油泵、增压器等)的设计制造技术以及高增压、高压共轨燃油喷射、燃烧与排放、模块化和智能化等关键技术。
成果：
在近些年而自主研发过程中，船用柴油机设备及零部件国产化成绩斐然：
XX船用柴油机XX公司制造出世界首台6S50ME-B型电控船用低速机，该机可满足IMO 最新的氮氧化物排放标准，被誉为绿色环保型主机；
XX重工起重集团首支国产90型船用曲轴成功下线；
XX中船设备XX顺利交验首台CME-MAN6S42MC7低速机及首套8L21/31主机左右机，该厂研制的L23/30H型船机在国内首个通过九国船级社的TierⅡ标准氮氧化物现场排放试验；
XX中船现代发电设备XX成功交付首套船用主发电机组，该企业自行研制的具有自主知识产权的高速发电机为机组配套；
XX跃进机械厂XX旗下的XX海跃公司实现瓦锡兰公司Flex智慧机供油单元和共轨单元批量生产；
XX江增机械XX成功开发出新型TPS增压器的部件TPS52消音器总成；
XX巿高耐斯热工设备XX的专利产品螺旋式折流板列管式换热器，在中国南海地区巿场占有率达到60%。
XX柴油机集团XX公司自主研制开发的L250z 系列重油柴油机等产品，通过了中国船级社等的认证，开始应用于船用和陆用发电领域。目前，河柴集团的MWM234 系列柴油机装船国产化率达95% 左右，TBD604B 柴油机装船国产化率达到85% 左右，620 系列柴油机装船国产化率达60% 左右。河柴集团的高速柴油机在民用市场的占有率为30% 。
同样在新产品研发硕果累累：
潍柴动力股份XX研发的CW200系列船用柴油机打入欧美巿场；
XX柴油机XX成功研发出YZ485C船用柴油机及YZ485CD船用发电机组用柴油机，为小型出口船配套；
中国南车集团戚墅堰机车XX首台优化设计的大功率V型280船用中速柴油机顺利通过中
国船级社组织的台架试验，该机单机额定最大输出功率为3860千瓦；
XX柴油机总公司完成了9250大功率船用柴油机所有零部件的设计工作；XX中船现代发
电设备XX成功研制出自主品牌高压发电机；
708所已自主研发成功万箱级集装箱船10万马力级动力超级轴系；
711所自行设计制造的具有国际先进水平的大型耙吸式挖泥船双速比动力传动系统顺利交付，该系统将应用于1万立方米耙吸式挖泥船；
XX前进齿轮箱集团XX研制成功一种具有国际先进水平、配套可调桨的大型船用齿轮箱，该产品填补了国内空白；
XX齿轮箱XX公司研制成功首船套GVM1050F齿轮箱。
从2006年至今，XX理工大学电控汽缸注油润滑系统项目组作了大量的计算论证和试验研究工作，成功开发了一套具有自主知识产权的大型低速柴油机的电子控制式汽缸注油润滑系统。
六、总结：
我国船用柴油机的发展之路基本是产品进口---技术引进---联合生产---自主研发---出口，前三步进行的比较顺利，但最后两步依然很艰难。尽管我国内河航运基本使用国产柴油机，但远洋船的柴油机自主化才刚刚起步。我们可以乐观地看到，政府的宏观导向，经济增长带来的强大需求，财政的资金后盾都是船用柴油机自主化的优势。日本韩国分别在四十年前和三十年前通过技术引进走进了发达国家行列，中国的企业能否坚持以技术引进为手段，自主研发为导向来强大船用柴油机行业，对我国的造船业乃至整个制造业都将产生巨大的影响。
船舶柴油机复习资料(全)
1．柴油机特性曲线：用曲线形式表现的柴油机性能指标和工作参数随运转工况变化的规律。2．扫气过量空气系数：每一循环中通过扫气口的全部扫气量与进气状态下充满气缸工作容积的理论容气量之比 3．封缸运行：航行时船舶柴油机的一个或一个以上的气缸发生了一时无法排除的故障，所采取的停止有故障气缸运转的措施。 4．12小时功率：柴油机允许连续运行12小时的最大有效功率。 5.有效燃油消耗率：每一千瓦有效功率每小时所消耗的燃油数量。 6．示功图：是气缸内工质压力随气缸容积或曲轴转角变化的图形。 7．燃烧过量空气系数：对于1kg燃料，实际供给的空气量与理论空气需要量之比。 8．敲缸：柴油机在运行中产生有规律性的不正常异音或敲击声的现象。 9．1小时功率：柴油机允许连续运行1小时的最大有效功率。（是超负荷功率，为持续功率的110%。） 10.平均有效压力：柴油机单位气缸工作容积每循环所作的有效功。 11.热机：把热能转换成机械能的动力机械。 12.内燃机：两次能量转化（即第一次燃料的化学能转化成热能，第二次热能转化成机械能）过程在同一机械设备的内部完成的热机。 13.外燃机： 14.柴油机：以柴油或劣质燃料油为燃料，压缩发火的往复式内燃机。 15.上止点：活塞在气缸中运动的最上端位置，也是活塞离曲轴中心线最远的位置。下止点 16.行程：活塞从上止点移动到丅止点间的位移，等于曲轴曲柄半径R的两倍。 17.气缸工作容积：活塞在气缸中从上止点移动到丅止点时扫过的容积。 18.压缩比：气缸总容积与压缩室容积之比值，也称几何压缩比。 19.气阀定时：进排气阀在上.丅止点前启闭的时刻称为气阀定时，通常气阀定时用距相应止点的曲轴转角表示。 20.气阀重叠角：同一气缸在上止点前后进气阀与排气阀同时开启的曲轴转角。（进排气阀相通，依靠废气流动惯性，利用新鲜空气将燃烧室内废气扫出气缸） 21.扫气：二冲程柴油机进气和排气几乎重叠在丅止点前后120-150曲轴转角内同时进行，用新气驱赶废气的过程。 22.直流扫气：气流在缸内的流动方向是自下而上的直线运动。（空气从气缸下部扫气口，沿气缸中心线上行驱赶废气从气缸盖排气阀排出气缸） 23.弯流扫气：扫气空气由下而上，然后由上而下清扫废气。 24.横流扫气：进排气口位于气缸中心线两侧，空气从进气口一侧沿气缸中心线向上，然后再燃烧室部位回转到排气口的另一侧，再沿中心线向下，把废气从排气口清扫出气缸。 25.回流扫气：进排气口在气缸下部同一侧，排气口在进气口上方，进气流沿活塞顶面向对侧的缸壁流动并沿缸壁向上流动，到气缸盖转向下流动，把废气从排气口中清扫出气缸。 26.增压：提高气缸进气压力的方法，使进入气缸的空气密度增加，从而增加喷入气缸的燃油量，提高柴油机平均有效压力和功率。 27.指示指标：以气缸内工作循环示功图为基础确定的一些列指标。只考虑缸内燃烧不完全及传热等方面的热损失，不考虑各运动副件存在的摩擦损失，评定缸内工作循环的完善程度。 28.有效指标：以柴油机输出轴得到的有效功为基础，考虑热损失，也考虑机械损失，是评定柴油机工作性能的最终指标。 29.平均指示压力：一个工作循环中每单位气缸工作容积的指示功。 30.指示功率：柴油机气缸内的工质在单位时间所做的指示功。 31.有效功率：从柴油机曲轴飞轮端传出的功率。
世界两大船用柴油机巨头_MAN和瓦锡兰公司发展情况
M A N B&W和W a r t s i l a是世界船用柴油机的两大著名品牌。在世界船用低速机市场，MANB&W品牌的占有率高达80%，Wartsila品牌占16%；在世界船用中速机市场，Wartsila品牌的占有率达到38%，M A N B&W品牌占27%。拥有这两大品牌产品的M A N柴油机公司和瓦锡兰公司在船用低、中、高速柴油机的设计、研发和售后服务等领域始终居于世界前列，保持着绝对垄断的地位。一、M A N公司——世界船用 低速机的霸主 MAN柴油机公司（MAN Diesel SE）是德国曼恩集团的子公司之 一，总部设在德国，是世界最主 要的船用柴油机设计、开发和制 造企业，在柴油机研制方面有百 余年的丰富经验。公司主要致力 于新产品研发、出售专利技术、 售前售后技术服务，同时也制造 小缸径低速机和中、高速机等。 1.历史沿革 M A N柴油机公司拥有最悠久 的柴油机生产历史，1897年德国 工程师鲁道夫·狄赛尔（Rudolf Diesel）在MAN柴油机公司的奥格 斯堡（Augsburg）工厂发明了世界 上第一台柴油机，英文“Diesel” 即是以狄赛尔（Diesel）的名字命 名。 1898年，鲁道夫·狄赛尔授 权丹麦B&W公司（Burmeister & Wain A/S）生产柴油机。丹麦B&W公 司成立于1846年，总部位于丹麦 哥本哈根，是丹麦一家大型船厂 和领先的柴油机生产商。该公司 世界两大船用柴油机巨头—— MAN和瓦锡兰公司发展情况 中国船舶工业经济研究中心 刘贵浙
于1971年将船厂和柴油机制造分离为两个独立的公司，柴油机制造部分于1980年被德国曼恩集团收购，改名为M A N B&W柴油机丹麦公司（MAN B&W Diesel A/S），而整个曼恩集团的柴油机业务由当时的MAN B&W柴油机公司（MAN B&W Diesel AG）负责。 2006年，德国曼恩集团为了更好地整合其在德国、丹麦、法国、英国的柴油机业务，将M A N B&W柴油机公司（M A N B&W Diesel AG）重组为MAN柴油机公司（MAN Diesel SE）。MAN柴油机公司全面负责曼恩集团的柴油机业务，德国的柴油机业务由M A N柴油机公司直接负责，海外的柴油机业务由其所属的多家海外公司负责，其中M A N B&W柴油机丹麦公司（MAN B&W Diesel A/S）即被重组为曼恩柴油机丹麦公司（MAN Diesel A/S）。 这次重组主要是将原来德国法律下注册的M A N B&W柴油机公司改变为欧盟法律下注册的M A N 柴油机公司，便于其整合在欧洲 和全球的柴油机业务；同时在公司名称中取消了“B&W”，全面采用“MAN Diesel”标识。 2.当前生产经营情况 M A N柴油机公司主要设计、开发、生产船用柴油机、发电厂用柴油发电机、涡轮增压器、螺旋桨等，其船用推进装置的世界市场份额占50%，两冲程船用低速柴油机的市场份额达80%。2007年，MAN柴油机公司的销售收入21.79亿欧元，同比增长21%；承接订单33.71亿欧元，同比增长29%；手持订单38.66亿欧元，同比增长38%；利润3.13亿欧元，同比增长36.7%。公司总资产17.41亿欧元，年底公司总人数7383人。 3.企业分布 M A N柴油机公司的两冲程柴油机生产集中在丹麦哥本哈根（阿尔法工厂），中速柴油机的生产分布在德国的奥格斯堡（动力设备、船用推进装置、发电装置）、丹麦的Holeby（发电设备）、丹麦的Frederikshavn（船用推进装置）、英国的S t o c k p o r t （动力装置、固定电源、船用推进装置、船用发电机、海洋与牵引装备）、法国的St.Nazaire（船用推进装置）。M A N柴油机公司的高速发动机部门主要生产柴油机、轻燃料和气体燃料发动机、双燃料发动机、发电设备、机械驱动和轨道牵引设备。M A N柴油机公司的涡轮增压器部门位于德国的 奥格斯堡。 表1.MAN 柴油机公司2001年—2007年主要数据 表2.MAN 柴油机公司下属公司情况 注：曼恩柴油机北美公司由曼恩资本公司（MAN Capital Corporation Inc.）100%控股，但是业务上归MAN柴油机公司管理。
世界两大船用柴油机巨头-MAN和瓦锡兰公司发展情况
世界两大船用柴油机巨头 来源：《船艇·船舶工业版》2008刘贵浙作者：发表时间：2009-12-07 22:51:31 《船艇·船舶工业版》2008刘贵浙 MAN B&w和W&rtsil&是世界船用柴油机的两大著名品牌。在世界船用低速机市场，MANB&W品牌的占有率高达80％，W&rtsila品牌占16％；在世界船用中速机市场，Wartaila 品牌的占有率达到38％，MANB&W品牌占27％。拥有这两大品牌产品的MAN柴油机公司和瓦锡兰公司在船用低、中、高速柴油机的设计、研发和售后服务等领域始终居于世界前列，保持着绝对垄断的地位。 一、MAN公司——世界船用低速机的霸主 MAN柴油机公司(MAN Diese]SE)是德国曼恩集团的子公司之一，总部设在德国，是世界最主要的船用柴油机设计、开发和制造企业，在柴油机研制方面有百余年的丰富经验。公司主要致力于新产品研发、出售专利技术、售前售后技术服务，同时也制造小缸径低速机和中、高速机等。 1历史沿革 MAN柴油机公司拥有最悠久的柴油机生产历史，1897年德国工程师鲁道夫，狄赛尔(RudolfDiesel)在MAN柴油机公司的奥格斯堡(Augsburg)工厂发明了世界上第一台柴油机，英文“Diesel”即是以狄赛尔(Diesel)的名字命名。 1898年，鲁道夫，狄赛尔授权丹麦B&W公司(Burmeister&W&inA／S)生产柴油机。丹麦B&w公司成立于1846年，总部位于丹麦哥本哈根，是丹麦一家大型船厂和领先的柴油机生产商。该公司于1971年将船厂和柴油机制造分离为两个独立的公司，柴油机制造部分于]980年被德国曼恩集团收购，改名为MAN B&W柴油机丹麦公司(MAN B&W Diese0 A／S)，而整个曼恩集团的柴油机业务由当时的MAN B&W柴油机公司(MANB&W Diesel AG)负责。 2006年，德国曼恩集团为了更好地整合其在德国、丹麦、法国、英国的柴油机业务，将MAN B&W柴油机公司(MAN B&WDiesel AG)重组为MAN柴油机公司(MAN Diesel SE)。MAN柴油机公司全面负责曼恩集团的柴油机业务，德国的柴油机业务由MAN柴油机公司直接负责，海外的柴油机业务由其所属的多家海外公司负责，其中MAN B&W柴油机丹麦公司(MAN B&W Diesel A／S)即被重组为曼恩柴油机丹麦公司(MANDiesel A／S)。 这次重组主要是将原来德国法律下注册的MAN B&W柴油机公司改变为欧盟法律下注册的MAN柴油机公司，便于其整合在欧洲和全球的柴油机业务；同时在公司名称中取消了“B&W”，全面采用“MAN Diesel”标识。
船舶柴油机主推进动力装置832 第七章 柴油机的特性91题
第七章柴油机的特性91题 第一节船舶柴油机的工况和运转特性的基本概念11题 考点1：船舶柴油机的运转工况5题 1 发电机工况 电力传动的船舶主机和发电副机按发电机工况运行。在这种工况下，为了保持电网电压稳定和一定的电流频率，由调速器控制柴油机保持恒速运转。它的功率随着航行条件的变化或船舶用电量的变化，可以从零变化到最大许用值。因此，柴油机的发电机工况是转速不变而功率随时发生变化的工况。 2 螺旋桨工况 用来直接驱动螺旋桨的船舶主机是按螺旋桨工况运行的。在此工况下，柴油机按一定的转速将其功率通过轴系传给螺旋桨，螺旋桨在水中旋转产生推力克服船舶航行阻力使船保持航速。螺旋桨的吸收功率就等于主机发出的功率（忽略轴系的传递损失情况）。在螺旋桨工况下，柴油机发出的功率和其转速都是改变的。螺旋桨在工作时其吸收功率与转速的m次方成比例（P p＝cn m）。通常在稳定运转时，螺旋桨吸收功率P p与转速n的三次方成比例，即P p∝n３。相应柴油机功率Pe 与转速的关系可写成Pe＝cn３。我们把柴油机按此关系运转的工况称为柴油机的螺旋桨工况。 3 其他工况 柴油机在此类工况下运行时，它的功率与转速之间没有一定的关系。柴油机的转速是由工作机械所需的速度决定的，而功率则由运行中所遇到的阻力决定。比如驱动调距桨的主机是根据不同的调距桨叶的角度在某一转速下要求不同的功率；驱动应急救火泵或应急空压机的柴油机分别要求符合水泵或空压机的工况；即使直接驱动螺旋桨的主机，当航行条件和运行状态发生变化时（海面状况、气象条件、航区、装载、船舶污底以及船舶转向等），船舶阻力发生改变，通过螺旋桨影响主机的功率和转速。 A1.柴油机转速不变而功率随时发生变化的工况，称为（）。 A．发电机工况 B．螺旋桨工况 C．面工况 D．应急柴油机工况 B2. 柴油机的功率随转速按三次方关系而变化的工况，称为（）。 A．发电机工况 B．螺旋桨工况 C．面工况 D．应急柴油机工况 C3. 柴油机在同一转速下可有不同输出功率，在同一功率下可有不同转速，这种工况称为（）。 A．发电机工况 B．螺旋桨工况 C．面工况 D．应急发电机工况
中国主要船用柴油机制造厂家
1、上海中船三井造船柴油机有限公司CSSC-MES Diesel Co., Ltd. (CMD) (T) 公司简介 上海中船三井造船柴油机有限公司（英文名称：CSSC-MES Diesel Co.,Ltd.英文简称：CMD）是由中国船舶工业集团公司、中国船舶工业股份有限公司和日本三井造船株式会社共同投资组建的一家船用大功率低速柴油机制造企业。公司位于上海临港新城重装备产业区内，占地近40万平方米，南临洋山深水港，北靠浦东国际航空港，区位优势非常明显。 公司总投资超过28亿元，分两期建设，一期工程投资达14亿元，目前注册资本7.06亿元。公司拥有大型数控装备和现代化重型测试设备，并引进曼恩和瓦锡兰专利技术，主要生产气缸直径600mm以上的船用大功率低速柴油机。 2008年，公司已形成100万马力的柴油机年生产能力；2009年一期项目完工后，公司将形成170万马力的柴油机年生产能力；公司全面建成后将形成超过300万马力的柴油机年生产能力，必将成为中国船用低速柴油机制造领域的核心和中坚力量。截至目前，公司累计交付柴油机突破200万马力，并于2008年7月成功制造中国首台世界最大缸径柴油机CMD-MAN B&W 8K98MC。2008年，公司通过了上海市高新技术企业认定和ISO9001：2000质量管理体系认证。 https://www.sodocs.net/doc/d45163636.html,/EnHome.aspx 2、南车资阳机车有限公司始CSR ZiYang Locomotive Co., Ltd. (CSR) (F) 公司简介 中国南车旗下的南车资阳机车有限公司始建于1966年，是由铁道部兴建并培育壮大的中国西部唯一的机车制造企业。公司是四川省重大装备八大产品链重点企业，四川省“大集团、大企业”重点培育企业之一，在我国重大装备制造自主创新和西部大开发中发挥着重要作用。 公司累计新造各型机车数量居国内第二，出口到亚洲、非洲、美洲的16个国家，是土库曼斯坦、越南最大的机车供应商。公司生产的发动机应用到机车、船舶、发电领域，是工程船舶成套设备和大功率燃气机知名供应商。公司生产的中速发动机曲轴国内市场占有率达70%，出口到德国、日本、美国、韩国、印度、巴基斯坦等国家，是印度最大的机车曲轴供应商。 公司拥有先进的精密设备和检测仪器，共有各类机械设备2400余台套，通过优化整合企业优质资源，形成了以六轴电力机车、出口内燃机车为代表的机车产业，以燃气发动机、船用发动机为代表的发动机产业，以全断面隧道掘进机、隧道快速施工机械为代表的重型装备产业，以中速发动机全纤维锻钢曲轴、大型锻铸件为代表的优势零部件产业。 公司通过了“中国国家实验室”认可，是国家一级计量单位，通过了ISO9001质量管理体系2000版、ISO14000环境管理体系和OHSMS18000职业健康安全管理体系认证。 公司设立了国家级博士后科研工作站，大力实施“外引内联”的技术创新战略，相继引进美国EMD机车径向转向架制造技术、美国卡特彼勒公司36系列发动机制造技术、德国MAN公司 27/38、32/40船用发动机制造技术、日本三菱公司30G燃气发动机制造技术，企业核心竞争力不断提升。公司与西南交通大学等大专院校、科研院所广泛合作，努力成为我国知名的机车、发动机、全断面隧道掘进机以及曲轴等关键零部件的高标准研发制造中心。 秉持“诚信、敬业、创新、超越”企业精神的南车资阳机车有限公司，正携手四海宾朋，致力于交通和动力装备速度与力量的持续提升，向着更高的目标不断迈进。 https://www.sodocs.net/doc/d45163636.html,/index.asp 3、大连船用柴油机有限公司Dalian Marine Diesel Works (T) 公司简介 中国船舶重工股份有限公司大连船用柴油机有限公司（DMD），主要生产DMD-WARTSILA系列和DMD-MAN系列重型船舶主机，同时进行重大工艺装备制造。以船舶动力领域优秀专家组成
船舶柴油机
船舶柴油机 第一章 柴油机基本工作原理 第一节 柴油机概述 1.柴油机的优点： ①热效率最高可达到55% ②功率范围广，从0.6kw至47000kw ③机动性好，起动方便，加速性能好，便于使用和管理 2.柴油机的缺点： ①存在振动和噪音 ②工作环境恶劣，高温，高压 第二节 柴油机的基本结构和几何术语 一、柴油机的基本结构 1.固定部件 主要包括机座、机体、气缸盖、气缸套和主轴承等。 2.运动部件 主要包括活塞组件、连杆组件和曲轴飞轮组件等。 3.主要系统 主要有配气系统、燃油系统、冷却系统、润滑系统以及起动、换向和调速等系统。 二、常用几何术语 ⑴上止点：活塞在气缸中运动的最上端位置，即离曲轴中心线最远的位置。 ⑵下止点：活塞在气缸中运动的最下端位置，即离曲轴中心线最近的位置。 ⑶曲柄半径R：曲轴回转中心线到曲柄销中心线的距离。 ⑷冲程S：活塞在上、下止点之间移动的距离。冲程又称行程，它等于曲轴曲柄半径R的两倍，即S=2R。 ⑸缸径D：气缸套的内径。 ⑹压缩室容积：活塞位于上止点时，活塞顶与气缸盖底面之间的气缸容积，又称燃烧室容积。 ⑺气缸工作容积：活塞从上止点移动到下止点所扫过的气缸容积。 ⑻气缸总容积：活塞位于下止点时，活塞顶以上的全部气缸容积，是压缩室容积与气缸工作容积之和。 ⑼压缩比ε：气缸总容积与压缩室容积的比值亦称几何压缩比。 第三节 柴油机的工作原理 一、四冲程柴油机工作原理
⒈四冲程柴油机工作原理 第一冲程——进气冲程 这一冲程的任务是使气缸内充满新鲜空气。活塞由上止点下行，进气阀已打开，由于气缸容积不断增大，缸内压力下降，依靠气缸内外的气压差作用，新鲜空气通过进气阀被吸入气缸。由于受流阻等影响，在进气过程的大部分时间里，气缸内压力低于大气压力，到下止点时，缸内气压的为0.08～0.95Mpa，温度约为30～70℃。为了使柴油机作功更完善，必须在进气过程尽可能多吸入新鲜空气。进气阀开启始点至上上点的曲柄转角叫做进气提前角。下止点到进气阀关闭位置的曲柄转角叫做进气延迟角。 第二冲程——压缩冲程 这一冲程的任务是压缩第一冲程吸入的空气，提高空气的温度与压力，为柴油机燃烧及膨胀作功创造条件。活塞从下止点向上运动，自进气阀关闭开始压缩，一直到活塞到达上止点为止。活塞上行，气缸容积减少，缸内气体压力和温度随之升高，到达压缩终点时，压力增高到 3～6MPa，温度升至 600～700℃（柴油的自燃温度为270℃左右）。 第三冲程——燃烧和膨胀冲程 这一冲程的任务是完成两次能量转换。在活塞到达上止点前，燃油经喷油器以雾状喷入气缸的高温高压空气中，并与其混合，在上止点附近自燃，由于燃油强烈燃烧，使气缸内气体温度迅速上升到1400～1800℃或更高些，压力增加至5～8MPa，甚至15MPa以上。燃烧产生的最高压力称最高爆发压力，用p z表示，最高温度t z表示。高温高压燃气膨胀推动活塞下行作功。在上止点后的某一时刻燃烧基本结束，燃气继续膨胀，到排气阀下止点前开启时膨胀过程结束。 第四冲程——排气冲程 这一冲程的任务是将作功后的废气排出气缸外，为下一循环新鲜空气的进入提供条件。这一阶段，要求废气排得越干净越好，所以与进气阀启闭一样，排气阀也是提前开启，延迟关闭。排气阀开启时，活塞尚在下行，废气靠气缸内外压力差进行自由排气。从排气阀开启到下止点的曲柄转角叫做排气提前角。当活塞从下止点上行时，废气被活塞推出气缸，此时排气过程是在略高于大气压力（约1.05～1.1大气压），且在压力基本不变的情况下进行的。排气阀一直延迟到活塞到达上止点之后才关闭，这样可利用气流的惯性作用，继续排出一些废气。上止点到排气阀关闭位置的曲柄转角叫做排气延迟角。 总结：四冲程柴油机每完成一个工作循环，曲轴要转两转，每个
船用柴油机
上海国际海事信息与文献网发布时间:2007-03-20 浏览:3123 【摘要】从船用柴油机的市场、产品、技术等方面介绍了柴油机的现状及发展动向。论述当前国外气缸直径160 mm以上，单机功率大于1000 kW的大功率低速、中速、高速柴油机的总体技术水平、技术发展概况，特别是在提高可靠性、改善其低工况特性、降低其排放和智能柴油机等方面进行阐述，并预测今后的发展趋势。 0 引言 柴油机因其功率范围大、效率高、能耗低、使用维修方便而优于蒸汽机、燃气轮机等，在民用船舶和中小型舰艇推进装置中确立了主导地位。船用柴油机的整体结构及其零部件结构不断改进，特别是电子技术、自动控制技术在柴油机上的应用，使其各项技术指标不断创新，市场上已有一批性能好、油耗低、功率范围大、废气排放符合法定标准、可靠性高的产品。 柴油机相对汽油机的最大优点在于高压缩比。这使最大功率、热效率提高，油耗降低；发动机坚固、耐用，寿命变长。但柴油机缺点在于比功率低于汽油机，对空气利用率低，摩擦损失大。 1 低速柴油机 低速柴油机由于性能优良、可靠性好、使用维护方便、能燃用劣质燃油等优点，已成为大型油船、大型干散货船、大型集装箱船的主要动力。最新型低速柴油机在许多方面趋于一致。即结构方面，采用非冷却式喷油器、可变喷油定时油泵、长尺寸连杆、液压驱动式排气门、单气门直流扫气、定压增压、高效涡轮增压器；性能方面，平均有效压力不断提高，增加活塞平均速度，改进零部件结构，增加强度，保持原有的低燃油消耗水平，使单缸功率不断增大，使用寿命延长。电子液压控制系统取代传统的机械式的凸轮驱动机构，简化柴油机设计，降低成本，优化运行控制。近年来，其爆发压力从8 MPa上升到16 MPa，燃油消耗率从208g/(kw·h)降至155g/(kw·h)左右。 目前世界船用低速柴油机市场仍被MAN B&W、Wartsila-New Sulzer和日本三菱重工三大公司垄断，以生产总功率来说，分别约占57％、33％和10％。 MAN B&W公司通过提高气缸平均有效压力和活塞平均速度来提高单缸功率。为使MC系列柴油机的NOx排放量降低，采用提高压缩比和可导致平稳燃烧的喷射系统等措施。 为了在减少NOx排放时不影响燃油消耗率，在设计时应考虑采用增加喷射压力、压缩比、燃烧压力、增压器效率等措施。MAN B&W 6L60MC型柴油机是世界上第一台正式投入使用的“智能化”主机，其燃油喷射和排气阀控制均通过电子计算机完成，达到了低油耗、NOx低排放的目标。 Wartsila-New Sulzer公司通过重组后，在开发、设计和制造能力方面骤然大增。RTA系列低速柴油机为该公司20世纪80年代开发，至今近20年来该公司通过提高平均有效压力、增加活塞平均速度，探索达到更大功率的可能性。 通过增大行程／缸径比，探索提高推进效率的方法；通过提高最大燃烧压力和可变燃油正
柴油机特性实验
柴油机特性实验 一、实验内容与要求 柴油机特性是指柴油机性能指标和工作参数随运转工况变化的规律称为柴油机特性。这种变化规律曲线形式称为柴油机特性曲线。 柴油机的最基本特性有速度特性、负荷特性和螺旋桨推进特性。其中，后两者为船用柴油机所用：即发电柴油机（n=常数）工况和船舶主机（螺旋桨）工况（P=cn3）。实验内容 ⒈柴油机负荷特性测定及负荷特性曲线绘制。 ⒉柴油机推进特性测定及推进特性曲线绘制。 实验要求： ⒈掌握柴油机负荷特性与推进特性的测定方法。 ⒉了解柴油机按负荷特性和推进特性工作时各参数间的变化规律。 二、实验目的、意义 柴油机的特性实验是柴油机的基本实验。此种特性测定不但为设计制造部 门所重视（柴油机的工作特性指标是否达到原设计指标），也为使用部门所关 注（运行管理中的依据）。尤其是船用柴油机的运转环境，运转工况变化很大， 如何在复杂的运转环境中正确管理柴油机，必须详细了解柴油机在不同运转工 况下的工作特性。通过本实验可使学生了解柴油机负荷特性与推进特性的测定 方法；了解柴油机按发电机工况和螺旋桨工况工作时各参数间的变化规律，从 而为正确管理船用柴油机做好必要的理论准备。 三、实验仪器、设备及测量精度 1.试验用主要仪器、设备如下: 4135Ca型船用柴油机（标定转速1500r/min、持续功率53kW） GWD－100型电涡流测功机 FC2210Z型智能油耗仪 FC2000型发动机自动测控系统 2. 仪器测量精度 （1） FC2000发动机自动测控系统 转速测量精度: ±1r/min 扭矩测量精度: ±0.4%F.S 扭矩控制精度: ±0.5%F.S 低温测量精度: ±0.5%F.S 高温测量精度: ±0.5%F.S （2） FC2210Z智能油耗仪
船舶柴油机考试题21
第二十一套 1.活塞在气缸内从上止点到下止点所扫过的容积称为（C ）。 A．燃烧室容积 B．气缸总容积 C．气缸工作容积 D．存气容积 2.柴油机的有效压缩比总是小于几何压缩比，其原因是（D ）。 A．进气阀在下止点后关闭，使压缩始点滞后 B．缸套下部设气口，使有效压缩行程减少 C．气缸盖、活塞顶的烧蚀及轴承磨损影响 D．A＋B＋C 3.四冲程柴油机在进行燃烧室扫气时，它的（C ）。A．气缸与进气管是相通的 B．气缸与排气管是相通的 C．气缸与进、排气管是相通的 D．气缸与启动空气管相通 4.对于二冲程横流扫气式柴油机的进、排气口定时有（D ）。 A．扫气口先开，排气口后开，扫气口先关，排气口后关 B．扫、排气口同时启闭 C．排气口先开，扫气口后开，排气口先关，扫气口后关 D．排气口先开，扫气口后开，扫气口先关，排气口后关 5.按增压压力的高低，中增压的增压力为（绝对压力）（A ）。 A．～MPa B．～MPa C．～MPa D．～MPa 6.现代船用柴油机的结构特点有（ D ）。 Ⅰ.活塞环数量减少Ⅱ.燃烧室部件采用“薄壁强背”结构Ⅲ.低速机采用焊接式整体曲轴Ⅳ.中速机采用锻造整体曲轴Ⅴ.中速机普遍采用倒挂式主轴承Ⅵ.低速机气缸盖采用锻造结构 A．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅳ＋Ⅵ B．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅴ C．Ⅲ＋Ⅳ＋Ⅴ＋Ⅵ D．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅳ＋Ⅴ＋Ⅵ 7.关于现代筒形活塞式船用柴油机结构说法不正确的是（ C ）。 A．柴油机无机座 B．气缸体与机架铸成一体C．气缸套与气缸体铸成一体 D．主轴承采用倒挂式结构 8.十字头式柴油机采用中隔板将（C ）隔开。 A．曲轴箱与油底壳 B．气缸与油底壳 C．气缸与曲轴箱 D．气缸与扫气箱 9.关于活塞的材料下列各项正确的是（B ）。 Ⅰ.组合式活塞的头和裙用不同的材料制造Ⅱ.组合式活塞的活塞头用耐热合金钢Ⅲ.组合式活塞的活塞裙用锻钢Ⅳ.小型柴油机多用铝合金活塞 Ⅴ.铝活塞与气缸间的安装间隙大 A．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅳ＋Ⅴ B．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅳ＋Ⅴ C．Ⅰ＋Ⅲ＋Ⅳ D．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅳ 10 关于活塞冷却下列正确的说法是（B ）。 A．强制冷却式活塞冷却主要是径向散热 B．强制冷却式活塞冷却主要是轴向散热 C．径向散热活塞用于高增压中小型柴油机 D．径向散热的活塞顶很薄 11 刮油环的作用是（C ）。 A．散热 B．气密 C．刮油、布油 D．磨合 12 筒形活塞的裙部在工作中产生的变形是（ D ）。A．在侧推力作用下使裙部直径沿活塞销轴线方向伸长B．裙带销座附近金属堆积多，受热后沿销轴方向有较大的热胀变形 C．作用在活塞顶上的气体力使裙部直径沿销轴线方向伸长 D．A＋B＋C 13 大型二冲程弯流扫气柴油机的活塞均具有长裙，其作用是（C ）。 A．导向 B．承担侧推力 C．防止新气经排气口流失 D．散热 14 中、高速柴油机采用浮动式活塞销的主要目的是（D ）。 A．提高结构刚度 B．加大承压面，减小比压力 C．利于减小间隙，缩小变形 D．降低销与衬套之间相对速度，减小磨损 15 关于柴油机气缸套的工作条件论述不正确的是 8
船舶动力装置的基本类型及其特点
船舶动力装置的基本类型及其特点近代舰船上动力装置的型式按主推进装置发动机的类型来分，有柴油机装置、蒸汽轮机装置、燃气轮机装置、联合装置和原子能装置。 一、柴油机动力装置 柴油机动力装置常根据主机功率传递方式的不同，分为直接传动螺旋桨、通过离合器- 减速齿轮机组驱动桨的间接传动和通过发动机、电动机-驱动桨的电力传动，以及不采用桨的喷水推进装置等几种型式。 柴油机的动力装置有如下几个方面的优点: (1)有较高的经济性。它的油耗率(kg/(Kw*H))比蒸汽、燃气动力装置低得多，高速柴油机油耗率为0.21~0.245，中速(300~800r/min)机为0.166~0.190;低速(300r/min以下)机为0.160～0.176，一般蒸汽轮机装置油耗率要0.245~0.47。燃气轮机装置油耗率则更大，为0.27~0.47(kg/(Kw*H))。 这一优点使柴油机的续航力大大提高，换句话说，一定续航力所需之燃油储带量较少，从而使营运排水量相应增加。 (2)质量轻。柴油机动力装置中除主机和传动组外，不需要主锅炉、燃烧器以及工质输送管道，所以辅助机械和设备相应较少，布置简单，因此单位质量指标较小。
(3)有良好的机动性，操作简单，启动方便，正倒车迅速。一般正常启动到全负荷只需10~30 min，紧急时仅需3~10 min。虽然比燃气轮机差些，但它不需像燃气轮机装置那样一套复杂的启动和倒车设备。柴油机装置停车只需2~5 min，主机本身停车只要几秒钟即可。 柴油机装置存在如下几个缺点: (1)由于柴油机的尺寸和质量按功率比例增长快，因此单机组功率受到限制，低速柴 443油机也达6* Kw左右，中速机2*Kw左右，而高速机仅在8* K或更小，这101010 45就限制了它在大功率船上使用的可能性，大功率舰艇常希望有3* ~3* Kw，故其无1010法胜任。 (2)柴油机工作中的噪声、振动较大。 (3)中高速柴油机的运动部件磨损较厉害，高速强载柴油机的整机寿命仅1~5 kh。 (4)柴油机在低转速时稳定性差，因此不能有较小的最低稳定转速，影响船舶的低速航行性能，另外，柴油机的过载能力也差，在超负荷10%时，一般仅能运行1h。 二、蒸汽轮机动力装置 蒸汽轮机以锅炉产生的蒸汽为工质通过齿轮箱减速机组传递功率到螺旋桨，也有采用蒸汽轮机发电，使用电力推进方式。 蒸汽轮机动力装置有如下几个主要的优点: (1)由于汽轮机工作过程的连续性，有利于采用高速工质和高转速工作轮，因此单机
柴油发动机行业分析精编版
柴油发动机行业分析公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
柴油发动机行业分析 柴油发动机行业分析 1 国内柴油机行业情况 1.1 行业概述 1.2 主要生产企业情况 1.3 市场竞争形势 2 行业分析 2.1 行业特点分析 2.2 行业发展方向 3 玉柴竞争策略 3.1 加大产品的科技含量缩短与世界先进产品的质量差距 3.2 加大新产品的研发和覆盖范围以缩短与市场需求多样性的差距，来满足市场。 3.3 加强网络建设
柴油发动机行业分析 1 国内柴油机行业情况 1.1 行业概述 柴油机是我国机械行业的一个十分重要的行业，它已经成为汽车、农业机械、工程机械、船舶、内燃机车、地质和石油钻机、军用、通用设备、移动和备用电站等装备的主要配套动力，柴油机是目前产业化应用的各种动力机械中热效率最高、能量利用率最好、最节能的机型。柴油机行业的发展对我国工业、农业、交通运输和国防建设以及人民生活都有十分重大的影响。 根据柴油机功率大小以及应用范围，我们把柴油机分为农机用柴油机、车用柴油机以及船用、地质石油用发动机。作为一种新型的动力，车用柴油机的发展越来越受到重视，成为柴油机行业增长速度最快的行业，也是我国大力发展的一个行业。车用柴油发动机市场按其配套车型可分为货车柴油机发动机市场和客车用柴油发动机市场两大类，当前柴油发动机企业重点角逐的市场是轻型载货车柴油机市场和客车柴油机市场。 1.2 主要生产企业情况 1.2.16160A ksetu 2007-2-15 16:03
2 行业分析 2.1 行业特点分析 2.1.112升以上的大功率柴油机车必须需依赖进口。而当前大排量柴油机增长非常迅速。 在国外12升、排放达欧I和欧II标准的柴油车已成为主流产品。在美国使用最多的就是300马力~600马力的产品中已普遍使用电控技术。西欧重型车的发动机,300马力成为起点功率,一般有4-5档不同的功率,供用户对不同车型、不同使用条件选用。德国奔驰和曼公司、瑞典的沃尔沃和斯勘尼亚公司等着名生产厂商基本上有340、380、420、460及500、马力五种功率的发动机供用户选择。而我国的情况却是，360马力以上的重型车却寥寥无几，大部分还得依靠进口。我国重型载货车的市场需求潜力很大，特别是一些跨国公司生产的特殊产品对运输条件要求越来越高，尤其是对马力牵引车的需求呈上升趋势。面对这一巨大的市场需求，加大重型柴油机的研制和开发已经成为急迫的任务。所以说加大新产品的研发和覆盖范围以缩短与市场需求多样性的差距，来满足市场。3.3 加强网络建设玉柴销售网络和售后服务网络的覆盖率与功能是同行业最好的之一，也是玉柴市场竞争获得比较竞争优势的法宝之一。但是随着市场的发展，终端客户以慢慢从整车厂转移到最有选者权的最终端消费者（车辆购买者），为了给我们未来的客户提供更好的综合服务与增值服务，使我们具有持续竞争优势。现在的网络已不能适应未来市场发展的需要。
船用智能柴油机的最新技术特点和管理
第30卷 第4期世界海运Vol.30 No.4 2007年8月World Shipping Aug. 2007船用智能柴油机的最新技术特点和管理 高勇军Ξ1,黄连忠2 (1.中国远洋运输(集团)公司,北京 100031; 2.大连海事大学,辽宁大连 116026) 【关键词】船用智能柴油机;共轨喷射;技术特点;管理措施 【摘 要】阐述船用智能柴油机的工作过程和特点,着重分析比较两大主流机型(Sulzer RT-flex和MAN B&W MEΠME-C)。通过与传统型柴油机在性能和结构上的比较,介绍船用智能柴油机的优点。 指出在实际运行中船用智能柴油机常见的故障,总结出相应的管理措施。 中图分类号:U664.121 文献标识码:B 文章编号:100627728(2007)0420039202 过去的一个世纪里,船用二冲程低速柴油机的发展已迈出了关键的几步,如焊接式结构、涡轮增压、等压增压、重质燃油的使用以及超长冲程等。可以发现,每隔二三十年船用柴油机就会产生一次技术上的跃进,从20世纪80年代超长冲程船用二冲程低速大功率柴油机开发以来,现在已又面临一次新的技术飞跃。为了提高燃油经济性,降低排放要求,提高可靠性和操作的灵活性,实现适时调节,船用智能柴油机已成为发展的必然趋势。1 船用智能柴油机的结构和性能 为了满足运行灵活性的要求,至少要能灵活控制喷油和排气阀。若采用凸轮轴的办法达到该目的,将需要十分复杂的机械结构,这种设计对柴油机的可靠性是不利的。为了满足可靠性的要求,有必要对柴油机设置保护系统,防止由于过载、缺乏维护和调整不当而损害柴油机。必须采用工况监测系统,以估计柴油机的工况,保持柴油机的性能,并使柴油机在寿命期中保持工作参数在规定范围内。因此,必须采用新型的喷油和排气阀、电子控制和监测系统。智能柴油机应运而生。 与传统型船用柴油机相比,船用智能柴油机有如下结构特点:一是取消了传统的凸轮轴系统,利用计算机控制各缸的喷油定时和喷油量、排气阀定时、起动空气定时等。二是采用共轨燃油喷射系统,高压油泵向一共用的高压管路(共轨)中提供高压燃油,通过计算机控制系统进行控制。三是采用液压伺服油系统,使用柴油机的系统滑油作为工作介质,驱动高压油泵(或容积喷射控制单元)、排气阀等机构。四是采用气缸压力在线检测系统,将各缸的压力及时输入计算机,确保各缸负荷均匀,同时不超负荷。 相应的,在性能上,船用智能柴油机有如下优点: (1)减少燃油消耗,使在整个负荷范围内油耗最低。 ①喷油器特性在各种不同的负荷条件下都能处于最佳状态。②在较高负荷范围内通过改变燃油喷射定时和压缩比相配合的方式,使p max 保持恒定(压缩比的变化可通过改变排气阀的关闭时间来实现),从而使最高爆发压力在较大负荷范围内保持不变,在部分负荷工况下有效地降低燃油消耗量。③气缸工作过程的实时监控能够确保各缸负荷分配均匀,使主机的性能始终保持在最佳状态。 (2)操作的安全性和灵活性。①在主机紧急停车和倒车工况时,喷油定时和排气阀定时能保持在最优的状态。②可以实现“发动机制动”(改变排气阀的开、关定时),减少船舶的滑行距离。③通过在加速过程中提前打开排气阀,使扫气压力的增加比普通机型更快,因而加速性能更好。④微速运转性能有显著提高,最低稳定转速较常规机型有显著降低(11rΠmin),微速运行更稳定。 ⑤主机的电子监控系统能够随时监测主机的运转状态。燃油喷射控制系统可以使柴油机使用发火性能低劣的燃油。⑥过载保护系统能确保主机按照负载特性曲线运行而不过载。⑦维护简单,维修成本降低。主机诊断系统能够对故障进行早期报警,使故障能够及时得到解决。 ⑧取消了凸轮等大部件,减轻了主机的重量和体积,从而增加了柴油机的可靠性,降低制造成本,加大大修间隔,降低维修成本,并可延长寿命。 (3)废气排放的灵活性。①针对世界各地对排放的 不同要求,主机可以转换为“低排放模式”,其NO x 排放可以降到低于IMO限制的水平。②通过运行模式的选择,船舶可以在某些对排放要求更高的“特殊区域”航行;在 Ξ[收稿日期]2007203218 [作者简介]高勇军(1970-),男,湖北嘉鱼人,工程师
船用柴油机的现状及发展趋势
船用柴油机的现状及发展趋势 船用柴油机被誉为船舶的动力“心脏”，可分为低速、中速、高速柴油机。目前，MAN和W?rtsil?(瓦锡兰)是全球船用柴油机两大品牌，其中MAN是船用低速机龙头，瓦锡兰是船用中速机龙头。 1 低速柴油机 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。 低速柴油机由于性能优良、可靠性好、使用维护方便、能燃用劣质燃油等优点，已成为大型油船、大型干散货船、大型集装箱船的主要动力。最新型低速柴油机在许多方面趋于一致。即结构方面，采用非冷却式喷油器、可变喷油定时油泵、长尺寸连杆、液压驱动式排气门、单气门直流扫气、定压增压、高效涡轮增压器；性能方面，平均有效压力不断提高，增加活塞平均速度，改进零部件结构，增加强度，保持原有的低燃油消耗水平，使单缸功率不断增大，使用寿命延长。电子液压控制系统取代传统的机械式的凸轮驱动机构，简化柴油机设计，降低成本，优化运行控制。近年来，其爆发压力从8 MPa上升到16 MPa，燃油消耗率从208g/(kw·h)降至155g/(kw·h)左右。 目前世界船用低速柴油机市场仍被MAN B&W、Wartsila-New Sulzer和日本三菱重工三大公司垄断，以生产总功率来说，分别约占57％、33％和10％。 MAN B&W公司通过提高气缸平均有效压力和活塞平均速度来提高单缸功率。为使MC系列柴油机的NOx排放量降低，采用提高压缩比和可导致平稳燃烧的喷射系统等措施。 为了在减少NOx排放时不影响燃油消耗率，在设计时应考虑采用增加喷射压力、压缩比、燃烧压力、增压器效率等措施。MAN B&W 6L60MC型柴油机是世界上第一台正式投入使用的“智能化”主机，其燃油喷射和排气阀控制均通过电子计算机完成，达到了低油耗、NOx低排放的目标。 Wartsila-New Sulzer公司通过重组后，在开发、设计和制造能力方面骤然大增。RTA系列低速柴油机为该公司20世纪80年代开发，至今近20年来该公司通过提高平均有效压力、增加活塞平均速度，探索达到更大功率的可能性。 通过增大行程／缸径比，探索提高推进效率的方法；通过提高最大燃烧压力和可变燃油正时、排气正时，挖掘柴油机热效率潜力；采用新材料，改进零部件的设计，随负荷控制气缸冷却水和气缸润滑油，以求提高零部件的工作可靠性，增加柴油机的使用寿命；通过电子控制技术，达到柴油机运行的智能化。该公司
船舶柴油机的基本知识讲解
课题一船舶柴油机的基本知识 目的要求： 1．了解船舶柴油机的基本概念及优缺点。 2．掌握柴油机基本结构和主要系统。 3．掌握柴油机主要结构参数。 4．掌握四、二冲程柴油机的工作原理。 5．比较四、二冲程柴油机工作原理与结构上的差别。 6．了解船舶柴油机的基本分类和型号。 重点难点： 1．柴油机与汽油机的区别。 2．进排气重叠角、定时图。 教学时数：4学时 教学方法：多媒体讲授 课外思考题： 1．柴油机与汽油机有哪些区别？ 2．柴油机主要结构组成和作用。 3．压缩比ε意义及对柴油机工作性能有什么影响？ 4．四冲程柴油机各工作过程特征及特点。 5．二、四冲程换气在工作上原理及结构上有什么差别？ 6．四冲程柴油机进、排气为什么都要提前和滞后？气阀重叠角有何作用？
课题一船舶柴油机的基本知识 第一节柴油机的概述及发展趋势 一、柴油机的概述 1．热机 热机是指把热能转换成机械能的动力机械。蒸汽机、蒸汽轮机以及柴油机、汽油机等是热机中较典型的机型。 蒸汽机与蒸汽轮机同属外燃机。在该类机械中，燃烧（燃料的化学能转变成热能）发生在汽缸外部（锅炉），热能转变成机械能发生在汽缸内部。此种机械由于热能需经某中间工质（水蒸气）传递，必然存在热损失，所以它的热效率不高，况且整个动力装置十分笨重。在能源问题十分突出的当前，它无法与内燃机竞争，因而已经在船舶动力装置中消失。 2．内燃机 汽油机、柴油机以及燃气轮机同属内燃机。虽然它们的机械运动形式（往复、回转）不同，但具有相同的工作特点──都是燃料在发动机的气缸内燃烧并直接利用燃料燃烧产生的高温高压燃气在气缸中膨胀作功。从能量转换观点，此类机械能量损失小，具有较高的热效率。另外，在尺寸和重量等方面也具有明显优势，因而在与外燃机竞争中已经取得明显的领先地位。 在内燃机中根据所用燃料不同，可大致分为汽油机、煤气机、柴油机和燃气轮机。它们都具有内燃机的共同特点，但又都具有各自的工作特点。由于这些各自不同的特点使它们在工作原理、工作经济性以及使用范围上均存在一定差异。如汽油机使用挥发性好的汽油做燃料，采用外部混合法（汽油与空气在气缸外部进气管中的汽化器进行混合）形成可燃混合气。缸内燃烧为电点火式（电火花塞点火）。这种工作特点使汽油机不能采用高压缩比，因而限制了汽油机的经济性不能大幅度提高，而且也不允许作为船用发动机使用（汽油的火灾危险性大）。但它广泛应用于运输车辆。 3．柴油机 柴油机是一种压缩发火的往复式内燃机。它使用挥发性较差的柴油或劣质燃料油做燃料。采用内部混合法（燃油与空气的混合发生在气缸内部）形成可燃混合气；缸内燃烧采用压缩式（靠缸内空气压缩形成的高温自行发火）。这种工作特点使柴油机在热机领域内具有最高的热效率（已达到55％左右），而且允许作为船用发动机使用。因而，柴油机在工程界应用十分广泛。尤其在船用发动机中，柴油机已经取得了绝对领先地位。 根据英国劳氏船级社统计，1985年全世界制造的船舶中（2000t以上）以柴油机作为推进装置者占99.89％，而到1987年100％为柴油机船。船用主机经济性、可靠性、寿命是第一位，尺寸、重量是第二位，低速机适用作船用主机，大功率四冲程中速机适用作滚装船和集装箱船，中、高速机适用作发电机组。柴油机通常具有以下突出优点： （1）经济性好。有效热效率可达50％以上，可使用廉价的重油，燃油费用低。 （2）功率范围宽广，单机功率从0.6kW～45600kW，适用的领域广。