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船用柴油机百年发展简史王华堂一柴油机的诞生鲁道夫·狄塞尔

船用柴油机百年发展简史王华堂一柴油机的诞生鲁道夫·狄塞尔
船用柴油机百年发展简史王华堂一柴油机的诞生鲁道夫·狄塞尔

船用柴油机百年发展简史

王华堂一.柴油机的诞生

鲁道夫·狄塞尔(Rudolf Diesel,1858-1913)。狄塞尔1856年出生于法国巴黎,父母是德国移民。1870年普发战争爆发后,他移居到德国奥格斯堡的叔叔家,在那里他就读职业学校。1875年,他进入慕尼黑科技大学学习,5年后以第一名的成绩毕业并返回巴黎从事制冷专业。在工作中,他深感蒸汽机的效率低下,于是萌发了设计新型发动机的念头。1890年他回到柏林,不久后他建造了一台以氨气为动力的发动机并进行研究,但不幸的是,发动机的爆炸差点要了他的命。出院后他继续研究工作,并在1893年发表了著名的论文《Theory and Construction of a Rational Heat-engine to Replace the Steam Engine and Combustion Engines Known Today》(《取代现有蒸气发动机和内燃发动机的合理的热发动机理论和设计》),在论文中他提出了定压加热循环原理(即“狄塞尔”循环),并申请了专利。

图1.1 柴油机的发明人鲁道夫.狄塞尔

为了实现他的想法,他找到德国奥格斯堡机器制造厂,也就是今天大名鼎鼎的曼(M.A.N)公司的前身。1897年,他成功制造了一台能安全运转的热机。在奥格斯堡他亲自启动了发动机,那一瞬间,热机领域一次新的科技革命诞生了。虽然这台单缸引擎的功率仅为14瓦,但效率已经远远超过当时的蒸汽机和已经发明的奥托式内燃机,达到了前所未有的26%。现在,这台机器的复制品(原件已经不幸在二战中损毁)被收藏在慕尼黑德意志科技博物馆里,狄赛尔也永远被人们铭记。今天英文的柴油机一词“Diesel Engine”就是以

他的姓氏来命名的。不过当时柴油机并没有使用柴油,使用的是植物油。

图1.2 世界上第一台柴油机

狄塞尔柴油机为单缸四冲程柴油机,虽然柴油机经过了100多年的发展,但其基本原理都是基于狄塞尔提出的定压膨胀原理。柴油机主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、喷油嘴等部件组成。4冲程柴油机的工作循环经历进气、压缩、做功和排气四个冲程。柴油机在进气冲程吸人的是纯空气,在压缩冲程接近结束时,由喷油泵将高压柴油通过喷油器以雾状喷人气缸,在短时间内与压缩后的高温、高压空气混合,形成可燃混合气。混合气温度大大超过柴油的自燃点,柴油喷人气缸后,在很短的时间内即自行着火燃烧,燃气压力急剧上升,温度急剧升高,在高压气体推动下,活塞向下运动并带动曲轴旋转作功。废气则经排气门、排气管等处排人大气。

图1.3 四冲程柴油机的工作原理

四冲柴油机在一个工作循环中,只有一个冲程做功,其余三个冲程都是为做功冲程创造条件的辅助行程。因此,单缸发动机工作不平稳,需要通过飞轮等保证其圆周运动。现代柴油机大多采用多缸结构,在多缸发动机中,所有气缸的做功行程并不同时进行,而尽可能有一个均匀的做功间隔。例如六缸发动机,在完成一个工作循环中,曲轴旋转两周即720度,曲轴转角每隔120度就有一个气缸做功。因而多缸发动机曲轴运转均匀,工作平稳,并可获得足够大的功率。虽然柴油和汽油同为内燃机燃料,但柴油属于石油分馏中较重的馏分,馏出温度高,粘度比汽油大,不易蒸发,然而其自燃点却低于汽油,故柴油机内可燃混合气的形成和燃烧方式与汽油机不同。汽油机与柴油机比较各有特点;汽油机转速高,质量小,噪音小,起动容易,制造成本低,多用于汽车等小功率的场合;柴油机压缩比大,热效率高,输出功率大,经济性能和排放性能都比汽油机好。一般来说,柴油机的气缸数越多、缸径越大、活塞行程越长、汽缸压力越大,输出功率也就越大。当今,柴油机在重型汽车、重型机械、火车和船舶推进、电站等方面均有广泛应用。

二.柴油机应用于船舶推进

狄塞尔本想将柴油机用于汽车,但是直到他去世,这个梦想也没有实现。不过随着石油的开发,柴油却率先在船舶推进中得到应用。1903年,俄国的“万达尔” 号(Vandal)油轮和法国的“佩迪特·皮埃尔” 号(Petite-Pierre)成为最早装备柴油机的船舶,她们几乎同时

建成服役,至于谁更早一些,不同的资料有不同的看法。

“万达尔”号由卡尔·哈格林(Karl Hagelin)为俄国的石油巨头诺贝尔兄弟公司(Branobel)设计(该公司是诺贝尔家族在俄国投资的石油公司,伟大的发明家阿尔弗雷德.诺贝尔就是出自该家族)。哈格林十分具有远见,他设计了一艘内河油轮,这艘船可以将里海的石油从伏尔加河下游经内陆河道直接运到圣彼得堡或芬兰,距离超过1800英里!以前这条路线上主要是通过内河驳船进行运输,采用蒸汽拖船拖曳,长距离的经济性不是很好。哈格林觉得新兴的柴油机可以用来一试。他考虑到内河船舶操作的灵活性,调速和倒车等因素,决定采用柴油机电力驱动方式。他聘请了船舶设计师约翰尼·约翰逊(Johny Johnson)进行整体设计,并由索莫夫船厂(Sormovo shipyard)建造。“万达尔”号吨位为800吨,长74.5米,宽9.55米,吃水2.4米,船上采用3台瑞典柴油机公司(Swedish Diesel)和ASEA公司合作生产的柴油机,缸径290毫米,行程为430毫米,转速240转/分,单台输出功率120马力。该船的柴油机和发电机放在船的中部,推进电机在船尾部,可直接驱动三个螺旋桨,航速可达8.3节。

图2.1 “万达尔”号

次年,诺贝尔兄弟公司又投资建造了一艘更大油船“萨玛特” 号(Sarmat)。这艘船排水量1150吨,载重750吨。她采用了2台路德维格.诺贝尔(Ludwig Nobel)公司的180马力柴油机(缸径320毫米,行程为420毫米)。她摒弃了电力传动,由柴油机直接驱动螺旋桨,籍此降低了15%的传动损失,航速达8.6节。由于俄罗斯北方寒冷,河流封冻,两艘油船仅在夏天使用,“万达尔”号运行了10年时间,而“萨玛特”号则一直使用到1923年。

法国的“佩迪特·皮埃尔”号则是一艘柴油机动力平底驳船,该船装一台25马力的柴油机,1903年9月,她开始在马尔纳--里昂的运河上开行。柴油机的发明人狄塞尔还曾受邀上船参观过,并签名留念。

图2.2 “佩迪特.皮埃尔”号的照片,上有狄塞尔签名

第一艘柴油机动力军舰是1904年法国建造的“埃吉瑞特” 号(Aigrette)潜艇,同型艇共两艘。该艇水面排水量202吨,水下排水量222吨,长/宽/吃水分别为41.3/3.0/2.8米,武器为两具450毫米鱼雷发射管,船员16人。她装有一台4缸4冲程柴油机。潜艇水上航行时采用柴油机直接推进螺旋桨,并为蓄电池充电。水下航行切换到蓄电池--电机,水上航速9节,水下航速7.1节,续航力500海里/5节,水下为45海里/4节。

与原先潜艇上普遍使用的汽油机相比,柴油机在发火时不需要复杂的点火装置,无汽油挥发爆燃的危险,产生的废气中有毒气体相对较少,具有热效率高、安全可靠等优点。随后,英国也开始装备柴油机动力的D1级潜艇,柴油机逐渐成为常规潜艇的标准水面动力配置,直至今日。

图2.3 英国D1型潜艇模型

三.柴油机迈向远洋

早期柴油机主要应用于内河船舶和近岸潜艇,在经历了最初的发展阶段后,柴油机技术日益成熟,单机功率和可靠性都有大幅提高,为柴油机航向大海和远洋创造了基础。

1910年,意大利坎蒂里公司(Cantieri Navali Riuniti)建造了一艘678吨的海轮,命名

为“罗马格那” 号(Romagna),双桨推进。该船采用了两台瑞士苏尔寿(Sulzer)公司的4缸二冲程柴油机,缸径310毫米,行程460毫米,单台输出功率为280千瓦(370马力)。同年,盎格鲁·萨克森(Anglo-Saxo)石油公司(荷兰皇家壳牌的子公司)订造了一艘1216载重吨(排水量2047吨)的单螺旋桨油轮“瓦卡纳斯” 号(Vulcanus)。该船采用了一台370马力6缸4冲程柴油机(缸径400毫米,行程600毫米)。这艘船也是有史以来第一艘入籍劳氏船籍社的柴油机动力船舶。她被用于在新不列颠岛和新加坡之间运输石油。在运营过程中,柴油机的节能效果得到充分体现,日均消耗燃油为2吨,而同类型的蒸汽机船每天需要耗煤11吨。船上轮机部门的工作人员也减少了一半,该船一直服役到1932年。

图3.1 “瓦卡纳斯” 号油轮

1912年,是人类航海史上重要的一年。这一年,第一艘真正意义上的大型远洋轮船“锡兰迪亚”号(MS Selandia,MS为Moter Ship)建成,该船由丹麦远东公司(East Asiatic Company)公司投资。远东公司成立于1897年,公司的主要是业务是经营从丹麦首都哥本哈根到泰国首都曼谷和远东地区的航线,从事货物和人员运输。这是一条极其漫长的航路,出北海、经英吉利海峡南下,穿过直布罗陀入地中海,经苏伊士运河进入红海,再横渡印度洋,航程超过1万海里,以平均速度12节计算,海船需要连续航行约一个多月的时间。

图3.2 世界上第一艘远洋柴油机轮船,“锡兰迪亚”号

图3.3 “锡兰迪亚”号的绘画

“锡兰迪亚”号由丹麦哥本哈根的伯梅斯特和韦恩船厂(Burmeister & Wain,简称B&W)

建造。B&W创立于1846年,由伯梅斯特和韦恩两人创立,早期主要从事蒸汽机和蒸汽机

轮船的生产。1898年B&W公司从狄塞尔那里获得了柴油机在丹麦的生产特许权,并于1903年制造出第一台柴油机。“锡兰迪亚”号为一艘客货轮,她于1911年11月下水,1912年2月交付使用。长112.8米,宽16.8米,总吨位4964吨,载重量为6800吨。她采用了两台B&W自产的DM8150X型柴油机(8缸4冲程、缸径530毫米、行程750毫米,单机功率1250马力),双桨推进,航速可达12节以上。

图3.4 B&W DM8150X型柴油机

“锡兰迪亚”号采用三岛型布局,有艏楼、中楼和尾楼。艏楼后部、中楼和尾楼之间是货舱,船上没有烟囱,而是通过前桅进行排烟。除了载货外,船上还有20间一等单人客房,每两间房间共享淋浴和卫生设施。完工后,她直航远东,并顺利返回,全程2.18万海里。“锡兰迪亚”号远航的成功,证明柴油机完全适应远洋轮船的需要。1936年,她被出售给巴拿马的一家公司。二战爆发后,她被日本征用,1942年1月,在日本御前崎市外海触礁沉没。“锡兰迪亚”号同型船一共建了三艘,另外两艘分别为“费奥尼亚”(Fionia)号和“日德兰蒂亚”(Jutlandia)号。柴油机在大型远洋轮船上的应用,标志着柴油已经日渐成熟。虽然在绝对数量上柴油机船舶还很少,但柴油机的前景已经被人们所认识。

1912年,瑞士苏尔寿公司为了展示柴油机的潜力,投资建造了一台缸径为1000毫米,冲程1100毫米的1S100型单缸巨型柴油机。这台柴油机在150转时可发出1470千瓦(2000马力)的功率,它创造的柴油机缸径记录直到1960年代才被打破。该机研制成功也对船用柴油机向大型化发展产生了深远的影响。苏尔寿公司在1S100型柴油机采用了二冲程横流扫气结构,这种设计也成为苏尔寿柴油机的标志型结构,并一直沿用了70年。

图3.5 苏尔寿1S100型柴油机

1913年初,德国的汉堡--美洲公司6500吨级客货轮“蒙特·佩内多”号(Monte Penedo)是第一艘使用二冲程柴油机的大型远洋轮。长/宽/深分别为350/50/27英尺(1英尺= 30.48 厘米),载重4000吨,总吨位6500吨。她安装有两台瑞士苏尔寿公司制造的4S47型二冲程柴油机,缸径470毫米、行程680毫米、160转时可输出功率860马力。同时她也是德国第一艘大型柴油机远洋轮。

图3.6 “蒙特·佩内多”号

图3.7 苏尔寿4S47型二冲程柴油机

1914年,第一次世界大战爆发,德国建造了300多艘潜艇,除了早期的U1—U18煤油动力内燃机潜艇外,从U19后全部采用柴油机动力。这些潜艇分别由日耳曼尼亚、皇家、布洛姆福斯等多家船厂承建。德国潜艇分为中型潜艇、大型/巡洋/运输潜艇、UB近海潜艇、UC型近海布雷潜艇、UE型远洋布雷潜艇等不同种类。战争中,U型潜艇以其卓越的水下机动性和作战能力在海上出尽了风头,给协约国商船和战舰以重大打击,共击沉协约国商船6000艘,注册吨位1200万吨,击沉军舰150艘,德国自身也损失潜艇178艘。超强的续航能力和可靠性充分体现了柴油机动力的优势,曼恩公司也开始在柴油机领域树立起不可动摇的地位。在未来的几十年内,曼恩与丹麦B&W、瑞士苏尔寿等公司相互竞争,并发展为船

用大功率船用柴油机的巨头。

图3.8 一战时潜艇的柴油机机舱

四.船用柴油机的普及

第一次世界大战后,柴油机性能有了新的提高,柴油机的装船数量开始上升,1921左右柴油机已经开始在客轮上使用。

1922年,新西兰联合航运公司(Union Steamship Co of New Zealand)向英国的菲尔费尔德(Fairfield)船厂订购了一艘大型柴油机动力客轮“阿朗伊” 号(Aorangi)。该船全长600英尺,宽72.2英尺,吃水29.9英尺,17491总吨,安装4台苏尔寿ST70型6缸2冲程柴油机(缸径700毫米,行程990毫米),单台输出功率3177马力,4轴,航速17节。船上有440个一等、300个二等和230个三等铺位。经过2年的建造,“阿朗伊” 号建成,开始在温哥华-悉尼航线上服务。二战爆发后她先后被改造为运兵船,医院船等。战争期间她一共运

输了3.6万名士兵和5千多名难民,战后她恢复运营,并于1953年拆毁。

图4.1 “阿朗伊” 号客轮

柴油机装船后的良好表现改变了人们原先认为柴油机不适合大型船舶使用的偏见。1925年,瑞典--美洲航运公司(Swedish America Line)向英国阿姆特朗·威斯沃斯(Armstrong Whitworth)公司订购的“格里普斯霍姆”号(Gripsholm)交付。该船18134总吨,采用2台B&W公司建造的B&W840D型4冲程柴油机(缸径为840毫米,双动),总功率达9930千

瓦(13240马力)。她也是第一艘采用柴油机动力的跨大西洋定期班轮。

图4.2 “格里普斯霍姆”号客轮

图4.3 B&W 840D型4冲程双动柴油机

不久后英国的哈兰德·沃尔夫船厂为联合城堡航运公司(Union Castle Line)建造了超过2万吨的“卡那封城堡”号。该船上安装有哈兰德·沃尔夫船厂购买B&W公司专利生产的4冲程双动柴油机,双机总功率为1.1万千瓦(1.5万马力)。

1920年代末,英国约翰·布朗公司采用苏尔寿专利技术制造了5缸S90型柴油机,具有900毫米缸径,是当时世界上最大缸径的柴油机,单机功率为4650马力。这些机器被装到两艘“兰基提奇”级(Rangitiki)客轮船上,每船装机两台。

图4.4 “兰基提奇”号客轮

1926年12月,总吨位超过32650吨的“奥古斯塔斯”号(Augustus)客轮在意大利安萨尔多船厂建成下水,她属于意大利Navigazione Generale Italiana公司。她的姊妹船“罗马”号(SS ROMA)是一艘传统的蒸汽轮机客轮,而“奥古斯塔斯”号则装备了4台曼公司建造的6缸双动二冲程柴油机(缸径700毫米,行程1200毫米,总功率2.8万马力)。该船长219米,宽25米,4轴,航速22节,载客2210人,内部装饰豪华。1927年6月她完成首航,是当时世界上最大和最豪华的柴油机动力客轮。

1929年经济危机后,跨大西洋的运输明显萎缩。意大利人主要将该船作为游船使用。1932年,独裁者墨索里尼强迫Navigazione Generale Italiana与意大利国有的意大利航运公司(Italia Line)合并,因此“奥古斯塔斯”号重新采用了意大利航运公司的涂装。1933年1月4日,她满载富豪从纽约出发,完成了为期129天的环球巡游,途经全球数十个港口,其中就

包括中国香港和上海。二战爆发后,两艘姊妹船一度闲置。

图4.5 “奥古斯塔斯”号豪华邮轮

1941年,意大利法西斯开始将“罗马”号客轮改装为航母“天鹰” 号(Aquila),该舰主要参数为,排水量:标准23350吨/满载27800吨,总长232.5米,宽29.4米,吃水7.31米。武备:单管135毫米炮8座,单管65毫米高炮12座,六管20毫米炮22座,载机26架。动力:蒸汽轮机2台,4轴,14.2万马力,航速30节,续航力4150海里/18节。舰员1165名,另加航空人员243名。直到纳粹投降时,“天鹰”号的改装工作都没完成。

1942年9月意大利人又开始将超过3万吨的“奥古斯塔斯”号客轮改装为“鹞鹰”号(Falco)航母,基本布局与“天鹰”号号类似。“鹞鹰”号同样命途多舛,意大利投降时,改装工作还没完成,之后她被德军凿沉在热那亚港以阻碍盟军船只进入。这两艘航母最终都在上世纪40年代末期被拆解。

图4.6 “天鹰”级航空母舰

1928年,著名的英国白星轮船公司(White Star Line,“泰坦尼克”号即属于该公司所有)看到柴油机的优越性后,向其长期的合作伙伴哈兰德·沃尔夫公司订购了一艘巨型柴油机客

轮“海洋”(Oceanic)号。这艘船长度超过300米,总吨位超过6万吨,有3个巨大的烟囱。船上计划安装40台柴油机,并通过齿轮减速箱驱动4个螺旋桨。随着1929年经济危机的爆发,这艘巨轮最终只能停留在绘图板上。船舶史专家们评论说如果她建成的话,规模将不亚于“玛丽王后”号和“诺曼底”号。

经济危机过后,各国经济开始恢复。1930年代末,荷兰的“奥兰治”号(ORANJE)成为动力最强劲的柴油机动力船舶。船上安装有3台苏尔寿12缸SDT76式二冲程柴油机,该机有12个760毫米缸径的气缸,总功率达到27600千瓦(37551马力,转速为145转/分时,单机功率超过了1万马力),是二战前船用柴油机的最高水平。“奥兰治”号也是一艘外形极其现代化的客轮,她由荷兰航运公司(Netherland Line)出资建造,1938年在阿姆斯特丹下水。荷兰女王威廉.明娜亲自主持下水典礼并为其命名。“奥兰治”号总吨位为20117吨,长200米,宽25.5米,3轴,最大速度可达26节,可载客760人。她是当时最快的柴油机船,外观也颇具美感。她主要用于荷兰和和荷属东印度群岛的旅客运输,1939年9月初期,她从阿姆斯特丹启程航向爪哇,由于战争爆发,未能返回荷兰。1942年,日军进占荷属东印度群岛后,她不得不退往澳大利亚,并在那里改装成医院船,战后她恢复运营。1960年,她还进行了环球航行。1964年她被出售给一家意大利公司,并接受彻底的翻新。她的船首被延长了4.9米,总吨位也上升到24377吨,载客量增加到1230人。1972年起,她又被改装成一艘游轮,巡游于百慕大海域。1979年3月30日,船上燃起大火,幸亏大多数旅客已经上岸,船上也无人员伤亡。4天后大火扑灭,船也坐沉海底。一支德国打捞队将其浮起,船东准备将其卖给中国台湾的拆船厂拆毁,她被成功的拖过巴拿马运河,但最终没有熬到目的地,由于大火将船板破坏严重,造成漏水,她还是沉没于太平洋的万顷波涛之中。

图4.7“奥兰治”号邮轮

到二战前,营运的内燃机船舶的总吨位占远洋船舶总吨位的比重不断上升,柴油机船队的规模已经达到世界商船规模的20%以上,而1920年,这个比例仅4%。而新建船舶中,柴油机装船比例已经超过50%。

五.柴油机的技术进步

1920年~1930年末,是柴油机技术发展的黄金时代,柴油机越造越大,功率越来越高。

新技术的出现促进了柴油机的发展,主要技术革新来自于燃油喷射的改进和增压技术的采用。

在狄塞尔的柴油机设计中,使用的是气动式燃料喷射系统。这套系统利用压缩空气将柴油喷入气缸中,并达成良好的雾化,与空气混合形成可燃混合气,自动着火燃烧。由于柴油机的压缩比较高,气缸内的压力很大,要把柴油喷入气缸并雾化,空气喷射压力必须远大于气缸压力。因此需要一整套专用的压缩空气生产、储存设备,还需要一套冷却设备降低压缩空气的温度。这些附属装置庞大笨重,不仅增加了系统的复杂性,也使得故障发生的可能性增加了。空气压缩机本身也由柴油机驱动,会消耗掉大约15%的输出功率,从而使柴油机的可用轴功率下降,经济性受到了一定的影响。

图5.1 狄塞尔的空气燃料喷射系统,当时使用的燃料为煤粉工程师们一直在思考如何摒弃笨重、复杂又不太可靠的空气压缩机、高压储气罐等设备。1910年,英国维克斯(Vickers)公司的工程师詹姆斯·麦克里基(James McKechnie)提出了机械喷射的方案,并申请了专利。此举大大提高了喷射效率,喷油压力大为提高(机械喷射可使喷油压力可以超过140bar(1bar=0.1兆帕,140bar约140个大气压,而采用空气喷射,仅仅能达到7兆帕),喷油压力的提高使燃料的雾化程度提高,和空气能更均匀的混合,燃烧更充分,从而发出更大的功率。

图5.2 McKechnie的机械式喷油系统

1922年,德国的博世公司(Borsh)进一步改进了机械喷射结构,采用了紧凑且适用于高压的柱塞泵结构,并投入批量生产。从此柴油机部件生产向专业化分工发展,最终形成了产业化的规模。博世公司也逐步发展成为专业化的内燃机燃油喷射控制系统和汽车零部件供应商和技术领导者。

1930年代后,船用柴油机向大功率方向发展,二冲程的使用日趋普遍。对于两台气缸直径、活塞行程及转速等相同的柴油机,二冲程柴油机在一个循环中有1/2的冲程在作用,而4冲程柴油机仅有1/4时间做功,因此二冲程的输出功率要明显优于四冲程。实际上由于考虑到二冲程柴油机气缸上开有气口而使工作容积有所减少,机械传动的扫气泵也要消耗一定功率等因素,二冲程柴油机的功率只能增大60~80%。

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。二冲程柴油机还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5.3 二冲程柴油机工作原理

二冲程柴油机的工作与原理为:第一冲程,活塞从下止点向上止点运动。当活塞处于下止点时,排气阀和进气孔已打开,扫气室中的压缩空气便进入气缸内,并冲向排气阀,这产生清除废气的作用,同时也使气缸内充满新空气。当活塞由下止点向上止点运动时,进气孔首先由活塞关闭,然后排气阀也关闭,空气在气缸内受到压缩。第二冲程,活塞从上止点向下止点运动。活塞行至上止点前,喷油器将燃油喷入燃烧室中,压缩空气所产生的高温,立刻点燃雾化的燃油,燃烧所产生的压力,推动活塞下行,直到排气阀再打开时为止。燃烧后的废气在内外压力差的作用下,自行从排气阀排出。当进气孔被活塞打开后,气缸内又进行扫气过程。

二冲程内燃机换气后,气缸内残余多少废气,或者说气缸内能充入多少新鲜充量,直接影响内燃机性能。二冲程内燃机没有单独的排气冲程和进气冲程,不能利用活塞的推挤作用清除废气,要使气缸清扫干净比较困难,难以得到高的扫气质量。因此,改进二冲程内燃机的扫气作用是一项重要的工作。二冲程内燃机主要有横流、回流和直流3种扫气方式。

表5.1二冲程柴油机扫气形式对比表

在二战前,双动式的二冲程柴油机比较流行。这种柴油机在活塞的上下两边都设有燃烧室,可以推动活塞在两个方向都做功,因此称为双动。双动比单动能输出更大的功率,双动柴油机的设计与蒸汽机的结构颇为相似。不过双动柴油机的结构比较复杂,而且活塞杆穿透气缸,因此对气密要求很高,现代柴油机已经不再采用这种双动的方式了。

图5.4 双动式柴油机

采用增压技术在柴油机的发展中是一个里程碑,增压技术显著提高了进气压力,空气的压缩比进一步提高,在同等条件下,增压显著减少了柴油机的尺寸和重量,提升了输出功率。1920年代,二冲程柴油机的兴起后,在排气过程中就必须用高压空气扫除气缸中的废气,并吹入新鲜空气,因此增压器的作用就更为重要了。

早期的机械增压器直接用发动机曲轴带动往复式增压泵向扫气箱中充气,机械结构比较复杂。1905年,瑞士工程师布奇(Alfred Büchi )提出了采用柴油机废气驱动涡轮增压器进行增压的原理,也就是废气涡轮增压,并申请了专利。废气涡轮增压器是利用发动机排出的

国产消防泵柴油机泵组使用说明书

柴油机消防泵技术说明书 一.概述 XBC型自动化柴油机消防泵组,以国外、国内内燃机行业的大型骨干重点企业生产的进口、国产康明斯、无锡动力机厂等柴油机为动力,通过专业厂家生产的高弹性联轴器或膜片式联轴器与水泵直接联接,由BCK系列分体式控制屏及PCL可编程控制器或KZQ柴油机控制系统实现柴油机泵组的自动控制。柴油机功率最大可达880KW,可配备不同扬程和流量的水泵供客户按不同需要进行选择使用。 本机组具有启动特性好,过载能力强,结构紧凑合理,维修方便,使用简单可靠等特点。机组设有超速、油压低、三次启动失败、水温高、油位低、蓄电池电压低等保护功能。同时能与客户的火警自动报警装置或我厂生产的消防系统集控柜连接,实现远程监控的功能。 该系列机组基本型均为室内型机组。为适应北方的寒冷气候,我厂生产的自动化机组均可附设AC220V冷却水预加热装置。 泵组型号示例: 例如:XBC 8/50-PI 型柴油机消防泵组 XBC 表示柴油机消防泵机组 50 表示该泵组流量为50L/s 8表示该泵组扬程为80m PI 表示水泵为我厂生产的单级单吸离心泵 PD 表示水泵为我厂生产的多级单吸离心泵 PS 表示水泵为我厂生产的单级双吸离心泵 二.机组的结构 XBC基本型机组由柴油发动机、底架、散热水箱及风扇、高弹性联轴器、水泵、柴油箱和控制屏等设备组成。水泵通过高弹性联轴器或膜片式联轴器与柴油机直接联接,共同安装于公共槽钢底架上。发动机的冷却由发动机驱动风扇对散热水箱进行冷却。整个冷却系统构成闭式循环,水箱也安装在底

盘上。控制屏与机组采用分体式,两者通过控制电缆、信号电缆、动力电缆连接。柴油机功率在200KW以下的机组油箱直接安装于机组上,大于200KW 的机组采用分体式油箱。基本型机组适用于具有倒灌水源的消防系统。 如消防系统要求泵组具有引水功能,则在基本型机组的基础上可加装自动引水装置。该装置可实现自动引水和自动脱离,并符合GB6245-98(消防泵性能要求和试验方法)中规定的引水时间。 三.柴油机消防泵组的安装 注:柴油机组安装前请先查阅有关柴油机、自动控制柜和水泵的使用说明书。 1.机房面积及高度: 机组在机房内安装后,应在机组两侧及前方(风扇水箱端)至少留有750mm 通道,以便操作人员巡视和一般维护。 机房高度根据机组高度及是否有起重设备诸因素,取4-6M(有效高度)。 2.机组基础: 机组基础主要有三个作用,支承整个机组的质量,确保机组处于水平状态,吸收振动。机组基础采用混凝土结构。一般而言基础长、宽为机组底盘长、宽尺寸单边增加150-250mm,深度为300-600mm。地脚螺栓伸出水平面高度应在螺栓直径的2倍左右。 3.机房通风及清洁: 采用自然通风的机房须有足够尺寸的通风口和排风口,其位置必须保证在温度限制范围内有足够的新鲜空气供给柴油机燃烧。供水散热器带走循环冷却水的热量(闭式),带走机组表面散发的热量。如自然通风不满足要求时,可采取强制通风的方法,在通风口加装进风机和排风机。风机规格和机房进出风口位置选择应能为柴油机提供足够的冷空气,同时带走机房内的热空气。机组最小进风量应在柴油机进气量的6-7倍。 为了便于保持机房的环境清洁,可在机组基础的中部布置凹槽,在机组基础四周布置下水道,以便于冲洗污水和柴机油。 4.排气管及消音器的布置:

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。

船用柴油机的安装

许兵电气工程及其自动化2220093330 收到回复,谢谢 A.船舶主柴油机在船上的安装 一.机座的安装 机座是整台柴油机的安装基础,机座的定位与安装十分重要,其质量不仅直接影响整台柴油机的质量和可靠运转,而且直接影响船舶推进系统的质量和可靠性。所以,机座的定位与安装是柴油机在船上安装的关键。 机座的作用:柴油机的基础(★承重;★受力;★集油)。 1 机座定位的技术要求 1.1 机座在机舱中位置的确定 机座在机舱中的位置是根据轴系校中方法和轴系两端轴的安装顺序来确定的。轴系按合理校中安装时,以曲轴与轴系连接法兰上的偏中值定位。轴系按直线校中安装时,机座定位依两端轴安装顺序不同有两种方法:先装尾轴后装主机时,以曲轴和轴系连接法兰上的偏中值定位;先装主机后装尾轴时,以轴系理论中心线定位。 l)轴系按合理校中安装 船舶建造时,在船台上安装尾轴管装置、尾轴和螺旋桨后,一般在船舶下水后定位主机机座,按轴系合理校中计算书中计算出的轴系第一节中间轴首法兰与曲轴输出端法兰偏中值定位。允许误差:偏移值δ不大于±0.1mm;曲折值φ不大于±0.1mm/m或开口值S不大于10-4D(D为法兰外径,mm)。 2)轴系按直线校中安装 (1)船舶建造时,在船台上先安装尾轴管装置、尾轴和螺旋桨及中间轴,在船台上或船下水后安装主机、以轴系第一节中间轴首法兰与曲轴输出端法兰的偏中值:偏移值δ≤0.10mm、曲折值φ≤0.15mm/m定位机座、 (2)在船台上先安装主机,后安装尾轴等。主机机座按轴系理论中心线定位:机座首、尾位置(轴向)依照机舱布置图确定,即以机座上曲轴首(尾)法兰或机座某个地脚螺栓孔相对于船体某号肋位的距离来确定;高低、左右位置依轴系理论中心线确定。 为了保证轴系准确安装,要求所加工制造的中间轴中有一节中间轴的长度由安装实测尺寸确定。 1.2 机座上平面的平面度应符合要求 机座定位安装必须保证机座上平面的平直,以保证机架、气缸体安装的正确。要求机座地脚螺栓均匀上紧后,机座上平面的平面度应与台架安装时平面度基本相符,或横向直线度应不大于0.05mm/m,纵向直线度应不大于0.03mm/m,机座全平面内平面度应不大于 0.10mm。 1.3 曲轴臂距差应符合要求 机座定位并用地脚螺栓紧固安装后,要求曲轴臂距差满足以下近似公式,臂距差计算值Δ: Δ=S/10000 mm 式中:S——活塞行程,mm。 用作船舶主机的大型低速柴油整机吊装到船上时,其定位要求与上述相同,只是不需检

柴油机使用维护说明书(最全版)

JC6108DFB-DGDZY型防爆柴油机 使用说明书 太原市博世通机电液工程有限公司

警示! 1 当防爆柴油机排气温最高至70℃时,必须停机; 2 当防爆柴油机表面温度最高至150℃时,必须停机; 3 当防爆柴油机冷却水温度最高至98℃时,必须停机; 4 当防爆柴油机润滑油压力低于时,必须停机; 5 当防爆柴油机补水箱水位至下水位标记时,必须及时向补水箱加水,否则必须停机; 6 防爆柴油机自动保护停机后,在查明原因并排除故障前不允许再次启动柴油机运行; 7 防爆柴油机使用前,必须将冷却水箱、补水箱、废气处理箱加满水,燃油箱加满油以及油底壳内加足够的润滑油; 8 应及时检查防爆柴油机冷却水箱、补水箱和废气处理箱是否水量充足; 9 防爆柴油机配套的防爆电器、各种零、部件不允许在使用现场拆卸维修; 10 使用时,用户必须配装甲烷检测报警仪。报警仪报警时必须停机。

目录 JC6108DFB-DGDZY型防爆柴油机 (1) 警示! (2) 前言及简介 (3) 1 使用条件: (4) 2 JC6108DFB—DGDZY型防爆柴油机型号含义和主要技术参数 (5) 3 防爆柴油机结构和工作原理简述 (6) 4 防爆柴油机使用与操作规程 (19) 5 防爆柴油机的技术保养 (26) 6 防爆柴油机的封存,保管和启封 (28) 7 故障分析表 (28) 8 维修主要数据表 (33) 9 附表 (33)

前言及简介 本说明书主要是针对JC6108DFB—DGDZY型防爆柴油机而编写。该产品是矿用防爆型动力设备。可在煤矿井下或其他有甲烷和煤尘等爆炸性混合物的场所使用。 在JC6108DFB—DGDZY型防爆柴油机(以下简称柴油机)使用前,请仔细阅读了解说明书 内容,仔细阅读并按照说明书规定的内容正确使用和保养柴油机,能使你的机器整机寿命大 大提高,并会给你的使用带来极大的快捷和方便,可避免您人身受到伤害和财产受到损失, 使您免除许多麻烦。您选择的柴油机经检测符合MT900-2006《矿用防爆柴油机通用技术条件》, 符合国家有关标准安全规定。 特别提醒: 1、如不遵守使用说明书规定,防爆柴油机一旦出现任何问题,厂方不负任何责任。 2、更换添加冷却液时应按要求停机,待冷却液充分降温后,再添加冷却液,以免高温液 体溅出烫伤。 3、水、电、气线路连接必须正确、牢固,发电机运转时,严禁拆卸各用电器和连接线路 以免发生意外。 4、防爆柴油机润滑必须按说明书选用L-ECD级柴机油,以保证机器工作可靠。 如您对防爆柴油机产品质量或维修服务有好的建议和要求,请于我公司联系!

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。

《船舶柴油机使用及维护》教学大纲

《船舶柴油机使用及维护》课程教学大纲 一、课程目的与任务 《船舶柴油机使用及维护》是轮机工程技术专业(内燃机方向)的一门专业核心课程,面向轮机工程技术专业中船舶柴油机制造、使用和维修岗位专门人才的培养。其目标是在认知柴油机原理、结构和系统的基础上,学生具备对船用柴油机各系统检查调整及日常保养的技能,善于利用柴油机的性能参数综合分析柴油机的运行工况,能够进行操作、使用、维护管理典型的船舶柴油机,为学习后续的课程奠定良好的基础。通过本课程的学习,学生应达到以下要求:1.能熟练、正确地使用柴油机各种专用工具和量具; 2.能阅读船舶柴油机说明书,明确柴油机的型号、功率及工作环境要求; 3.能根据船舶柴油机图纸,识别柴油机主要机件和系统; 4.能安全操作、使用和维护船舶柴油机; 5.能够进行柴油机的特性试验和示功图测录,监控船舶柴油机的运行工况; 6.会日常保养柴油机,对一般常见的故障能够应急处理。 二、项目和课时分配表 本课程根据职业能力分析拆分两个项目,即项目一:小型高速机的拆装与使用;项目二:大型中、低速机的使用及维护,见表1。项目一和项目二均实施“教、学、做”一体化教学。项目一在轮机维修实训室和性能测试实训室进行3周一体化教学专用周,共90学时;项目二在一体化教室进行60学时的单元教学,有利于在掌握小型柴油机原理结构的基础上,培养学生对中、低速柴油机操作使用、维护管理的能力。

三、一体化专用周教学要求 (一)教学内容及要求 1.柴油机拆卸 (1)柴油机基本知识 要求:了解柴油机的基本概念、特点,熟悉柴油机的基本特征,掌握柴油机的基本结构、系统和主要几何名称。 (2)柴油机工作原理 要求:掌握四、二冲程、增压柴油机的工作原理,看懂柴油机说明书中定时图所表示的工作过程。 (3)主要性能指标 要求:掌握柴油机主要工作指标和性能参数,能领会主要性能指标和工作参数表征的含义,能阅读船舶柴油机说明书,明确柴油机的型号、功率及各种性能指标。 (4)指定机型的柴油机拆卸 要求:正确操作、使用专用工具,按正常程序完成指定柴油机的拆卸任务。 2.主要部件和系统分解 (1)主要机件识别与测量 要求:熟悉柴油机主要机件的组成、零件的结构特点,掌握专用量具的使用方法,测量活塞组件相关的尺寸、缸径、主轴颈、活塞环开口间隙等,记录整理数据。 (2)配气系统、燃油系统分解 要求:分析柴油机的配气、燃油工作原理,熟悉柴油机配气机构主要装置,分解喷油泵、喷油器,掌握喷油设备的工作过程。 (3)冷却、润滑系统分解 要求:分析柴油机的润滑、冷却系统的线路图,分解柴油机冷却、润滑系统主要设备。 3.柴油机装配与调试 (1)柴油机的组装、装配 要求:制作密封垫片,修理、组装柴油机主要部件,按正常程序完成柴油机的装配。 (2)柴油机系统调整 要求:对配气机构和喷射系统进行检查与调整,按要求调整气门间隙、供油提前角,进行喷油器的启阀压力、喷油泵油量均匀性的调试。 (3)柴油机备车及试机 要求:熟悉柴油机启动的操作步骤及方法、控制设备及注意事项等,做好试车前的准备工作,按程序试机。 4.柴油机运行试验 (1)工况和负荷特性 要求:熟悉柴油机工况与特性关系,掌握负荷特性试验方法、特性曲线制取步骤,并能够对曲线进行分析,撰写试验报告。 (2)柴油机速度、调速特性 要求:掌握速度特性、调速特性试验方法、特性曲线制取步骤,并能够对速度特性曲线进行分析,撰写试验报告。 (3)柴油机推进特性和选型 要求:熟悉柴油机选型原则和允许运行范围,进行推进特性试验并分析,撰写试验报告。 (二)教学时间分配

JX4D30柴油机使用维修说明书修改

一、JX4D30柴油机简介 JX4D30柴油机 使用说明书

江铃汽车股份有限公司 敬告用户 1. 为了您的生命及财产安全,请注意安全操作。如不遵守安全操作规定,可能会导致人身或者机具事故,甚至发生危险。 2. 由于操作者不懂操作要领、不会调整和保养造成重大机车损坏事故的情况屡见不鲜,所以操作者应经过技术培训,掌握使用、保养、调整等技能后再操作柴油机; 3. 技术先进、高质量的柴油机,也需要操作者正确使用和精心维护保养、才能使之发挥更大的效能。 4. 请严格遵守用油规定,燃油推荐采用中国IV阶段标准0号柴油(夏季),-10号柴油(冬季)。采用美孚API CI-4 15W-40机油。 5. 必须使用同一品牌的汽车长效防冻液,否则易引起冷却系统水路堵塞。 6.“气净、油净、水净”对柴油机性能、寿命极为重要,工作中须特别注意按技术要求保养空气滤清器、机油滤清器和柴油滤清器。 7. 进行维修或拆装工作时应注意安全,防止机件运转时碰伤、拆装机件中砸伤或使用工具不当造成身体伤害等事故发生。 8. 要保证柴油机始终处于清洁完整状态。拆卸机件前和装配机件前都应将机件清洗或擦拭干净,以保证机件清洁、保证装配质量。较复杂的调整、维修应在室内进行,防止环境对柴油机内部污染。

停止工作,增压器会因高温得不到润滑冷却而损坏。 10. 对擅自改动柴油机结构而引起的一切后果,制造商概不负责。未经制造商授权而进行的自行拆动电控供油系统、EGR及后处理系统会影响柴油机性能及排放,由此造成的违反相应排放法规的结果,制造商对此不承担责任。 11. 更换零件必须使用符合质量要求的正品零件。 12. 运输装卸或维护拆装柴油机总成时,务必使用合适的吊装工具,利用吊钩吊装,确保安全。 目录 敬告用户--------------------------------------------------------2 目录 一、JX4D30柴油机简介 ----------------------------------------------------4 二、发动机主要参数及使用技术规格 ----------------------------------------------------7 2.1发动机主要参数及技术规格

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/fa3387541.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/fa3387541.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。

柴油发电机使用说明书

目录 一、用途及使用条件 二、机组主要技术规格 三、机组的主要性能 四、机组结构简介 五、机组的安装及使用 六、机组的保养 七、说明 八、附安装指导参考图 前言

本说明书仅对135系列柴油机与上海马拉松·革新电气有限公司的MP系列无刷励磁发电机配套的发电机组的使用和维护作简要的说明。有关柴油机、发电机、控制屏、调压器和柴油机监控仪的使用保养细则,请参阅随机附发的各相关说明书。 一、用途及使用条件 (一)本公司生产的系列柴油发电机组,整机结构简单,使用维修方便;环境适应性强,热状态稳定,受环境影响小;震动小,污染小,符合国家环保排放标准。机组底座设有吊装孔,便于移动和搬运。 机组广泛用于工矿、工地、通讯、金融证券、医院、军用及小型城镇等作为流动或固定电源供给动力、照明等其他用途。 (二)机组在下列条件下应能输出额定功率,并能连续工作12h(其中包括过载能力)。 大气压力(KPa) 100 环境温度(℃) 25 相对湿度(%) 30 当使用条件与规定不符或超出12 h连续工作时,机组在非标准大气状况下,输出功率应按柴油机使用保养说明书的规定进行修正。 (三)机组在下列条件下能可靠地工作: 环境温度(℃) 5-40 海拔高度(m)<1000 相对湿度(%)<90 (四)机组只适宜在室内或具有能避免日晒雨淋的场合使用。 (五)机组不适宜在空气中带有导电尘埃、腐蚀性化学气体的场合下使用。

二、机组主要技术规格 精品

精品

三、机组的主要性能 (一)当机组功率因数为0.8,三相对称负载在0-100%或100%-0额定值的范围内渐变或突变时,能达到下列性能: 注:1、机组在0-25%额定负载下其电压波动率和频率波动率允许比表列数值大0.5。 2、稳态和瞬态频率调整率指标系当调速率可调装置整定在最小位置时测得。(二)机组的空载电压整定范围为95%-105%额定电压。 (三)发电机在空载电压时,线电压波形正弦性畸变率不大于5%。 (四)机组在空载额定电压时,加上一定的三相对称负载(COSΦ=0.8滞后)然后在其中任一相再加25%额定功率的电阻性负载,但总负载电流应不超过定值,此时发电机线电压的最大值(或最小值)与三相线电压平均值之差应不超过三相线电压平均值的5%。(五)机组应能直接起动功率为下表的空载四极三相鼠笼式异步电动机。 机组额定功率(KW)异步电动机功率 40 28 50-75 30 90-120 55 150-250 75 280-320 150 四、机组结构简介

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

【动力之美】Wrtsil,世界最大的低速船用柴油机

【动力之美】Wrtsil,世界最大的低速船用柴油机 据说,在全球海洋上航行的每三艘船舶中就有一艘是由瓦锡兰提供的动力设备,而每两艘船舶中就有一艘由瓦锡兰提供维修服务。瓦锡兰制造的最大柴油发动机有6辆家用车长,4层楼高,重量相当于2千亿人民币,拿它一小时烧掉的油给你家汽车用,可以绕地球两圈。 瓦锡兰(wartsila,芬兰语W?rtsil?)这家名字有点仙气的芬兰公司成立于1834年,是全球领袖级的动力系统公司,180年来一直提供陆用和海上动力系统和服务,运营业务涵盖电厂、船舶动力及维修服务三个领域。 瓦锡兰提供从4缸(4L20)至20缸(20V46F)的直列式和“V”字型配置的中速发动机,低速发动机统一配置从5缸 (5RT-flex35)至14缸(14RT-flex96C)。目前世界最大的柴油发动机,是瓦锡兰制造的14缸RT-flex96C型二冲程柴油发动机(Wartsila Sulzer RT-flex96C),它是专为大型、高速的集装箱运输船量身定制的经济型推进系统,适合航速为25节左右的3000至10,000标准箱(TEU)或更大的集装箱船,首台RT-flex96C被马士基(E-CLASS Emma Marsk)集装箱船所采用。 RT-flex96C长27.3米(相当于6辆家用车排队),高13.5米(相当于4层半住宅楼),整机重量2300吨(根据数据,1

万元百元新钞大约115克,2300吨相当于2千亿人民币)。RT-flex96C转速102转/分钟,每缸最大输出功率为5720千瓦(7670马力),总功率达80080千瓦(107390马力),每小时油耗6400升,也就是说,拿它一小时的油给你家的汽车用,可以绕地球两圈。 ↓↓瓦锡兰苏尔寿RT-flex96C 14缸二冲程涡轮增压船用柴油机(妈妈说,名字长了显得专业) ↓↓ ↓↓Wartsila flex96C装机工作状态(2分50秒)↓↓ 这位主持人Chris Barrie,经常采访如BAGGER 293挖掘机(第100期)之类的各种巨无霸,所以基本上说话总是用吼的。 ↓↓Flex96C生产过程(瓦锡兰的韩国工厂)↓↓ ↓↓世界最大柴油机生产过程(2分22秒)↓↓ 这些房子般大小的柴油机工作原理和普通柴油机大同小异。但有消息指RT-flex96C柴油机使用的是重油(纳尼,瓦锡兰乃们特么在玩我?),热效率为50%(一般汽车发动机为25~30%)。 柴油发动机是燃烧柴油来获取能量释放的发动机,是由德国发明家Rudolf Diesel(读迪塞尔,不读得瑟)于1892年发明,为了纪念这位发明家,柴油被冠以他的姓氏,而柴油发动机也称为迪塞尔发动机。 柴油发动机的优点是功率大、经济性能好,其工作过程与汽

n620型柴油机说明书

N6210型柴油机 使用说明书 宁波中策动力机电集团有限公司 2011年 第一部份 使用说是明书 1柴油机及其附件介绍 1.1基本术语 1.1.1型号标注 系列代号缸数缸径增压用途变型代号 1.2.2自由端、输出端定义 柴油机的飞轮是连接推进器等主要功率输出端,为飞轮端,与之相对应的为自由端。1.2.3旋转方向 自飞轮端面向自由端数,顺时针为右转,逆时针为左转。 1.2.4气缸编号 自飞轮端面向自由端数,飞轮端为第一缸,依次类推。 1.2.5发火顺序

六缸:右机:1-5-3-6-4-2八缸:右机:1-5-7-3-8-4-2-6 左机:1-4-2-6-3-5左机:1-6-2-4-8-3-7-5 1.2.6左、右机定义 自自由端向飞轮端视,油泵面在右侧为右机,在左侧为左机。 1.2柴油机的技术特点 N210系列柴油机是消化吸由国外同类柴油机的先进技术基础上,采用现代先进计算机模拟技术,自主研制的新一代节能、环保型、能燃用重油的中速柴油机,是公司系列柴油机成轼进入市场后,其产品发展战略的延续。其功率范围为396~1471KW,转速为600~1000r\min,可燃用3500S以下粘度的重油,性能指标先进,工作可靠,维修方便,外型美观,在相同的功率范围内该系列柴油机具有高度低、长度短、结构紧溱的优点。 N210柴油机为直列式、四冲程、增压中冷、直接喷射、不可逆转的柴油机,可以提供右机右转,右机左转、左机右转、左机左转。 其主要零部件有以下特点: 1)机体采用曲轴悬挂式结构和零档轴承设计方式,机器振动小,曲轴饶曲小,传动精度高; 2)曲轴为全平衡设计,有效减轻轴瓦的负荷,可以带前端输出; 3)主轴瓦和连杆轴瓦采用最新的铜铅双层电镀合金技术,疲劳强度大大提高; 4)伟分理处齿轮箱与机体铸为一体,机体采用水冷结构设计,凸轮轴操纵侧布置,机体整体铸造有气腔、水道、油道等,使得外围管路减 少,减少了三漏的产生。 5)缸套上沿设计火焰环解镶圈,有效清除活塞头部积炭,减轻缸套的磨损,减少机油、燃油消耗,提高燃用重油的适用性,采用机体冷却水 冷却; 6)活塞顶的形式采用平顶浅W设计,适应燃油高压喷射的要求,环槽全部淬火硬提高燃重油的适应性; 7)活塞环外围全部镀铬或CKS处理,提高燃重油的适应性;

船舶柴油机主推进动力装置832第一章柴油机的基本知识22

第一章柴油机的基本知识 考点1 柴油机的工作参数22题 1.最高爆发压力pz 燃烧过程中气缸内工质的最高压力称最高爆发压力pz。pz是柴油机周期性变化的机械负荷的主要外力,它引起各受力部件的应力和变形,造成疲劳破坏、磨损和振动。 2.排气温度tr 非增压柴油机的排气温度指排气管内废气的平均温度,增压柴油机的排气温度指气缸盖排气道出口处废气的平均温度。 在船舶上通常用排气温度衡量热负荷的大小。通常船用柴油机排气温度的最高值应低于550℃。 3.活塞平均速度Cm 在曲轴一转两个行程中活塞运动的平均值称为活塞平均速度Vm。如果柴油机的转速为n (r/min),活塞的行程为S(m),当曲轴转一转时活塞移动两个行程长度2S(m)。提高Cm 可以提高柴油机的功率,但零件的机械负荷、热负荷同时增加,机件的磨损也相应增加,因而靠提高Vm来提高功率是有限的。 4.行程缸径比S/D 行程缸径比是柴油机的主要结构参数之一。S/D在不同条件下影响不同,在活塞平均速度Cm 及缸径为D定值的条件下,S/D对柴油机的影响有: (1)影响柴油机的尺寸和重量。S/D增大,则柴油机的宽度、高度及重量均相应增加。(2)影响柴油机负荷。缸内气体压力不直接受S/D的影响,但最大往复惯性力将随S/D的增加而减小。 (3)影响热负荷。S/D增大,气缸散热面积增大,热负荷将减小,同时影响燃烧室各部件的传热量分配比例。 (4)影响混合气形成。S/D增大,燃烧室余隙高度增大,对混合气形成有利。 (5)影响扫气效果。S/D增大,因气流在缸内流动路线长将降低扫气效果,但此影响随扫气形式不同各异。如对直流扫气的影响较小,允许使用较大的S/D值,而对弯流扫气的影响较大,其使用的S/D通常不高于2.2。 (6)影响曲轴刚度。S/D增大使曲柄半径变大,曲轴轴径的重叠度降低,曲轴刚度下降。(7)影响轴系的振动性能。S/D增大,轴系的纵振及扭振固有频率降低,容易产生不允许的纵振和扭振。 5.强化系数pe.Cm 强化系数pe.Cm系用来表示柴油机所受热负荷和机械负荷两方面的综合强烈程度。 6.压缩比ε 压缩比是一个对柴油机性能影响很大的结构参数,它的影响主要表现在经济性、燃烧与启动及机械负荷等方面。 B1. 柴油机运转中,检查活塞环漏气的最有效方法是()。 A.测最高爆发压力 B.测压缩压力 C.测排气温度 D.测缸套冷却水温度 D2. 在柴油机运转中测量气缸内压缩压力的主要用途是()。 A.判断气口堵塞

船外发动机说明书

船外发动机说明书 型号2B 3.5BMFS OB No.003-11084-4 使用前 感谢您购买本公司的船外用发动机。本说明书对于正确的使用和发挥发动机的最大性能起到了关键的作用;同时,也记载了怎样安全使用船外发动机和保养、养护发动机的各个事项。请您在使用本产品前仔细的阅读,以便保障能对本产品安全正确的使用。 注意事项 ●请您仔细阅读并理解这本说明书。 ●为了防止本说明书丢失、破损请放在安全的地方保管。 ●当您转让此产品时,请将本说明书一起交给下一位所有者。 ●乘船时请带好本说明书。 ●请您仔细阅读并理解质量保证书的内容。 ●请保管质量保证书。 ●在没有规格和外观改良的预告而变更的情况时,请预先谅解。 ●有关这本说明书的内容,请联络船外机销售店、营业点、办事处等。 ●关于船的说明书不在本说明书之内,请参阅根据不同的型号配备单独说明书。 ●为了安全的航行,请做定期的零部件和各种检查。 ●本说明书记载了各种特别需要注意的安全事项,请您一定仔细阅读。 ! 危险不回避就会造成死亡以及重伤等重大事故,防范于未然的注意事项。! 警告不回避就有可能造成死亡一击重伤等重大事故,防范于未然的注意事项。 ! 注意不回避就会造成轻伤和设备损坏可能性的事故,防范于未然的注意事项。 ●关于警告标签张贴位置,请参照在第十页的《警告标识》。 ●当警告标识掉色或脱落时,请及时更换。

目录 1当您使用的时候 2主要零件 3各部位名称 4警告标识张贴位置 5安装 1船外发动机的安装 6开动前的准备和注意事项1燃料和机油 2空转 3ESG(转速控制器) 7运行 1起步的要领 2暖机运行 3前进后退 4停止 5平衡调整 6放下尾翼 8船外发动机的安装和搬运1船外发动机的安装和搬运2利用拖车搬运船外发动机9调整 1助力转向泵的重量调整 2高度调节杆的调整 10检查和保养 1日常检查 2定期检查 3长期保管 4船外发动机被水淹没时5寒冷时的保管 11故常和对策 12附属品 13专用零配件 14技术参数一览

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