低速船用柴油机与涡轮增压器的匹配
：This paper researches the good coordination of turbocharger and diesel engine by the matching test of the low-speed marine diesel engine WinGD5RT-flex50-D produced by Yuchai Marine Power Co. ， Ltd. and ABB turbocharger to get the expected supercharging effect and ensures the effective and stable operation of supercharger under various loads. The test results show that the main factors influencing the matching of low-speed Marine diesel engine and supercharger include diesel engine scavenging pressure value ， the efficiency of supercharger and the diesel engine surge margin value. The test shows at the same time ， diesel engine and turbocharger matching test is an important process of comprehensive balance for the whole machine performance.
Keywords： Diesel engine ； Turbocharger ；Scavenging pressure
1前言
废气涡轮增压技术是提高船用柴油机功率、降低燃油消耗率和减少排放的一项重要措施。
船用柴油机废气涡轮增压器是在某一确定的静态条件下设计的，当投入营运时随着环境条件的变化，必然会引起涡轮增压器性能的改变，出现诸如增压器工作不稳定、压气机出现喘振、废气涡轮出现阻塞、柴
油机排气温度过高等现象，导致柴油机达不到预期的增压效果。因此，柴油机与增压器的匹配是否良好，对柴油机的运行起着十分重要的作用。
2WinGD 低速柴油机与涡轮增压器的性能匹配所谓柴油机与增压器的匹配，严格来说应该是柴油机与增压系统的匹配，即柴油机和增压器的空气压力、流量等参数的合理匹配，使柴油机的性能（油耗率、排气温度、排放物等）达到最优。WinGD公司要求所有不同额定功率转速点的柴油机都要进行增压器匹配试验，同时该匹配试验需在额定转速功率点进行。
5RT-flex50-D 柴油机是 WinGD公司推出的新型二冲程、单作用、可逆转、废气涡轮增压器、低速超长冲程船用低速柴油机，该柴油机与涡轮增压器性能匹配主要目的是使柴油机在不同工况下运行均能达到所需的扫气压力、增压器效率、工作在喘振裕度范围内，以确保船舶的安全运行。
2.1增压器性能参数的换算
2.1.1参考条件
WinGD船用柴油机设计工况及参数计算是根据 ISO3046标准确定的，进行增压器性能匹配所测的数据均须转换为 ISO工况条件后再进行参数对比调节。
ISO标准工况参数如下：
淡水冷却剂：t1?35 °C
淡水冷却的扫气温度：T2 = 29 °C
海水冷却剂：t2?35 °C
海水冷却的扫气温度：T3 = 25 °C
CMC工况排气背压：P1= 300 mm W3 300 Pa
2.1.2 ISO 工况下扫气压力 p 值
根据 5RT?\flex50-D 型柴油机调试指南要求，调整好爆压和NOX非放，然后再调节扫气压力。额定扫气压力取决于柴油机额定功率点平均有效压力，各额定功率转速点 ISO 工况要求的额定扫气压力值参照 WinGD R-Tuning 软件中数值， R-Tuning 软件标定了 WinGD
5RT-flex50-D柴油机在ISO工况下所有功率转速点所要求的各项性能参数值。通过在软件中输入机型、额定功率、额定转速、调校方式等柴油机基本信息参数，即可计算出该柴油机在ISO状况下所需的扫气压力等信息。
玉柴船舶动力XX公司生产的5RT-flex50-D主机在额定功率点、ISO工况下运行时，主机所要求达到的扫气压力值为 0.34 Mpa。
当主机稳定运行在额定功率点时，通过读取安装在主机扫气箱上面的压力表，读取扫气压力和当前环境工况等参数值输入 WinGD R-Tuning软件，通过软件中的换算公式换算成ISO状况
下扫气压力数值，将换算后的扫气压力数值与 R-Tuning 软件中
要求的扫气压力值进行比较，根据两者数值的差异进行增压器喷嘴环和排气节流孔板大小的调节。如此循环调节，直至换算后的扫气压力值与 R-Tuning 软件中 ISO 标准状况所须扫气压力值相符。当主机完成在额定功率点与增压器扫气压力匹配调节后，为了验证主机在其它功率点扫气压力是否同样满足 ISO 标准状况下扫气压力， WinGDR-Tuning 软件提供了主机在 50%额定功率点、 ISO 工况下运行时所要求的扫气压力值。通过同样的换算方法进行扫气压力对比后，调节喷嘴环和排气节流孔板大小。
当主机在 100%额定功率点和 50%额定功率点运行时，主机实际扫气压力换算成ISO状况下扫气压力均能满足 Win GDR-Tu ning 软件中所要求的扫气压力数值时，说明这台主机与增压器扫气压力匹配成功。
2.2增压器效率n T/C
221对增压器效率n的要求
增压器与柴油机匹配过程中，增压器的效率是衡量柴油机工作的重要参数之一，但增压器效率并非越高越好，只有当增压器效率满足在要求范围内，才能符合柴油机最佳运行需要。根据每一种机型设计的平均有效压力、进气口高度和调校模式，计算出在不同调校模式下增压器效率的要求，在柴油机与增压器匹配试验过程中，须满足增压器效率范围的要求值。
2.2.2增压器效率误差范围
每台增压器零部件的结构都会对柴油机部分载荷下的性能
产生影响，所以对部分载荷下增压器效率给出了一个误差范围，
负荷在50喘U 100%CMC之间时，增压器效率误差应不超过要求值的+/-1 %，低于 50%时增压器效率值应不低于要求值的 1%，同时要求增压器不得牺牲部分载荷的效率来达到CMC点的高效
率。
3涡轮增压器的喘振
涡轮增压器在排气能量的推动下，带动压气机工作，实现进气的增压。在运转过程中，当压气机的流量减小到一定值时，气体进入工作叶轮和扩压器的方向偏离设计工况，造成气流从叶片或扩压器上强烈分流，同时产生强烈脉动，并有气体倒流，导致压气机振动，并发出沉重喘息声和吼叫声，这种现象称为压气机的喘振。
柴油机喘振通常发生在增压器转子转速较高以及气体流量较低时，主机偏离正常运行工况时会导致压缩机喘振线或主机运行线的偏移。为避免增压器喘振，应确保主机在所有工况下喘振裕度都能达到 15%。
3.1 增压器喘振裕度
喘振是一种典型的涡轮增压器现象，当离心式压气机作为增压器的增压元件和柴油机配合工作时，压气机必须满足柴油机对它提出的空气量和压力的要求。根据 WinGD 5RT-flex50-D 柴油机在各种负荷下对压气机所要求的空气量和压缩比的变化，绘制
5RT-flex50-D 柴油机与增压器压气机工作特性曲线（图 1 ），图中 operating line 为柴油机和增压器的设计配合工作线，压气
机只有在黑色曲线周围区域工作，才能满足柴油机的要求。因此在柴油机和增压器配合工作时，要注意不要使压气机的工作状况落在黑色区
域内，也不要与喘振线靠得太近，以保证增压器和柴油机能安全可靠地运行。试验表明，在大多数情况下，改变叶片扩压器的喉口面积和叶片进口角度能使压气机特性曲线左右移动。
3.2喘振裕度稳定性试验
当完成主机磨合与调试程序后，增压器应核实喘振裕度以确保运行的可靠性，因此需进行增压器稳定性试验，该试验分为如下三个步骤：
(1)当柴油机在额定功率转速点稳定运行后，记录增压器各位置点性能参数；
(2)主机在CMC点运行时，增压器喘振的数据，应按照图
2中“S'线逐步增加排气背压；
(3)在“S”线下运行增压器未产生喘振，说明增压器喘振裕度足够，增压器喘振稳定试验成功；如果产生喘振，则需要根据增压器厂商建议更改增压器扩压环设计。
喘振是压气机的固有特性，是没有办法避免的，特别是低速及燃烧重渣油的船用二冲程柴油机。由于船用低速柴油机增压系统中气体需要经过以下十大环节：空气滤网、压气机、空冷器、中冷器、扫气箱、进气口、排气管、废气涡轮、烟囱，只要其中某一环节出现故障或者阻塞就可能引起增压器喘振。因此，为避免增压器的喘振，不仅要加强增压器的检测与保养，还要对柴油机的工作状况及时检测。
4柴油机与增压器匹配成功的特性当柴油机与废气涡轮增压器各项参数匹配完成后，柴油机与增压器配合的使用性能应满足以下三方面的
要求：
（1）在额定功率转速点，必须达到预定的扫气压力及空气流量，并有足够的过量空气系数，使燃烧完全、油耗率低；
（2）在低功率（低速、低负荷）时，也必须有一定的空气量，以满足燃烧及降低热负荷的要求；
（3）在整个运转范围内，不发生增压器喘振与堵塞现象。
5结论
（1）柴油机与增压器匹配试验过程中，实际的环境工况应转化为ISO 工况进行计算，以得到柴油机所需的扫气压力值。
（2）柴油机与增压器匹配试验中，增压器运行效率并非越高越好，应根据增压器的类型和柴油机实际运行工况等综合因素进行考虑，以得出所要求的增压器运行效率值。
（3）当柴油机与增压器型号选定后，增压器的匹配主要通过调节增压器的喷嘴环和扩压器的大小进行调节。
（ 4）柴油机与增压器的匹配，实际上就是柴油机扫气压力、增压器效率、喘振裕度综合性能的一种平衡。
第二章 二冲程低速柴油机的 结构分析和主要部件 筒形柴油机的主要运动部件有 ________ 。 A .活塞、连杆 B .活塞、连杆和曲轴 C .活塞、十字头、连杆和曲轴 D .十字头、连杆和曲轴 十字头式柴油机的主要运动部件有 __________ 。 A .活塞、连杆 B .活塞、连杆和曲轴 C .活塞、十字头、连杆和曲轴 D .十字头、连杆和曲轴 大型低速柴油机的主要固定部件有 __________ 。 ①机体；②机架；③机座；④气缸体。 A .①+②+③ B .①+②+④ C .①+③+④ D .②+③+④ 筒形柴油机的主要运动部件有 ________ 。 ①机体；②机架；③机座；④气缸体。 A .①+② B .②+④ C .①+③ D .③+④ 通常中小型柴油机的机体是将 ________ 部件制成一个整体。 A .机座与机架 B .机架与气缸体 C .气缸体与机座 D .气缸体与油底壳 关于筒形柴油机的主要优点，不正确的是 ____________ 。 A .体积小 B .重量轻 C .结构简单 D .寿命长 机体通常是采用下述工艺制造的 _________ 。 A .铸造 B .焊接 C .锻造 D .螺栓连接 对于筒形柴油机为了减轻重量，其主要固定件可没有 ______________ A .机体 B .机架 C .机座 D .气缸体 十字头柴油机采用中隔板将 _________ 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 允许采用滚动轴承作为主轴承的柴油机是 ____________ 。 A .中速机 B .高速机 D .都可以 A .气缸内燃气压力产生的作用力 B. 零部件质量在运动时产生的惯性力 0240 0241 0242 0243 0244 0245 0246 0247 0248 0249 0250 0251* 0252* 新型中速柴油机一般都采用 A .倒挂式主轴承、不设机座 C .正置式主轴承、不设机座 柴 油机的机械负荷主要来源于 A .气体压力 B .倒挂式主轴承、设机座 D .正置式主轴承、设机座 B .气体压力和惯性力 C .惯性为预紧力 D .往复惯性力 柴油机运转时承受的机械负荷主要来自于 ______________ 。 C .低速机
一、概述 在本次实习的船舶为散货船，在甲板上分别有锚机，绞缆机，救生艇等机械。在机舱中则有主机，锅炉，油水分离器，发电机，应急发电机，分油机，空气压缩机，造水机等重要机器，当然还有各种泵，如离心泵，往复泵，齿轮泵等。对于各种重要机器，我们可以在机舱集控式对各机器的压力等参数进行控制检查。当然我们还有舵机房等，当在机舱集控室不能使用时我们可以进行各种手动操作。实习对于轮机工程专业技术的学生来说很重要的一个教学环节，将书本上的理论联系到实际中去。机舱是船舶的动力输出中心，但柴油机却是机舱的心脏，它负责船舶的大部分动力输出设备，为其提供能源，使其能正常运行。所以，机舱值班不仅仅能使船舶能正常的航行，也是船舶安全航行的重要保障，尤其柴油机的正常运行更是其中的重点。在机舱中，大型的船舶设备很重要，但也不能忽视小型设备，如滤器，它能过滤燃油中的杂质，使设备能更好的运转。虽说实习生很累，但实习这段期间却是我们能更好的掌握各种设备各种技术各种理论使其能更好的融合在一起的黄金时光，这也是我们以后的基础。初次上船，我们对所有机器都不熟悉，一个机器里能有很多设备，一个设备里又有各种功能，不过我们应该去了解他们，学习它们的作用，坚持不放过每一次的学习机会，使我们能掌握更多的知识。 船舶柴油机是船舶中一种不可缺少的设备，它分有五大系统：燃油系统，滑油系统，空气系统，淡水冷却系统，海水冷却系统。它有单杠，多缸柴油机之分。同时又有二冲程，四冲程柴油机，其中，二冲程柴油机换气质量不如四冲程柴油机，但二冲程柴油机功率比四冲程柴油机大。
二、主机柴油机 （一）二冲程柴油机 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，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，在四冲程柴油机中，活塞走四个冲程才完成一个工作循环，其中两个冲程(进气和排气)，活塞的功用相当于一个空气泵。在二冲程柴油机中，曲轴每转一转，即活塞每两个冲程就完成一个工作循环，而进气和排气过程是利用压缩及工作过程的一部分来完成的，所以二冲程柴油机的活塞没有空气泵的作用，为了排除燃烧后的废气，并把新鲜空气充满气缸，必须在柴油机上安装专用的扫气泵(增压器)。 (二）二冲程柴油机工作原理 二冲程柴油机的一个工作循环是在曲轴旋转一圈内完成的。即实现进气、压缩、膨胀和排气这四个步骤是在３６０°曲轴转角内完成的。这种柴油机的压缩和膨胀是一个比较完整的活塞行程，所以称为二冲程柴油机。而进气和排气则是在膨胀过程结束和压缩过程开始前的很短的时间内（先排气、后进气，并有进排气重叠）完成的。 （1）扫气及压缩冲程： 排气口关闭时，气缸中的空气就开始被压缩。当压缩至上止点前点时，喷油器将燃油喷入气缸，与高温高压的空气相混合，自行着火燃烧。 活塞由下止点向上移动，活塞在遮住扫气口之前，由扫气泵供给储存在扫气箱内的空气，通过扫气口进入气缸，气缸中的残存废气被进入气缸的空气通过排气口扫出气缸。活塞继续上行，逐渐遮住扫气口，当扫气口完全关闭后（此时曲柄在点位置，空气停止充人，排气还在进行，这阶段称为“过后排气阶段”。排气口关闭时（此时曲柄在点位置，气缸中的空气就开始被压缩。当压缩至上止点前点
【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
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
船用低速柴油机节能减排关键技术 发表时间：2019-03-14T16:13:17.700Z 来源：《建筑模拟》2018年第34期作者：张成博[导读] 随着我国经济的飞速发展，船舶运输业迎来了大发展的时代。与传统的蒸汽机相比，船舶所装载的柴油机以其自身效率高、能耗低以及大功率的优势得到广泛应用。 张成博 上海中船三井造船柴油机有限公司上海市 201306摘要：随着我国经济的飞速发展，船舶运输业迎来了大发展的时代。与传统的蒸汽机相比，船舶所装载的柴油机以其自身效率高、能耗低以及大功率的优势得到广泛应用。但是，由于船舶柴油机的污染随着应用范围的扩大而对环境的破坏愈加严重，与国家提出的“节能减排，推动经济可持续发展”的理念严重不符。因此，开展船舶柴油机的节能减排技术研究就具有十分现实的意义。基于此，本文详细探讨了 船用低速柴油机节能减排关键技术，旨在促进节能减排目标的实现，以减少对环境的污染，实现船舶行业的可持续发展。 关键词：船用低速柴油机；节能减排；关键技术 1 船用低速柴油机节能减排关键技术 1.1 低速机节油技术 1.1.1 滑阀式喷油器 滑阀式喷油器的最大特点就是将针阀轴延长至喷油嘴内部，阀轴延长段内部镂空、上部开有小孔，允许燃油通过小孔进入阀轴延长段的内部，再从底部穿出、经喷嘴下部边缘的针孔喷入气缸。针阀轴延长段的下部外缘与油嘴内缘在针孔上部形成密封，以防止燃油沿延长轴的外缘经喷嘴针孔漏入气缸。滑阀式喷油器取消了原有的“喷射雾化腔”，这样可以降低油耗，而且也消除了喷油器由于密封不严发生滴漏的问题，从本质上改善了缸内燃烧过程，显著降低了氮氧化物的排放，进而减少了排烟管中的积碳，并且降低了诸如碳氢化合物、氮氧化物及颗粒物的排放。据实船试验，7S50MC-C 和7S60 MC-C 机型在所有负荷下，其甲烷（CH4）排放量和废气排放量均可比传统机型降低75%左右。 1.1.2 经济喷嘴技术 经济喷嘴（EcoNozzle）是一种低成本的喷油器改造设计装置， EcoNozzle 在喷油器本体上的改造仅仅是将原喷油器4 孔结构改造为5孔，虽然只是多开了1 个孔，但是整个燃烧控制已重新设计。改进的燃料喷射模式优化了火焰形状和燃料输送，从而优化SFOC，燃料可节约2 g/(kW·h)～7g/(kW·h)。 1.1.3 经济凸轮 经济凸轮（EcoCam）装置可用于改装配有单涡轮增压器的机械二冲程发动机。EcoCam 装置采用“虚拟凸轮”原理，凸轮线型通过调节液压推杆油量来液压控制。 EcoCam 装置能利用“虚拟凸轮”调整废气阀的定时，从而增加最大气缸压力，在船舶发动机低速航行时实现燃料节约。在传统柴油机上，灵活的废气气阀定时只有电控发动机才能实现，而EcoCam 可使凸轮机械控制的发动机也实现灵活定时。经过2次独立测试，使用EcoCam 可节约燃料2 g/(kW·h)~5 g/(kW·h)，如图2 所示。当采用低负荷运转方式时，由于发动机低负荷运转会影响扭转振动和NOx 排放水平，为避免伤害发动机，或者使NOx 排放水平与IMO 法规不符，EcoCam 装置能计算新的扭转振动和NOx 排放水平。 1.1.4 iCOlube 智能船舶润滑油系统 iCOlube 智能船用润滑油系统与汽缸油输送泵平行安装，且始终保持发动机在最佳状态。它从沉淀柜和储油柜中抽取油，并通过集成泵将其输送到2 个日用柜中（1 个用于高硫燃料，另1 个用于低硫燃料）。该装置易于安装，可根据日用柜内启停油位自动控制启停。该技术不仅可以使发动机运行更加方便，而且还将为保护环境做出重大贡献。由于iCOlube 智能船用润滑油系统将使发动机总是以优化的润滑油注油率和最适宜的碱值（BN）运行，因此将减少碳沉积和冷腐蚀风险，反过来，就意味着将延长大修间隔，从而减少对备件的需求。在校准和调整后，只需要对燃油硫含量进行确认。该系统自动计算汽缸油的最佳比例，使系统油效率的提高更进一步。从气候变化方面考虑，iCOlube 智能船舶润滑油系统的生命周期评估结果显示，该系统能够减少13%的二氧化碳排放。 1.1.5 气缸油自动混合系统 气缸油自动混合系统（ACOM）对2 种被认可的不同碱值的气缸油进行混合，如低碱值气缸油与高碱值的气缸油混合。ACOM 单元由3个油柜组成：1 个低碱值的气缸油柜、1 个高碱值的气缸油柜以及1 个混合优化碱值的气缸油柜。当ACOM 单元安装在船上，气缸油日用柜可以取消不用。ACOM 单元直接从气缸油储存柜抽取气缸油。采用ACOM 单元时，事先通过做气缸油扫描试验得出最佳的气缸油注油速率因子（ACC 因子）。混合后，气缸油碱值范围从BN25 到BN100 或更高，可以确保在任何时候以最小的注油速度供给最佳碱值的气缸油，使气缸油用量显著减少。 1.2 低速机排放控制技术
船用柴油机是一种船舶上用的柴油机。其工作原理如下： 一股新鲜空气被抽进或泵进发动机汽缸内，然后被运动的活塞压缩到很高的压力。当空气被压缩时，其温度升高以致它能点燃喷射进汽缸的细雾状燃油。燃油的燃烧给充进的空气增加更多的热量，引起膨胀并迫使发电机活塞对曲轴做功，曲轴依次地通过其他轴来驱动传船舶的螺旋桨。 两次燃油喷射之间的运行称为一个工作循环。在四冲程柴油发动机中，这个循环需要由活塞四个不同的冲程来完成，即吸气、压缩、膨胀和排气。如果我们把吸气和排气与压缩和膨胀结合起来，四冲程发动机就变成了两冲程发电机。 二冲程循环开始于活塞从其冲程的底部（既下止点）上升，此时汽缸边上进气口处于打开状态。此时，排气阀也打开，新鲜空气充入汽缸，把上一冲程残留的废气通过打开的排气阀吹出去。阀吹出去。 当活塞向上运行到其行程上午大约五分之一时，它就关闭进气口，同时排气阀也关闭，所以温度和压力都上升到很高的值。当活塞到达其冲程的顶部（即上止点）时，燃油阀把细雾状的燃油喷射到汽缸内的高温空气中，燃油立即燃烧，热量使压力很快上升。这样，膨胀的燃气迫使活塞在做功冲程中向下移动。当活塞向下移动到行程的一半过一点的地方，排气阀打开，高温的燃气由于其自身的压力开始通过排气阀向外流出，该压力受
助于通过进气口进入的新鲜空气。进气口是随着活塞的进一步下行而打开的。然后，另一循环又开始了。 在二冲程发动机里，曲轴转一圈做一次做功冲程，而四冲程发动机，需要曲轴转二圈才做一次做功冲程，这就是为什么二冲程发动机在相同的尺寸下能够做大约两倍于四冲程发动机所做功的原因。在当前实际使用中，具有相同缸径和相同转速的发动机，二冲程发动机输出的功率比四冲程发动机高出大约百分之八十。这种发动机功率的增加，使得二冲程发动机作为大型船舶主机而得到广泛地应用。 船用柴油机和普通柴油机的区别有两点 其一，船用油一般碱值比较高。由于船用燃油硫含量高，(一般在0.5%－3.5％范围内变化)因而要求润滑油必须有足够的碱保持性，以中和燃料燃烧后生成的酸性物质。 其二，船用油耐水性能好。船在海上航行难免遇水污染，因而要求船用润滑油必须具有良好的抗乳化性能和分水性能，而陆用柴油机油则无此工况，也无此要求。 此外，船用油具有车用柴油机油的其它一切性能。
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船用低速柴油机变工况性能预测 作者：曾鸿， 张均东， 林叶锦， 甘辉兵 作者单位：大连海事大学,轮机工程学院,辽宁,大连,116026 刊名： 中国航海 英文刊名：NAVIGATION OF CHINA 年，卷(期)：2009,32(3) 参考文献(8条) 1.Danov S N;Gupta A K Modeling the performance characteristics of diesel engine based combined-cycle power plants-Part Ⅱ:Results and applications 2004(01) 2.Danov S N;Gupta A K Modeling the performance characteristics of diesel engine based combined-cycle power plants-Part It Mathematical model 2004(01) 3.王海燕;张均东;曾鸿大型低速柴油机工作过程建模与仿真[期刊论文]-大连海事大学学报 2006(02) 4.Taraza D;Henein N A;Ceansu R Complex diesel engine simulation with focus on transient operation 2008 5.Celik V;Arcaklioglu E Performance maps of a diesel engine[外文期刊] 2005(03) 6.Galindo J;Lujan J M;Serrano J R Description of a heat transfer model suitable to calculate transient processes of turbocharged diesel engines with one-dimensional gas-dynamic codes[外文期刊] 2006(01) 7.Theotokatos G;Kyrtatos N P Investigation of a Large High-Speed Diesel Engine Transient Behavior Including Compressor Surging and Emergency Shutdown[外文期刊] 2003(02) 8.邓名华;范维澄由喷油规律预测直喷式柴油机整机性能的研究[期刊论文]-内燃机学报 2000(02) 本文读者也读过(10条) 1.张欣电控柴油/CNG双燃料发动机燃烧过程二维数值模拟及性能试验研究[学位论文]2000 2.朱庆智船舶柴油机建模分析和虚拟漫游系统的实现[学位论文]2007 3.肖健梅.王锡淮船舶主柴油机模型的神经网络建模方法研究[会议论文]-2001 4.卜明LPG/汽油双燃料发动机性能研究[学位论文]1999 5.詹樟松燃气汽车发动机燃烧特性及工作性能研究[学位论文]2001 6.窄长学生物制气—柴油双燃料发动机的燃烧及NO<,x>排放模拟计算[学位论文]2005 7.俞孟蕻.姜长生耙吸挖泥船挖泥集成控制系统研制[期刊论文]-中国造船2004,45(4) 8.汤旭红提高GMDSS培训质量的对策探讨[期刊论文]-中国航海2003(1) 9.韩云东.袁群哲.尹伟伟.马海瑞.HAN Yun-dong.YUAN Qun-zhe.YIN Wei-wei.MA Hai-rui电罗经故障诊断的案例推理原理与方法研究[期刊论文]-中国航海2009,32(4) 10.王海燕.张均东.曾鸿.WANG Hai-yan.ZHANG Jun-dong.ZENG Hong大型低速柴油机性能预测动态模型[期刊论文]-中国航海2007(1) 本文链接：https://www.doczj.com/doc/eb2872936.html,/Periodical_zghh200903008.aspx
二冲程发动机的研究
二冲程发动机的情况 二冲程发动机的研究在九十年代时骤然兴起，他深深的吸引着人们。据情报，现在至少有十七家公司正在实施二冲程发动机的研究计划，其中日本九家，欧洲五家，美国三家。尽管各家公司的新型发动机采用不同的技术与具体设计，但他们遇到共同的棘手任务，是如何巧妙地使发动机的废气排放符合标准。 为什么发动机的设计师们会重新在二冲程发动机上下功夫呢？因为目前设计产品时，不得不兼顾政府的各项法令、燃料消耗标准以及消费者对高性能的要求。但与此同时，四冲程发动机的研究几乎到了顶点，再想大幅度提高其性能将很困难。所以，设计师们又想到了二冲程发动机。 大家知道，要提高发动机的性能，主要是利用以下两个基本手段：提高燃烧时气缸的工作压力或提高发动机的转速。现在，这两个手段，在设计四冲程发动机时都充分的运用了。例如,本田等国外大公司已经将汽车发动机的转速提至 8000 转/分钟，但转速的提高并不是无限的，现在的四冲程汽车发动机的转速几乎到了极限。又如，在提高燃烧时的汽缸工作压力方面，使用涡轮增压的发动机可以提高汽缸压力并产生更强的功率，但爆震又给设计师们增加了难题。而且涡轮增压发动机的燃油消耗并不低，由排气涡轮产生的回压影响了中低速运行时的经济性。更重要的是任何增加燃烧压力的企图（例如高压换气、提高压缩比等）都势必要产生更高的燃烧温度，进而增加废气中氮氧化物的含量，而这些氮氧化物又正是所有污染物中最难控制与滤除的。三元催化剂可以对尾气起到一定的净化作用，但其制造、反馈控制设备及维护成本又大大增加。 毋庸置疑，为摆脱上述困境，发动机厂商正在寻找一条新的途径来引导今后的设计，而二冲程发动机，正是其答案。因为二冲程发动机的活塞每次上行到上止点（ TDC ）时均点火做功，而不像四
2010年10月O ct.2010 润滑油 LUBR I CAT I NG O I L 第25卷第5期 V o.l25,N o.5 文章编号:1002 3119(2010)05 0031 06 船用二冲程低速机技术进展与船用发动机油评定 黄胜军,赵玺,翟月奎 (中国石油大连润滑油研究开发中心,辽宁大连116032) 摘要:介绍了国内外船用低速二冲程发动机的现状、发展趋势,W artsil a和M AN B&W公司船机的最新技术以及美孚、道达尔、壳牌石油等国外油公司评定船用发动机油的试验台架。强调船用发动机油的开发要与船用发动机技术的发展紧密结合,通过与船用发动机制造商(OE M)的合作取得相关油品认证对于油品公司具有重要意义。 关键词:低速机;二冲程;发动机;船用油;评定;台架 中图分类号:TE626.3 文献标识码:A Technical Progress of Two-Stroke Low Speed M arine Eng i ne and M ari ne Engine O il Evaluation HUANG Sheng-j un,ZHAO X i,ZHA I Yue-kui (PetroChina Da lian Lubri c a ting Oil R&D I nstitute,Dalian116032,China) Abstract:The present status and devel o pment trend of low speed t w o-strokema ri n e engines in China and abroad are in troduced.The l a test technol o gy of theWa rtsil a and MAN B&W marine engines and the test benches f or eva lua ting mari n e engi n e oilby overseas petrol e um cor porations,such as Exxon Mobi,l Tot a,l Shella re descri b ed.It is e mphasized tha t the development ofma ri n e engine oilshoul d be i n close connectionw ith the devel o pment ofma rine engine technol o gy.It is sig nifi c ant for oil co mpany to coopera te w ithmari n e enginemanufac turers(OEM)to obtain the oil products certifica tion. K ey words:low speed engine;two-stroke;engi n e;mari n e engine oi;l ev a lua tion;test bench 0 引言 船用二冲程十字头低速机具有单机功率大、发动机效率高及可燃烧劣质渣油等优点,拥有直接、可靠的动力输出,运行和维护成本低,不论是现在还是将来,都是远洋货运船的最佳动力输出机组。 近年来,船用发动机技术进入快速发展期,船舶发动机技术在向大缸径、长冲程、大功率、低能耗和低排放等方向发展。由于气缸行程缸径比增大,注油量降低,润滑油在高温区的停留时间延长,要求润滑油具有更好的热氧化安定性和更高的酸中和能力、扩散速度及优异的抗磨性能;随着现代炼油工艺的不断发展,催化裂化技术广泛应用可能使船用渣油中的催化剂残留量提高,燃料油灰分和稠环芳烃含量增加,结果导致十字头低速机必须使用高温清净性及抗磨性更好的船用气缸油;现代船机应用了大量新材料及新工艺也要求有更加适用的润滑油产品。船用润滑油的研发要与发动机的技术进步紧密结合,加强与船用发动机制造商(OE M)的合作显得尤为重要。 1 船用低速机的现状及发展 全球船用低速机产品市场主要被MAN B&W公司、W artsila公司以及日本三菱重工所垄断。MAN B&W和W artsila公司的缸径260~1080mm,功率1600~97300k W的低速柴油机产品分别占世界份额的57%和33%,日本三菱重工的份额近10%,主要装备在本国船舶上[1]。 目前,船用低速机的发展趋势是: (1)单机、单缸功率越来越大。MAN B&W公司已推出缸径为1080mm、单机最大功率可达9.8 104k W的柴油机,该公司K98MC机的最大单缸功率为5719k W。 (2)油耗、NOx排放和烟度不断降低。
二冲程发动机工作原理-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
二冲程发动机工作原理 一、汽油机构成 汽油锯一般都采用曲轴箱预压扫气式二冲程机，都是缸风冷的。按作用功能分：汽油机由机械、电气、供油、气流四个系统组成。 1）机械系统包括气缸、活塞组、连杆、曲轴、箱体等。作用是实现气体密封，承受气体压力及机械力，保证一定运动关系。 2）电气系统包括磁电机、点火线圈、火花塞等。其作用是由曲轴传动磁电机产生电能、完成气缸适时高压点火。 3）供油系统由油箱、油箱开关、滤油器、输油管和化油器组成。其作用是储存和提供燃油、润滑油，并使燃油与空气混合成适当配比的可燃气。 4）气流系统包括空气滤清器、进气阀门、排气消声器等，作用是提供助燃空气，带油进气缸及降低排气噪声。 二、基本工作原 理 二冲程发动机工作原理图
起动力传动曲轴时，活塞组受曲轴、连杆牵连，当活塞向着气缸顶部（向上）运动时，曲轴箱产生负压，空气经空气滤清器，化油器带上的燃油。通过进气阀门吸入曲轴箱，当活塞向背离气缸部（向下）运动时，曲轴箱中可燃气被压缩，当扫气口开放时，可燃气经扫气道压入气缸，活塞再次向上运动时，可燃气在气缸中被压缩，压力和温度提高，经电器点火燃烧，受热气体压力进一步提高，气体膨胀、推动活塞向下运动带动曲轴旋转、输出动力、当排气口开放时，燃烧后的废气先由压力喷出，再由扫气气 流驱扫出气缸，经消声器排出机外，进气、压缩、膨胀、排气、周而复始，曲轴就不断旋转，做功。 曲轴怠速时，离合器是分离的，曲轴旋转并不带动传动轴，满足了停止传动轴而不停机的需要。当曲轴转速升到离合器结合转速以上时，离合器结合，传动轴转动，带动机器工作，机器的开或停、快或慢由油门控制件控制。 三、汽油机的特点和分类 汽油机”这个名词可泛指各类动力机，产生动力的能源不同，动力机可分为电动机、风力发动机、水力发动机等。作为移动动力用的发动机，以热能转变为机械能的热力发动机最为普遍，热机的“热”是燃料通过燃烧产生的，燃烧在发动机内进行的，这种发动机称为内燃机，内燃机也有活塞式和旋转叶轮式结构，常见的内燃机是往复活塞式，随使用的燃料不同，内燃机又可分为汽油机、柴油机、煤油机等，汽油机是燃用汽油的内燃机。 往复活塞式发动机的活塞在气缸中作直线往复运动，通过连杆对曲轴销的可动联接，使曲轴传动，“往复”二字是在出现旋转活塞内燃机后才加上去的。 四、二冲程循环汽油机 活塞经过两个冲程就可完成一个工作循环的四个过程，这种汽油机称二冲程循环汽油机。 五、燃烧的必要条件 热机都需要燃烧，燃烧是可燃物质的剧烈氧化反应，同时发出有光的火焰，并放出热量的一种化学现象。
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
船用二冲程柴油机作业指导书 程序标号： 版本修改号： 批准日期： 生效日期： 受控状态： 发放编号：
目录 1.0目的 2.0适应范围 3.0名词术语 4.0职责 5.0实施步骤 6.0记录 7.0参照文件 8.0附表
修改审批记录
1.0 目的 本指导书规定了船用二冲程柴油机的修理作业过程和方法，使修理质量满足规定要求。 2.0 适用范围 本指南仅限于船用低速二冲程十字头式柴油机的一般拆装工艺。其具体的技术要求及工艺细节应以船方提供的说明书和/或《船舶维修质量检验规程（轮机部分）》的较高要求为准。 3.0 名词术语 4.0 职责 4.1钳工负责拆装检修。 4.2技术工艺员负责加工件的测绘。 4.3起重工负责修理物品的吊运。 5.0 实施步骤 5.1 准备 5.1.1船舶进厂后，施工班组根据工程主管提供的修理单，熟悉修理工程单的内容及修理要求,明确重点,合理安排技术力量。 5.1.2船舶进厂与船方对单时,工艺员以及工段长应向船方有关人员详细了解待修理机器的使用状态及历次修理状况,征求他们对本次修理的建议及有关注意事项,同时所需备件尽早落实。 5.1.3工艺员根据工程需要向船方主管轮机员借好足够的说明书或图纸,准备测量记录表格。 5.1.4主修钳工经工艺员或工段长向主管轮机员借好所需专用工具或新造必要的专用工具。 5.2 拆卸前的注意事项 5.2.1 施工人员在机舱集控室及盘车机上挂好中英文警示牌，每次开工前应检查警示牌是否挂妥。不同施工方应协调好，防止交叉盘车作业。 5.2.2 通知船方动工日期,要求其协助对油、水、气等系统的控制,待拆部位油、水的抽放，并做好封堵工作。拆卸时应严格按照拆卸顺序进行。 5.2.3 拆卸零部件时应相应做好标识，摆放清楚，以防混淆。拆开的部位要用木板盖好、做好围栏。管口应用布包扎好，以防异物落入。 5.2.4 在吊装活塞、缸套等大件前，先查找说明书确定被吊件物的重量，检视吊装工具的状况、允许重量，防止超载。吊运时，吊运指挥及操作人员之间信
摩托车发动机构造原理照片图解 气缸、活塞： 6-2 气缸的另一视角图 GY6气缸如图6-1所示。我们从图6-1可以看到，在气缸体边上有槽（或叫正时链条通道），正时链条从此通过到达气缸头，其中还要安装链条的导板片（图6-3a）、链条张紧器（图6-3b）。图6-1中我们可以看到气缸正前方有一个孔，它是用来安装正时链条的链条调整器总成的，链条调整器总成如图6-3所示。当正时链条发生磨损松动及异响时，我们可以通过链条调整器来对其进行一定的调整。 6-3a 导板片图6-3b 链条张紧器 6-3 GY6链条调整器总成 我们在前面已经了解过曲轴箱，在实际的安装中，图6-1所示的气缸，应该是反过来朝下安装在曲轴箱上的。在图6-1中，气缸中间圆形的缸套部分，就是活塞在气缸中上下运动的空间。我们没有找到GY6活塞的专门图片，但图6-4给出了一些活塞的照片，图6-5给出了一组活塞环的照片。 6-4 一组活塞图片图6-5 一组活塞环图片 见图6-4，活塞上有环槽部，用来安装活塞环。活塞环分气环、油环。GY6有二道气环，一道油环。气环是用来防止燃烧室气体进入曲轴箱，而油环是用来防止润滑机油窜入燃烧室的。在这里给大家提一个问题，为什么活塞顶部有两个倾斜凹坑？你想一想吧，答案是：避免活塞位于气缸上止点时与进排气门相撞而设置的。国产上述GY6配件零售价格：缸体大约是￥200多块，国产的活塞价格大约是￥40左右，活塞环￥70左右。合资的和进口的就贵许多，甚至数倍。 BH GY6强制风扇：在上述的文章中，我们看到了躲在屁股下座垫下发动机里的某些真面目，但是也许会有超级菜鸟问，我还是看不到呀！是的，气缸头和气缸是被包围起来的，像巴基斯坦的妇女，永远戴着一层面纱，这个面纱就是：发动机风扇导风罩，如图7-1所示。图7-2是风扇盖。图7-3是各种冷却风扇。 7-1 风扇导风罩图7-2 风扇盖 7-3 各种冷却风扇 在上文中我们看到了气缸头、气缸的图片，为了带走燃烧产生的大量热量，我们可以看到它们外周覆盖的巨大散热片，但是还是不行啊，热啊，于是就用塑料罩包起来，用风扇不停地吹，塑料罩的功用就是形成冷却气流流动的气道。风扇是固定在右曲轴箱盖上，和磁电机转子一同运动旋转，一刻不停地吹向气缸、气缸头。 连杆、曲轴：
【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、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、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，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。该公司研制的12RTA96C柴油机是目前世界上实际输出功率最大的柴油机。 随着世界重心转向日本和韩国，近年来日、韩两国的低速柴油机产量已超过世界产量的2／3，其中韩国低速柴油机年产量为735万kW，并呈进一步上升的趋势。从产品市场占有率来看，在以低速柴油机为推进动力的2000 t以上的上，MAN B&W公司和Wartsila-New Sulzer公司的低速柴油机产品占世界份额
Academic Research 学术交流·标准与技术 24 船舶标准化工程师 2012/1 MAN B&W ME-GI 双燃料低速二冲程船用柴油机 夏立国，翁昕昊 （合肥熔安动力机械有限公司技术工艺部，合肥 230601） 摘 要：随着人们对环境保护的日益重视以及燃油价格的不断提高，柴油机替代燃料的开发已刻不容缓。为了适应市场的需要，MAN B&W公司开发了ME-GI双燃料船用柴油机。本文详细地介绍了ME-GI双燃料船用柴油机的原理、结构和优势。关键词：环境保护；ME-GI；双燃料；船用柴油机；低速；二冲程 作者简介： 夏立国（1982-），男，辽宁沈阳，本科，主要研究方向：船用柴油机总体结构和性能。 0 引言 随着人们对环境保护的日益重视以及燃油价格的不断提高，柴油机替代燃料的开发已刻不容缓。MAN B&W 公司根据市场的需要，凭借雄厚的研发能力和大量服务经验，推出了全电控双燃料船用低速柴油机—ME-GI 系列柴油机。 1 ME-GI 双燃料船用柴油机 1.1 简介 液化天然气是一种高效、低廉的清洁能源，而且储量巨大。目前世界各国都给予了高度重视，将其视为未来主要的替代能源。1994年，MAN 公司制造了第一台双燃料柴油机12K80MC-GI，用于日本Chiba 的电站动力，在1994年到2003年中，运行时间已超过20,000h。该柴油机的燃油和燃气喷射正时都由机械系统控制完成。 在大量的服务经验基础上，借鉴20世纪90年代晚期的VOC （挥发性有机化合物）柴油机的研制经验，经过多年的完善，MAN B&W 公司推出了ME-GI 电控双燃料柴油机，如图1所示。 1.2 ME-GI 双燃料船用柴油机的结构和特点 ME-GI 柴油机是以成熟电子控制式ME 柴油机为基础，专为LNG 市场开发的能燃烧天然气和燃油 图1 ME-GI 电控双燃料柴油机