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船用柴油機

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船用柴油機的熱效率高、經濟性好、起動容易、對各類船舶有很大適應性,問世以后很快就被用作船舶推進動力。至20世紀50年代,在新建造的船舶中,柴油機幾乎完全取代了蒸汽機。船用柴油機已是民用船舶、中小型艦艇和常規(guī)潛艇的主要動力。船用柴油機按其在船舶中的作用可分為主機和輔機。主機用作船舶的推進動力,輔機用來帶動發(fā)電機、空氣壓縮機或水泵等。

船用柴油機一般分為高速、中速和低速柴油機,表中列出3類柴油機的主要性能指標。


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船用柴油機結構優(yōu)勢

1. 獨特的框架式主軸承結構,機體剛度高、振動幅度小、噪音分貝低。

2. 一個缸一個蓋,方便整車維修處理,降低維修消耗費用。

3. 主要零部件時時全球采購,實現了發(fā)動機高配置。

4. 柴油機附件安裝齊全,空氣冷卻器、海淡水熱交換器等安裝在柴油機上,便于機艙布置。

5. 柴油機冷卻系統(tǒng)采用內外雙循環(huán)水冷方式,內循環(huán)用淡水對柴油機進行冷卻,外循環(huán)用海水通過海淡水熱交換器對淡水冷卻,提高了柴油機使用壽命。

6. 完善的保護和控制系統(tǒng),采用柴油機職能監(jiān)控儀,可對柴油機的轉速、水溫、機油溫度及壓力等自動測量顯示,當柴油機參數超限時能自動報警和停機,可選配遠程控制儀。

7. 優(yōu)良設計,采用水套排氣管,保持機艙溫度低。

8. 配套適應性好,WD615C、WD618C系列柴油機飛輪、飛輪殼、柴油機監(jiān)控儀表、水套排氣管、海水泵等零部件通用。柴油機安裝尺寸、飛輪及飛輪殼尺寸也相同,方便了配套和維修。

9. 曲軸前端皮帶輪預留有皮帶輪槽及聯接法蘭盤,供用戶外接動力輸出裝置使用。

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船用柴油機行業(yè)發(fā)展

1994 年以來我國船用柴油機發(fā)展嚴重滯后。據日本赤巖昭滋先生統(tǒng)計,在1982-2001 年20 年間中國船廠建造的2664 艘、1692.6 萬總噸船舶,共裝用柴油主機3691 臺、853.6 萬千瓦,其中國產主機1851 臺、568.1萬千瓦,進口主機1503 臺、259.5 萬千瓦,制造國不明的主機337 臺、26.0萬千瓦,按臺數計,國產主機占50%,進口主機占41%,按功率計,國產主機占67%,進口主機占30%。

統(tǒng)計數據來源于或依賴于日本赤巖昭滋先生的統(tǒng)計,也從另一個側面反映了一個嚴峻現實,過去20 多年關心我國船舶配套業(yè)(尤其是船用柴油機)發(fā)展的本土專家和學者實在太少了。

我國船用柴油機發(fā)展關系到國家重大的政治與經濟安全戰(zhàn)略,2003 年以來,中央領導同志十分重視并充分肯定了船舶工業(yè)在國民經濟發(fā)展中的積極作用,尤其是2004 年宏觀調控的背景下對船舶工業(yè)更快、更大發(fā)展寄予殷切期望。在這種背景下,我們認為,我國船用柴油機工業(yè)已經具備跨越式發(fā)展的基礎和各種有利條件,未來十五年中我國船用柴油機制造業(yè)將極有可能雄居世界第一。也許由于世界造船業(yè)持續(xù)景氣,中國造船業(yè)稱雄世界可能并不需要那么長的時間。

由于我國船舶柴油機與國外水平存在很大差距,要大力發(fā)展我國造船工業(yè),實現世界第一造船大國的目標,我國船舶柴油機必須堅持走“引進—消化—吸收—創(chuàng)新”的國產化技術創(chuàng)新之路,加快船舶配套動力的發(fā)展。

總體目標是通過引進生產許可證,對柴油機技術的消化吸收,突破關鍵技術,提高生產能力,開發(fā)研制具有自主知識產權的產品,到2020 年,基本實現一個以研究所、柴油機整機廠及專業(yè)化配套廠組成的船舶柴油機研發(fā)、生產體系。

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船用柴油機行業(yè)發(fā)展問題

自20 世紀90 年代以來,由于國際、國內市場需求的變化和產品的激烈競爭,我國低速柴油機已完全由MAN - B&W 的MC/MC - C 和WARTSILA - SULZER 的RTA 系列所取代,而且大部分為出口船舶推進動力配套。而且有些新機型,如大連船用柴油機廠的MAN -B&W7S60MC - C、滬東重機股份有限公司的MAN -B&W 6K80MC - C、7S80MC 和宜昌船舶柴油機廠的SULZER RT - flex58T - B 智能型船用低速大功率柴油機等,均代表了當代國際先進水平,并填補了國內空白,無論在國內還是在國際市場上都具有很強的競爭力。

尤其是其中有些首制機在我國成功制造,技術難度大,質量要求高,說明我國低速機的生產已達到很高的水平,而且已有能力生產缸徑90 cm 以下低速船用大功率柴油機。

我國大功率中速柴油機經歷了引進、自行研制、再引進國產化、消化吸收和提高的過程。上世紀50-60年代引進前蘇聯部分機型,在此基礎上開發(fā)研制了我國中速柴油機,自行研制的中速機缸徑系列有150、160、170、180、290、210、230、240、280、300、390mm。這些機型的技術指標與當代國外的機型相比有較大的差距。

引進的品種很多,而且大多數氣缸直徑為200-300mm 左右。在引進的機型中,上世紀90 年代后期以來新引進的如DK20、L16/ 24、L21/ 31、L27/ 38、PA6 等機型與國外產品的差距在逐步縮小外,大部分引進產品已逐步趨于老化,市場競爭力逐步縮小。我國中速柴油機的廠家有淄博柴油機總公司、陜西柴油機廠、鎮(zhèn)江船用柴油機廠、安慶船用柴油機廠、重慶長江柴油機廠、新中動力機廠、滬東重機股份有限公司等,主要生產缸徑165-400mm,單機功率147-9900 kW,轉速500-1400 r/ min 的中速柴油機。雖然通過引進中速柴油機,進行國產化、關鍵技術消化吸收、不斷引進國外較新機型等,縮小了與國外的差距。但與國外中速柴油機相比,我國中速機仍存在著缸徑分布密集,功率分布范圍狹小,大功率柴油機較少,且功能單一,尤其是在可靠性、高增壓技術、NOx 排放控制、電控共軌燃油噴射等技術方面,還存在很大差距。

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