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船用柴油机

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船用柴油机的热效率高、经济性好、起动容易、对各类船舶有很大适应性,问世以后很快就被用作船舶推进动力。至20世纪50年代,在新建造的船舶中,柴油机几乎完全取代了蒸汽机。船用柴油机已是民用船舶、中小型舰艇和常规潜艇的主要动力。船用柴油机按其在船舶中的作用可分为主机和辅机。主机用作船舶的推进动力,辅机用来带动发电机、空气压缩机或水泵等。

船用柴油机一般分为高速、中速和低速柴油机,表中列出3类柴油机的主要性能指标。


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船用柴油机结构优势

1. 独特的框架式主轴承结构,机体刚度高、振动幅度小、噪音分贝低。

2. 一个缸一个盖,方便整车维修处理,降低维修消耗费用。

3. 主要零部件时时全球采购,实现了发动机高配置。

4. 柴油机附件安装齐全,空气冷却器、海淡水热交换器等安装在柴油机上,便于机舱布置。

5. 柴油机冷却系统采用内外双循环水冷方式,内循环用淡水对柴油机进行冷却,外循环用海水通过海淡水热交换器对淡水冷却,提高了柴油机使用寿命。

6. 完善的保护和控制系统,采用柴油机职能监控仪,可对柴油机的转速、水温、机油温度及压力等自动测量显示,当柴油机参数超限时能自动报警和停机,可选配远程控制仪。

7. 优良设计,采用水套排气管,保持机舱温度低。

8. 配套适应性好,WD615C、WD618C系列柴油机飞轮、飞轮壳、柴油机监控仪表、水套排气管、海水泵等零部件通用。柴油机安装尺寸、飞轮及飞轮壳尺寸也相同,方便了配套和维修。

9. 曲轴前端皮带轮预留有皮带轮槽及联接法兰盘,供用户外接动力输出装置使用。

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船用柴油机行业发展

1994 年以来我国船用柴油机发展严重滞后。据日本赤岩昭滋先生统计,在1982-2001 年20 年间中国船厂建造的2664 艘、1692.6 万总吨船舶,共装用柴油主机3691 台、853.6 万千瓦,其中国产主机1851 台、568.1万千瓦,进口主机1503 台、259.5 万千瓦,制造国不明的主机337 台、26.0万千瓦,按台数计,国产主机占50%,进口主机占41%,按功率计,国产主机占67%,进口主机占30%。

统计数据来源于或依赖于日本赤岩昭滋先生的统计,也从另一个侧面反映了一个严峻现实,过去20 多年关心我国船舶配套业(尤其是船用柴油机)发展的本土专家和学者实在太少了。

我国船用柴油机发展关系到国家重大的政治与经济安全战略,2003 年以来,中央领导同志十分重视并充分肯定了船舶工业在国民经济发展中的积极作用,尤其是2004 年宏观调控的背景下对船舶工业更快、更大发展寄予殷切期望。在这种背景下,我们认为,我国船用柴油机工业已经具备跨越式发展的基础和各种有利条件,未来十五年中我国船用柴油机制造业将极有可能雄居世界第一。也许由于世界造船业持续景气,中国造船业称雄世界可能并不需要那么长的时间。

由于我国船舶柴油机与国外水平存在很大差距,要大力发展我国造船工业,实现世界第一造船大国的目标,我国船舶柴油机必须坚持走“引进—消化—吸收—创新”的国产化技术创新之路,加快船舶配套动力的发展。

总体目标是通过引进生产许可证,对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,到2020 年,基本实现一个以研究所、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。

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船用柴油机行业发展问题

自20 世纪90 年代以来,由于国际、国内市场需求的变化和产品的激烈竞争,我国低速柴油机已完全由MAN - B&W 的MC/MC - C 和WARTSILA - SULZER 的RTA 系列所取代,而且大部分为出口船舶推进动力配套。而且有些新机型,如大连船用柴油机厂的MAN -B&W7S60MC - C、沪东重机股份有限公司的MAN -B&W 6K80MC - C、7S80MC 和宜昌船舶柴油机厂的SULZER RT - flex58T - B 智能型船用低速大功率柴油机等,均代表了当代国际先进水平,并填补了国内空白,无论在国内还是在国际市场上都具有很强的竞争力。

尤其是其中有些首制机在我国成功制造,技术难度大,质量要求高,说明我国低速机的生产已达到很高的水平,而且已有能力生产缸径90 cm 以下低速船用大功率柴油机。

我国大功率中速柴油机经历了引进、自行研制、再引进国产化、消化吸收和提高的过程。上世纪50-60年代引进前苏联部分机型,在此基础上开发研制了我国中速柴油机,自行研制的中速机缸径系列有150、160、170、180、290、210、230、240、280、300、390mm。这些机型的技术指标与当代国外的机型相比有较大的差距。

引进的品种很多,而且大多数气缸直径为200-300mm 左右。在引进的机型中,上世纪90 年代后期以来新引进的如DK20、L16/ 24、L21/ 31、L27/ 38、PA6 等机型与国外产品的差距在逐步缩小外,大部分引进产品已逐步趋于老化,市场竞争力逐步缩小。我国中速柴油机的厂家有淄博柴油机总公司、陕西柴油机厂、镇江船用柴油机厂、安庆船用柴油机厂、重庆长江柴油机厂、新中动力机厂、沪东重机股份有限公司等,主要生产缸径165-400mm,单机功率147-9900 kW,转速500-1400 r/ min 的中速柴油机。虽然通过引进中速柴油机,进行国产化、关键技术消化吸收、不断引进国外较新机型等,缩小了与国外的差距。但与国外中速柴油机相比,我国中速机仍存在着缸径分布密集,功率分布范围狭小,大功率柴油机较少,且功能单一,尤其是在可靠性、高增压技术、NOx 排放控制、电控共轨燃油喷射等技术方面,还存在很大差距。

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