船用柴油机增压器技术的发展趋势

世界航运业与造船技术的发展,不断对船舶推进装置的性能、技术水平提出新的要求。作为船舶主要动力装置的船用柴油机的重要部件、增压器的技术水平直接影响船用柴油机的比功率、动力性、经济性与可靠性。因此,为不断提高柴油机的平均有效压力即单位体积的输出功率,降低柴油机的燃油耗,世界各主要船用柴油机及增压器制造商对增压中冷技术的研究发展,都十分重视,每年都有大量经费投入。高平均有效压力的船用柴油机需要高压比的增压器,但增压比的提高与发展也面临着一系列新的技术挑战。从当前的发展趋势看,高增压技术研究主要围绕解决单级增压比提高后的增压器有效运行范围变窄、噪音增大以及轴承磨损、滑油密封等可靠性等问题。     

主机增压系统的简述及管理一例

1概述 废气涡轮增压是利用柴油机排出的废气来吹动废气涡轮,从而带动装在同一轴上的离心式压气机.压气机从外界吸入空气并在其中压缩,外界空气被压缩后其温度升高、压力增加,经过空气冷却器冷却后进入扫气箱.在扫气箱中的空气按柴油机气缸的换气定时进入各气缸内.通过这种方法,使进入柴油机各缸的空气密度增加,从而增加各缸燃油喷入量,提高柴油机的经济性和功率.     

基于热平衡试验分析冷却系统对高强化柴油机的影响

对某船用高强化柴油机设计智能控制冷却系统热平衡试验台架,对原机进行热平衡试验,分析冷却系统与柴油机的匹配特性;开展变冷却液流量热平衡试验,分析冷却液流量对柴油机综合性能的影响规律,结果表明,在柴油机中、低负荷时,柴油机处于过冷状态,适当减小冷却液流量可以降低燃油消耗率、提升有效功率;在额定负荷时,随着冷却液流量的减少,有效功率占总放热量比例先增大后减小,当淡水泵转速为2 000 r/min时,有效功率和燃油经济性相对最优;在过载负荷时,适当增加冷却液流量可以减小燃油消耗率;试验测得气缸盖热负荷最高值发生的位置以及缸盖材料的蠕变温度范围;认为适当降低冷却液流量可以提高发动机的动力性和经济性,但应注意爆发压力和高温部件热负荷的安全上限。     

船舶柴油机排气阀常见故障分析与检修

换气机构在船舶柴油机中起着极其重要的作用，换气质量的好坏直接影响着柴油机的动力性、经济性、可靠性及排气污染指标。是柴油机工作优劣的先决条件之一。     

三峡库区船舶最佳航速与柴油机能耗和排放变化分析

三峡库区船舶节能增效是船舶航行与管理面临的主要问题。文章通过分析船舶柴油机运行机理与船舶操纵航行条件,提出了三峡库区船舶以最佳航速运行是船舶柴油机动力装置节能和船舶驾驶操纵的最佳方式,也是库区船舶节能的有效方法。船舶在最佳航速下运行,适当调整柴油机主要参数,以使柴油机在最佳航速下其工况接近于柴油机额定工况,保证柴油机动力性、经济性和排放污染物得到提高和控制,真正实现船舶节能增效。     

新型大功率RK280型柴油机

英国Alstom发动机公司的Ruston柴油机公司最近推出一种比RK270更新、功率更高的新型大功率柴油机，该新型柴油机被命名为RK280型柴油机。开发该新型大功率柴油机的主要目的是满足船舶市场的需要，为建造快速、重载渡船以及军用舰船提供必要的条件。RK280型柴油机与RK270型柴油机相比，其缸径由270mm增大至280mm，行程由305mm增大至330mm。     

船舶柴油机排气阀常见故障分析

换气机构在船舶柴油机中起着极其重要的作用,换气质量的好坏直接影响着柴油机的动力性、经济性、可靠性及排气污染指标,是柴油机工作优劣的先决条件.本文就船用柴油机排气阀在使用过程中最为常见的故障展开一系列探讨.     

浅析现有船舶柴油机日常管理与节能措施

从管理的角度出发,提出了对现有船舶增效节能的主要途径。轮机管理人员不仅要保证柴油机安全可靠地运行,还应加强维护保养,并合理使用,努力维持其处于良好的工作状态,以提高经济性,降低营运成本。     

柴油机冷却水温度对船舶节能影响的研究

降低燃料消耗量和燃油费用、提高动力装置经济性已成为一个重要课题。本文主要对船舶柴油机冷却水温度过低的问题和提高船舶柴油机冷却水温度对降低柴油机耗油率的影响进行了研究,结果表明提高船用柴油机冷却水温度对船舶节能的作用明显,进而对提高柴油机冷却水温度的方法进行了分析。     

减速航行条件下改善柴油机低负荷性能的研究

我们这项工作从理论上和实践上回答了在当前能源形势下我国海洋运输中提出来的一个问题:对于大批营运中大马力船如何实现节能和降低成本。办法就是减速航行和以剩余功率利用技术为基础的主机再调整。实船试验证明了其节能和经济效益是显著的,技术上是可行的。本文提出了为改善柴油机低负荷性能所用的指导思想、主要技术途径、优化计算方法及其在实船试验中获得的结果。这项成果目前已在二十余条船上被成功地应用,并将获进一步的推广。     

旧船舶主机降速运行的情况下对螺旋桨的改进设计

主机降速运行后引起燃烧恶化,导致柴油机维修费用提高．设计小型号的螺旋桨或采用螺旋桨随边切割技术,可以改善机桨匹配,从而更好地发挥柴油机功率和提高其经济性．     

废气蜗轮增压器故障分析与应急处理

船舶柴油机的增压系统中，废气涡轮增压器是应用最广的一种。废气涡轮增压器是一种利用柴油机废气能量带动涡轮增压器，使进入气缸的空气压力增大增加功率的输出，可节约金属材料，降低制造成本，因此涡轮增压器是集节能、环保、节材为一体的高技术产品，目前在柴油机上被广泛采用。     

船舶基本总能热力系统热平衡及经济性分析

文章对柴油机船舶动力装置基本总能系统的热平衡、有效热效率方面进行了阐述,针对带有余热利用的柴油机动力装置船舶总能系统的经济性做了进一步的分析,就如何提高柴油机船舶余热动力回收进行了探讨.在节能减排的新形势下,具有一定的现实意义.     

大功率船用柴油机涡轮增压技术发展综述

为改善柴油机的经济性、降低温室气体排放,以及应对越来越严格的排放法规,近年来船用柴油机的涡轮增压技术有了较大的进展,除了继续提升压比、增大效率、拓宽流量范围、提高可靠性以及改善部分工况等技术措施之外,可调技术、余热回收技术以及两级增压技术都成为研究的重点。     

二级废气涡轮增压柴油机技术探讨

近二十年来柴油机的单缸功率飞跃提高,几乎增大了四倍。从柴油机参数指标考察,由于提高功率平均有效压力P_(me)几乎提高了三倍,活塞平均速度C_m相继提高了20％。目前,大功率高速柴油机的平均有效压力约为13～18.6巴,四冲程中速柴油机的平均有效压力约为13～20.9巴,大型二冲程低速柴油机的平均有效压力约为9～13.95巴(1巴=1.02公斤/厘米~2)。与平均有效压力相比,柴油机转速提高的幅度不大,目前大功率高速柴油机活     

基于鳍片式热电模组的船舶柴油机废气余热利用及其影响因素分析

摘 要：设计了一种鳍片式热电转换模组,并将其应用在船舶柴油机废气余热回收系统中,通过理论和实验,分析鳍片式热电转换系统的影响因素。结果表明：当柴油机负荷为75%,热电晶片总数为1428,排气温度550K 时,设计的鳍片式热电模组发电功率为6.72kW,热电转换效率可达5.42%。排气温度、冷却水温度以及柴油机负荷都会影响热电转换系统性能。随着柴油机负荷的提高,热电转换系统发电功率和转换效率也随之增大,但负荷在75%之前增大的幅度大于从75%~100%的负荷。热电模组鳍片数量会影响转换系统的热端温度和传热量,在条件允许范围内,可通过增加鳍片数目,提高废热回收效率。     

从示功图判断柴油机故障

当前，绝大多数船舶采用柴油机作为动力装置。柴油机燃烧不良，危害有三．增加耗油率降低经济性，超负荷（包括热负荷和机械负荷）损坏设备，排气增大污染环境甚至超过排放标准被港口国滞留。     

二冲程柴油机扫气过程数值模拟分析

本文建立了6S50MC二冲程柴油机气缸直流扫气三维模型,利用三维流体动力学（CFD）仿真软件FIRE,研究了扫气口设计参数对换气过程的影响,特别是对排气口开启初期废气倒流现象有了更精确的模拟和合理的解释。另外对不同的气口设计方案下的缸内残余废气浓度随曲轴转角的变化过程作了细致的描述,并对扫气口仰角的变化对换气过程的影响做了更进一步的探讨。研究结果表明：二冲程柴油机排气阀开启时刻对扫气初期的废气倒流现象影响较大,且开启时刻越迟,废气倒流越明显;二冲程柴油机扫气口设计仰角越大,越利于初期扫气,但新旧气体混合也比较严重,对后期扫气不利。因此,对于额定转速较高的二冲程柴油机,由于扫气过程时面值较小,因此适合设计一定的仰角增大初期扫气量;反之,取消扫气口仰角,则更有利于提高二冲程柴油机整个换气过程的换气质量。     

柴油机扫气过程缸内流场及其影响因素的数值研究

为了提高6L21/31型船用中速柴油机的经济性和动力性,运用fluent软件的动网格模型对该柴油机扫气过程流场及其影响因素进行了研究,得到了该柴油机扫气过程缸内压力场、温度场、流场随曲轴转角的变化情况和不同因素对其扫气过程影响变化规律。通过分析得到原机在转速不变的情况下,气门重叠角增加5°CA,气缸扫气更充分,有利于提高该机的进气效率,对提高该机的经济性和动力性有利。以上研究可为该机在变工况下工作时功率的提高打下基础。     

2135G船用柴油机掺烧含水乙醇重整燃料试验分析

为解决生物乙醇作为替代燃料在柴油机中难以直接掺烧的问题,采用含水乙醇催化重整技术对乙醇作预处理,在加装了含水乙醇重整装置的2135G型柴油机上进行掺烧试验,试验结果表明:掺烧含水乙醇重整燃料后,柴油机滞燃期均不同程度延长,延长幅度随着替代率的增加而增大;最高爆发压力在低负荷时明显降低,而在高负荷时显著升高,且随着替代率增加柴油机有爆震倾向;当量比油耗上升,燃油经济性恶化;主要排放物NOx的排放在整个负荷范围内均有一定程度下降,但CO排放增加。掺烧含水乙醇重整燃料后柴油机性能在高负荷时较为理想,在低负荷时恶化明显。