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中國大功率艦用柴油機(jī)(新型中高速艦船柴油機(jī))

來源:cdfbk.cn???時間:2022-11-16 16:30???點(diǎn)擊:135??編輯:jing 手機(jī)版

1. 新型中高速艦船柴油機(jī)

船用高速柴油機(jī)生產(chǎn)廠商很多,其產(chǎn)品均為V型,、四沖程,,缸數(shù)12-20、轉(zhuǎn)速1200-1800轉(zhuǎn)/分,、平均有效壓力2.0-3.2兆帕,、活塞速度10.5-13米/秒、最大爆發(fā)壓力15-18兆帕,、燃油消耗率198-210克/千瓦小時,。目前,世界上主要的柴油機(jī)研發(fā)企業(yè)都已經(jīng)在新一代柴油機(jī)上普及了共軌式燃油噴射系統(tǒng),。隨著柴油機(jī)電控技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,,未來具有更強(qiáng)控制能力和更好控制效果的“智能型”柴油機(jī)將會是發(fā)展的主要方向。 MTU潛艇動力柴油機(jī)經(jīng)過12V493型和12/16V652型,,現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到第三代V396型,。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),V396型已經(jīng)裝備了80多艘常規(guī)潛艇,。該機(jī)有8,、12、16缸等不同配置,,轉(zhuǎn)速1800轉(zhuǎn)/分,,輸出功率分別為600、1000和1350kW,,重量分別為5400,、7800和8800千克,,結(jié)構(gòu)緊湊,,滿足不同大小潛艇的需求,。

2. 船用柴油機(jī)低速中速高速

船用高速柴油機(jī)的最高轉(zhuǎn)速是2100r/min,?!  ?/p>

柴油機(jī)以額定轉(zhuǎn)速分高低,,額定1000轉(zhuǎn)以上的為高速,。

額定300-1000的為中速機(jī)額定300以下的是低速機(jī),。

也可以按活塞的平均速度分,,高速機(jī)9.0~14.2米每秒,中速機(jī)7.0~9.4米每秒,,低速機(jī)6.0~7.2米每秒,。

3. 船用中速柴油機(jī)

1800轉(zhuǎn)柴油機(jī)是高速柴油機(jī),,按照目前國內(nèi)對柴油發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)的分類,可以將柴油機(jī)分為高速柴油機(jī),、中違柴油機(jī)和低速柴油機(jī),,一般低速柴油機(jī)為船用發(fā)動機(jī),其柴油機(jī)額定轉(zhuǎn)速低于1000轉(zhuǎn)/分,,中速柴油機(jī),,柴油發(fā)電機(jī)組常用,額定轉(zhuǎn)速在1000~1500轉(zhuǎn)/分,,高速柴柴油機(jī)一般為車用,,額定轉(zhuǎn)速在1500轉(zhuǎn)/分以上。

4. 新型中高速艦船柴油機(jī)研制

除了外部安裝尺寸需要更改滿足安裝要求外,另外主要更改的就是要重新選配噴油泵了,因?yàn)檐囉貌裼蜋C(jī)噴油泵的特性曲線不能滿足般用,般用柴油機(jī)主要要求是柴油機(jī)的推進(jìn)特性,也就是全油門時,柴油機(jī)輸出扭矩必須隨轉(zhuǎn)速的增加而加大,而車用柴油機(jī)輸出扭矩是低速扭矩小,中速扭矩大,高速扭矩小,其曲線呈拋物線狀.所以你主要必須重新匹配推進(jìn)特性的船用噴油泵,否則柴油機(jī)無法工作,易造成想高速前進(jìn)時,柴油機(jī)熄火.

5. 高速船用柴油機(jī)

  低速發(fā)動機(jī)和高速發(fā)動機(jī)  到底最高扭矩多少轉(zhuǎn)才是低速發(fā)動機(jī),,多少轉(zhuǎn)才是高速發(fā)動機(jī),? 其實(shí)這個劃分的界限并不十分明確,但按照一般的劃分習(xí)慣,,把最高扭矩轉(zhuǎn)速3000轉(zhuǎn)左右的發(fā)動機(jī)稱為低速發(fā)動機(jī),,3600轉(zhuǎn)左右的稱為中速發(fā)動機(jī)或者中高 速發(fā)動機(jī),4000轉(zhuǎn)以上的一般就被劃分成高速發(fā)動機(jī)了,?! ∵€有一種劃分方法是以缸徑和沖程比來劃分:缸徑比沖程短的是低速發(fā)動機(jī),缸徑和沖程相等或者基本相等的為中速發(fā)動機(jī),,缸徑大于沖程的為高速發(fā)動機(jī),。  以上都是指汽油發(fā)動機(jī),,本文所要探討的也是汽油發(fā)動機(jī),,柴油發(fā)動機(jī)不在討論范圍之列?! 槭裁窗l(fā)動機(jī)還分低速和高速之分呢,?什么因素決定了發(fā)動的最大扭矩是低轉(zhuǎn)速出現(xiàn)還是高轉(zhuǎn)速出現(xiàn)呢?我們知道發(fā)動機(jī)的基本工作原理是汽油和空氣的混合氣體在 氣缸里點(diǎn)火爆炸膨脹產(chǎn)生推力,,這個推力由活塞傳遞給曲軸連桿,,曲軸連桿再傳遞給曲軸,在曲軸和曲軸連桿的配合作用下把這種垂直上下的運(yùn)動轉(zhuǎn)化成發(fā)動機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)動,,這個轉(zhuǎn)動的“力”再通過變速箱傳遞給車輪,,推動車子運(yùn)行。 那么氣缸是圓柱型的,,氣缸有兩個非常重要的參數(shù):缸徑和沖程,。以2.0L的直列4缸發(fā)動機(jī)為例,每個氣缸的容積是2.0L/4=0.5L,,假設(shè)氣缸的沖程是 10cm,,那么氣缸的截面積就是50平方厘米,,根據(jù)圓形的面積公式,算出氣缸的半徑是3.99厘米,,直徑就是7.98厘米,。我們就說這個發(fā)動機(jī)氣缸的缸徑 是7.98厘米,沖程是10厘米,。那么這兩個參數(shù)和發(fā)動機(jī)高轉(zhuǎn)速和低轉(zhuǎn)速的劃分有什么關(guān)系呢,? 關(guān)系就是:  沖程越長,缸徑越短,,發(fā)動機(jī)出現(xiàn)最大扭矩的轉(zhuǎn)速就越低,,反之沖程越短,缸徑越長,,發(fā)動機(jī)出現(xiàn)最大扭矩的轉(zhuǎn)速就越高,!  為什么呢? 很簡單,,活塞在氣缸上下運(yùn)動的過程,,就好比一個人收回拳頭再發(fā)力打出去的過程,收回的幅度越大,,打出去的幅度越大,,攻擊的力度就越大。一個大直拳肯定比小 碎拳有力,。 低速發(fā)動機(jī)的沖程長,,好比打大直拳,高速發(fā)動機(jī)的沖程短,,好比小碎拳,,在相同轉(zhuǎn)速的情況下,大直拳比小碎拳有力,,所以在低速階段,,低速發(fā)動機(jī)由于沖程長, 活塞加速的過程比較長,,因此比較有力,,高速發(fā)動機(jī)就不如低速發(fā)動機(jī)有力了。 還有一個例子也可以說明這個問題:同樣的一顆子 彈,,在槍管比較長的步 槍中發(fā)射就比在槍 管比較短的步 槍中發(fā)射的遠(yuǎn),。發(fā)動機(jī)活塞也是類似的道理。還有,,低速發(fā)動機(jī)曲軸力臂長,,高速發(fā)動機(jī)力臂短,也是造成低速發(fā)動機(jī)在低速階段扭矩大的原因,?! 〖热坏退侔l(fā)動機(jī)低速階段有力,為什么不都造低速發(fā)動機(jī)呢,? 這樣汽車起步不就快了嗎,? 問題來了:在低速階段,由于發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)慢,,低速發(fā)動機(jī)的氣門大小足夠發(fā)動機(jī)進(jìn)氣和排氣了,,但車子速度上來了,需要發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速提高的時候,,低速發(fā)動機(jī)由于氣門面積小,,進(jìn)氣和排氣效率就會降低,混合氣體燃燒的效率也會降低,,從而降低發(fā)動機(jī)性能,。這個現(xiàn)象也很容易理解:你用一個針管和針頭,先把針管推到底,,然后慢速往下拉,,讓空氣進(jìn)入針管,慢速拉的時候很容易,,并不費(fèi)勁,,但同樣的動作,快速拉的時候,,你會發(fā)現(xiàn)很費(fèi)力,,因?yàn)榭焖倮臅r候,針頭的直徑已經(jīng)不能讓空氣快速的進(jìn)入針管了,,發(fā)動機(jī)也是同樣的狀況,,慢速階段空氣進(jìn)入氣缸很容易,高速的時候進(jìn)不容易進(jìn)去了,,這個就叫做進(jìn)排氣效率降低,!   既然進(jìn)排氣效率降低,那么有什么方法提高進(jìn)排氣效率呢,? 你一定想到了,! 對針筒來說,換一個大直徑的針頭,,對發(fā)動機(jī)來說,,換一個大直徑的氣門不久解決了? 非常正確,! 但是呢,,氣門在發(fā)動機(jī)氣缸的頂部,氣缸的直徑?jīng)Q定了氣門的安裝數(shù)量和大小,,氣門都是圓形的,,假設(shè)氣門的直徑是3cm,那么直徑7.98cm的氣缸,,最多能 安裝幾個氣門呢?如果是2.5cm,又能安裝幾個,? 有興趣的算一算吧,。 要么裝2個大一點(diǎn)的氣門,一個進(jìn)氣一個出氣,,要么裝4個小一點(diǎn)的氣門,,2個進(jìn)氣,2個出氣,,或者裝更多氣門,,但無論怎么安裝氣門,氣門的總面積都不會超過 50平方厘米, 怎么辦呢,?也許你說,,簡單啊,增大缸徑??! 沒錯,增大缸徑可以安裝更多更大的氣門,,但是呢別忘了,,排量是有限的,排量一定的情況下,,缸徑大了,,發(fā)動機(jī)沖程就縮短了,發(fā)動機(jī)在一個做功周期內(nèi)輸出的動力就小了,。 這個是發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)中的悖理問題,。要么設(shè)計(jì)又細(xì)又長的氣缸低速階段進(jìn)排氣效率高、燃燒充分,、扭矩大但高速動力下降,,要么設(shè)計(jì)又短又粗的氣缸,高速階段進(jìn)排氣效率高,、燃燒充分,、扭矩大,但低速扭矩小,?! 】偨Y(jié)來說:  低速發(fā)動機(jī)低速階段扭矩大,是因?yàn)榈退侔l(fā)動機(jī)沖程長,,運(yùn)動慣性大,,且曲軸力臂長。 高速發(fā)動機(jī)高速階段扭矩大,是因?yàn)楦咚匐A段進(jìn)排氣效率高,,燃燒后爆炸的能量大 低速發(fā)動機(jī)高速階段扭矩小,,是因?yàn)楦咚匐A段低速發(fā)動機(jī)的進(jìn)排氣效率低?! 「咚侔l(fā)動機(jī)低速階段扭矩小,,是因?yàn)楦咚侔l(fā)動機(jī)沖程短,運(yùn)動慣量小,,且曲軸力臂短  從以上結(jié)論還可以看出:低速發(fā)動機(jī)加油門速度不容易上來,丟油門速度掉的也慢,,高速發(fā)動機(jī)正好相反,。

6. 大型艦用柴油機(jī)

柴油機(jī)的功率范圍很大,從幾個馬力到幾萬馬力都有,,所以在造船的時候根據(jù)所造船舶的裝載量,,航區(qū),要求航速,,操縱力等方面來綜合考慮的,,一般造船配機(jī)有一個原則,海船是1噸配1匹馬力,,內(nèi)河拖輪是拖帶4噸配1個馬力,,不過在長江上游是1個噸位配4個馬力,因?yàn)樗骷?,你講的中小型船舶應(yīng)該是指海船1萬噸以下的,,也就配個幾千馬力吧,內(nèi)河船有個3000馬力已經(jīng)是大型船了,。馬力種類從幾個馬力到幾萬馬力都有,,根據(jù)你的需要到各大柴油機(jī)廠去訂就可以了。

7. 船用柴油高速發(fā)動機(jī)

  柴油發(fā)動機(jī)柴機(jī)油有cd,cf等等系列,,但用得最多最廣泛的(CD CF)使用與區(qū)別主要性能指標(biāo)方面:1CD級機(jī)油于普通增壓柴油機(jī)或輕型小貨配的柴油機(jī),;2CF用于高速柴油機(jī)重負(fù)荷中冷增壓或船舶柴油機(jī);3CD發(fā)動機(jī)強(qiáng)化系數(shù)50--80,,CF發(fā)動機(jī)強(qiáng)化系數(shù)80以上,;4CD發(fā)動機(jī)平均有效應(yīng)力980--1470,CF發(fā)動機(jī)平均有效應(yīng)1470以上,。5燃油含硫量都小于0.4%,;希望對你有幫助。

8. 大型船舶柴油機(jī)

船用柴油機(jī)康明斯好,。

康明斯在發(fā)動機(jī)領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢是公司全球核心競爭力的關(guān)鍵部分,。長期以來,康明斯的動力產(chǎn)品以高質(zhì)量和技術(shù)領(lǐng)先著稱于世。

康明斯擁有業(yè)內(nèi)功率范圍最為寬廣的柴油和天然氣發(fā)動機(jī)產(chǎn)品線,,排量涵蓋1.4~91立升,,功率范圍31~3500馬力,廣泛應(yīng)用于卡車,、客車,、房車、輕型商用車和皮卡車等公路用車輛,,以及工程機(jī)械,、礦山機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械,、船舶,、油氣田、鐵路和發(fā)電機(jī)組 等非公路機(jī)械設(shè)備,。

9. 高速柴油船外機(jī)

1,、豪爵

豪爵控股有限公司(簡稱:豪爵控股)是以摩托車產(chǎn)業(yè)為主的多元化投資公司,旗下?lián)碛卸嗉胰Y和控股子公司,,先后在廣東江門,、江蘇常州投資創(chuàng)建了摩托車生產(chǎn)基地,現(xiàn)有員工1萬余人,。

2,、五羊本田

五羊-本田摩托(廣州)有限公司是由廣州汽車集團(tuán)股份有限公司、日本本田技研工業(yè)株式會社和本田技研工業(yè)(中國)投資有限公司共同投資的中日合資企業(yè),,成立于1992年,。公司集研發(fā)、制造和銷售于一體,,是國內(nèi)具規(guī)模的摩托車制造企業(yè)之一,。

3、雅馬哈

雅馬哈發(fā)動機(jī)集團(tuán)成立于1955年,,生產(chǎn)并銷售摩托車,、踏板車、電動混合型自行車,、船艇,、帆船、水上摩托,、游泳池,、日本船、漁船,、船外機(jī),、柴油發(fā)動機(jī)、四輪全地形車、SSV(全地形車雙人座鏈傳動四輪車),、小型卡丁賽車,、高爾夫球車等。

10. 大型船用低速柴油機(jī)

年全球航運(yùn)市場觸底反彈,,船用柴油機(jī)產(chǎn)量恢復(fù)增長,,2017全球船用柴油機(jī)產(chǎn)量約3350萬馬力,同比增長7.0%,。

全球低速機(jī)品牌完全被曼恩,、瓦錫蘭及三菱重工占據(jù);中速機(jī)品牌由瓦錫蘭,、曼恩及卡特彼勒占據(jù)86%(2017年)的市場份額,;高速機(jī)品牌主要包括MTU、Deutz,、MWM、SACM,、Pielstick,、Ruston和Paxman。中國生產(chǎn)的船用柴油機(jī)基本是由曼恩,、瓦錫蘭,、MTU等進(jìn)行專利授權(quán)的。

2017年中國船用柴油機(jī)產(chǎn)量為1000.9萬千瓦,,全球占比在三分之一左右,,同比增長2.2%,產(chǎn)量在連續(xù)五年下滑后,,再次恢復(fù)增長,。其中中國低速船用柴油機(jī)產(chǎn)量約579.1萬千瓦,占船用柴油機(jī)總產(chǎn)量的57.9%,;而船用高速柴油機(jī)由于在船舶領(lǐng)域應(yīng)用較少,,2017年產(chǎn)量約79.9萬千瓦,市場占比由2012年的26.7%下降至8.0%,。

中國船用柴油機(jī)市場基本被中船集團(tuán)和中船重工下屬企業(yè)壟斷,。其中在船用低速柴油機(jī)市場,滬東重機(jī)和大連船柴占據(jù)80%左右的市場份額,;船用中速柴油機(jī)市場70%以上的市場份額則由濰柴重機(jī),、中船動力和滬東重機(jī)占據(jù)。

11. 軍艦柴油機(jī)

部分軍艦也會用到重油

1,、軍艦上的動力裝置有主機(jī)和輔機(jī),。主機(jī)是軍艦的心臟.動力裝置按主機(jī)類型不同,分為蒸汽動力裝置、柴油機(jī)動力裝置,、燃汽輪機(jī)動力裝置,、核動力裝置及由不同類型主機(jī)組成的聯(lián)合動力裝置。只有以蒸汽輪機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)為動力的船舶才會用到重油,。

2,、重油的發(fā)熱量很高,一般為40000~42000 kJ/kg,。它的燃燒溫度高,,火焰的輻射能力強(qiáng),是鋼鐵生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)燃料,。

3,、重油在鋼鐵廠可用作高爐噴吹燃料,加熱爐,、鐵礦石燒結(jié)和鐵礦石球團(tuán)法的點(diǎn)火,、焙燒等。但是,,在20世紀(jì)70年代二次石油危機(jī)之后,,油價上漲,加之重油還可以制取其他化工原料,,所以鋼鐵廠使用重油的數(shù)量減小,,而代之以煤粉。

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