船舶柴油机发展趋势

【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。

随着世界造船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以上的船舶上，MAN B&W公司和Wartsila-New Sulzer公司的低速柴油机产品占世界份额的90％以上，缸径260～960 mm，功率1600～75 800 kW。日本三菱重工(UEC)的份额近10％，但主要装备在本国船舶上。

近年来，MAN B&W公司通过向日本、韩国、中国的柴油机生产厂转让生产许可证，得到迅速发展。2001年至2004年，该公司已生产的或已订货的低速柴油机已达到1080台，其中日本制造的占44％，韩国占43％，中国占13％。

2 中速柴油机

中速柴油机大多为四冲程，其体积小，重量轻，制动快，比低速机更适合船舶使用。大功率中速机主要用于客运班轮、作业船、滚装船等。近年来，中速机在开发大缸径、提高整机功率方面做了大量工作，并在燃用劣质燃油、降低油耗、提高零部件的可靠性、提高使用寿命及高增压等方面取得显著成效。世界上生产中速机的知名大公司有MAN B&W、Wartsila-New Sulzer、Mark、Pielstick以及日本大发等。最

新资料表明，其发展趋势为：不断开发新机型，拓宽功率范围，提高市场竞争力；调整燃油喷射、雾化过程，采用高压喷射的燃油系统；改进增压系统；改进排气阀的驱动方式，调节排气正时；增装空气中间冷却器，加强水冷却系统的冷却能力，降低零部件的热负荷，提高柴油机的性能，提高工作可靠性，增加零部件的使用寿命；使用电子技术，控制排气和燃油喷射、燃烧过程；采用新概念设计，减少整机的零部件等。

在各类内河航运船舶、近海航运船舶、工程船舶及舰船上，基本采用中速柴油机及中高速柴油机作为主动力。国外中速柴油机生产厂家有Wartsila-New Sulzer、Mark、MAN B&W、SEMT、Deutz、MWM、MTU、洋马、大发等公司。

3 高速柴油机

船用高速柴油机一直被MTU、Deutz、MWM、SACM、Pielstick、Ruston 和Paxman等几大公司占有，其产品均为v型、四冲程，缸数12～20、转速1200～1800 r／min、平均有效压力2．0～3．2 MPa、活塞速度10．5～13 rn／s、最大爆发压力15～18 MPa、燃油消耗率198～210 g／(kW·h)。目前，各制造商在材料选择、设计结构、优化系统、试验研究和加工制造等方面做了许多工作，并取得了显著进步，其发展趋势大致为：采用系列化设计，并通过变型满足多用途需要；不断开发新型的大功率高速柴油机，适应船舶市场的供需变化；严格整机的耐久试验，提高工作的可靠性；提高强化系数，提高柴油机使用的经济性；采用各种不同的喷射装置或喷射方式，完善燃烧过程，降低

NOx的排放量，适应日益严格的环保要求。特别是德国MTU公司开发的595系列、2000系列、4000系列以及最新的8000系列，代表着高速柴油机的发展方向。

4船用柴油机发展趋势

国际造船业受整个世界政治、经济形势的左右，常常并不按人们的意志转移。船用柴油机在市场运作、生产、技术等多方面的发展具有以下趋势。

4．1 船用柴油机的市场发展

从市场需求来看，大型船舶发展得快，主机的单机功率都在逐年提高，自20世纪90年代以来，低速机的单机功率平均增加了20％，而中速机单机功率平均增加了40％。现在的低速机单机功率可达75 000 kW，中速机达26 500 kW，而高速机达6500 kW。从各主要柴油机公司的市场占有率看，对于低速机而言，这几年大的格局一直没有改变，总功率的前3位依次是MAN B&W、Wartsila—New Sulzer和日本三菱重工。几年来它们的产量之和平均都在总功率的85％以上。中速机的情况每年都有些波动，但MAN B&W、Wartsila-New Sulzer、Mark、Pielstick以及日本大发一直是前五强，产量平均占中速机产量的80％，并有上升的趋势。

(1)低速柴油机。大功率低速柴油机广泛应用于散货船、油船、集装箱船等大型远洋船舶上。由于船舶日趋大型化、巨型化与自动化以及对船舶主机的经济性、可靠性的要求日益提高，大功率二冲程低速柴油机的技术发展呈现出整体优化的趋势，具体表现在以下几个方面：

①单机、单缸功率越来越大，如K98MC的单缸功率最大可达5719 kW。

②进一步降低燃油消耗率，二冲程低速柴油机的燃油消耗率已降低到164．6 g／(kw·h)。③平均有效压力已达1．90～1．95 MPa，爆发压力在15．0～15．5 MPa之间。④采用高压比、高效的新型增压器，如ABB公司研制的4P型增压器，压比高达5：1。⑤采用电子调速器系统、电控燃油喷射系统、高压共轨燃油喷射系统、智能化电子控制系统，进一步提高低速柴油机的可靠性，改善低负荷性能，降低油耗，控制NOx排放，以及安全保护控制等。

(2)中速柴油机。由于船舶的快速性要求的提高，以及日益提高的环保要求，国外大功率中速柴油机的发展很快，高性能标准、高可靠性、低油耗、低排放是其发展的主要趋势。目前，国外大功率中速机的平均有效压力已达2．4～3．0 MPa，爆发压力达16～23 MPa，喷油压力高达180 MPa，燃油消耗率则降至171～180 g／(kW·h)。

中速柴油机的最新发展特点是模块化、人性化、经济、环保，其科技创新的发展趋势是智能化。这方面的发展，欧洲MAN B&W和

Wartsila-New Sulzer公司走在全球的最前沿，尤其是MAN B&W公司更以第二代模块化产品在中速柴油机发展中领先一筹。这两家公司目前正致力于智能化技术的开发。同时，由于MAN B&W和Wartsila-New Sulzer公司在柴油机设计方面的领先地位，国际海事组织专门拨出资金资助其从事环保技术的先期研究。这一举措，无疑更加大其在世界上的领先地位。

4．2 产品发展动向

船用柴油机在机型发展方面总体看相对稳定，前几年，主要集中在提高机型可靠性方面。这是因为增压技术的发展，柴油机强化度提高很快，尤其是石油危机后，反映在降低燃油消耗率和燃用劣质燃料油为目标的经济性的强烈追求上。然而近年来，各国环境政策对柴油机的排放限制日趋严酷，而NOx、SOx等有害排放物的增加正是高强度与燃用劣质燃料油的副产品，而且这几种有害排放气体成分的含量，船用柴油机比汽车柴油机更甚。各柴油机厂商正在致力于下列共同追求的新型柴油机：

(1)连续服役中的可靠性。

(2)高度强化，即大幅度提高其最高燃烧压力和燃油喷射压力。

(3)废气排放符合日趋严厉的排放法规要求。1997年船舶开始执行国际海事组织(IMO)制定的排放限值，各柴油机厂商采取工况控制或采取废气后处理，甚至重新设计以符合法规要求。

(4)综合经济性好。不仅仅追求燃油消耗率与劣质燃料的使用，而是包括价格、运行成本、省力、少维修、推进效率等。

(5)总体结构趋于相同。气缸排列以直列和V形两种为主，既是技术目标，也是经济目标的要求。

(6)规范化的接口。尽量满足用户的要求，适合不同配套辅助装置以及监控系统的应用。

船舶柴油机考试题2

2004 ——2005 学年第二学期考学生姓名班级学号 课程名称船舶柴油机(二)第 1 页共5页共76 题 题目 得分 阅卷人 总分 一.单项选择题(每小题1分, 共70分) 1．不同牌号的重油混舱时产生大量油泥沉淀物的原因是： A.燃油中不同烃的化学反应 B.燃油中添加剂的化学反应 C.燃油的不相容性 D.燃油中机械杂质凝聚产物 2．柴油机润滑系统中，滑油冷却器进出口温度差一般在： A. 8~10℃ B. 10~12℃ C. 10~15℃ D.10~20℃ 3．船用柴油机润滑系统中滑油泵的出口压力在数值上应保证： A. 各轴承连接续油 B. 抬起轴颈 C. 各轴承形成全油膜 D.保护轴颈表面 4．柴油机冷却系统的冷却水，合理的流动路线和调节方法应该是： A. 冷却水自下而上流动，调节进口阀开度大小控制温度 B.冷却水自下而上流动，调节出口阀开度大小控制温度 C.冷却水自上而下流动，调节出口阀开度大小控制温度 D. 冷却水自上而下流动，调节进口阀开度大小控制温度 5．分油机油水分界面向转轴侧移动时，会引起： A. 净化效果变差 B. 水中带油现象 C. 水封不易建立 D. 排渣口跑油 6．分油机停止分油工作后，应置于“空位“的目的是： A. 防止高置水箱的水流失 B. 放去管系中的残油 C. 防止净油倒流 D. A+B+C 7．自动排渣型分油机，其控制阀从停止工况至分油工况的操作顺序为：（1.补偿 2.密封 3.空位 4.开启） A. 3-4-1 B. 3-2-1 C. 2-1-3 D. 3-1-2 8．可能造成分油机跑油的原因是： A. 进油阀开得过猛 B. 油加热温度过高 C. 重力环口径过小 D. 油的粘度过低 9．分油机最佳分离量的确定，应根据____ 。 A. 分离温度 B. 含杂量 C. 分油机类型 D. A+C 10．下列关于冷却水系统管理中，哪一项说法是错误的？ A. 淡水压力应高于海水压力 B.闭式淡水冷却系统中应设置膨胀水箱 C.进港用低位海水阀 D.定期清洗海底阀的海水滤器 11．船用大型低速柴油机的气缸注油器在结构原理上的特点一般为： A. 注油量可调，注油正时可调 B.注油量可调，注油正时不可调 C.注油量，注油正时均不可调 D.注油量可调，注油正时随机 12．自动排渣分油机控制阀在“密封“位置时： A. 工作水经外接管进入滑动阀下方 B.水封水经外接管进入活动底盘下方 C.工作水经内接管进入活动底盘下方 D.工作水经外接管进入活动底盘下方 13．为了保证柴油机经济而可靠地工作，其冷却水出口温度在数值上应：A. 接近允许下限值 B. 取允许限中值 C. 接近允许上限值 D. 按工况不同而异 14．现代大型船用柴油机采用的加压式燃油系统其主要目的是： A. 防止燃油汽化 B. 加速燃油循环 C. 冷却喷油泵柱塞偶件 D. 备用燃油系统 15．燃油系统中滤器堵塞的现象为： A.滤器前燃油压力急剧升高 B. 滤器前后燃油压力差增大 C. 滤器后燃油压力急剧升高 D. 滤器前后压力差变小 16.根据柴油机油品使用要求，燃油与滑油的粘温特性好表示： A．燃油粘度随温度变化大，滑油粘度随温度变化小 B．燃油粘度随温度变化大，滑油粘度随温度变化大 C．燃油粘度随温度变化小，滑油粘度随温度变化小 D．燃油粘度随温度变化小，滑油粘度随温度变化大 注：必须用电脑打印试卷题目，不准用手抄写。 试

船舶柴油机的分类

基础知识No Responses ? 二 122011 柴油机自1897年问世以来，经过一个世纪的发展，其技术已经取得了很大进步并更趋完善，在动力机械中已占据极为重要的地位。在船舶动力中也占统治地位。目前，在所有的内河及沿海中、小型船舶中，都采用柴油机作为主机和辅机；在远洋民用船舶中，在2000t以上的船舶中，以柴油机作为主机的船舶占总艘数的98%以上，占总功率的96%以上。 一、柴油机的优点 柴油机能在动力机械以及船舶动力装置中占据极为重要的地位，是因为它具有许多优越的条件。与其它热机相比，它具有如下优点： （1）热效率高。大型低速柴油机的有效效率已达到50％～53％，远远高于其他热机；而且柴油机在全工况范围内的热效率都较其它热机高。热效率高，也就是燃料消耗量小；柴油机又能燃用重油，甚至劣质重油；而且柴油机在停车状态时不需要消耗燃料。故燃料费用低，船舶的续航力大。 （2）功率范围大。柴油机的单机功率自1至80080kW，因此其适应的领域宽广。 （3）机动性好。正常起动只需3～5s，并能很快达到全负荷。有宽广的转速和负荷范围，能适应船舶航行的各种要求，而且操作简便。 （4）尺寸小，重量轻。柴油机不需要锅炉等大型附属设备，使柴油机动力装置的尺寸小、重量轻，特别适合于在交通运输等动力装置中应用。 （5）可直接反转。柴油机可设计成直接反转的换向柴油机，而且倒车性能好，使装置结构简单。 二、柴油机的类型 由于柴油机的应用广泛，因此，为满足各种不同的使用要求，柴油机的类型也就多种多样。根据柴油机的各种不同特点以及不同的分类方法，船舶柴油机大体上有以下类型： （1）按工作循环分类。有四冲程柴油机和二冲程柴油机。 （2）按进气方式分类。有增压柴油机和非增压柴油机。 （3）按曲轴转速分类。有高速、中速和低速柴油机。 高速柴油机：n>1000r/min；中速柴油机：n=300～1000r/min；低速柴油机：n<300r/min。

船舶柴油机知识点梳理

上止点（T.D.C）是活塞在气缸中运动的最上端位置。 下止点（B.D.C）同上理。 行程（S）指活塞上止点到下止点的直线距离，是曲轴曲柄半径的两倍。 缸径（D）气缸内径。 气缸余隙容积（Vc）、气缸工作容积（Vs），气缸总容积（Va）、余隙高度（顶隙）。 柴油机理论循环（混合加热循环）：绝热压缩、定容加热、定压加热、绝热膨胀、定容放热。混合加热循环理论热效率的相关因素：压缩比ε、压力升高比λ、绝热指数k（正相关）、初期膨胀比ρ（负相关）。 实际循环的差异：工质的影响（成分、比热、分子数变化，高温分解）、汽缸壁的传热损失、换气损失（膨胀损失功、泵气功）、燃烧损失（后燃和不完全燃烧）、泄漏损失（0.2%，气阀处可以防止，活塞环处无法避免）、其他损失。 活塞的四个行程：进气行程、压缩行程、膨胀行程和排气行程。 柴油机工作过程：进气、压缩、混合气形成、着火、燃烧与放热、膨胀做功和排气等。 四冲程柴油机的进、排气阀的启闭都不正好在上下止点，开启持续角均大于180°CA（曲轴转角）。气阀定时：进、排气阀在上下止点前后启闭的时刻。 进气提前角、进气滞后角、排气提前角、排气滞后角。 气阀重叠角：同一气缸的进、排气阀在上止点前后同时开启的曲轴转角。（四冲程一定有，增压大于非增压） 机械增压：压气泵由柴油机带动。 废气涡轮增压：废气送入涡轮机中，使涡轮机带动离心式压气机工作。 二冲程柴油机的换气形式：弯流（下到上，再上到下）、直流（直线下而上）。 弯流可分：横流、回流、半回流。直流：排气阀、排气口。 横流：进排气口两侧分布。回流：进排气口同侧，排气口在进气口上面。 半回流：进排气的分布没变，排气管中装有回转控制阀。 排气阀——直流扫气：排气阀的启闭不受活塞运动限制，扫气效果较好。 弯流扫气的气流在缸内的流动路线长（通常大于2S），新废气掺混且存在死角和气流短路现象，因而换气质量较差。横流扫气中，进排气口两侧受热不同，容易变形。但弯流扫气结构简单，方便维修。直流扫气质量好，但是结构复杂，维修较困难。 柴油机类型： 低速柴油机n≤300r/min Vm＜6m/s 中速柴油机3001000r/min Vm>9m/s 按活塞和连杆的连接方式：筒形活塞式（无十字头式）柴油机，十字头式柴油机。 两者间的区别：筒式活塞承受侧推力，活塞导向作用由活塞下部筒式裙部来承担。活塞与连杆连接：活塞销。十字头活塞侧推力由导板承担，导向由十字头承担。活塞与连杆连接：活塞杆（垂直方向做直线运动）。 两者的优缺点：十字头式柴油机的活塞与缸套不易擦伤和卡死，气缸下部设隔板，能避免曲轴箱的滑油污染，利于燃烧劣质燃料。活塞下方密闭，可作为辅助压气泵。但重量和高度大，结构复杂。筒式柴油机的体积小，重量轻，结构简单。 多缸机气缸排列可以分为直列式、V型（夹角90°、60°、45°）、W型（较高的单机功率与标定功率的比值） 从柴油机功率输出端向自由端看，正车时按顺时针方向旋转的柴油机称为右旋柴油机，反之，左旋。双机双桨上，由船艉向船艏看，机舱右舷的为右旋柴油机，左舷的为左旋柴油机，右机操纵侧在左侧，排气在右侧，左机相反。（单台布置的船舶主柴油机为右旋柴油机）。

船舶柴油机复习资料(全)

1．柴油机特性曲线：用曲线形式表现的柴油机性能指标和工作参数随运转工况变化的规律。2．扫气过量空气系数：每一循环中通过扫气口的全部扫气量与进气状态下充满气缸工作容积的理论容气量之比 3．封缸运行：航行时船舶柴油机的一个或一个以上的气缸发生了一时无法排除的故障，所采取的停止有故障气缸运转的措施。 4．12小时功率：柴油机允许连续运行12小时的最大有效功率。 5.有效燃油消耗率：每一千瓦有效功率每小时所消耗的燃油数量。 6．示功图：是气缸内工质压力随气缸容积或曲轴转角变化的图形。 7．燃烧过量空气系数：对于1kg燃料，实际供给的空气量与理论空气需要量之比。 8．敲缸：柴油机在运行中产生有规律性的不正常异音或敲击声的现象。 9．1小时功率：柴油机允许连续运行1小时的最大有效功率。（是超负荷功率，为持续功率的110%。） 10.平均有效压力：柴油机单位气缸工作容积每循环所作的有效功。 11.热机：把热能转换成机械能的动力机械。 12.内燃机：两次能量转化（即第一次燃料的化学能转化成热能，第二次热能转化成机械能）过程在同一机械设备的内部完成的热机。 13.外燃机： 14.柴油机：以柴油或劣质燃料油为燃料，压缩发火的往复式内燃机。 15.上止点：活塞在气缸中运动的最上端位置，也是活塞离曲轴中心线最远的位置。下止点 16.行程：活塞从上止点移动到丅止点间的位移，等于曲轴曲柄半径R的两倍。 17.气缸工作容积：活塞在气缸中从上止点移动到丅止点时扫过的容积。 18.压缩比：气缸总容积与压缩室容积之比值，也称几何压缩比。 19.气阀定时：进排气阀在上.丅止点前启闭的时刻称为气阀定时，通常气阀定时用距相应止点的曲轴转角表示。 20.气阀重叠角：同一气缸在上止点前后进气阀与排气阀同时开启的曲轴转角。（进排气阀相通，依靠废气流动惯性，利用新鲜空气将燃烧室内废气扫出气缸） 21.扫气：二冲程柴油机进气和排气几乎重叠在丅止点前后120-150曲轴转角内同时进行，用新气驱赶废气的过程。 22.直流扫气：气流在缸内的流动方向是自下而上的直线运动。（空气从气缸下部扫气口，沿气缸中心线上行驱赶废气从气缸盖排气阀排出气缸） 23.弯流扫气：扫气空气由下而上，然后由上而下清扫废气。 24.横流扫气：进排气口位于气缸中心线两侧，空气从进气口一侧沿气缸中心线向上，然后再燃烧室部位回转到排气口的另一侧，再沿中心线向下，把废气从排气口清扫出气缸。 25.回流扫气：进排气口在气缸下部同一侧，排气口在进气口上方，进气流沿活塞顶面向对侧的缸壁流动并沿缸壁向上流动，到气缸盖转向下流动，把废气从排气口中清扫出气缸。 26.增压：提高气缸进气压力的方法，使进入气缸的空气密度增加，从而增加喷入气缸的燃油量，提高柴油机平均有效压力和功率。 27.指示指标：以气缸内工作循环示功图为基础确定的一些列指标。只考虑缸内燃烧不完全及传热等方面的热损失，不考虑各运动副件存在的摩擦损失，评定缸内工作循环的完善程度。 28.有效指标：以柴油机输出轴得到的有效功为基础，考虑热损失，也考虑机械损失，是评定柴油机工作性能的最终指标。 29.平均指示压力：一个工作循环中每单位气缸工作容积的指示功。 30.指示功率：柴油机气缸内的工质在单位时间所做的指示功。 31.有效功率：从柴油机曲轴飞轮端传出的功率。

船用低速柴油机节能减排关键技术

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

船舶柴油机的工作原理

船用柴油机的工作原理 二冲程柴油机的工作原理 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。 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构。 图是二冲程柴油机工作原理图。扫气泵附设在柴油机的一侧，它的 转子由柴油机带动。空气从泵的吸入吸入，经压缩后排出，储存在具有较大容积的 扫气箱中，并在其中保持一定的压力。现以图说明二冲程柴油机的工作原理。 燃烧膨胀及排气冲程： 燃油在燃烧室内着火燃烧，生成高温高压燃气。活塞在燃气的推动下，由上止点 向下运动，对外作功。活塞下行直至排气口打开（此时曲柄在点位置，此时燃气 膨胀作功结束，气缸内大量废气靠自身高压自由排气，从排气口排人到排气管。 当气缸内压力降至接近扫气压力时（一般扫气箱中的扫气压力为0 12，下行活塞把扫气口3打开（此时曲柄在点4的位置，扫气空气进入气缸， 同时把气缸内的废气经排气口赶出气缸。活塞运行到下止点，本冲程结束，但扫气 过程一直持续到下一个冲程排气口关闭（此时曲柄在点位置为止。 ·4· 342 第三篇船舶柴油机检修图二冲程柴油机工作原理示意图扫气及压缩冲程： 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

船舶主机操作须知

29. 主机操作须知 The Instruction For Main Engine Operation 关键性操作（单船操作） 文件编制：THTC-0729 文件版次： 文件编制： 文件审核： 文件批准： 生效日期：

1.目的 制定本须知旨在规范本船船舶主机的操作，确保主机及附属系统的正常运行安全和人身安全。 2.适用范围： 本须知适用于本船两台“8M453MAK”主柴油机及附属系统的操作。 3.职责： 船舶主柴油机及附属系统由大管轮负责管理，并在轮机长的监管之下，所有轮机员在与其当班机工的支持下都能熟练掌握其备车、启动、运行值班、停车的操作技能。 4.操作步骤 4.1.备车： 1).值班人员对主空气瓶放残，检查空气系统的阀门开启是否正确，压力在 15～24BAR范围。 2).值班轮机员、轮机长或大管轮检查待备发电机曲柄箱油位，在集控室启动 待备发电机，检查各系统压力，温度后，在配电板并车。 3).值班轮机员、轮机长或大管轮在集控室启动高、低温水泵，海水泵，左、 右CPP电动油泵，左、右齿轮箱电动油泵，CPP伺服泵，打开高低温及副机节温器。机旁启动主机机油预润滑泵，燃油增压泵。 4).检查警报板上与主机系统有关的指示灯状态是否正常。 5).由值班轮机员检查增压器两端油位、调速器油位主机循环柜油位、CPP油 位。 6).值班轮机员确认CPP工作正常：手动调节左、右CPP螺距，观察其移动 是否平稳、速度是否符合规范，然后将螺距置“0”位。 7).由轮机长或大管轮负责冲车。【冲车前，需得到驾驶台值班驾驶员的许可。】

冲车时应注意无油、水等杂物从示功考克冲出。 4.2.启动（由轮机长或大管轮负责操纵）： 在上述的准备工作完成后，主机准备启动了。 关闭示功考克，按启动按钮，主机启动运转位400RPM，将控制选择阀转置“遥控”位置，关闭主机机油预润滑泵。 1).主机转速应稳定在400RPM（已预先设定好），在集控室上离合器，将CPP 备用油泵，齿轮箱备用油泵置于STANDBY位置， 1).操纵调速器控制空气手柄使主机转速达到600RPM。转至配电板模式。 2).轴带并车后，确认主机、CPP系统正常，将转由驾驶台控制。 4.3.运行（值班轮机员）： 1).按时巡回检查，确保主机及附属系统正常运转，防止事故的发生。 2).严格控制主机运转各热工参数必须在规定范围内，超偏必须及时调整，发 现异常及时采取措施并报告机长。 3).如主机因故障必须停车，应先征得驾驶台同意，并即迅速报告轮机长。【如 情况危急，将导致严重机损或人身伤亡事故时，可先停车，同时报告驾驶台和轮机长，并将详细情况记入《轮机日志》】。 4).根据主机运转的需要，督促有关人员及时进行净油、补水等各项工作，保 证日用油柜、水柜有足够数量的储备。 4.4.完车（轮机长或大管轮） 1).完车命令下达后，轴带发电机脱排，降速主机转速置400RPM。 2).脱开离合器，齿轮箱备用润滑泵选择开关转置“手动”位置。 3).启动主机备用润滑油泵、停止主机，打开示功考克，关闭燃油增压泵。 4).值班人员负责停燃油净油机及滑油净油机。 5).为了防止冷却表面过热，及活塞头积碳，有值班轮机员负责主机停止后继

燃油均质机在船舶节能减排中的应用

燃油均质机在船舶节能减排中的应用 1燃油均质机在船舶营运中的必要性 重质燃油（以下简称重油）具有高发热值，安全的储运性能，无后处理排放的特征，对于船舶航运业来说，随着船舶体量越来越庞大，燃油消耗成本在船舶营运成本中占比已经超过了50%，在竞争激烈的航运业，为降低能耗成本，重油在船舶中的使用越来越广泛，重油已经成为中低转速船舶柴油机和燃油锅炉的主要燃料。重油是以原油提炼而剩下的残留油为主，再添加适量轻质油调配达到所需要的黏度，所以不但沥青等大分子结团含量特别高，而且杂质多。随着炼油技术的日益进步，船用重油的品质却是越来越差，船舶燃用这种密度高、沥青多、油泥多的重油，正面临着越来越多的棘手的问题： 1.1重油预处理和净化处理困难船用重油的预处理和净化处理主要通过沉降、离心分离和过滤等方法脱除燃油中的水分和固态物质，燃油的高密度以及大量存有的沥青、杂质等给船舶分油机的净化分离带来越来越多的困难，不但使杂质、淤渣未能有效分离，还大大提升分油机的故障率，增加滤器负担；同时重油在船舶储油柜沉积形成大量的油泥沉淀，并使分油机、过滤器等处产生大量污垢，甚至堵塞，造成燃油驳运困难。 1.2燃油燃烧不完全影响柴油机工况重油中存有大量沥青质等絮凝物质，不利于燃油雾化，且因黏度不一使得雾化水准不一致，造成燃烧不完全。未完全燃烧的碳颗粒常常是引起相关机件发生异常磨损的原因，尤其是残留在油品中的催化剂微粒细小，既硬又脆，进入燃油系统后会对高压油泵柱塞和套筒造成异常磨损甚至咬死，还会使喷油器异常磨损，造成喷油雾化不良，缸套、活塞环等磨损加剧。同时不完全燃烧的热效率低，增加船舶能耗，造成资源浪费。 1.3船舶废气排放污染严峻船舶柴油机燃烧的重油因为存有着大量的沥青质而产生了大量的CO2，同时为了改善柴油机燃烧工况而增大空气供给量，又增大氮氧化物的排放，这些废气的排放对环境造成了严峻

柴油机的基本知识(教育教学)

1 柴油机的基本知识 考纲要求： 2.1.2 柴油机的性能指标 2.1.2.1柴油机的指示指标（指示指标的定义、平均指示压力和指示功率、指示效率和指示耗油率） 2.1.2.2柴油机的有效指标（有效指标定义、机械损失功率和机械效率、有效功率和平均有效压力、有效效率和有效耗油率） 2.1.2.3柴油机的工作参数：爆压、排温、活塞平均速度、行程缸径比（应该还包括压缩比和强化系数） 2.1.3 现代船用柴油机提高有效功率和经济性的主要途径 一、关于柴油机的指标

1、柴油机的指示指标：以示功图为基础，考虑缸内不完全燃烧及传热等方面的热损失，不考虑摩擦及轴带损失，用于评定缸内工作循环的完善程度。 2、柴油机的有效指标：以输出轴功为基础，考虑机械损失，评定工作性能的最终指标。 3、指示及有效压力：单位气缸容积的做功能力，代表循环的完善程度，体现动力性。 4、效率：注意效率的基本定义及效率与油耗率的关系。 典型题目： 1.能够有效提高柴油机平均指示压力的措施是 A.增大供油量 B.提高进气压力 C.提高喷油压力 D.增大过量空气系数b 2.目前，船用柴油机的机械效率为----% A.50~70 B.60~80 C.70~87 D.70~92d 3.平均指示压力的大小主要取决于 A.转速的高低 B.负荷的大小 C.燃烧的早晚 D.燃烧压力的高低b

二、柴油机的工作参数 1、工作参数包括：爆压、排温、活塞平均速度、行程缸径比（应该还包括压缩比和强化系数），对这些参数的一般性范围要了解。 2、增压机与自然吸气发动机排温测点不同。 3、强化系数代表机械和热负荷两方面。 4、压缩比影响经济性、燃烧、启动和机械负荷。 典型题目： 1.通常，船用柴油机的排气温度最高值应为 A.小于550 B.600~700 C.800~900 D.大于1000a 2.各种柴油机中强化系数最高的是 A.低速机 B.二冲程中速机 C.四冲程中速机 D.高速机d 三、现代船用柴油机提高功率和经济性的主要途径 提高功率的途径：60000i n V p Ne s e τ= 1、主机采用定压涡轮增压系统和高压比高效率 废气涡轮增压器：当代增压器综合效率已达68~76%，显著降低油耗率。

船舶机舱主要设备操作须知

机舱主要设备操作须知 1 目的 本须知旨在提供船舶轮机主要机械设备的操作要求，防止因操作失误而影响航行安全和污染水域现象的发生。 2 适用围 本须知适用于公司所属各船舶轮机设备的操作。 3 操作须知 3.1船舶主柴油机及附属系统 3.1.1船舶主机 3.1.1.1备车 柴油机动力装置应在开航前一小时进行备车。备车包括校对时钟、车钟； 校对舵机、暖机；各系统准备；转车、冲车和试车。 .2 暖机 ●主机气缸的预热可以用“副机”冷却水循环加热，也可以用 蒸汽或电加热直接对淡水系统加温。 ●主机滑油系统可以提前采用分油机分油加热。也可直接对循环柜加 温。 .3各系统的准备 (1)滑油系统的准备：检查滑油循环柜，透平油柜（或油池），轴系中间轴 承和尾轴承的液位。开启循环泵，调压至规定值。 ●柴油机在转车前应手摇气缸注油器，向气缸注油。 ●采用油冷却的活塞，滑油泵起动后，要注意各缸回油及油温和温差。 ●强制式废气涡轮增压系统要先启动透平油泵，使其油在轴承中循环。 (2) 冷却系统的准备。首先检查膨胀水箱水位和系统中各阀门的位置，起 动淡水泵。对于水冷却活塞检查各缸冷却水量是否均匀。 (3) 燃油系统的准备。检查日用油柜的油温和油位，放残水，并对其进行 加温，起动低压燃油泵，驱赶系统中的空气，调至规定压力。并使燃 油在日用油柜和高压油泵间循环，对高压油泵预热。 (4) 空气系统的准备。按规定将空气瓶充气至规定压力，并泄放气瓶的残 水和残油，打开气瓶出口阀和主起动阀之间的有关阀门。并打开气笛 出口阀，备驾驶台随用。 （5）供电准备 在备车中，起动大功率的设备较多，应根据需要开发电机并电备足马力。 （6）转车、冲车、试车 ●用盘车机将主机转几圈，在转车确认正常后脱开盘车机，利用压缩空 气对主机冲车。 ●冲车正常后关闭示功阀，正、倒车交替起动，供油发火，各运转数圈。

船舶柴油机的基本知识讲解

课题一船舶柴油机的基本知识 目的要求： 1．了解船舶柴油机的基本概念及优缺点。 2．掌握柴油机基本结构和主要系统。 3．掌握柴油机主要结构参数。 4．掌握四、二冲程柴油机的工作原理。 5．比较四、二冲程柴油机工作原理与结构上的差别。 6．了解船舶柴油机的基本分类和型号。 重点难点： 1．柴油机与汽油机的区别。 2．进排气重叠角、定时图。 教学时数：4学时 教学方法：多媒体讲授 课外思考题： 1．柴油机与汽油机有哪些区别？ 2．柴油机主要结构组成和作用。 3．压缩比ε意义及对柴油机工作性能有什么影响？ 4．四冲程柴油机各工作过程特征及特点。 5．二、四冲程换气在工作上原理及结构上有什么差别？ 6．四冲程柴油机进、排气为什么都要提前和滞后？气阀重叠角有何作用？

课题一船舶柴油机的基本知识 第一节柴油机的概述及发展趋势 一、柴油机的概述 1．热机 热机是指把热能转换成机械能的动力机械。蒸汽机、蒸汽轮机以及柴油机、汽油机等是热机中较典型的机型。 蒸汽机与蒸汽轮机同属外燃机。在该类机械中，燃烧（燃料的化学能转变成热能）发生在汽缸外部（锅炉），热能转变成机械能发生在汽缸内部。此种机械由于热能需经某中间工质（水蒸气）传递，必然存在热损失，所以它的热效率不高，况且整个动力装置十分笨重。在能源问题十分突出的当前，它无法与内燃机竞争，因而已经在船舶动力装置中消失。 2．内燃机 汽油机、柴油机以及燃气轮机同属内燃机。虽然它们的机械运动形式（往复、回转）不同，但具有相同的工作特点──都是燃料在发动机的气缸内燃烧并直接利用燃料燃烧产生的高温高压燃气在气缸中膨胀作功。从能量转换观点，此类机械能量损失小，具有较高的热效率。另外，在尺寸和重量等方面也具有明显优势，因而在与外燃机竞争中已经取得明显的领先地位。 在内燃机中根据所用燃料不同，可大致分为汽油机、煤气机、柴油机和燃气轮机。它们都具有内燃机的共同特点，但又都具有各自的工作特点。由于这些各自不同的特点使它们在工作原理、工作经济性以及使用范围上均存在一定差异。如汽油机使用挥发性好的汽油做燃料，采用外部混合法（汽油与空气在气缸外部进气管中的汽化器进行混合）形成可燃混合气。缸内燃烧为电点火式（电火花塞点火）。这种工作特点使汽油机不能采用高压缩比，因而限制了汽油机的经济性不能大幅度提高，而且也不允许作为船用发动机使用（汽油的火灾危险性大）。但它广泛应用于运输车辆。 3．柴油机 柴油机是一种压缩发火的往复式内燃机。它使用挥发性较差的柴油或劣质燃料油做燃料。采用内部混合法（燃油与空气的混合发生在气缸内部）形成可燃混合气；缸内燃烧采用压缩式（靠缸内空气压缩形成的高温自行发火）。这种工作特点使柴油机在热机领域内具有最高的热效率（已达到55％左右），而且允许作为船用发动机使用。因而，柴油机在工程界应用十分广泛。尤其在船用发动机中，柴油机已经取得了绝对领先地位。 根据英国劳氏船级社统计，1985年全世界制造的船舶中（2000t以上）以柴油机作为推进装置者占99.89％，而到1987年100％为柴油机船。船用主机经济性、可靠性、寿命是第一位，尺寸、重量是第二位，低速机适用作船用主机，大功率四冲程中速机适用作滚装船和集装箱船，中、高速机适用作发电机组。柴油机通常具有以下突出优点： （1）经济性好。有效热效率可达50％以上，可使用廉价的重油，燃油费用低。 （2）功率范围宽广，单机功率从0.6kW～45600kW，适用的领域广。

《船舶柴油机使用及维护》教学大纲

《船舶柴油机使用及维护》课程教学大纲 一、课程目的与任务 《船舶柴油机使用及维护》是轮机工程技术专业（内燃机方向）的一门专业核心课程，面向轮机工程技术专业中船舶柴油机制造、使用和维修岗位专门人才的培养。其目标是在认知柴油机原理、结构和系统的基础上，学生具备对船用柴油机各系统检查调整及日常保养的技能，善于利用柴油机的性能参数综合分析柴油机的运行工况，能够进行操作、使用、维护管理典型的船舶柴油机，为学习后续的课程奠定良好的基础。通过本课程的学习，学生应达到以下要求：1．能熟练、正确地使用柴油机各种专用工具和量具； 2．能阅读船舶柴油机说明书，明确柴油机的型号、功率及工作环境要求； 3．能根据船舶柴油机图纸，识别柴油机主要机件和系统； 4．能安全操作、使用和维护船舶柴油机； 5．能够进行柴油机的特性试验和示功图测录，监控船舶柴油机的运行工况； 6．会日常保养柴油机，对一般常见的故障能够应急处理。 二、项目和课时分配表 本课程根据职业能力分析拆分两个项目，即项目一：小型高速机的拆装与使用；项目二：大型中、低速机的使用及维护，见表1。项目一和项目二均实施“教、学、做”一体化教学。项目一在轮机维修实训室和性能测试实训室进行3周一体化教学专用周，共90学时；项目二在一体化教室进行60学时的单元教学，有利于在掌握小型柴油机原理结构的基础上，培养学生对中、低速柴油机操作使用、维护管理的能力。

三、一体化专用周教学要求 （一）教学内容及要求 1．柴油机拆卸 （1）柴油机基本知识 要求：了解柴油机的基本概念、特点，熟悉柴油机的基本特征，掌握柴油机的基本结构、系统和主要几何名称。 （2）柴油机工作原理 要求：掌握四、二冲程、增压柴油机的工作原理，看懂柴油机说明书中定时图所表示的工作过程。 （3）主要性能指标 要求：掌握柴油机主要工作指标和性能参数，能领会主要性能指标和工作参数表征的含义，能阅读船舶柴油机说明书，明确柴油机的型号、功率及各种性能指标。 （4）指定机型的柴油机拆卸 要求：正确操作、使用专用工具，按正常程序完成指定柴油机的拆卸任务。 2．主要部件和系统分解 （1）主要机件识别与测量 要求：熟悉柴油机主要机件的组成、零件的结构特点，掌握专用量具的使用方法，测量活塞组件相关的尺寸、缸径、主轴颈、活塞环开口间隙等，记录整理数据。 （2）配气系统、燃油系统分解 要求：分析柴油机的配气、燃油工作原理，熟悉柴油机配气机构主要装置，分解喷油泵、喷油器，掌握喷油设备的工作过程。 （3）冷却、润滑系统分解 要求：分析柴油机的润滑、冷却系统的线路图，分解柴油机冷却、润滑系统主要设备。 3．柴油机装配与调试 （1）柴油机的组装、装配 要求：制作密封垫片，修理、组装柴油机主要部件，按正常程序完成柴油机的装配。 （2）柴油机系统调整 要求：对配气机构和喷射系统进行检查与调整，按要求调整气门间隙、供油提前角，进行喷油器的启阀压力、喷油泵油量均匀性的调试。 （3）柴油机备车及试机 要求：熟悉柴油机启动的操作步骤及方法、控制设备及注意事项等，做好试车前的准备工作，按程序试机。 4．柴油机运行试验 （1）工况和负荷特性 要求：熟悉柴油机工况与特性关系，掌握负荷特性试验方法、特性曲线制取步骤，并能够对曲线进行分析，撰写试验报告。 （2）柴油机速度、调速特性 要求：掌握速度特性、调速特性试验方法、特性曲线制取步骤，并能够对速度特性曲线进行分析，撰写试验报告。 （3）柴油机推进特性和选型 要求：熟悉柴油机选型原则和允许运行范围，进行推进特性试验并分析，撰写试验报告。 （二）教学时间分配

船舶节能减排现状及对策研究

船舶节能减排现状及对策研究 【摘要】船舶节能关系着节约资源、环境保护和船舶运营的经济利益等多方面，近年来，油价不断上涨，船舶运输成本中的燃油费用也大幅度增多，尤其是受全球经济危机的影响，船舶降低燃油费用、提高装置经济性、节约能源消耗已成为当前的一个重要课题。 【关键词】船舶；节能减排；现状对策 1 船舶节能减排的现状 船舶行业最直接也最难解决的问题就是污染，它的污染体现在多个方面： 1.1 油类 包括船舶油泥、残油和油污水等油性污染物。油类含最多的成分是碳氢化合物，尤其是多环芳香类碳氢化合物，不但对环境有害，且难以降解。这种化合物一旦进入水体，容易造成鱼类死亡，破坏生态环境。船舶中的油箱、机舱、油管以及液压系统中残存的液压油、润滑油等都属于这类污染。油类污染水域较为常见，即使将油泥转到岸上，受雨水冲刷仍对水体造成污染。 1.2 氟利昂 氟利昂是一种化学稳定。不燃、无毒的制冷剂，会破坏臭氧层，加剧地球表面的紫外线照射量，容易致癌。 1.3 船舶垃圾及其他固体废弃物 船舶垃圾主要是指船员的生活垃圾和丢弃的被褥衣服等用品，这些垃圾进入水中，会减少含氧量，造成水体富营养化，引发生物感染的细菌、病毒和寄生虫，最终导致水污染。 固体废弃物，如废电池等。废电池中含有危害人体和环境的镍、汞等重金属，若随手丢弃，其中的重金属物质会渗透土壤污染地下水，进而破坏环境，威胁人类的健康。 2 船舶节能减排的措施对策 2.1 大力推广普及玻璃钢船型 玻璃钢是一种复合材料，上世纪四十年代诞生于美国，开始主要用于军事和航空，50年代逐渐转为民用。玻璃钢是一种新型材料，主要成分是玻璃纤维和合成树脂，经过多重复杂的工艺制作而成，它品种多样、性能优越、用途广泛，

船用柴油机工作原理

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。

16船舶柴油机安全操作规程

船舶柴油机安全操作规程 一、柴油机的准备和起动操作 1．检查日用燃油柜的油位，排出残水和沉淀物，打开通向柴油机的油阀，排除燃油系统中的气体。 2．检查曲轴箱、循环油箱、减速箱、离合器、液力变距器及各个轴承等油池中的油位是否在限定的范围内。 3．打开润滑系统中的应开阀门，用手摇泵或备用油泵压油，直至油压表显示读数为止，并向人工加油部位加油。 4．打开冷却水系统中的应开阀门，向膨胀水箱加注冷却水，使之达到在1/2－3/4的水位表处，并排除系统中的气体。 5．检查起动机构 （1）检查起动空气瓶压力，一般为30bar，并放掉瓶内的残水、积油。打开系统中应开阀门。 （2）电力起动的应检查其电路装置及蓄电池内的电液量和比重情况。起动时，每次使用时间不得超过7秒钟，每次间隔不得少于15分钟。 6．检查轴系和机械传动系统及其周围有无障碍物件，并予以清除。 7．打开各缸示功阀或卸荷阀，盘车数转，经确认转动自如后，脱开盘车机构。进行冲车，观察各缸杂质、残水、

积油等污物从示功阀冲出情况，关闭示功阀。 8．检查操纵机构和换向机构，将柴油机由正车换为倒车，再从倒车换为正车，视其动作是否灵活可靠。起动10秒钟后，润滑油压力仍不起，应停机查明原因，清除故障后，方可再次起动。 9．起动后，观察情况，检查运转情况是否平稳，有无异响和其他不正常现象。 10．机舱或机房温度低于5℃时，起动前应对冷却水系统、润滑油加温预热，以利起动。 二、运转中的操作 1．检查冷却水系统有无渗漏，膨胀水箱的水位有无涨落，闭式循环冷却水出口温度：低速柴油机一般为65－70℃，最高不超过75℃；高中速柴油机一般为70－85℃，夏天不超过95℃。开启循环冷却水出口温度一般不超过50℃，进口不低于40℃。 2．检查润滑系统有无渗漏，循环油箱的油位有无增减，油压是否在1.5－3公斤/厘米2范围内，否则应将调压阀给予调正。 3．检查润滑油进入冷却器前的温度：低速柴油机一般为50－55℃，最高不超过60℃；高中速柴油机一般为70－80℃，最高不超过90℃。 4．检查机械各个摩擦部位有无发热现象，并对人工加

1.2.2-船舶柴油机的工作原理和基本结构

1.2.2 船舶柴油机的工作原理和基本结构 1. A diesel engine is similar to a gasoline engine except that the former has no ______. A. piston B. connecting rod C. cylinder D. spark plug 注柴油机与汽油机相似除了柴油机没有火花塞。D 2. Fuel oil begins to inject into the cylinder of a four-stroke diesel engine during the _____. A. intake stroke B. exhaust stroke C. power stroke D. compression stroke 注燃油开始喷射进入柴油机气缸是在压缩冲程末。D 3. Oil for piston cooling is delivered through rod to a compartment in the piston heat, then distributed as a result of piston motion, and finally drained to the crankcase through one or more holes or pipes; this procedure is known as the _____. A. splash method B. spray method C. shaker method D. throw-off method 注活塞冷却油通过活塞杆进入一个空间，由于活塞的往复运动，将通过一些小孔管加热，分配最后排放冷却油到曲轴箱，这个过程被称为震荡冷却。C 4. Successful combustion inside the cylinders of a diesel engine depend upon______. A. fine atomization B. high temperature C. good mixing of fuel and air D. any one of the other alternatives 注柴油机气缸内完全燃烧取决于良好雾化，高温，以及燃油空气的良好混合。D 5. The function of diesel engine valve springs is to ______. A. hold the valves open B. keep the valves off their seats until the exhaust stroke is completed C. close the valves D. open inlet valves when the air injection cycle begins 注柴油机阀件弹簧的作用是关闭阀。C 6. Cast iron pistons used in large propulsion diesel engines are constructed with_____. A. no taper B. the skirt being tapered and smaller than the crown C. the skirt being tapered and larger than the crown D. the crown being tapered and smaller than the skirt 注使用在大型推进装置的铸铁活塞的建造是使用活塞头呈锥面，并且小于活塞裙。D 7. In a full floating piston pin, the pin is prevented from sliding against the cylinder walls by _______ A. snap rings B. seal welding C. a press fitting D. a tongue-and-groove 注在全浮动的活塞销上，扣环可以防止活塞销滑动而碰壁。A 8. The use of push rods is necessary in a diesel engine when______