SCR 技术在船舶柴油机上的应用
(大连海事大学轮机工程学院，辽宁大连116026)
摘要：文章介绍了船舶柴油机氮氧化物的排放及其危害，针对氮氧化物的排放控制提出了选择性催化还原（SCR ）技术，并对其基本原理和主要构成部分进行了阐述，为降低船舶柴油机氮氧化物的排放提供了一个有效的方法。关键词：SCR ；选择性催化还原；船舶柴油机；氮氧化物
中图分类号：U664.12
文献标识码：B
DOI ：10.3969/j.issn.1673-6478.2013.01.010
赵明哲，张跃文，仉大志,慕盛全
随着全球环境的日益恶化和人们环保意识的逐渐加强，船舶造成的大气污染已引起国际社会的广泛关注，国际海事组织（IMO ）于1997年通过了MARPOL73/78公约附则Ⅵ——防止船舶造成大气污染规则，该规则已于2005年5月19日正式生效。2008年10月，在MEPC58次会议上又讨论通过了附
作者简介：赵明哲，男，硕士研究生，研究方向为船舶动力装置。E-mail ：zhaomingzhe_dmu@https://www.doczj.com/doc/15857377.html,
Application of SCR Technology on Marine Diesel Engine
Abstract:The NOX emission of marine diesel engine and its damage are introduced,and in order to control the emission of NOx,the selective catalytic reduction （SCR ）technology is put forward,with the basic prin-ciple and components explained,which provides one effective method for reducing the NOX emission of ma-rine diesel engine.
Keyword:SCR;selective catalyst reduction;marine diesel engine;nitrogen oxides
Zhao Mingzhe,Zhang Yuewen,Zhang Dazhi,Mu Shengquan
（College of Marine Engineering,Dalian Maritime University,Dalian 116026,China ）
则Ⅵ的修正案，该修正案对船舶有害气体的排放提出了更加严格的要求，并明确了氮氧化物排放限值的三个阶段，即TierⅠ、TierⅡ和TierⅢ。
根据目前的技术水平，仅仅依靠柴油机自身减排技术已经很难满足TierⅢ的标准，这就意味着柴油机必须通过后处理技术来实现这一目标[1]。在氮
氧化物后处理技术中，SCR被公认为最成熟、有效
的措施[2]。本文结合船舶柴油机废气排放控制的现
状，提出了将工业中经常使用的选择性催化还原法
（SCR）应用于船舶柴油机，在不增加现有船舶柴油
机燃油消耗率的情况下，降低氮氧化物的排放，从
而满足有关排放法规对氮氧化物的限制要求。
1船舶柴油机有害气体的组成及NO X的危害
1.1有害气体的组成
船舶造成大气污染的有害物质主要包括：氮氧
化物（NO X）、硫氧化物(SO X)、碳氧化物(CO X)、碳
氢化合物(HC)以及微粒(PM)等，其中氮氧化物是船
舶废气的重要组成部分，其对环境的影响也最为直
接。
1.2氮氧化物的危害
柴油机排放的废气中的氮氧化物90%以上是
NO，少量是NO2。NO是无色并具有轻度刺激性气
味的气体，它在低浓度时对人体健康无明显影响，
高浓度时会造成人与动物中枢神经系统障碍。尽管
NO的直接危害性不大，但NO在大气中可以被臭
氧氧化成具有剧毒的NO2。NO2是一种赤褐色并带
刺激性的气体，吸入人体后与血液中的血红蛋白作
用，成为变性血红蛋白，使血液的输氧能力下降。
此外，氮氧化物还是形成光化学烟雾和酸雨的一个
重要原因。船舶柴油机废气中的氮氧化物与其它大
气污染物经紫外线照射发生反应形成的有毒烟雾即
光化学烟雾。光化学烟雾具有特殊气味，刺激眼
睛，伤害植物，并能使大气能见度降低。另外，氮
氧化物与空气中的水反应生成的硝酸和亚硝酸是酸
雨的成分。
2NO X排放控制技术
船舶柴油机氮氧化物的生成机理非常复杂，其
主要来源于空气中的氮气，并且生成量与燃烧温
度、燃烧时间及过量空气系数等密切相关。要控制
NO X的排放，可以从其生成机理和性质两个方面进
行，可分为机内燃烧控制和机外排气净化[3]。
机内燃烧控制技术是指在可燃混合气体燃烧之
前采取的降低污染物排放的措施，主要包括直接喷
水法（DWI）、废气再循环（EGR）、增压中冷技
术、燃油电喷技术、优化柴油机结构参数和运行参
数，如燃烧室改进、喷油延迟等。机外排气净化技
术是在机内控制的基础上为了进一步降低排放量采
取的措施，包括选择性催化还原技术(SCR)、废气
洗涤法等。
根据国外权威柴油机厂商研究，依据目前的技
术水平和状况，仅仅凭借直接喷水法（DWI）、废
气再循环（EGR）等机内净化技术已很难满足
MARPOL公约附则Ⅵ的要求，机外控制技术的应用
已成为必然趋势。SCR作为排气后处理技术在工业
中已广泛应用，可有效去除NO X高达90%，是目前
降低NO X排放的最有效方法，也是唯一能够使船舶
柴油机满足MARPOL公约附则Ⅵ中TierⅢ排放标
准的减排技术。
3SCR的原理
SCR是“Selective Catalytic Reduction”的缩
写，既选择性催化还原，其原理就是在含有氮氧化
物NO X的尾气中喷入氨气、尿素或者其它含氮化合
物，使其中的NO X还原成氮气N2和水H2O。还原
反应在较低的温度范围（315～400℃）内进行，需
要催化剂，故称之为选择性催化还原[4]。尿素溶液由
于高温分解成氨气NH 3和二氧化碳CO 2，氨气NH 3又在催化剂作用下与氮氧化物NO、NO 2结合发生反应，将其还原成氮气和水。选择性催化还原的化学反应的方程式如下：
4NH 3+4NO +O 2?
?????催化剂4N 2+6H 2O 4NH 3+6NO ?
?????催化剂
5N 2+6H 2O 8NH 3+6NO 2?
?????催化剂7N 2+12H 2O 由上述化学反应可见，最终产物都是无污染的氮气和水。
船舶SCR 系统主要由尿素供给与喷射装置、催化器装置、电子控制单元等部分组成，其布置如图１所示。
图1船舶SCR 系统示意图
3.1尿素供给与喷射装置
由于氨气有毒，不便于存储运输并且有泄漏的危险，因此SCR 系统中普遍使用尿素作为催化还原反应的还原剂。在反应前将尿素和水按一定比例混合喷入柴油机排放的废气中，尿素溶液由于高温分解生成氨气和二氧化碳。
尿素供给与喷射装置包括尿素罐、尿素泵、计量单元和尿素喷射单元等。尿素罐用于存储工业尿素，带有液位传感器、温度传感器等检测装置，传
感器用于实时监测尿素的液位和温度。当尿素液位低于设定阀值时，电子控制单元会提示用户及时向尿素罐驳运尿素溶液，而当尿素溶液的温度过低或过高时，电子控制单元便控制加热装置的启闭，防止溶液冻结或过热。
计量单元是一个智能装置，根据电子控制单元的指令借助尿素泵将一定计量的尿素溶液输送到尿素喷嘴，同时在压缩空气的作用下实现良好雾化。由于尿素在-11℃温度下冻结，为了保证SCR 系统在低温下正常工作，尿素泵通常还内置有加热装置。
3.2催化器装置
催化器装置是SCR 系统的核心，是去除氮氧化物实现脱硝的关键设备。催化器由进气管、壳体、
催化剂、排气管、保温层及其他附属部件组成，其目的是为NO X 催化还原反应提供场所、反应条件和催化剂。
目前，SCR 系统催化剂主要有四类：金属氧化
物催化剂、贵金属催化剂、分子筛催化剂和碳基催化剂[5]，对于船舶SCR 系统金属氧化物催化剂使用较为广泛。船舶SCR 系统催化剂按照结构可分为蜂窝式和波纹板式两种，如图2、图3所示，其中蜂窝
式占绝大多数。催化剂的活性元素一般是五氧化二钒，为了增加催化剂的热稳定性还会添加一定量的
三氧化钨，并以二氧化钛做为载体。
图2蜂窝式单元块
SCR 催化剂装置
尿素喷射
高压气瓶计量单元控制器
尿素罐
尿素泵
图3波纹板式单元块
SCR设备的运行成本很大程度上取决于催化剂
的寿命，理论上催化剂不参与化学反应，可以无限
期的使用，但实际应用中多种因素的作用会造成催
化剂失去活性即催化剂钝化。
催化剂钝化分为物理钝化和化学钝化。典型的催
化剂化学钝化主要是碱金属（如Na、K、Ca等）和
重金属（如As、Pt、Pb等）引起的催化剂中毒。碱金
属吸附在催化剂的毛细孔表面，金属氧化物与催化剂
表面的硫氧化物生成硫酸盐而造成催化剂中毒。
催化剂物理钝化主要包括：柴油机尾气温度较
高导致催化剂发生烧结，其物理结构发生变化引起
表面堵塞，减少了催化剂与氮氧化物和氨气的接触
面积。另外，颗粒物质、杂质堵塞或覆盖了催化剂
表面的活性区域，进而阻碍氮氧化物与催化剂的充
分接触，也会降低了催化剂的活性。
为了防止催化剂钝化而影响SCR系统的正常运
行，要定时的更换催化剂。除此之外，一些催化剂
再生技术也逐渐应用到SCR系统中。
3.3电子控制单元
电子控制单元由数据采集模块和中控计算机组
成。数据采集模块用于采集尿素罐中液位传感器、
温度传感器及氮氧化物分析仪等传感器数据，用于
实时检测SCR各部分系统运行状态。中控计算机根
据各级传感器数据调整系统运行状态。
当柴油机启动运行时，氮氧化物分析仪开始工
作，废气温度高于设定温度时相关泵阀打开并提取
尿素溶液。计量单元根据尾气中氮氧化物的含量来
调整溶液的供给量，喷射单元将尿素溶液喷出使其
在废气中雾化，尿素溶液在高温中汽化与废气进行
充分的混合。混合后的气体与催化剂充分接触，在
催化作用下氮氧化物与氨气反应生成水蒸汽和氮
气。氮氧化物分析仪对处理后的尾气进行分析，如
果经过SCR系统处理后的废气氮氧化物含量超标，
计量单元会增加尿素溶液的提取量，确保足够的还
原剂供给。电子控制单元会实时分析各传感器数
据，监控系统运行状态，确保排出的氮氧化物含量
低于设定阀值。
4SCR的前景分析
SCR最大的优点是可以减少柴油机80%～95%的
氮氧化物排放，是目前唯一能够达到TierⅢ排放标准
的控制技术。使用SCR系统不必对柴油机做较大的
改动，发动机耐久性好，燃油经济性好，对燃油油
品和机油品质要求较低而且不会增加油耗和黑烟的
排放。这也是SCR技术普遍被造船业看好的原因。
然而SCR在船舶应用的过程中也存在一些问
题，具体表现在系统的初装成本高、尺寸大。SCR
系统的初装成本高达柴油机成本的40%左右，并且
体积与发动机相当，在船舶有限的空间内布置也较
为困难。此外，还原剂和催化剂的消耗也是潜在的
投入成本，无疑这些问题的存在直接影响了SCR系
统的推广。
目前，SCR技术在其他行业的应用已经较为成
(下转第67页)
心城区功能和人口高度集聚、机动车保有量高速度增长和高强度使用、公共交通吸引力不够、交通综合管理水平与机动车保有量过快增长不相适应等问题不断凸显，迫切需要相应措施解决愈演愈烈的交通拥堵，优化城市发展环境。
临平新城地下空间规划实践，创新提出了VCT 模式，即利用地下空间集约高效发展竖向换乘交通理念，并对VCT模式在实际运用中的一些问题进行了积极而有效的探索。临平新城规划建设事实证明，作为一种全新的规划理论，VCT模式是具有可实施性和进步意义的。未来的临平新城，将充分利用以VCT 模式为核心的地下空间优势和杭州市“城市东扩”、“决战东部”的历史性发展机遇，着力打造集金融、商务、居住、文化艺术、休闲娱乐于一体的现代化新城区，成为余杭区乃至杭州市的城市名片。
参考文献：
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[5]邵继中，王海峰，季燕福，等．临平新城地下空间控制性
详细规划[M]．2011．
(上接第54页)
熟，特别是在火力发电、汽车领域等方面得到了有效推广。对于在船舶行业的应用，欧美等发达国家不论是在技术的研发还是产品的设计等方面均起步较早，并且已经开始了船舶SCR设备的试用阶段，积累了宝贵的经验。而反观国内情况，虽然已有这方面技术的研究，但船用SCR系统的研发和生产基本上还处于起步阶段。
5结语
SCR技术可以有效地降低船舶柴油机氮氧化物的排放，是柴油机满足相关公约要求的首选技术方案。虽然目前该技术在推广方面仍存在一些问题，但随着排放控制区域的增加以及法规的日益严格，加之SCR系统的小型化和成本的降低，该项技术必将在船舶行业中得到广泛应用。
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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。
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。
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300
【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
第十章船舶主柴油机在船上的安装 柴油机的质量除取决于设计、材料和制造工艺外，更重要的是取决于装配或安装与校中质量，并直接影响柴油机的可靠性与经济性。 本章主要介绍作为船舶主机的大型低速柴油机主要零部件在船上的安装与校中主，要包括：机座的定位与安装；机架、气缸体和贯穿螺栓的安装；固定件相互位置的校中；活塞运动部件的平台检验；运动件与固定件相互位置的校中等；这部分内容对轮机员日常检修、故障分析和驻厂的监修与监造均很重要，是必不可少的安装工艺知识。 通常，在主柴油机定位安装前，船体建造应完成以下内容： （1）船舶主甲板以下，机舱至船尾的船体结构的焊装工作； （2）船舶主甲板以下，机舱至船尾所有舱室的试水工作； （3）船体基线测量并应符合规定的技术要求； （4）机舱至船尾范围内的较大设备均已吊装完毕。 §10-1 机座（Bedplate ）的安装 机座是整台柴油机的安装基础，机座的定位与安装十分重要，其质量不仅直接影响整台柴油机的质量和可靠运转，而且直接影响船舶推进系统的质量和可靠性。所以，机座的定位与安装是柴油机在船上安装的关键。
机座的作用：柴油机的基础（★承重；★受力；★集油）。
1机座定位的技术要求 1.1机座在机舱中位置的确定 机座在机舱中的位置是根据轴系校中方法和轴系两端轴的安装顺序来确定的轴系按合理校中安装时，以曲轴与轴系连接法兰上的偏中值定位。轴系按直线校中安装时，机座定位依两端轴安装顺序不同有两种方法:先装尾轴后装主机时，以曲轴和轴系连接法兰上的偏中值定位;先装主机后装尾轴时，以轴系理论中心线定位。 1）轴系按合理校中安装 船舶建造时，在船台上安装尾轴管装置、尾轴和螺旋桨后，一般在船舶下水后定位主机机座, 按轴系合理校中计算书中计算出的轴系第一节中间轴首法兰与曲轴输出端法兰偏中值定位允许误差：偏移值S不大于±0.1mm ;曲折值?不大于±0.1mm /m或开口值S不大于10-4D （D为法兰外径，mm ）。 2）轴系按直线校中安装 （1）船舶建造时，在船台上先安装尾轴管装置、尾轴和螺旋桨及中间轴，在船台上或船下水后安装主机、以轴系第一节中间轴首法兰与曲轴输出端法兰的偏中值:偏移值SW0.10mm、曲折值 ?w0.15mm/m 定位机座、 （2）在船台上先安装主机，后安装尾轴等。主机机座按轴系理论中心线定位：机座首、尾位置（轴向）依照机舱布置图确定，即以机座上曲轴首（尾）法兰或机座某个地脚螺栓孔相对于船体某号肋位的距离来确定；高低、左右位置依轴系理论中心线确定。 为了保证轴系准确安装，要求所加工制造的中间轴中有一节中间轴的长度由安装实测尺寸确
上海国际海事信息与文献网发布时间:2007-03-20 浏览:3123 【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
船用柴油机的现状及发展趋势 船用柴油机被誉为船舶的动力“心脏”，可分为低速、中速、高速柴油机。目前，MAN和W?rtsil?(瓦锡兰)是全球船用柴油机两大品牌，其中MAN是船用低速机龙头，瓦锡兰是船用中速机龙头。 1 低速柴油机 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。 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
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
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。
第一章柴油发电机组产业相关概述 第一节柴油发电机组基础阐述 一、柴油发电机组装置特点 柴油发电机组与汽轮发电机组比较，有以下特点：①每单位出力的体积小，重量轻，系统简单，一般多为整体配套。因此，柴油机电站建设速度快。②柴油机发电的热效率较高，而且部分负荷或轻负荷时，每单位出力的燃料消耗量的变化不大。③柴油发电机组的起动、带负荷和停机时间都较短，它可以随时起动，更适于作应急电源。④柴油发电机组操作维修较汽轮发电机组简单、方便。但是，柴油发电机组也有一些缺点：①仅能使用液体燃料，燃料价格较贵，故电能成本较高。②柴油机磨损较大，寿命较短，检修比较频繁。运行稳定性和过负荷能力比蒸汽动力装置差。③运行中机组的振动和噪声大，工人操作条件较差。④发电机的磁极表面必须设有制动线圈，才能便于机组的起停。 二、柴油发电机组的工作原理 在柴油发电机组汽缸，经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合，在柴油发电机组活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为“作功”。柴油发电机组各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。这样柴油发电机就完成了一个工作循环。 随着一个又一个工作循环重复进行，柴油发电机组连续运转。柴油机的控制核心是通过控制喷油泵来调节和稳定转速，一般分为机械调速和电子调速。电子调速器采用双闭环控制，用转速传感器检测柴油机转速，把检测结果转换成比例的电信号，将之与给定的标准转速信号比较，得出偏差信号，再与柴油发电机组执行器的位置反馈信号相加，以合成后的信号作为执行器动作的输入信号，通过控制柴油发电机组喷油泵齿杆位置来调节供油量，从而达到调速稳速的目的。目前国外柴油机也引用了先进的发动机的“电喷”控制技术，在带载特性、节约燃油和环保排放以及降低噪音等方面性能卓越。发电机组的有功调节就是对柴油发电机转速的调节。 柴油发电机组是由燃机和同步发电机组合而成的，燃机的最大功率受零部件的机械负荷和热负荷的限制，称为额定功率，交流同步发电机的额定功率是指在额定转速下，长期连续运转时，输出的额定功率，通常把柴油机组输出额定功率与同步交流发电机输出的额定功率之间，称为匹配比。
许兵电气工程及其自动化2220093330 收到回复，谢谢 A.船舶主柴油机在船上的安装 一．机座的安装 机座是整台柴油机的安装基础，机座的定位与安装十分重要，其质量不仅直接影响整台柴油机的质量和可靠运转，而且直接影响船舶推进系统的质量和可靠性。所以，机座的定位与安装是柴油机在船上安装的关键。 机座的作用：柴油机的基础（★承重；★受力；★集油）。 1 机座定位的技术要求 1.1 机座在机舱中位置的确定 机座在机舱中的位置是根据轴系校中方法和轴系两端轴的安装顺序来确定的。轴系按合理校中安装时，以曲轴与轴系连接法兰上的偏中值定位。轴系按直线校中安装时，机座定位依两端轴安装顺序不同有两种方法：先装尾轴后装主机时，以曲轴和轴系连接法兰上的偏中值定位；先装主机后装尾轴时，以轴系理论中心线定位。 l）轴系按合理校中安装 船舶建造时，在船台上安装尾轴管装置、尾轴和螺旋桨后，一般在船舶下水后定位主机机座，按轴系合理校中计算书中计算出的轴系第一节中间轴首法兰与曲轴输出端法兰偏中值定位。允许误差：偏移值δ不大于±0.1mm；曲折值φ不大于±0.1mm／m或开口值S不大于10-4D（D为法兰外径，mm）。 2）轴系按直线校中安装 （1）船舶建造时，在船台上先安装尾轴管装置、尾轴和螺旋桨及中间轴，在船台上或船下水后安装主机、以轴系第一节中间轴首法兰与曲轴输出端法兰的偏中值：偏移值δ≤0.10mm、曲折值φ≤0.15mm/m定位机座、 （2）在船台上先安装主机，后安装尾轴等。主机机座按轴系理论中心线定位：机座首、尾位置（轴向）依照机舱布置图确定，即以机座上曲轴首（尾）法兰或机座某个地脚螺栓孔相对于船体某号肋位的距离来确定；高低、左右位置依轴系理论中心线确定。 为了保证轴系准确安装，要求所加工制造的中间轴中有一节中间轴的长度由安装实测尺寸确定。 1.2 机座上平面的平面度应符合要求 机座定位安装必须保证机座上平面的平直，以保证机架、气缸体安装的正确。要求机座地脚螺栓均匀上紧后，机座上平面的平面度应与台架安装时平面度基本相符，或横向直线度应不大于0.05mm／m，纵向直线度应不大于0.03mm／m，机座全平面内平面度应不大于 0.10mm。 1.3 曲轴臂距差应符合要求 机座定位并用地脚螺栓紧固安装后，要求曲轴臂距差满足以下近似公式，臂距差计算值Δ： Δ＝S／10000 mm 式中：S——活塞行程，mm。 用作船舶主机的大型低速柴油整机吊装到船上时，其定位要求与上述相同，只是不需检
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。 10.9．1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
14.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。 15.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。 16.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。 17.指示功率：柴油机气缸内的工质在单位时间所做的指示功。 18.有效功率：从柴油机曲轴飞轮端传出的功率。 19.机械损失功率：作用在活塞上指示功率传递到曲轴的过程中损失的功率。 20.活塞平均速度：曲轴一转两个行程中活塞运动速度的平均值。 21.机械负荷：柴油机部件承受最高燃烧压力，惯性力，振动冲击等强烈程度 22.热负荷：柴油机燃烧室部件承受温度，热流量及热应力的强烈程度。 23.热疲劳：燃烧室部件在交变的热应力作用下出
康明斯柴油机简介 柴油机选用康明斯柴油发动机 康明斯公司成立于1919年，康明斯发动机是美国著名的三大品牌（卡特比勒，康明斯，底特律）发动机之一，自八十 年代初进入中国以来，经过近二十年的发展， 已成为中国市场占有率最高的进口发动机品 牌，在中国客户当中具有较高的知名度。在 美国及美洲，卡特比勒以工程机械著名，而 康明斯则在车用和民用方面占优势。 康明斯公司现已成为全球50匹马力以 上柴油机最大的生产厂家。康明斯公司在全 世界具有完善的销售和服务网络，在中国的 重庆和十堰设有合资制造厂。康明斯公司自 92年与江苏星光发电设备有限公司合作，在发电机组市场上取得了令人瞩目的成就。 康明斯柴油发电机组的基本特征： 技术先进，性能稳定可靠，工作寿命长 电子调速，独特的低压PT燃油喷射技 术，大大降低燃油系统故障率 遍布全国的专业服务网络，操作使用技术渐为中国可户所熟悉 油耗较低，运行成本低，功率范围由30KW-2200KW，产品规格齐全 发电机低电抗设计是非线性负载下的波形失真极小，并有良好的电动机启动
能力。 发电机激磁系统能使机组在承受任何瞬间加载时，频率波动迅速恢复。 结构特点:直流电启动、四冲程、水冷、自带风扇、闭式循环冷却、进气中冷、废气涡轮增压。缸体设计坚固耐用，振动小，噪声小，直列6 缸四冲程，运转平稳，效率高：可替换湿式气缸套，寿命长，维修方便；两缸一盖，每缸4 气门，进气充分，性能卓越；强制水冷，热辐射小。 ★重负载耐久性； ★杰出的瞬态响应性； ★采用电子调速器； ★电控系统采用DC24V,配备有停油电磁阀 优越性：与国内同类产品相比具有体积小、重量轻、油耗低、功率高、工作可靠，配件供应及维修方便的优势。采用电子调速器，具有冷却水温过高、机油压力低及超速报警并自动停车等保护功能。 优化设计： > 凸轮轴：大直径凸轴轮设计，可承受更高的负荷，精确控制气门和喷油正时；感应淬硬使凸轮寿命更长；优化设计的凸轮型线，使气六落座速度减缓，冲击力减小，减少磨损和振动，提高了发动要的可靠性和耐久性。 > 连杆：模锻连杆，杆身油道为活塞提供压力润滑油；杆身优化设计降低了单位应力。 > 冷却系统：采用皮带传动离心水泵。大流量水道为环绕气缸套、气门和喷油器的水腔提供均量的冷却水。旋转式水滤器含专用的干式化学添加剂DCA4，可有效地防止气缸套穴蚀、水泵叶轮汽蚀及冷却系统零部件腐蚀、积垢等，控制冷却液的酸度，并去除杂质。 > 曲轴：高强度锻钢制造的整体式曲轴，采用高强化和高平衡精度工艺制造，曲轴圆角和轴颈采用先进的感应淬火处理技术，曲轴的疲劳强度更高。 > 气缸体：高强度合金铸铁制造，新型的缸体结构，使发动机刚性更好，密封性提高，振动减小，噪声降低。 > 气缸盖：每缸四气门设计，优化了空气/燃油的混合，改善燃烧和排放，发动机响应迅速，采用脉冲排气道，有利于废气能量的充分利用。高强度合金铸铁铸造，可以承受更高的冲击力，使发动机的超速能力更强，每两缸一个缸盖，维修、
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______
第十章船舶主柴油机在船上的安装 本章目的是使轮机长全面地了解船舶主柴油机在船上的安装工艺，以便在船厂的监修、监造工作中更好地对主机的修理、安装质量进行监督,保证主机安全可靠地运转;使轮机员了解活塞运动装置装配质量和与气缸固定件的对中性对柴油机正常运转的影响,以便掌握吊缸检修工作的内容、要求和对其故障进行正确地分析与处理。 柴油机的质量除取决于设计、材料和制造工艺外，更重要的是取决于装配或安装与校中质量,它直接影响柴油机的可靠性与经济性。 船用中、小型柴油机是大批量生产,其部件装配、柴油机总成和试验在制造厂的车间完成,再整机吊装到船上。船用大型低速柴油机是单件、小批量生产,其部件装配、台架总成安装、试验在车间进行,检验合格后可整机吊装到船上,但大多数是拆卸装箱吊运到船上,再以部件形式在船上重新安装与校中。 本章主要介绍作为船舶主机的大型低速柴油机主要零部件在船上的安装与校中，主要包括：机座的定位与安装;机架、气缸体和贯穿螺栓的安装；固定件相互位置的校中;活塞运动部件的平台检验；运动件与固定件相互位置的校中等。这部分内容对轮机员日常检修、故障分析和驻厂的监修与监造均很重要,是必不可少的安装工艺知识。 通常，在主柴油机定位安装前,船体建造应完成以下内容: (1）船舶主甲板以下，机舱至船尾的船体结构的焊装工作; (2)船舶主甲板以下,机舱至船尾所有舱室的试水工作; (3)船体基线测量并符合规定的技术要求; （4)机舱至船尾范围内的较大设备均已吊装完毕。 第一节机座的安装 机座是整台柴油机的安装基础,机座的定位与安装十分重要,其质量不仅直接影响整台柴油机的质量和可靠运转，而且直接影响船舶推进系统的质量和可靠性。所以,机座的定位与安装是柴油机在船上安装的关键。 一、机座定位的技术要求 １．机座在机舱中的位置确定 机座在机舱中的位置是根据轴系校中方法和轴系两端轴(尾轴和主机曲轴)的安装顺序来确定的。轴系按合理校中安装时，以曲轴与轴系连接法兰上的偏中值定位;轴系按直线校中安装时,机座定位依两端轴安装顺序不同有两种方法:先装尾轴后装主机时，以曲轴和轴系连接法兰上的偏中值定位;先装主机后装尾轴时,以轴系理论中心线定位。 1）轴系按合理校中安装 船舶建造时,在船台上安装尾轴管装置、尾轴和螺旋桨后,一般在船舶下水后定位主机机座。按轴系合理校中计算书中计算出的轴系第一节中间轴首法兰与曲轴输出端法兰的偏中值定位。允许误差:偏移值δ不大于±0.ｌmｍ；曲折值Ψ不大于±0.lmm／ｍ或开口值S不大于0.0004D（D为法兰外径，mｍ)。 2）轴系按直线校中安装 (１)船舶建造时。在船台上先安装尾轴管装置、尾轴和螺旋桨及中间轴，在船台上或船下水后安装主机。以轴系第一节中间轴首法兰与曲轴输出端法兰的偏中值:偏移值δ≤0.10mm、曲折值Ψ≤0.ｌ5mm/m定位机座。 （2)在船台上先安装主机，后安装尾轴等。主机机座按轴系理论中心线定位，机座首、尾位置(轴向)依照机舱布置图确定，即以机座上曲轴首（尾)法兰或机座某个底脚螺栓孔相对
编号：AQ-JS-05806 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 浅析船舶柴油机共轨技术Analysis on common rail technology of marine diesel engine
浅析船舶柴油机共轨技术 使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。 共轨技术是指高压喷油泵、压力传感器和ECU（计算机控制）组成的闭式系统中将喷油压力的产生和喷射过程彼此分开的喷油技术。本文旨在通过对船舶柴油机共轨技术的浅析，分析该技术的管理要点，并给予实际从业者一定的指导建议。 系统组成 共轨系统由五个部分组成，即高压油泵、共轨腔及高压油管、喷油器、电控单元、各类传感器和执行器，供油泵从油箱将燃油泵入高压油泵的进油口，由柴油机驱动的高压油泵将燃油增压后送入共轨腔内，再由电磁阀控制各缸喷油器在相应时刻喷油。如图1.1所示。 1.1.电喷式柴油机取消了凸轮轴、燃油高压油泵、排气阀的高压驱动油泵以及空气分配器。 1.2.供油单元
增加了一套供油单元。此单元由4至6台常规柱塞套简油泵组成，但不再需要定时，由主机自身传动齿轮带动。 1.3.伺服油泵 在供油单元中设有伺服油泵，正常工作时输出伺服油。伺服油系统中还设有电动液压油泵，在备车状态时提供液压油至液压油总管或叫液压油轨。 1.4.燃油喷射控制单元 为了防止电磁阀卡死在常开位置导致燃油源源不断地喷进气缸，燃油系统中专门设计了燃油喷射控制。油量由电子调速器根据主机工况输出信号给WECS9500控制系统，再由它控制燃油喷射控制单元，控制油路的接通与断开。此阀设有位移传感器，把所喷射的油量反馈给控制系统，一旦油量在本循环中已给足，就切断电磁阀，并只有在三只电磁阀均回到零位时，才能给出下一循环的油量，以防止电磁阀卡死时造成的误喷油。 1.5.电子控制单元(ECU) 它是电喷的核心部分，实际工况中，当燃油压力约在90MPa，