国内外船用中高速柴油机产业现状和发展动态
姜春明 讲师 华东船舶工业学院[212003]
肖 民 女 博士/副教授 华东船舶工业学院[212003]
姚寿广 博士/教授 华东船舶工业学院[212003]
甘霏斐 硕士生 华东船舶工业学院[212003]
摘 要 未来10~15年,中高速柴油机仍将是大中型舰船、中型民船主机、辅机和高速艇的主要动力。与船用低速机不同,中、高速柴油机机型分布很分散,这就给我国船用中高速柴油机的发展带来了很多困难。本文较全面地分析了国内外船用中高速柴油机产业现状和发展动态,为我国船用中高速柴油机的发展提供参考依据。
关键词 船舶 中高速柴油机
中图分类号 U664.121
0 引 言
二十世纪50年代以来,柴油机因其功率范围大、效率高、能耗低,在各型民用船舶和中小型舰艇推进装置中确立了其主导地位。新材料、新工艺、新技术的不断开发使用,为柴油机注入了新的活力,使其在动力机械,尤其在船舶动力方面依然发挥着无法替代的作用。据统计,在2000吨以上的船舶中,柴油机作为动力的超过95%,预计这一情况仍将持续下去[1]。
船用中速柴油机主要用作大中型舰船和中型民船的主机和部分辅机。在目前船用柴油机产品中,它的总功率最大,市场竞争也最激烈[2]。在机动船覆盖的范围内,高速柴油机主要用作快速船的推进装置。高速柴油机和中速柴油机一样,近期在大多数主要生产厂家得以提高质量和增大功率。尽管高速柴油机面临着燃气轮机的有力挑战,但其动力性、经济性、可靠性、排放性能和重量轻、结构紧凑的优势将会保证其继续被高速艇所选用[3]。
中国船舶工业在经历了改革开放后20多年的发展,现已成为世界第三造船大国,造船产量连年上升,船用柴油主机的需求量也不断增加。中国的船用柴油主机市场已为众多造机厂家所关注[4]。与船用低速机不同,中、高速柴油机机型分布显得很分散[5],这就给我国船用中高速柴油机的发展带来了很多困难。为了解决我国船用中高速柴油机发展中存在的实际问题,本文较全面地分析了国内外船用中高速柴油机产业现状和发展趋势,为我国船用中高速柴油机的发展提供参考依据。
1 国内现状和发展动态
近年来,我国船用柴油机的技术水平获得较大发展,通过技术引进,不但使我们掌握了国外柴油机先进技术,同时对我国柴油机制造工厂进行了相应的技术改造,补充和更新了一批关键工艺装备,健全了工厂的基础设施,加强了质保管理系统,相应培养了一批专业人才,积累了他们对先进柴油机的制造和试验的经验,在消化、吸收国外先进技术同时,给我国自行研制柴油机奠定了良好的基础。与此同时,在各研究设计院所、高等院校和制造企业通力合作下,我国也研制了不少新一代船用柴油机产品,通过大量研究和试制工作,也取得了不少丰硕成果[6]。
80年代初以来,我国陆续引进了一些较先进机型的生产许可证,如Deutz MW M604B和234,S20, ATL25,DL22,SE MT Pielstick PA6和PC2,MTU331/396等,1991年又引进了MTU956/1163-02。其中,有的机型已投产,有的正在准备投产,这些对我国柴油机的发展起到了积极作用。在吸收国外先进技术的同时,我国对老机型作了改进提高,如12VE230柴油机将功率从1618kW提高到2426kW,同时也开发了一些新机型。但总的说来,我国现有的船用柴油机主要技术指标如强载度、可靠性和燃油消耗率等与国外先进机型相比,尚存在不少差距。
我国船用中高速柴油机产业发展现状是:设计、研究和生产体系初具规模,总体水平不高,关键零部件制造工艺落后,达不到高质量水平。
我国船用中高速柴油机的发展趋势为:
1)继续贯彻引进、消化、吸收、开发、创新的政策。
2)生产引进机方面,目前我国生产的引进机机型多、批量少,在设计、计算和工艺研究方面的投入也少。我们应将投入集中到有批量的少数几个机型上去,加快引进技术的消化吸收,加强工艺研究,提高国产化率,使我国柴油机制造水平走上一个新的台阶。在未来15年内,重点发展MTU956/1163系列柴油机,同时搞好P A6-280系列柴油机的国产化。
3)在生产引进产品的同时,充分学习国外先进技术,有重点地提高自研机型的档次,加速产品的更新换代,研究几型具有二十世纪90年代初期水平的通用型中速柴油机,形成系列,进入市场供船东选用。其性能指标Pe在1.8~2.1MPa,结构可靠性能满足高性能要求,经济性好,ge在200g/kW h以内。
4)改变过去机型多,用途单一,变型少,产品结构不合理的格局。新研制的产品应能一机多用、军民兼用、主辅机通用,形成系列,除12V、16V、20V以外,还要有6L、8L,以满足不同需要,保持较长时间的竞争力与生命力。
5)在增压系统上采用单总管的排气系统,如MPC、长支管等,以改进加速加载瞬态特性及低工况稳态特性。当前SEMT Pielstick PA6、PC20、PC30、PC40、Sulzer S20,ZA40S,Wartsila TM620等均采用单总管并取得了成功的经验。
6)在提高Pe的同时,必须进一步降低ge,同时要能烧重油及满足排放的要求。
7)船用柴油机电子控制是必然的趋势,为此,在这方面的技术开发研究工作必须及早进行。
8)加速形成现代化生产体系,改变过去大而全的生产体系,向专业化大生产体系发展,以使主机厂集中精力提高整机产品质量和扩大产品用途,占领国内,推向海外。
9)全国柴油机行业应仿效国际上走联合开发的道路,集中使用投入,效益共享。
2 国外现状和发展动态
国外如日本、韩国、英国、美国、法国、德国、丹麦等主要造船国家中,政府对造船业都采取扶持政策,国家提供的政策有信贷、税收、产品进出口、企业改组、科技投入等方面的优惠政策给予造船业扶持,推动造船业的发展[7]。作为造船业中间产品的船用柴油机产业与造船业同步发展,并形成了一大批世界著名的船用柴油机生产企业,如法国的Pielstick,瑞士的New Sulzer,德国的MAN B&W,MTU,Deutz MW M,芬兰的Wartsila,美国的Caterpillar等。
目前,国际上占有一定市场率的生产中速机的公司主要有[1,5,8]:MAN B&W,Wartsila-Ne w Sulzer, Pielstick,Mak和阪神。尽管中速机的市场占有情况每年有些波动,但所列几家公司始终处于世界前列。
高速机一直以MTU公司、Deutz MW M公司、Caterpillar公司和Pa xman公司的产品占有重要地位。
国外柴油机制造业的发展具有以下共同特征[8]~[12]:
1)超大量的投入。柴油机发展到如此综合性,一般的投入已不能适应迅速发展的市场需求。以Ne w Sulzer为例,90年代策略总投资6000万瑞士法郎,这笔资金是1993年净收入的两倍。产生的效益则是每年以20%以上的速度递增。
2)资本的集中。超大量的投入要依靠雄厚的资本,这不是一般或者单个企业可以承受的。因此柴油机企业的集团化发展趋势有增无减。80年代初, MAN和B&W组成了新的集团公司,1992年又与MTU公司取得了Pielstick公司的剩余股份。New Sulzer公司1991年新组建,而Wartsila已使几个颇有名的柴油机公司,如法国的SAC M,荷兰的Stork等加入了自己的集团。1996年,Ne w Sulzer又与其合并。同年,美国Caterpillar与德国Mak两家公司联合。新的集团组合,相应的产品纲领也随着进行调整、取舍,老的产品淘汰,新的产品诞生。
3)柴油机技术的发展早已不是依靠个人的专利发明进行重要改进的时代,科研集体在现代柴油机的发展中起了主导作用。除大企业的开发中心以外,独立的柴油机研究机构的开发活动也相当活跃。较早的有英国的Ricardo研究所,奥地利的Lister研究所,德国的FE V是后起之秀,美国的西南研究所更具实力。这些机构根据自己对市场的预测或接受企业的委托,以自己的各种先进手段和技术,单独或合作开发新的产品。
4)重视质量。1992年日本洋马公司就通过了ISO9001质量体系认证;MAN B&W则声称把自己的工作重点放在质量上。
5)转让及扩散生产。许多大企业的柴油机是以许可证贸易方式转让生产的。以1995年为例,世界三大柴油机企业的近80%的台数是由许可证买方
生产。零部件的扩散生产也同样。为提高部件的价格竞争力,现在他们正努力寻求海外的价格低廉的厂家,转让零部件生产。
3 国外品牌与中国市场
国外柴油机公司都很重视中国市场,但程度有所不同。MAN B&W公司将其在香港负责中国市场的管理机构搬到上海,拉近了与中国船厂和船东的距离。MAN B&W公司经常向国内造机厂提供船厂和船东的船舶订造信息。Wartsila-New Sulzer的品牌虽然市场占有率也很高,但与占第一位的MAN B&W的份额相差较大。这两个公司的产品在技术上应该说各有长短,MAN B&W的柴油机结构相对简单易于制造,而Sulzer柴油机的经济性好,但两者市场份额相差如此之大,与Wartsila-New Sulzer公司在中国的销售政策和经营力度不够有一定的关系。目前Wartsila-New Sulzer主管中国市场的分支机构设在香港,上海仅有一个办事处,与造船厂、造机厂和船东的联系与信息沟通方面不如MAN B&W公司做得好。其他一些公司在中国甚至没有代办机构。国内柴油机厂既要与日、韩厂家竞争,又要向竞争对手进口主机和零部件,处境可谓尴尬[4]。
4 结束语
21世纪,中国船用柴油机制造业将面临良好的发展机遇,但也将遇到更为严峻的挑战,特别是加入W TO后,国内市场会更加开放,国外柴油机公司将更加注重中国市场。国内厂家应该积极采取有效的应对措施,努力降低材料成本,提高技术水平和国际竞争力,突破关键部件的国产化障碍,为我国船舶工业的发展作出更大贡献。
5 参考文献
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贸易,2000.4
The Status Quo of Industry of Marine High and Medium Speed
Diesel Engine at Home and Abroad and Its Development Trends
Jiang Chunm ing,X iao Min,Yao Shouguang and Gan Feifei
Abstract:The authors of the paper expect that,in the coming10to15years,high and medium speed diesel en-gines will still be the main power equipment for large and medium-size na val ships,medium-size civil ships and high-speed boats.Being different from the marine lo w speed diesel engines,the high and medium speed diesel engines are very decentralized in their types and models.This state brings about many difficulties to the development of marine high and medium diesel engines of our country.In this paper,the status quo of the industry of marine high and medium speed diesel engine a t home and abroad and its development trends are analyzed in detail so as to provide some reference to the development of marine high and medium diesel engines of our country.
Key words:Ship High and medium speed diesel engine
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。
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。
水利发电国内外发展现状以及未来趋势 水力发电利用江河水流从高处流到低处的落差所具备的位能做功，推动水轮机旋转，带动发电机发电。为了有效利用天然水能，需要人工修筑能集中水流落差和调节流量的水工建筑物，如大坝、引水管涵等。因此工程投资大、建设周期长。但水力发电效率高，发电成本低，机组启动快，调节容易。 国外发展现状： 全世界可开发的水力资源约为22.61亿kW，分布不均匀，各国开发的程度亦各异。世界上最大的发电站是三峡水电站，他的总装机容量1820万千瓦，年平均发电量846.8亿千瓦时。 2002年底，全世界已经修建了4９７００多座大坝（高于15m或库容大于100万m3），大坝建设情况见下表，分布在140多个国家，其中中国的大坝有25000多座。世界上有24个国家依靠水电为其提供90%以上的能源，如巴西、挪威等国；有55个国家依靠水电为其提供50%以上的能源，包括加拿大、瑞士、瑞典等国；有62个国家依靠水电为其提供40%以上的能源，包括南美的大部分国家。全世界大坝的发电量占所有发电量总和的19%，水电总装机容量为728.49GW。发达国家水电的平均开发度已在60%以上。 世界各国水能开发情况： 美国水电装机容量居世界第一位 加拿大水电比重占全国总装机容量的一半以上。 巴西水电装机容量居世界第四位。 挪威能源消费中水电占一半。 国内发展现状： 随着我国经济的不断发展，我国在水力发电这一方面的发展面临着新的挑战。水能资源是一种可再生能源，水力发电是借助水能资源，然后采取相关的措施对其进行利用，转化为电能的一种新兴方式，这一种发电方式具有无污染、可再生、成本低以及运行的稳定性、可靠性、安全
M A N B&W和W a r t s i l a是世界船用柴油机的两大著名品牌。在世界船用低速机市场，MANB&W品牌的占有率高达80%，Wartsila品牌占16%；在世界船用中速机市场，Wartsila品牌的占有率达到38%，M A N B&W品牌占27%。拥有这两大品牌产品的M A N柴油机公司和瓦锡兰公司在船用低、中、高速柴油机的设计、研发和售后服务等领域始终居于世界前列，保持着绝对垄断的地位。一、M A N公司——世界船用 低速机的霸主 MAN柴油机公司（MAN Diesel SE）是德国曼恩集团的子公司之 一，总部设在德国，是世界最主 要的船用柴油机设计、开发和制 造企业，在柴油机研制方面有百 余年的丰富经验。公司主要致力 于新产品研发、出售专利技术、 售前售后技术服务，同时也制造 小缸径低速机和中、高速机等。 1.历史沿革 M A N柴油机公司拥有最悠久 的柴油机生产历史，1897年德国 工程师鲁道夫·狄赛尔（Rudolf Diesel）在MAN柴油机公司的奥格 斯堡（Augsburg）工厂发明了世界 上第一台柴油机，英文“Diesel” 即是以狄赛尔（Diesel）的名字命 名。 1898年，鲁道夫·狄赛尔授 权丹麦B&W公司（Burmeister & Wain A/S）生产柴油机。丹麦B&W公 司成立于1846年，总部位于丹麦 哥本哈根，是丹麦一家大型船厂 和领先的柴油机生产商。该公司 世界两大船用柴油机巨头—— MAN和瓦锡兰公司发展情况 中国船舶工业经济研究中心 刘贵浙
于1971年将船厂和柴油机制造分离为两个独立的公司，柴油机制造部分于1980年被德国曼恩集团收购，改名为M A N B&W柴油机丹麦公司（MAN B&W Diesel A/S），而整个曼恩集团的柴油机业务由当时的MAN B&W柴油机公司（MAN B&W Diesel AG）负责。 2006年，德国曼恩集团为了更好地整合其在德国、丹麦、法国、英国的柴油机业务，将M A N B&W柴油机公司（M A N B&W Diesel AG）重组为MAN柴油机公司（MAN Diesel SE）。MAN柴油机公司全面负责曼恩集团的柴油机业务，德国的柴油机业务由M A N柴油机公司直接负责，海外的柴油机业务由其所属的多家海外公司负责，其中M A N B&W柴油机丹麦公司（MAN B&W Diesel A/S）即被重组为曼恩柴油机丹麦公司（MAN Diesel A/S）。 这次重组主要是将原来德国法律下注册的M A N B&W柴油机公司改变为欧盟法律下注册的M A N 柴油机公司，便于其整合在欧洲 和全球的柴油机业务；同时在公司名称中取消了“B&W”，全面采用“MAN Diesel”标识。 2.当前生产经营情况 M A N柴油机公司主要设计、开发、生产船用柴油机、发电厂用柴油发电机、涡轮增压器、螺旋桨等，其船用推进装置的世界市场份额占50%，两冲程船用低速柴油机的市场份额达80%。2007年，MAN柴油机公司的销售收入21.79亿欧元，同比增长21%；承接订单33.71亿欧元，同比增长29%；手持订单38.66亿欧元，同比增长38%；利润3.13亿欧元，同比增长36.7%。公司总资产17.41亿欧元，年底公司总人数7383人。 3.企业分布 M A N柴油机公司的两冲程柴油机生产集中在丹麦哥本哈根（阿尔法工厂），中速柴油机的生产分布在德国的奥格斯堡（动力设备、船用推进装置、发电装置）、丹麦的Holeby（发电设备）、丹麦的Frederikshavn（船用推进装置）、英国的S t o c k p o r t （动力装置、固定电源、船用推进装置、船用发电机、海洋与牵引装备）、法国的St.Nazaire（船用推进装置）。M A N柴油机公司的高速发动机部门主要生产柴油机、轻燃料和气体燃料发动机、双燃料发动机、发电设备、机械驱动和轨道牵引设备。M A N柴油机公司的涡轮增压器部门位于德国的 奥格斯堡。 表1.MAN 柴油机公司2001年—2007年主要数据 表2.MAN 柴油机公司下属公司情况 注：曼恩柴油机北美公司由曼恩资本公司（MAN Capital Corporation Inc.）100%控股，但是业务上归MAN柴油机公司管理。
【动力之美】Wrtsil，世界最大的低速船用柴油机 据说，在全球海洋上航行的每三艘船舶中就有一艘是由瓦锡兰提供的动力设备，而每两艘船舶中就有一艘由瓦锡兰提供维修服务。瓦锡兰制造的最大柴油发动机有6辆家用车长，4层楼高，重量相当于2千亿人民币，拿它一小时烧掉的油给你家汽车用，可以绕地球两圈。 瓦锡兰（wartsila，芬兰语W?rtsil?）这家名字有点仙气的芬兰公司成立于1834年，是全球领袖级的动力系统公司，180年来一直提供陆用和海上动力系统和服务，运营业务涵盖电厂、船舶动力及维修服务三个领域。 瓦锡兰提供从4缸(4L20)至20缸(20V46F)的直列式和“V”字型配置的中速发动机，低速发动机统一配置从5缸 (5RT-flex35)至14缸(14RT-flex96C)。目前世界最大的柴油发动机，是瓦锡兰制造的14缸RT-flex96C型二冲程柴油发动机（Wartsila Sulzer RT-flex96C），它是专为大型、高速的集装箱运输船量身定制的经济型推进系统，适合航速为25节左右的3000至10,000标准箱（TEU）或更大的集装箱船，首台RT-flex96C被马士基(E-CLASS Emma Marsk)集装箱船所采用。 RT-flex96C长27.3米（相当于6辆家用车排队），高13.5米（相当于4层半住宅楼），整机重量2300吨（根据数据，1
万元百元新钞大约115克，2300吨相当于2千亿人民币）。RT-flex96C转速102转/分钟，每缸最大输出功率为5720千瓦（7670马力），总功率达80080千瓦（107390马力)，每小时油耗6400升，也就是说，拿它一小时的油给你家的汽车用，可以绕地球两圈。 ↓↓瓦锡兰苏尔寿RT-flex96C 14缸二冲程涡轮增压船用柴油机(妈妈说，名字长了显得专业) ↓↓ ↓↓Wartsila flex96C装机工作状态（2分50秒）↓↓ 这位主持人Chris Barrie，经常采访如BAGGER 293挖掘机（第100期）之类的各种巨无霸，所以基本上说话总是用吼的。 ↓↓Flex96C生产过程（瓦锡兰的韩国工厂）↓↓ ↓↓世界最大柴油机生产过程（2分22秒）↓↓ 这些房子般大小的柴油机工作原理和普通柴油机大同小异。但有消息指RT-flex96C柴油机使用的是重油（纳尼，瓦锡兰乃们特么在玩我？），热效率为50%（一般汽车发动机为25～30%）。 柴油发动机是燃烧柴油来获取能量释放的发动机，是由德国发明家Rudolf Diesel（读迪塞尔，不读得瑟）于1892年发明，为了纪念这位发明家，柴油被冠以他的姓氏，而柴油发动机也称为迪塞尔发动机。 柴油发动机的优点是功率大、经济性能好，其工作过程与汽
我国水轮机调速器行业产品的发展及其当前的市场状况简介：本发言稿回顾并总结了我国水轮机调速器产品从建国初期到本世纪初的发展历程，同时扼要介绍了国内外一些公司的产品大体情况。在此基础上，对我国水轮机调速器产品市场的现状进行了大致统计分析，限于篇幅，一些观点没有全面 晶体管电液调速器，并在湖北陆水试验电站运行了相当长一段时间。70年代至80年代初，新建的大中型水电站较多地采用了电子管、晶体管或小规模集成电路电液调速器，一些小型水电站也少量采用了电液调速器，此阶段可算是机械液压调速器与电气液压调速器并重。但电气液压调速器由于所选用的主要电子元件/组件质量不过关，其长期使用的可靠性普遍较低。
我国水轮机调速器的快速发展是从80年代初开始的，由于改革开放和科技进步，国内有关科研单位、高等院校及制造部门为提高调速器的运行可靠性与调节品质，开始研制微机调速器。华中科技大学、电力自动化研究院（能源部南京自动化所）、天津电气传动设计研究所、中国水利水电科学研究院、长江流域规划办公室等单位相继开展了以微处理器为核心的电液调速器的研制。 1984 参数 出以 成功地在岩滩、宝珠寺等水电厂投入运行。电力自动化研究院在继承ST-700系列微机调速器的双微机双通道系统结构基础上，研制了基于MC68322微机的水轮机调速器。 现在由于在水轮机调速器中广泛采用电子技术、液压技术和自控技术的最新技术成果，使现代水轮机调速器的面貌焕然一新。其可靠性和主要技术指标大为
提高，控制功能不断扩展和完善。不仅适应了水电厂计算机监控的需要，而且为机组安全和经济运行奠定了基础。 然而，这来之不易的行业发展局面越来越多地受到近年来混乱的市场竞争冲击，如不采取措施及时建立健康规范的行业市场，将有可能葬送经几代人不懈努力换来的我国调速器产品技术进步与质量基础。关于这一点，将在第4节作归纳说明。 " 武汉事达电气有限公司生产的微机电调均以PLC为核心，用步进电机螺纹伺服缸取代电液转换器，构成新型电液随动系统。 长江控制设备研究所的微机电调采用PLC或工控机并以伺服电机螺杆机构取代中间接力器，或以电动集成阀控制主配压阀，以机械液压随动系统驱动主接力器。
世界两大船用柴油机巨头 来源：《船艇·船舶工业版》2008刘贵浙作者：发表时间：2009-12-07 22:51:31 《船艇·船舶工业版》2008刘贵浙 MAN B&w和W&rtsil&是世界船用柴油机的两大著名品牌。在世界船用低速机市场，MANB&W品牌的占有率高达80％，W&rtsila品牌占16％；在世界船用中速机市场，Wartaila 品牌的占有率达到38％，MANB&W品牌占27％。拥有这两大品牌产品的MAN柴油机公司和瓦锡兰公司在船用低、中、高速柴油机的设计、研发和售后服务等领域始终居于世界前列，保持着绝对垄断的地位。 一、MAN公司——世界船用低速机的霸主 MAN柴油机公司(MAN Diese]SE)是德国曼恩集团的子公司之一，总部设在德国，是世界最主要的船用柴油机设计、开发和制造企业，在柴油机研制方面有百余年的丰富经验。公司主要致力于新产品研发、出售专利技术、售前售后技术服务，同时也制造小缸径低速机和中、高速机等。 1历史沿革 MAN柴油机公司拥有最悠久的柴油机生产历史，1897年德国工程师鲁道夫，狄赛尔(RudolfDiesel)在MAN柴油机公司的奥格斯堡(Augsburg)工厂发明了世界上第一台柴油机，英文“Diesel”即是以狄赛尔(Diesel)的名字命名。 1898年，鲁道夫，狄赛尔授权丹麦B&W公司(Burmeister&W&inA／S)生产柴油机。丹麦B&w公司成立于1846年，总部位于丹麦哥本哈根，是丹麦一家大型船厂和领先的柴油机生产商。该公司于1971年将船厂和柴油机制造分离为两个独立的公司，柴油机制造部分于]980年被德国曼恩集团收购，改名为MAN B&W柴油机丹麦公司(MAN B&W Diese0 A／S)，而整个曼恩集团的柴油机业务由当时的MAN B&W柴油机公司(MANB&W Diesel AG)负责。 2006年，德国曼恩集团为了更好地整合其在德国、丹麦、法国、英国的柴油机业务，将MAN B&W柴油机公司(MAN B&WDiesel AG)重组为MAN柴油机公司(MAN Diesel SE)。MAN柴油机公司全面负责曼恩集团的柴油机业务，德国的柴油机业务由MAN柴油机公司直接负责，海外的柴油机业务由其所属的多家海外公司负责，其中MAN B&W柴油机丹麦公司(MAN B&W Diesel A／S)即被重组为曼恩柴油机丹麦公司(MANDiesel A／S)。 这次重组主要是将原来德国法律下注册的MAN B&W柴油机公司改变为欧盟法律下注册的MAN柴油机公司，便于其整合在欧洲和全球的柴油机业务；同时在公司名称中取消了“B&W”，全面采用“MAN Diesel”标识。
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
第七章柴油机的特性91题 第一节船舶柴油机的工况和运转特性的基本概念11题 考点1：船舶柴油机的运转工况5题 1 发电机工况 电力传动的船舶主机和发电副机按发电机工况运行。在这种工况下，为了保持电网电压稳定和一定的电流频率，由调速器控制柴油机保持恒速运转。它的功率随着航行条件的变化或船舶用电量的变化，可以从零变化到最大许用值。因此，柴油机的发电机工况是转速不变而功率随时发生变化的工况。 2 螺旋桨工况 用来直接驱动螺旋桨的船舶主机是按螺旋桨工况运行的。在此工况下，柴油机按一定的转速将其功率通过轴系传给螺旋桨，螺旋桨在水中旋转产生推力克服船舶航行阻力使船保持航速。螺旋桨的吸收功率就等于主机发出的功率（忽略轴系的传递损失情况）。在螺旋桨工况下，柴油机发出的功率和其转速都是改变的。螺旋桨在工作时其吸收功率与转速的m次方成比例（P p＝cn m）。通常在稳定运转时，螺旋桨吸收功率P p与转速n的三次方成比例，即P p∝n３。相应柴油机功率Pe 与转速的关系可写成Pe＝cn３。我们把柴油机按此关系运转的工况称为柴油机的螺旋桨工况。 3 其他工况 柴油机在此类工况下运行时，它的功率与转速之间没有一定的关系。柴油机的转速是由工作机械所需的速度决定的，而功率则由运行中所遇到的阻力决定。比如驱动调距桨的主机是根据不同的调距桨叶的角度在某一转速下要求不同的功率；驱动应急救火泵或应急空压机的柴油机分别要求符合水泵或空压机的工况；即使直接驱动螺旋桨的主机，当航行条件和运行状态发生变化时（海面状况、气象条件、航区、装载、船舶污底以及船舶转向等），船舶阻力发生改变，通过螺旋桨影响主机的功率和转速。 A1.柴油机转速不变而功率随时发生变化的工况，称为（）。 A．发电机工况 B．螺旋桨工况 C．面工况 D．应急柴油机工况 B2. 柴油机的功率随转速按三次方关系而变化的工况，称为（）。 A．发电机工况 B．螺旋桨工况 C．面工况 D．应急柴油机工况 C3. 柴油机在同一转速下可有不同输出功率，在同一功率下可有不同转速，这种工况称为（）。 A．发电机工况 B．螺旋桨工况 C．面工况 D．应急发电机工况
分布式能源系统的国内外发展现状
合优化—能源供应系统集成化。八是能源企业从生产型转向服务型—投资经营市场化。某种意义上说分布式供能就是一局域的智能能源网。 作为21世纪科学用能的最佳方式，“分布式能源的发展利用”在30年间已逐渐得到世界各国的广泛重视。分布式能源系统是一种高效、节能、环保的用户端能源综合利用系统，分布式能源技术已成为世界能源技术的发展潮流。国际分布式能源联盟主席汤姆·卡斯顿曾说过：“分布式能源的革命即将发生，将像30年前发生的绿色革命一样产生深远的影响。而在这样一场革命中，最先认识到它的人将获得最大的收益。”随着新能源革命和智能电网的发展再次将分布式供能系统赋予更多的新意。 二、分布式能源系统的国外现状 分布式供能系统具有多重社会效益和经济效益，是世界能源供应方式发展的一个重要方向，美日、欧盟等国已将发展分布式供能作为能源安全、节能和能源经济发展的重要战略。美国、欧洲和日本在先进的分布式发电基础上推动智能电网建设，为各种分布式能源提供自由接入的动态平台；为节能和需求侧管理提供智能化控制管理平台；为高效利用天然气冷热电联供梯级利用；为因地制宜地利用小水电资源、生物质资源及可再生能源；为清洁回收利用各种废弃的资源能源来增加电力和其他能量供应提供支撑。美国和西欧目前基本不再建设大型电源及大型能源设施，正是这些依附于用户终端市场的能源梯级利用系统、可再生能源系统和资源综合利用系统，将他们的能源利用效率不断提高，排放不断减少，能源结构不断优化。 在欧盟，欧洲委员会正在进行一个SA VE Ⅱ的能效行动计划，包含许多不同的能效措施，来推动分布式能源系统的发展。 多年来，英国政府一直试图通过能源效率最佳方案计划（EEBPP）促进分布式能源系统的发展。英国在过去20年中，已超过1000个分布式能源系统被安装，遍布英国的各大饭店、休闲中心、医院、综合性大学和学院、园艺、机场、公共建筑、商业建筑、购物商城及其它相应场所。 美国新能源战略的实施核心就包括力推分布式能源系统和建立与之相适应的强大的智能电网。美国从1978年开始提倡发展分布式能源系统，现在美国能源部（U.S.DOE）的Distributed Energy Resources计划是带领全国共同努力发展下一代洁净、高效、可靠、用户能够买的起的分布式能源系统。具体的操作方式是与能源设备的制造商、能源服务者、能源项目的开发者、州政府和联邦机构、公众利益组织、用户进行合作，研究、开发一系列先进的、能够进行就地生产的、小规模、模块化设计的发电、储能技术，用于工业、商业和民用方面，这些技术包括先进的燃气轮机、微型燃气轮机、内燃机、燃料电池、热驱动技术和能量储存技术，同时也进行先进的材料、电力电子、复合系统以及通讯、控制系统等方面技术的开发。美国能源部提出2020年的长期目标：通过最大程度地使用具有
1、上海中船三井造船柴油机有限公司CSSC-MES Diesel Co., Ltd. (CMD) (T) 公司简介 上海中船三井造船柴油机有限公司（英文名称：CSSC-MES Diesel Co.,Ltd.英文简称：CMD）是由中国船舶工业集团公司、中国船舶工业股份有限公司和日本三井造船株式会社共同投资组建的一家船用大功率低速柴油机制造企业。公司位于上海临港新城重装备产业区内，占地近40万平方米，南临洋山深水港，北靠浦东国际航空港，区位优势非常明显。 公司总投资超过28亿元，分两期建设，一期工程投资达14亿元，目前注册资本7.06亿元。公司拥有大型数控装备和现代化重型测试设备，并引进曼恩和瓦锡兰专利技术，主要生产气缸直径600mm以上的船用大功率低速柴油机。 2008年，公司已形成100万马力的柴油机年生产能力；2009年一期项目完工后，公司将形成170万马力的柴油机年生产能力；公司全面建成后将形成超过300万马力的柴油机年生产能力，必将成为中国船用低速柴油机制造领域的核心和中坚力量。截至目前，公司累计交付柴油机突破200万马力，并于2008年7月成功制造中国首台世界最大缸径柴油机CMD-MAN B&W 8K98MC。2008年，公司通过了上海市高新技术企业认定和ISO9001：2000质量管理体系认证。 https://www.doczj.com/doc/6b9348000.html,/EnHome.aspx 2、南车资阳机车有限公司始CSR ZiYang Locomotive Co., Ltd. (CSR) (F) 公司简介 中国南车旗下的南车资阳机车有限公司始建于1966年，是由铁道部兴建并培育壮大的中国西部唯一的机车制造企业。公司是四川省重大装备八大产品链重点企业，四川省“大集团、大企业”重点培育企业之一，在我国重大装备制造自主创新和西部大开发中发挥着重要作用。 公司累计新造各型机车数量居国内第二，出口到亚洲、非洲、美洲的16个国家，是土库曼斯坦、越南最大的机车供应商。公司生产的发动机应用到机车、船舶、发电领域，是工程船舶成套设备和大功率燃气机知名供应商。公司生产的中速发动机曲轴国内市场占有率达70%，出口到德国、日本、美国、韩国、印度、巴基斯坦等国家，是印度最大的机车曲轴供应商。 公司拥有先进的精密设备和检测仪器，共有各类机械设备2400余台套，通过优化整合企业优质资源，形成了以六轴电力机车、出口内燃机车为代表的机车产业，以燃气发动机、船用发动机为代表的发动机产业，以全断面隧道掘进机、隧道快速施工机械为代表的重型装备产业，以中速发动机全纤维锻钢曲轴、大型锻铸件为代表的优势零部件产业。 公司通过了“中国国家实验室”认可，是国家一级计量单位，通过了ISO9001质量管理体系2000版、ISO14000环境管理体系和OHSMS18000职业健康安全管理体系认证。 公司设立了国家级博士后科研工作站，大力实施“外引内联”的技术创新战略，相继引进美国EMD机车径向转向架制造技术、美国卡特彼勒公司36系列发动机制造技术、德国MAN公司 27/38、32/40船用发动机制造技术、日本三菱公司30G燃气发动机制造技术，企业核心竞争力不断提升。公司与西南交通大学等大专院校、科研院所广泛合作，努力成为我国知名的机车、发动机、全断面隧道掘进机以及曲轴等关键零部件的高标准研发制造中心。 秉持“诚信、敬业、创新、超越”企业精神的南车资阳机车有限公司，正携手四海宾朋，致力于交通和动力装备速度与力量的持续提升，向着更高的目标不断迈进。 https://www.doczj.com/doc/6b9348000.html,/index.asp 3、大连船用柴油机有限公司Dalian Marine Diesel Works (T) 公司简介 中国船舶重工股份有限公司大连船用柴油机有限公司（DMD），主要生产DMD-WARTSILA系列和DMD-MAN系列重型船舶主机，同时进行重大工艺装备制造。以船舶动力领域优秀专家组成
水轮机技术现状与发展方向心得体会 金涛能源学院1120200113 为期五周的小学期，让我对水轮机这一课题有了深刻的认识。 在老师的课堂上，我了解到，水轮机是一种将水能转换为机械能的动力机械。在大多数情况下，将这种机械能通过发电机转换为电能，因此水轮机是为水能利用和发电服务的。水是人类在生活和生产中能依赖的最重要的自然资源之一，我们的祖先很早以前就和洪水开展了斗争并学会了利用水能。公园前二千多年的大禹治水，至今还为人们所称颂。公元37年中国人发明了用水轮带动的鼓风设备-水排，公元260-270年中国人创造了水碾，公元220-300年间发明了用水轮带动的水磨，这些水力机械结构简单，制造容易。缺点是笨重、出力小、效率低。真正大规模地对水力资源合理开发和利用，是在近代工业发展和有关发电、航运等技术发展以后。水利资源的综合开发和利用，是指通过修建水利枢纽工程来进行对河流水力资源在防洪、灌溉、航运、发电以及水产等发明的综合利用。我国的水电发展设备事业也是在新中国成立以后才有了蓬勃发展，1975年我国还只能自行设计制造7.5万千瓦的新安江水电站，我国已能自行设计制造单机容量70万千瓦的混流式水轮机发电机组及单机容量17万千瓦的轴流转桨式水轮发电机组。我国的水力设备的设计、制造水平已达到世界先进水平。我国设计、制造的水力发电设备远销到美国、加拿大、菲律宾、土耳其、南斯拉夫、越南等国，受到了这些国家的欢迎。 水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，它属于流体机械中的透平机械。早在公元前100年前后，中国就出现了水轮机的雏形—水轮，用于提灌和驱动粮食加工器械。现代水轮机则大多数安装在水电站内，用来驱动发电机发电。在水电站中，上游水库中的水经引水管引向水轮机，推动水轮机转轮旋转，带动发电机发电。作完功的水则通过尾水管道排向下游。水头越高、流量越大，水轮机的输出功率也就越大。 通俗点说，水轮机的工作原理很简单。就像我们小时候玩的风车一样。因为水（液体）和气体统称为流体。其实他们的工作原理很简单的。只是在水轮机的另一端，有一个励磁装置，也就是发电机。这样就可以发电了（当然还有导线，变压器，转速控制器之类的）水轮机及辅机是重要的水电设备是水力发电行业必不可少的组成部分，是充分利用清洁可再生能源实现节能减排、减少环境污染的重要设备，其技术发展与我国水电行业的发展规模相适应。在我国电力需求的强力拉动下，我国水轮机及辅机制造行业进入快速发展期，其经济规模及技术水平都有显著提高，我国水轮机制造技术已达世界先进水平。 水轮机按工作原理可分为冲击式水轮机和反击式水轮机两大类。冲击式水轮机的转轮
柴油机特性实验 一、实验内容与要求 柴油机特性是指柴油机性能指标和工作参数随运转工况变化的规律称为柴油机特性。这种变化规律曲线形式称为柴油机特性曲线。 柴油机的最基本特性有速度特性、负荷特性和螺旋桨推进特性。其中，后两者为船用柴油机所用：即发电柴油机（n=常数）工况和船舶主机（螺旋桨）工况（P=cn3）。实验内容 ⒈柴油机负荷特性测定及负荷特性曲线绘制。 ⒉柴油机推进特性测定及推进特性曲线绘制。 实验要求： ⒈掌握柴油机负荷特性与推进特性的测定方法。 ⒉了解柴油机按负荷特性和推进特性工作时各参数间的变化规律。 二、实验目的、意义 柴油机的特性实验是柴油机的基本实验。此种特性测定不但为设计制造部 门所重视（柴油机的工作特性指标是否达到原设计指标），也为使用部门所关 注（运行管理中的依据）。尤其是船用柴油机的运转环境，运转工况变化很大， 如何在复杂的运转环境中正确管理柴油机，必须详细了解柴油机在不同运转工 况下的工作特性。通过本实验可使学生了解柴油机负荷特性与推进特性的测定 方法；了解柴油机按发电机工况和螺旋桨工况工作时各参数间的变化规律，从 而为正确管理船用柴油机做好必要的理论准备。 三、实验仪器、设备及测量精度 1.试验用主要仪器、设备如下: 4135Ca型船用柴油机（标定转速1500r/min、持续功率53kW） GWD－100型电涡流测功机 FC2210Z型智能油耗仪 FC2000型发动机自动测控系统 2. 仪器测量精度 （1） FC2000发动机自动测控系统 转速测量精度: ±1r/min 扭矩测量精度: ±0.4%F.S 扭矩控制精度: ±0.5%F.S 低温测量精度: ±0.5%F.S 高温测量精度: ±0.5%F.S （2） FC2210Z智能油耗仪
国内外数控机床发展现状分析摘要：简述了国内数控机床近年来的发展。近年国内数控机床发展迅速，产量不断增加，但高端产品数量太少，无法与国外数控机床竞争。而国外数控机床迅猛发展，尤其是西门子和发那科则占据了绝大部分世界市场。我国数控机床产业也在迅速发展，与国际先进水平之间的差距是有缩小的趋势的，但是还存在诸多问题有待解决。 当今世界，工业发达国家对机床工业高度重视，竟相发展机电一体化、高精、高效、高自动化先进机床，以加速工业和国民经济的发展。如今国内数控机床发展迅速，年产量逐年攀升，但所产机床精度等方面达不到要求。长期以来，欧、美、亚在国际市场上相互展开激烈竞争，已形成一条无形战线，特别是随微电子、计算机技术的进步，数控机床在20世纪80年代以后加速发展，各方用户提出更多需求，早已成为四大国际机床展上各国机床制造商竞相展示先进技术、争夺用户、扩大市场的焦点。 虽然大力发展装备制造业已成为全社会的共识，但国内绝大多数重要机械制造装备的数字化控制系统却不是中国造。尤其是关系国家战略地位和体现国家综合国力水平的高档数控机床，它的“大脑”和“心脏”却要大部分从国外引进。专家呼吁，以数控机床为代表的“中国制造”不能没有创造，开发自主知识产权的数控系统迫在眉睫。 一、国内数控机床发展现状 1.1 国内数控机床近几年发展 我国的数控机床无论从产品种类、技术水平、质量和产量上都取得了很大的发展，在一些关键技术方面也取得了重大突破。据统计，目前我国可供市场的数控机床有1500种，几乎覆盖了整个金属切削机床的品种类别和主要的锻压机械。这标志着国内数控机床已进入快速发展的时期。 近年来我国机床行业不断承担为国家重点工程和国防军工建设提供高水平数控设备的任务。如国产XNZD2415型数控龙门混联机床充分吸取并联机床的配置灵活与多样性和传统机床加工范围大的优点，通过两自由度平行四边形并联机构形成基础龙门，在并联平台上附加两自由度串联结构的A、C轴摆角铣头，配以工作台的纵向移动，可完成五自由度的运动。该构型为国际首创。基于RT一Linux开发的数控系统具有的实时性和可靠性，能在同一网络中与多台PLC相连接，可控制机床的五轴联动，实现人机对话。该机床的作业空间4.5mx1.6mx1.2m，A轴转角±1050,C轴连续转角0一4000，主轴转速(无级)最高10000r/min，重复定位精度±0.01mm，可实现三维立体曲面如水轮机叶片，导叶的五轴联动高速切削加工。 超精密球的加面车床为陀螺仪工提供了基础设备，这类车床也可用于透镜模具、照相机塑料镜片、条型码阅读设备、激光加工机光路系统用聚焦反射镜等产品的加工。 高速五轴龙门铣床采用铣头内油雾润滑冷却、横梁预应力反变形控制等技术。这类铣床可用于航空、航天、造船、水泵叶片、高档模具等的加工。 目前我国已经可以供应网络化、集成化、柔性化的数控机床。同时，我国也已进入世界高速数控机床和高精度精密数控机床生产国的行列。目前我国已经研制成功一批主轴转速在8000—10000r/min以上的数控机床。我国数控机床行业近年来大力推广应用CAD等技术，很多企业已开始和计划实施应用ERP、MRPII和电子商务。 据国内数控专家介绍，随着电子信息技术的发展。世界机床业已进入了以数字化制造技
第一章柴油机的基本知识 考点1 柴油机的工作参数22题 1．最高爆发压力pz 燃烧过程中气缸内工质的最高压力称最高爆发压力pz。pz是柴油机周期性变化的机械负荷的主要外力，它引起各受力部件的应力和变形，造成疲劳破坏、磨损和振动。 2．排气温度tr 非增压柴油机的排气温度指排气管内废气的平均温度，增压柴油机的排气温度指气缸盖排气道出口处废气的平均温度。 在船舶上通常用排气温度衡量热负荷的大小。通常船用柴油机排气温度的最高值应低于550℃。 3．活塞平均速度Cm 在曲轴一转两个行程中活塞运动的平均值称为活塞平均速度Vm。如果柴油机的转速为n （r/min），活塞的行程为S（m），当曲轴转一转时活塞移动两个行程长度2S（m）。提高Cm 可以提高柴油机的功率，但零件的机械负荷、热负荷同时增加，机件的磨损也相应增加，因而靠提高Vm来提高功率是有限的。 4．行程缸径比S/D 行程缸径比是柴油机的主要结构参数之一。S/D在不同条件下影响不同，在活塞平均速度Cm 及缸径为D定值的条件下，S/D对柴油机的影响有： （1）影响柴油机的尺寸和重量。S/D增大，则柴油机的宽度、高度及重量均相应增加。（2）影响柴油机负荷。缸内气体压力不直接受S/D的影响，但最大往复惯性力将随S/D的增加而减小。 （3）影响热负荷。S/D增大，气缸散热面积增大，热负荷将减小，同时影响燃烧室各部件的传热量分配比例。 （4）影响混合气形成。S/D增大，燃烧室余隙高度增大，对混合气形成有利。 （5）影响扫气效果。S/D增大，因气流在缸内流动路线长将降低扫气效果，但此影响随扫气形式不同各异。如对直流扫气的影响较小，允许使用较大的S/D值，而对弯流扫气的影响较大，其使用的S/D通常不高于2.2。 （6）影响曲轴刚度。S/D增大使曲柄半径变大，曲轴轴径的重叠度降低，曲轴刚度下降。（7）影响轴系的振动性能。S/D增大，轴系的纵振及扭振固有频率降低，容易产生不允许的纵振和扭振。 5．强化系数pe．Cm 强化系数pe．Cm系用来表示柴油机所受热负荷和机械负荷两方面的综合强烈程度。 6．压缩比ε 压缩比是一个对柴油机性能影响很大的结构参数，它的影响主要表现在经济性、燃烧与启动及机械负荷等方面。 B1. 柴油机运转中，检查活塞环漏气的最有效方法是（）。 A．测最高爆发压力 B．测压缩压力 C．测排气温度 D．测缸套冷却水温度 D2. 在柴油机运转中测量气缸内压缩压力的主要用途是（）。 A．判断气口堵塞
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