船用柴油机百年发展简史
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中国柴油机发展史一、中国柴油机的起步和发展中国柴油机的起步可以追溯到20世纪初,当时中国还处于半殖民地半封建社会,工业基础薄弱。
最早引进的柴油机主要用于船舶和铁路机车。
20世纪30年代,中国开始生产柴油机,但规模很小,技术水平也较低。
到了1949年中华人民共和国成立后,中国柴油机产业得到了快速发展的契机。
二、五十年代至六十年代中国柴油机的发展五十年代至六十年代是中国柴油机发展的重要阶段。
当时,中国政府高度重视工业化进程,柴油机作为工业发展的重要动力装置得到了大力推广和发展。
在国内,中国开始大规模建设柴油机制造厂,并引进了许多先进的柴油机制造设备和技术。
这一时期,中国柴油机技术得到了快速提升,产品质量也有了较大改善。
同时,中国还加大了对柴油机研究和开发的投入,不断推出新的柴油机产品,满足了国内工农业生产的需求。
三、七十年代至九十年代中国柴油机的改革和创新七十年代至九十年代是中国柴油机工业改革和创新的时期。
中国开始进行柴油机工业的体制改革,引入市场机制,鼓励企业进行技术创新和产品改进。
这一时期,中国柴油机企业纷纷进行技术攻关,推出了一系列新产品。
特别是在九十年代,随着中国经济的快速发展和工农业生产的需求增加,中国柴油机市场呈现出火爆的局面。
同时,中国柴油机企业还积极开拓海外市场,出口额逐年增加,柴油机产业开始走向国际。
四、二十一世纪中国柴油机的发展和未来展望进入二十一世纪,中国柴油机产业面临着新的机遇和挑战。
中国政府提出了绿色发展的理念,柴油机行业也积极响应,加大了对环保技术的研发和应用。
中国柴油机企业开始推出低排放、高效能的新产品,满足了环保要求和市场需求。
同时,中国柴油机产业也面临着国际竞争的压力,需要不断提升产品质量和技术水平,开拓更广阔的国际市场。
未来,随着中国经济的持续发展和市场需求的增加,中国柴油机产业有望实现更大的突破和发展。
总结:中国柴油机发展经历了起步和发展、改革和创新的阶段,取得了长足的进步。
船用柴油机的发展与分类一、船用柴油机的发展历程船用柴油机的发展可以追溯到19世纪末期,当时的燃料主要是重质油料,如煤油和煤焦油。
20世纪初,发动机燃料开始使用石油产品,这使得柴油机的效率得到提高。
随着技术的进一步发展,船用柴油机的功率和效率不断提高,噪音和排放也得到了控制。
二、船用柴油机的分类1.单缸柴油机:单缸柴油机是最早应用于船舶动力系统的柴油机类型,由于它结构简单,制造成本低,因此在一些小型船舶上仍然广泛使用。
它的优点是结构简单、寿命长,在适当的负载下运行稳定。
但是由于只有一个气缸,功率相对较小。
2.多缸柴油机:多缸柴油机是现代船用柴油机的主要类型。
由于柴油机采用循环工作原理,每个气缸依次吸入、压缩、爆燃和排气,因此多缸柴油机的功率和效率远远超过单缸柴油机。
多缸柴油机可细分为二、三、四冲程和单、双、多缸等类型。
3.涡轮增压柴油机:涡轮增压柴油机是在标准多缸柴油机的基础上增加涡轮增压装置而形成的。
涡轮增压可以利用废气能量压缩吸入空气,提高氧化剂的浓度,从而使柴油燃烧更加充分,提高发动机的功率和效率。
涡轮增压柴油机广泛应用于大型船舶和高速船舶中。
4.低速柴油机:低速柴油机是指柴油机的工作转速较低的一类柴油机。
低速柴油机的工作转速一般在80-200转/分钟之间,功率较大,适用于大型商业船舶和军用舰艇的动力系统。
低速柴油机的特点是寿命长,可靠性高,但启动时间较长。
5.中速和高速柴油机:中速和高速柴油机适用于不同类型的船舶,如客船、货船和渔船等。
中速柴油机的工作转速通常在400-1200转/分钟之间,功率较高;而高速柴油机的工作转速通常在1200-3000转/分钟之间,功率较小。
两者的特点是启动快、响应灵敏。
总结:船用柴油机的发展经历了一个世纪的变革,从单缸柴油机到多缸柴油机,再到涡轮增压柴油机和低速柴油机以及中速和高速柴油机等,每一种类型都有不同的特点和适用范围。
随着航运行业的发展和环境保护要求的提高,船用柴油机的研发方向也逐渐向绿色、节能和低排放发展,以适应未来航运的需求。
船用柴油机研发及改进技术船用柴油机作为海运行业的关键技术,其性能稳定性和效率将影响整个海洋物流行业的发展和成本效益。
随着人工成本的上升和对环境保护的重视,船用柴油机的研发和改进已经被提上日程。
1、发展历程船用柴油机起源于1902年,由挪威制造商Kongsberg建造的Selandia号是世界上第一艘使用柴油机的远洋轮船。
此后,柴油机的使用逐渐普及。
经过多年的发展,柴油机技术更加成熟和完善,特别是在动力性能、使用寿命和燃油效率等方面,有了质的飞跃。
2、面临的挑战船舶是重要的空气污染来源之一,因此减少在海上和港口对空气的污染已经成为一个国际性的课题。
国际海事组织已经采取了严格的措施限制船舶排放污染物的能力。
船用柴油机的燃烧产生的有害气体被认为是主要来源之一,限制了其进入港口和安全区域的能力。
此外,在经济和环境方面,海上航行的成本也受到了重大的影响,其中燃油成本是非常重要的组成部分。
船用柴油机燃油效率的提升将使运输成本得到有效控制,并对海洋运输业的可持续发展做出重要贡献。
3、技术创新针对上述问题,针对陆地上柴油机所面临的材料不同、不同燃烧方式、振动和摩擦等各种挑战,船用柴油机的研发人员不断升级和改进船用柴油机的性能。
他们从新材料、新技术、配合节能的科学性方面进行改进。
高压共轨燃油系统被广泛应用于柴油机,提高了燃油的压力和喷射精度。
预混燃烧和混合式燃烧技术被引入船舶柴油机,以降低氮氧化物和颗粒物排放,以及提高燃油经济性。
在动力方面,纳米润滑油膜技术、通用电子控制器等技术被用于提高柴油机的可靠性和效率。
面对环保和燃油经济性的新要求,将面对更细致的技术创新。
4、未来展望在燃油价格整体升高,并且为推动碳中和而需要的举措增加的背景下,航运的燃油燃烧限制也将越来越严格。
同样,绿色的目标和性能以及卓越的可靠性等因素在柴油机发展中的重要性也日益突显。
船用柴油机必须在减少污染、增加效率和可靠性等方面不断创新和改进。
未来,各种应用于海上运动的船用柴油机将继续发挥重要的作用,并继续适应环保、装载量和货运成本的挑战。
中国船用柴油机技术发展历程20世纪初,中国的航运业还处于非常落后的状态。
大多数船只仍然使用传统的帆船或者煤炭驱动的蒸汽机。
然而,随着工业化和现代化的迅速发展,船舶技术亟待提升,从而激发了对船用柴油机技术的兴趣和需求。
1920年代,中国开始引进和使用船用柴油机技术。
最早引进的船用柴油机主要是从欧洲国家和美国进口的。
这些柴油机采用了较为简单的设计和制造工艺,功率和效率相对较低。
然而,这些柴油机的使用使中国的航运业开始迈向现代化,加速了航运效率的提高和国内贸易的发展。
1930年代,中国开始积极推动船用柴油机的自主研发与生产。
发动机研究和制造机构纷纷成立,国内柴油机技术也开始得到快速发展。
然而,由于当时的技术水平和科研条件的限制,中国的柴油机技术在性能和可靠性方面仍然相对较低。
1950年代,中国开始大规模引进苏联的柴油机技术和设备,并在此基础上进行了一系列的研发和改进。
这些努力带来了重要的突破,使中国的柴油机技术在性能和可靠性方面得到了显著提升。
1960年代,中国进一步提高了对船用柴油机技术的重视程度。
国内柴油机的研发和制造能力得到了进一步增强,并开始向更高端的技术领域挑战。
中国船用柴油机开始出口到其他国家,并受到了一些国际购买者的青睐。
1970年代,中国船用柴油机技术继续取得了重要的突破。
柴油机功率和可靠性进一步提高,研发和制造水平也在全球范围内逐渐崭露头角。
中国的柴油机开始进入国际市场,并在一些重要的船舶领域占据一定市场份额。
1980年代至今,中国的船用柴油机技术取得了长足的发展。
国内柴油机研发和制造企业不断增加,技术水平不断提高。
中国船用柴油机开始进一步国际化,不仅在技术上与国外厂商进行合作,还在一些重要的国际航运项目中使用了中国柴油机。
时至今日,中国船用柴油机技术已经达到了国际领先水平,柴油机的功率、效率和可靠性都有了较大的提升。
中国的航运业在柴油机技术的推动下取得了长足的发展,成为了全球重要的船舶制造和运输强国之一、然而,中国船用柴油机技术的发展仍然面临一些挑战,如环境保护和能源效率等问题,需要继续努力推动技术创新和发展。
我国船舶发动机发展历程一、起步阶段:20世纪50年代至70年代我国船舶发动机的发展可以追溯到20世纪50年代,在这个阶段,我国主要从苏联引进了蒸汽机和柴油机技术。
当时,我国的造船工业还比较薄弱,船舶发动机主要用于军事用途和少量的商业船舶。
这一时期的船舶发动机技术水平相对较低,主要依赖进口。
二、自主研发阶段:80年代至今随着改革开放的推进,我国船舶工业开始蓬勃发展,船舶用发动机的自主研发也成为了重要的任务。
在80年代,我国船舶工程技术研究中心成立,开始了船舶发动机的自主研发。
这一时期,我国船舶发动机主要以中低速柴油机为主。
三、技术突破阶段:90年代至今90年代以后,我国船舶发动机取得了一系列重大技术突破。
在这一时期,我国船舶发动机的技术水平开始逐步接近世界先进水平。
例如,我国首次研制成功了高速柴油机,填补了国内在这一领域的空白。
此外,我国还开始研发环保型船舶发动机,减少排放对海洋环境的污染。
四、市场竞争阶段:21世纪至今进入21世纪,我国船舶发动机的市场竞争日益激烈。
随着船舶工业的发展和船舶运输需求的增加,船舶发动机市场呈现出快速增长的趋势。
同时,国际上一些大型船舶发动机制造商也开始将目光投向中国市场,加大了竞争力度。
我国船舶发动机制造企业通过技术创新和产品优化来提高竞争力,积极拓展国内外市场。
五、未来发展趋势随着我国船舶工业的不断发展和船舶运输需求的增加,我国船舶发动机的未来发展前景广阔。
未来,我国船舶发动机制造企业将继续加大技术创新力度,提高产品质量和性能,努力实现更高水平的自主研发。
同时,环保型船舶发动机也将成为未来的发展趋势,以应对国际环保要求的提高。
总结:我国船舶发动机发展历程可以分为起步阶段、自主研发阶段、技术突破阶段和市场竞争阶段。
从依赖进口到逐步实现自主研发,我国船舶发动机的技术水平得到了显著提升。
未来,我国船舶发动机制造企业将继续努力,推动船舶发动机技术的创新和进步,为我国船舶工业的发展做出更大贡献。
中国船用柴油机技术发展历程一、案例简介本案例以科技含量高、技术复杂的船用柴油机为例,通过分析我国船用柴油机从主要依赖进口到技术引进再到部分自主研发的历程来阐述国际技术贸易对我国科技发展的影响。
从我国船用柴油机依赖进口,在船用柴油机领域没有话语权完全任人宰割,到合理的利用技术贸易引进技术依靠自身的劳动力优势产生微弱的利益再到自己开发拥有自主知识产权的产品以在国际船用柴油机领域有一定的地位,我们将在这样的历程中看到国际技术贸易对我国的科技进步、国防建设以及在我国强国之路上的作用。
二、船用柴油机发展概述1. 船舶柴油机的发展1876年,德国人奥托(N.A.Otto)第一次提出了四冲程循环(即进气、压缩、膨胀、排气)原理,并发明了电点火的四冲程煤气机。
之后,在1880年一些工程师,如英国的D.Clerk和J.Robson,以及德国人K.Benz等成功地开发了二冲程内燃机。
1892年德国工程师Rudolf Diesel申请了压缩发火内燃机专利,并于1897年在MAN公司制成第一台实际使用的柴油机(压燃式、空气喷射、定压燃烧),其效率因可采用较大的压缩比而比煤气机有显著提高。
1904年柴油机首次用于船舶推进装置(29.4 kW,260 r/min)。
从此在船舶领域里开始了与蒸汽推进装置的竞争局面。
在此后40多年中,柴油机在自身逐步完善中有了很大发展。
1926年瑞士人Alfred Buechi设计了一台废气涡轮增压柴油机,当时由于增压器制造水平的限制,此项技术未能迅速推广。
但总的来看在与蒸汽推进装置竞争中无突破性进展,在船舶使用中,蒸汽推进装置仍占据领先地位。
从第二次世界大战到50年代中后期,由于社会生产力的迅速发展,对船舶推进装置提出了新的要求。
柴油机在此期间完成了大缸径、焊接结构、废气涡轮增压以及使用劣质燃油等四项重大技术成果,并逐步发展了船用低速柴油机系列。
此期间在国外大致有八种船用低速柴油机型号(由八大船用柴油机制造厂生产)。
1892年,德国工程师鲁道夫·迪泰斯(Rudolf Diesel)发明了柴油机,这项发明彻底改变了船舶动力的格局。
柴油机比蒸汽机更加高效、节能,而且重量轻、维护成本低,成为船用动力的理想选择。
1903年,丹麦造船商Jorgen Skou将首台船用柴油机安装在一艘船上进行试航。
这一成功实验标志着船用柴油机正式进入实际应用阶段。
随后,船用柴油机在世界各地的船舶上得到广泛应用。
20世纪初,大型轮船开始使用柴油机作为主要动力系统,取代了蒸汽机。
柴油机具有高功率输出、低排放和低燃料消耗的特点,大大提高了船舶的速度和效率。
这也为航行更远距离、更长时间的航海旅程提供了可能。
1920年代至1940年代,船用柴油机的技术不断发展。
涡轮增压技术的引入使得柴油机的功率进一步提升,大型远洋船舶也开始使用柴油机作为主要动力。
在第二次世界大战期间,柴油机在军事船舶中的应用更加广泛,为战争胜利做出了巨大贡献。
20世纪50年代,船用柴油机的技术水平得到了进一步提升。
高压共轨燃油系统的应用使得柴油机的燃烧更加完全,减少了排放物的产生。
而且,随着航海贸易的增加,需要更快速度和更大功率船舶的需求也在不断增加,这促使船用柴油机的发展进一步加快。
21世纪以来,船用柴油机的研发主要集中在提高燃油效率和减少排放。
低硫燃料和先进的排放控制技术的应用,使得柴油机在环保方面取得了显著的改进。
此外,随着舰船规模的增大和电力驱动技术的发展,柴油发电机组被广泛应用于船舶的辅助动力系统中。
总的来说,船用柴油机的百年发展经历了从实验阶段到实际应用、从高效节能到环保减排的逐步提升过程。
它为船舶提供了可靠的动力支持,推动了航海业的发展,成为现代航行的重要基础设施。
随着技术的不断创新和应用,相信未来船用柴油机将继续适应航海发展的需求并取得更大突破。
船用柴油机百年发展简史引自霹雳贝贝一.柴油机的诞生自从18世纪末瓦特改良蒸汽机以来,蒸汽机成为推动世界发展的动力。
1805年,富尔顿发明了实用的蒸汽机船,从此以后很多船舶开始用上了蒸汽机。
不过早期的蒸汽机工作压力很低,结构极其笨重,效率不到5%。
19世纪初,改进蒸汽机,提高热效率就成为许多科学家和工程师毕生追求的目标。
法国人萨迪.卡诺(Sadi Carnot,1796-1832)就是其中杰出的代表。
卡诺认为,要想改进热机,只有从理论上找出依据。
因此他从热力学理论的高度着手研究热机效率,提出了著名的“卡诺循环”。
图1.1 热力学大师萨迪.卡诺图1.2 “卡诺循环”P-V(压力-体积)图“卡诺循环”是一个理想的过程,分四个阶段。
1-2,可逆等温膨胀过程。
2-3,等熵膨胀过程。
3-4,可逆等温压缩过程:4-1,等熵压缩过程。
工质经过这四个过程循环后,吸收能量,对外做功,随后又回到原来的状态。
卡诺循环只是一个理想状态的热机,现实中没有任何热机的效率可以达到卡诺热机的效率,但它却为分析热机效率提供了基础的方法。
从卡诺循环的分析可以看出,增大工质循环的初始温度与循环终了温度之间的差值,是提高热机效率最为简便的途径。
迄今为止,热机效率所有重大的提升和改进都是在这个准则指导下进行的。
有了理论指导后,蒸汽机功率和效率都得以提高,这种提高主要取决于蒸汽参数的提高。
初期蒸汽机的蒸汽压力仅为0.11~0.13兆帕(一标准大气压=0.101325兆帕,仅相当于大气压)。
19世纪初蒸汽压力达到0.35~0.7兆帕,到1840年,最好的凝汽式蒸汽机总效率已经能达到8%。
随着蒸汽参数和功率的提高,蒸汽已不可能只在一个汽缸中膨胀,必须在相连的汽缸中继续膨胀,于是出现了多级膨胀的蒸汽机。
由于蒸汽机受到润滑油闪点的限制,所用蒸汽的最高温度一般都不超过400℃。
机车,轮船等移动式蒸汽机的工作温度还要略低一些,多数不高于350℃。
考虑到膨胀的可能性和结构的经济性,常用蒸汽压力在2.5兆帕以下。
由于蒸汽参数受到限制,从而也限制了蒸汽机功率和效率的进一步提高。
为了避免蒸汽机粗大笨重、结构复杂、难以小型化的缺点,欧洲的发明家们纷纷开始研究新型热机。
德国工程师奥托(N.A Otto 1832~1891)通过效仿卡诺循环的研究方法,提出了“奥托循环”,即定容加热循环原理。
“奥托循环”的基本工作原理为,将可燃气体在气缸中压缩,再点燃压缩可燃气体,产生很强的推力,从而提高热效率和输出功率。
奥托创建的内燃机工作原理一直在现代汽车发动机(汽油机)上沿用至今。
1876奥托的第一台内燃机为单缸卧式,功率3.2千瓦(4.4马力),四冲程,转速为156转/分,压缩比为2.66,热效率达到14%,大大超过了蒸汽机。
不过当时石油工业还处于襁褓时期,更谈不上汽油(第一台汽油机还要等到1883年才问世),因此这台发动机采用的燃料是煤气。
由于煤气存储不便,存在安全性较差的缺点。
同时由于奥托的内燃机采用的是点燃方式,当时完善的电点火装置还没有发明,点火装置可靠性也不佳。
图1.3 内燃机的发明人-奥托一名德国裔的法国工程师决定改进内燃机,他就是鲁道夫.狄塞尔(Rudolf Diesel,1858-1913)。
狄塞尔1856年出生于法国巴黎,父母是德国移民。
1870年普发战争爆发后,他移居到德国奥格斯堡的叔叔家,在那里他就读职业学校。
1875年,他进入慕尼黑科技大学学习,5年后以第一名的成绩毕业并返回巴黎从事制冷专业。
在工作中,他深感蒸汽机的效率低下,于是萌发了设计新型发动机的念头。
1890年他回到柏林,不久后他建造了一台以氨气为动力的发动机并进行研究,但不幸的是,发动机的爆炸差点要了他的命。
出院后他继续研究工作,并在1893年发表了著名的论文《Theory and Construction of a Rational Heat-engine to Replace the Steam Engine and Combustion Engines Known Today》(《取代现有蒸气发动机和内燃发动机的合理的热发动机理论和设计》),在论文中他提出了定压加热循环原理(即“狄塞尔”循环),并申请了专利。
图1.4 柴油机的发明人鲁道夫.狄塞尔为了实现他的想法,他找到德国奥格斯堡机器制造厂,也就是今天大名鼎鼎的曼恩(M.A.N)公司的前身。
1897年,他成功制造了一台能安全运转的热机。
在奥格斯堡他亲自启动了发动机,那一瞬间,热机领域一次新的科技革命诞生了。
虽然这台单缸引擎的功率仅为14瓦,但效率已经远远超过当时的蒸汽机和已经发明的奥托式内燃机,达到了前所未有的26%。
现在,这台机器的复制品(原件已经不幸在二战中损毁)被收藏在慕尼黑德意志科技博物馆里,狄赛尔也永远被人们铭记。
今天英文的柴油机一词“Diesel Engine”就是以他的姓氏来命名的。
不过当时柴油机并没有使用柴油,使用的是植物油。
实际上,“Diesel Engine”更准确的中文翻译应该是“压燃式发动机”,不过“柴油机”的名称已经深入人心,也不必苛求了。
图1.5 世界上第一台柴油机狄塞尔柴油机为单缸四冲程柴油机,虽然柴油机经过了100多年的发展,但其基本原理都是基于狄塞尔提出的定压膨胀原理。
柴油机主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、喷油嘴等部件组成。
4冲程柴油机的工作循环经历进气、压缩、做功和排气四个冲程。
柴油机在进气冲程吸人的是纯空气,在压缩冲程接近结束时,由喷油泵将高压柴油通过喷油器以雾状喷人气缸,在短时间内与压缩后的高温、高压空气混合,形成可燃混合气。
混合气温度大大超过柴油的自燃点,柴油喷人气缸后,在很短的时间内即自行着火燃烧,燃气压力急剧上升,温度急剧升高,在高压气体推动下,活塞向下运动并带动曲轴旋转作功。
废气则经排气门、排气管等处排人大气。
图1.6 四冲程柴油机的工作原理四冲柴油机在一个工作循环中,只有一个冲程做功,其余三个冲程都是为做功冲程创造条件的辅助行程。
因此,单缸发动机工作不平稳,需要通过飞轮等保证其圆周运动。
现代柴油机大多采用多缸结构,在多缸发动机中,所有气缸的做功行程并不同时进行,而尽可能有一个均匀的做功间隔。
例如六缸发动机,在完成一个工作循环中,曲轴旋转两周即720度,曲轴转角每隔120度就有一个气缸做功。
因而多缸发动机曲轴运转均匀,工作平稳,并可获得足够大的功率。
虽然柴油和汽油同为内燃机燃料,但柴油属于石油分馏中较重的馏分,馏出温度高,粘度比汽油大,不易蒸发,然而其自燃点却低于汽油,故柴油机内可燃混合气的形成和燃烧方式与汽油机不同。
柴油机汽油机基本原理定压加热循环定容加热循环燃料混合方式柴油直接喷入汽缸,在汽缸内实现油气混合向汽缸喷入已经混合好的汽油、空气混合;一般使用化油器(现代汽油机使用电子喷射方式)产生混合气体点火方式压燃、依靠汽缸的高温、高压使用柴油自燃点燃方式,一般使用电火花塞发火压缩比最高可达20以上一般为10以内柴油机和汽油机的差异汽油机与柴油机比较各有特点;汽油机转速高,质量小,噪音小,起动容易,制造成本低,多用于汽车等小功率的场合;柴油机压缩比大,热效率高,输出功率大,经济性能和排放性能都比汽油机好。
一般来说,柴油机的气缸数越多、缸径越大、活塞行程越长、汽缸压力越大,输出功率也就越大。
当今,柴油机在重型汽车、重型机械、火车和船舶推进、电站等方面均有广泛应用。
二.柴油机应用于船舶推进狄塞尔本想将柴油机用于汽车,但是直到他去世,这个梦想也没有实现。
不过随着石油的开发,柴油却率先在船舶推进中得到应用。
1903年,俄国的“万达尔” 号(Vandal)油轮和法国的“佩迪特.皮埃尔” 号(Petite-Pierre)成为最早装备柴油机的船舶,她们几乎同时建成服役,至于谁更早一些,不同的资料有不同的看法。
“万达尔”号由卡尔.哈格林(Karl Hagelin)为俄国的石油巨头-诺贝尔兄弟公司(Branobel)设计(该公司是诺贝尔家族在俄国投资的石油公司,伟大的发明家阿尔弗雷德.诺贝尔就是出自该家族)。
哈格林十分具有远见,他设计了一艘内河油轮,这艘船可以将里海的石油从伏尔加河下游经内陆河道直接运到圣彼得堡或芬兰,距离超过1800英里!以前这条路线上主要是通过内河驳船进行运输,采用蒸汽拖船拖曳,长距离的经济性不是很好。
哈格林觉得新兴的柴油机可以用来一试。
他考虑到内河船舶操作的灵活性,调速和倒车等因素,决定采用柴油机电力驱动方式。
他聘请了船舶设计师约翰尼.约翰逊(Johny Johnson)进行整体设计,并由索莫夫船厂(Sormovo shipyard)建造。
“万达尔”号吨位为800吨,长74.5米,宽9.55米,吃水2.4米,船上采用3台瑞典柴油机公司(Swedish Diesel)和ASEA公司合作生产的柴油机,缸径290毫米,行程为430毫米,转速240转/分,单台输出功率120马力。
该船的柴油机和发电机放在船的中部,推进电机在船尾部,可直接驱动三个螺旋桨,航速可达8.3节。
图2.1 “万达尔”号次年,诺贝尔兄弟公司又投资建造了一艘更大油船“萨玛特” 号(Sarmat)。
这艘船排水量1,150吨,载重750吨。
她采用了2台路德维格.诺贝尔(Ludwig Nobel)公司的180马力柴油机(缸径320毫米,行程为420毫米)。
她摒弃了电力传动,由柴油机直接驱动螺旋桨,籍此降低了15%的传动损失,航速达8.6节。
由于俄罗斯北方寒冷,河流封冻,两艘油船仅在夏天使用,“万达尔”号运行了10年时间,而“萨玛特”号则一直使用到1923年。
法国的“佩迪特.皮埃尔”号则是一艘柴油机动力平底驳船,该船装一台25马力的柴油机,1903年9月,她开始在马尔纳-里昂的运河上开行。
柴油机的发明人狄塞尔还曾受邀上船参观过,并签名留念。
图2.2 “佩迪特.皮埃尔”号的照片,上有狄塞尔签名第一艘柴油机动力军舰是1904年法国建造的“埃吉瑞特” 号(Aigrette)潜艇,同型艇共两艘。
该艇水面排水量202吨,水下排水量222吨,长/宽/吃水分别为41.3/3.0/2.8米,武器为两具450毫米鱼雷发射管,船员16人。
她装有一台4缸4冲程柴油机。
潜艇水上航行时采用柴油机直接推进螺旋桨,并为蓄电池充电。
水下航行切换到蓄电池-电机,水上航速9节,水下航速7.1节,续航力500海里/5节,水下为45海里/4节。
与原先潜艇上普遍使用的汽油机相比,柴油机在发火时不需要复杂的点火装置,无汽油挥发爆燃的危险,产生的废气中有毒气体相对较少,具有热效率高、安全可靠等优点。
随后,英国也开始装备柴油机动力的D1级潜艇,柴油机逐渐成为常规潜艇的标准动力配置,直至今日。
图2.3 英国D1型潜艇模型三.柴油机迈向远洋早期柴油机主要应用于内河船舶和近岸潜艇,在经历了最初的发展阶段后,柴油机技术日益成熟,单机功率和可靠性都有大幅提高,为柴油机航向大海和远洋创造了基础。