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海洋衛(wèi)士壓載水

711所五大舉措確保柴油機更得力

2013-05-27 08:24:12
來源:中國船舶報 編輯: 國際船舶網 我有話要說

“性能優(yōu)化是確保柴油機充滿青春活力的關鍵。”在日前舉行的一次柴油機技術研討活動中,我國柴油機專家、中國船舶重工集團公司第711研究所研究員莊保怡指出,在柴油機可靠性得到保證的前提下,降低燃油消耗及排放水平正成為柴油機領域日漸受到重視的課題,而這些性能的優(yōu)化可以通過一些具體措施來實現(xiàn)。

莊保怡表示,這些措施可分為5個方面:

一是優(yōu)化增壓系統(tǒng),提高增壓壓力。增壓技術的出現(xiàn)是柴油機研發(fā)史上的一個里程碑,該項技術的發(fā)展,大幅提高了柴油機功率,降低了排放水平,增強了其經濟性。目前,增壓器綜合效率提高后,可以通過以下3種不同的途徑改善柴油機的性能:其一,在功率不變的情況下,使柴油機的排氣溫度及熱負荷下降;其二,在排氣溫度和熱負荷保持原有水平的狀態(tài)下, 提高了柴油機的功率;其三,增壓器效率提高,能使增壓壓力增強,通過調整氣閥正時,可以使柴油機的油耗下降。

二是優(yōu)化燃油系統(tǒng),提高燃油噴射壓力。目前,在高壓燃油泵的噴射壓力方面,國產柴油機仍然有相當大的提升空間。莊保怡認為,在確保柴油機可靠性基礎上,應通過提高增壓壓力來提升最高爆發(fā)壓力和燃油噴射壓力,以改善柴油機的性能。在提高燃油噴射壓力的同時,必須優(yōu)化噴油正時,優(yōu)化燃油系統(tǒng)中相關部件,如對噴嘴孔的數(shù)量、直徑、噴射角度等進行調整,同時改進燃燒室的形狀,使噴霧與燃燒室形狀匹配以達到最佳燃燒狀態(tài)。

三是推行柴油機智能化電控技術。莊保怡介紹說,這一技術已成為優(yōu)化柴油機性能的主要途徑,也是今后柴油機性能繼續(xù)優(yōu)化的主要方向。現(xiàn)代柴油機智能化電控技術主要包括電控燃油噴射技術、電控增壓技術、電控狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷等。其中,電控燃油噴射技術在最近30年快速發(fā)展,而共軌燃油噴射系統(tǒng)技術是目前柴油機燃油噴射系統(tǒng)技術中最先進的,可以獨立控制燃油噴射壓力和燃油噴射過程,實現(xiàn)噴油量、噴油定時和噴油速率的最佳控制,從而大幅改善柴油機性能。

四是降低摩擦損失,提高機械效率。有關資料表明,摩擦能導致柴油機輸出功率損失15%左右,換句話說,減少摩擦損失有助于提高機械效率,在相同輸出功率下,就可以降低燃油消耗,改善經濟性。在柴油機零部件中,造成摩擦損失最大的當屬活塞組件,其次是主軸承和連桿軸承及氣閥傳動機構,再次是噴油泵、機油泵、水泵及燃油輸送泵,減少摩擦損失可以從這些方面著手。

五是改善低工況性能。莊保怡建議,通過采用雙環(huán)路冷卻系統(tǒng)等技術措施,來改善柴油機低工況性能。采用雙環(huán)路冷卻系統(tǒng)既有助于降低燃油消耗,又能降低排放和減少缸內積碳。同時,在低負荷狀態(tài)下采用專門的加熱系統(tǒng)對海水進行加熱,可以提高通過空冷器的進氣溫度,再加上特定增壓系統(tǒng)的采用,能讓柴油機低負荷性能十分出色。例如,MTU公司就在MTU20V1163 型柴油機上,通過采用相繼增壓系統(tǒng)和在低負荷時對海水進行加熱等技術措施,確保了該型柴油機在3%負荷狀態(tài)下正常運行。

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