船舶柴油機
關注創建者：HMS Dragon/D35 創建時間：2023-03-21
船舶柴油機的視頻教程
Altair Simlab教程：柴油機排氣添加劑在密閉罐內的熔化
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船舶柴油機的實例教程
一看我的標題估計就有小伙伴們很不屑的說："人家美國的航母是核動力的，只有我國這樣技術不行的航母才會用汽輪機"。在這里我要告訴你，其實核動力的航母還是用的汽輪機，只是燒鍋爐的熱源不同而已。核發出的熱量是無法直接驅動機械的，只能通過燒鍋爐，產生蒸汽來驅動汽輪機轉化為機械能。（下圖為典型的核動力裝置原理圖，其中的 “steam turbine”就是汽輪機）
核動力裝置原理圖
美軍核動力航母
我們印象中的船舶幾乎都是用的柴油機作為主機。很多軍艦也是用的柴油機（有伙伴說到燃氣輪機，這篇暫時不講），既然那么多船舶選擇柴油機，為什么航母還去選擇汽輪機做動力呢？
船舶主機（柴油機）
關于這個問題我們還是先從各自的優缺點開始分析。
柴油機屬于典型的內燃機，相比較于汽輪機它具有以下優缺點。
大型船舶主機（柴油機）有幾層樓高
優點：
1、 經濟性較高，因為它熱效率高，所以燃油消耗率比蒸汽輪機低。這一優點能使柴油機船的續航力大大提高；也就意味著一定續航力下所需燃油貯備量較少，能節省寶貴空間。
2、 單位功率的重量輕，柴油機動力裝置中除主機和傳動機組外，不需要主鍋爐、燃燒器以及工質輸送管道等輔助機械設備，所以布置簡單，因此單位功率的重量輕。
3、 具有良好的機動性，備車時間短，操作簡單，啟停方便，正倒車迅速，一般正常啟動到全負荷只需10～30min，緊急時需3～10min。柴油機裝置停車只需2～5min，主機本身停機只需幾秒鐘即可。
4、傳動效率高，大型低速柴油機轉速低（能低至每分鐘100轉左右），能直接驅動螺旋槳，減少了減速齒輪箱，傳動效率高，可靠性好。
展開 圖為輕質柴油發動機
而對使用輕質柴油的卡車和部分家用汽車來說，因為本身對加速性能沒有多少需求，輕質柴油發動機相比汽油發動機結構簡單、可靠性高、油耗低等優勢就凸顯出來了。另外，柴油機也會積碳，但柴油機對積碳的不良反應不是很敏感，特別是重型柴油機，歧管那么粗，積碳的影響完全就是蚊子腿。
4
船舶與重油
重油就是石油該蒸的都蒸差不多了，最后剩下來的粘稠物，密度高、熱值高、一小瓶能燒個把小時那種，氧氣不足的話更是黑煙滾滾（不完全燃燒產生的碳單粒）。
圖為蒸汽輪機
這種油在以前根本沒法在內燃機上使用，因為沒法噴射，所以都是直接在充氧點著，然后燒鍋爐，推動蒸汽輪機作為動力?，F在技術更成熟，這些重油可以用在商船的大型二沖程柴油機上，最高轉速也就一百轉出頭，因為轉速越低效率越高，所以比汽車上的用的主機效率都要高。
最最重要的是，重油非常便宜，要知道船舶的油耗按噸計算的。但是燒重油發動機的變速性能差，所以船舶在進港時還得使用柴油發動機，便于應對頻繁加減速及變道。
展開 圖為輕質柴油發動機
而對使用輕質柴油的卡車和部分家用汽車來說，因為本身對加速性能沒有多少需求，輕質柴油發動機相比汽油發動機結構簡單、可靠性高、油耗低等優勢就凸顯出來了。另外，柴油機也會積碳，但柴油機對積碳的不良反應不是很敏感，特別是重型柴油機，歧管那么粗，積碳的影響完全就是蚊子腿。
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船舶與重油
重油就是石油該蒸的都蒸差不多了，最后剩下來的粘稠物，密度高、熱值高、一小瓶能燒個把小時那種，氧氣不足的話更是黑煙滾滾（不完全燃燒產生的碳單粒）。
圖為蒸汽輪機
這種油在以前根本沒法在內燃機上使用，因為沒法噴射，所以都是直接在充氧點著，然后燒鍋爐，推動蒸汽輪機作為動力?，F在技術更成熟，這些重油可以用在商船的大型二沖程柴油機上，最高轉速也就一百轉出頭，因為轉速越低效率越高，所以比汽車上的用的主機效率都要高。
最最重要的是，重油非常便宜，要知道船舶的油耗按噸計算的。但是燒重油發動機的變速性能差，所以船舶在進港時還得使用柴油發動機，便于應對頻繁加減速及變道。
展開 新公司成立后，其低速柴油機設計和制造必將進一步靠向中國。目前中國制造船用低速柴油機的企業有：滬東重機有限公司、上海中船三井造船柴油機有限公司、中船動力有限公司；大連船用柴油機有限公司、宜昌船舶柴油機有限公司、青島海西船舶柴油機有限公司、珠海玉柴船舶動力股份有限公司。這么多大型低速柴油機制造企業就給為柴油機配套的船用大鍛件生產廠提供了發展機遇。另一方面，世界兩大低速柴油機設計公司在柴油機零部件方面也加大了與國內船用鍛件制造廠的直接聯系，并意欲與國內船用大鍛件生產廠家進行合作。作為造船強國的日本和韓國，其各大船廠和主機廠為降低成本，也在不斷加大與中國船用鍛件廠的聯系，希望中國的船用鍛件廠在滿足其交貨期的前提下，能夠供應價廉物美的船用大型鍛件。
日本、韓國造船廠和主機廠對船用大型鍛件的需求量仍然很大，由于受匯率變動的影響及生產率水平、管理水平、生產工藝的差異，使國內船用鍛件的價格略高于國際市場價格。加上交貨期的日益縮短，這些無疑加大了國內船用鍛件廠承接訂單的難度，這也是目前國內生產船用大鍛件的廠家對韓、日近幾年出口量不太大的原因。隨著前幾年國內船用鍛造廠對技術改造力度的加大，生產成本的大幅下降，通過生產出優質的船用大鍛件，必然將會吸引更多的國內外客戶。隨著中國造船和船用柴油機制造水平的逐漸提高，船用大型鍛件的市場前景將相當可觀。
船用大鍛件種類
主要有兩大類：柴油機大鍛件和船體大鍛件。由于船用大鍛件生產周期長、技術要求高、質量要求嚴格，所以必須具有高的技術水平和生產設備，才能保證產品質量。
柴油機大鍛件
⑴曲軸：材料S34MnV(正火+高回)或34CrNiMo6(調質)(圖1)。
圖1 曲軸
⑵連桿：材料20#鋼或S30Mn(正火+高回)(圖2)。
展開 柴油機使用的燃料是柴油，由于柴油比汽油粘度大，蒸發性差，所以在柴油機工作時，必須采用高壓噴射的方法在壓縮行程活塞接近上止點時，將柴油以霧狀噴入燃燒寶，直接在氣缸內部形成可燃混合氣，并借助氣缸內空氣的高溫自行發火燃燒。
柴油機燃油系統同時要完成柴油供給和空氣供給以及可燃混合氣的形成、燃燒和廢氣的排出任務。
要求
根據可燃混合氣形成特點
燃料與空氣的混合是在氣缸內進行的。柴油蒸發性和流動性都比汽油差，不能在氣缸外部形成混合氣。接近壓縮行程終點時，把柴油噴入氣缸，受熱、蒸發、擴散，與空氣混合。混合氣形成的時間很短(15~35 °CA)，燃燒室各處混合氣成分不均勻，且隨時間變化。柴油粘度大，不易揮發，必須用高壓以霧狀噴入。
可燃混合氣的形成和燃燒過程是同時、連續重疊進行的，即邊噴射、邊混合、邊燃燒(擴散燃燒)。必須要有足夠的空氣和柴油混合:α=1.2~2.2。理論空燃比14.5。進氣道、燃燒室、燃油系統要相互匹配。噴油提前角:是指從噴油器噴油開始，到活塞運行至上始點時曲軸轉過的角度。
根據噴油提前角
柴油噴入氣缸后，要經過一定時間的物理化學過程后才能著火燃燒。要在上止點附近著火，就要在上止點之前噴油。氣缸內柴油著火前的物理化學過程準備時間基本不變，但轉速越高，同樣時間所占曲軸轉角就越大。所以，噴油提前角應隨發動機轉速增高而加大。
自動調速
柴油機高壓供油系統中，只能控制噴入氣缸的油量，但油量控制裝置與發動機負荷沒有直接聯系(汽油機用節氣門控制進入缸內的空氣量)。負荷增加時，如果每循環油量不變，則發動機轉速降低，甚至熄火;負荷減小時，若油量不變，則發動機轉速增大，甚至可能超速。發動機轉速不穩，隨負荷而變。需要設置自動調速裝置，使之根據負荷變化，自動調整噴油泵循環供油量，以使柴油機穩定轉速運行。
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基于圖卷積網絡的非均衡數據船舶柴油機故障診斷[J]. 中國艦船研究, 2022, 17(5): 289–300 doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02859
[7] 張桂勇, 王雙強, 孫哲, 等. 船舶與海洋工程流固耦合數值方法研究進展[J].
2021年，中國船舶集團有限公司第七一一研究所研制的船用碳捕集與封存（CCS）脫碳系統由吸收塔、再生塔、壓縮液化單元、吸收劑供給存儲單元、廢水處理單元以及控制單元等組成，可對船舶柴油機尾氣產生的CO2進行高效吸收和存儲，實現了船舶脫硫脫碳的一體化處理。
中國的發動機領域出了條世界級大新聞！
“今天的科技創新成果，既屬于濰柴的，也屬于中國內燃機行業，更屬于全球內燃機行業。”2020年9月16日，濰柴集團董事長譚旭光在致辭中表示，濰柴動力在山東濟南發布其首款熱效率突破50%的商業化柴油機。
在此次發布會上，國際權威內燃機檢測機構德國TÜV、中國內燃機國家檢測機構中國汽車技術研究中心，同時將熱效率達到50.26%的認證證書頒發給濰柴動力
寫在前面
為什么汽車燒汽油、卡車燒柴油、飛機燒煤油
寫在前面
為什么汽車燒汽油、卡車燒柴油、飛機燒煤油
蓋世汽車訊 據外媒報道，康明斯（Cummins Inc.）宣布批準其全系列柴油發電機組在備用應用中使用石蠟燃料 (EN15940)，包括加氫處理植物油 (HVO) 。這一聲明是康明斯總體承諾的一部分，該公司致力于開發創新解決方案，以實現脫碳，并積極推進該公司當前技術，以實現行業領先的排放水平。
（圖片來源：康明斯
來源：互聯網 作者：羅楚江 滕憲斌 楊期江
關鍵字：船舶分油機 虛擬現實技術 仿真
本文針對目前在實船上廣泛使用的Alfa Laval S系列分油機的EPC-50控制系統，設計了船用分油機的三維視景仿真系統。
船舶分油機是船舶動力系統不可或缺的重要設備之一，其作用是對船舶主機和輔機等設備的燃油和滑油進行分離凈化，其仿真系統的研發有助于輪機模擬器的發展
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2021年9月，南極熊獲悉，大型3D打印系統的領先供應商Massivit 3D（特拉維夫證券交易所：MSVT）于9月28日-30日在美國佛羅里達州舉辦的IBEX 2021展會上展示最新的增材制造技術，標志著向船舶制造市場的擴張。
Massivit 3D將在現場展示Massivit 5000，這是最近推出的服務于船舶、汽車和鐵路制造商的大規模生產設備。以及即將推出的Massivit
柴油機使用的燃料是柴油，由于柴油比汽油粘度大，蒸發性差，所以在柴油機工作時，必須采用高壓噴射的方法在壓縮行程活塞接近上止點時，將柴油以霧狀噴入燃燒寶，直接在氣缸內部形成可燃混合氣，并借助氣缸內空氣的高溫自行發火燃燒。
柴油機燃油系統同時要完成柴油供給和空氣供給以及可燃混合氣的形成、燃燒和廢氣的排出任務。
要求
根據可燃混合氣形成特點
燃料與空氣的混合是在氣缸內進行的。柴油蒸發性和流動性都比汽油差
