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低速柴油機(jī)由于性能優(yōu)良、可靠性好、使用維護(hù)方便、能燃用劣質(zhì)燃油等優(yōu),已成為大型油輪、大型干散貨船、大型集裝箱輪的主要?jiǎng)恿?。新型低速柴油機(jī)在許多方面趨于一致,即結(jié)構(gòu)方面,采用非冷卻式噴油器、可變噴油定時(shí)油泵、長(zhǎng)尺寸連桿、液壓驅(qū)動(dòng)式排氣門、單氣門直流掃氣、定壓增壓、高效渦輪增壓器;性能方面,平均有效壓力不斷提高,增加活塞平均速度,改進(jìn)零部件結(jié)構(gòu),增加強(qiáng)度,保持原有的低燃油消耗水平,使單缸功率不斷增大,使用壽命延長(zhǎng)。電子液壓控制系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的機(jī)械式的凸輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),簡(jiǎn)化柴油機(jī)設(shè)計(jì)、降低成本、優(yōu)化運(yùn)行控制。近年來(lái),其爆發(fā)壓力從8 MPa 上升到16 MPa ,燃油消耗率從208 g/ (kW·h) 下降到155 g/ (kW·h) 左右。
目前世界船用低速柴油機(jī)市場(chǎng)仍被MANB&W、Wartsila - New Sulzer 和日本三菱重工3 大公司壟斷,以生產(chǎn)總功率來(lái)說(shuō),分別約占57 %、33 %和10 %。MAN B&W公司通過(guò)提高氣缸平均有效壓力和活塞平均速度來(lái)提高單缸功率。為使MC 系列柴油機(jī)的NOx 排放量降低,采用提高壓縮比和可導(dǎo)致平穩(wěn)燃燒的噴射系統(tǒng)等措施。為了在減少NOx 排放時(shí)不影響燃油消耗率,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮采用增加噴射壓力、壓縮比、燃燒壓力、船用增壓器效率等措施。MAN B&W 6L60MC 型柴油機(jī)是世界上第1 臺(tái)正式投入使用的“智能化”主機(jī),其燃油噴射和排氣閥控制均通過(guò)電子計(jì)算機(jī)完成,達(dá)到了低油耗、NOx 低排放的目標(biāo)。
Wartsila - New Sulzer 公司通過(guò)重組后,公司在開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)和制造能力方面驟然大增。RTA系列低速柴油機(jī)為該公司20 世紀(jì)80 年代開(kāi)發(fā),至今近20 年來(lái)該公司通過(guò)提高平均有效壓力、增加活塞平均速度,探索達(dá)到取得更大功率的可能性。
通過(guò)增大行程/ 缸徑比,探索提高推進(jìn)效率的方法;通過(guò)提高最大燃燒壓力和可變?nèi)加驼龝r(shí)、排氣正時(shí),挖掘柴油機(jī)熱效率潛力;采用新材料,改進(jìn)零部件的設(shè)計(jì),隨負(fù)荷控制氣缸冷卻水和氣缸潤(rùn)滑油,以求提高零部件的工作可靠性,增加柴油機(jī)的使用壽命;通過(guò)電子控制技術(shù),達(dá)到柴油機(jī)運(yùn)行的智能化。
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