船舶中低速大功率柴油机现状及发展

第 &$ 卷增刊 ! &’ ’ $ 年 ! ! 月 文章编号：!’’( % )(*&（&’’$） +’ % ’’&! % ’$
铁道机车车辆 6.895.V 9TAT1T78N; 4 A.6
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!"!"! 低速柴油机 随着世界造船重心转向日本和韩国，近年来日、 韩两国的低速柴油机产量已超过世界产量的 & / $，其 中韩国低速柴油机产量为 ! 千万马力 / 年，并呈进一步 上升的趋势。从产品市场占有率来看，在以低速柴油 机为推进动力的 &’’’ 0 以上的船舶上， 1.2 % 345 公 司和 5.67+89. % +,9:;6 公司的低速柴油机产品占世 界份额的 "’ < 以上，缸径 &#’ = "#’ >>，功率 ! #’’ = #?(’’ @5。日本三菱重工（ ,;A）的份额近 !’ < ，但 主要装备在本国船舶上。 近年来，1.2 % 345 公司通过向日本、韩国、中 国的柴油机生产厂转让生产许可证，得到了迅速发展。 &’’! 年至 &’’* 年，该公司已生产的或已订货的低速柴 油机已达到 ! ’(’ 台，其中日本制造的占 ** < ，韩国 占 *$ < ，中国占 !$ < 。表 ! 列出了国外几种先进的二柴油机 在各类内河航运船舶、近海航运船舶、工程船舶 及舰船上，基本采用中速柴油机及中高速柴油机作为 主动 力。国 外 中 速 柴 油 机 生 产 厂 家 有 5.67+89. % +,9:;6、 1.I、 1.2 % 345、 +;17、 JKL0M 151、 17,、洋马、大发等公司。表 & 列出国外几种高性能 中速大功率柴油机的基本参数。
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国外中低速大缸径柴油机现状与发展趋势 国外现状
国外几种高性能中速大功率柴油机的基本参数
缸径 行程 转速 单缸功 ・ / >> / >> / B >CD % ! 率 / @5 &#’ $&’ $!? $$’ $$’ *(’ *!’ *(’ !’’’ !!?’ !’?’ !’’’ )?’ )?’ #’’ $"" *’" *’* *?’ ?)& ??# *(’ 平均有 效压力 / 1EF &-(& &-*# = $-’ &-&) &-## &-)’ &-)’ &-*" !"-) &!-’ !"-’ !(’ 爆发 燃油消耗率 压力 %! ・ /（ G @5 H） / 1EF &’-’ &$-’ !#-’ !(" !"? !(’ !"’ !(*
国外几种先进的二冲程低速柴油机的基本参数
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冯明志（!"#$ % ）男，山东栖霞人，研究员（收稿日期：&’’$ % ’" % !"）
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铁道机车车辆— — —第十三届全国大功率柴油机学术年会论文集
第 !% 卷
! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 标、 高可靠性、 低油耗、 低排放是其发展的主要趋势。目 前， 国外大功率中速机的平均有效压力已达 !"# $ %"& 爆发压力达 *+ $ !% ’()， 喷油压力高达 *,& ’()， 燃 ’()， 油消耗率则降至 *-* $ *,& . / 01 ・ （ 。 2 见表 !） 中速柴油机的最新发展特点是模块化、 人性化、 经 济、 环保， 其科技创新的发展趋势是智能化。这方面的 发展， 欧洲 ’34 561 和 13789:;3 < 9=;>?7 公司走在 全球的最前沿， 尤其是 ’34 561 公司更以第二代模块 化产品在中速柴油机发展中领先一筹。这两家公司目 前正致力于智能化技术的开发。同时， 由于 ’34 561 和 13789:;3 < 9=;>?7 公司在柴油机设计方面的领先 地位， 国际海事组织专门拨出资金资助其从事环保技术 的先期研究， 这一举措， 无疑更加大其在世界上的领先 地位。 ! 国内船舶中低速大缸径柴油机现状与差距 !"# 低速柴油机 自 *@A, 年我国自行研制出船用低速柴油机以来， 我国已先后自行研制出 %&&、 #%&、 A,&、 +&&、 -A&、 -+& BB 及 -,& BB 等 - 种缸径系列的大功率低速柴油机 （单机 功率 ,&@ $ ,,!# 01） ， 开始了国产柴油机中国造的局面， 摆脱了万吨级船舶主机完全依赖进口的状况， 并形成了 上海沪东造船厂、 大连船用柴 一支以上海 -** 研究所、 油机厂、 上海船厂、 宜昌船舶柴油机厂为代表的具有大 功率柴油机设计、 科研、 生产综合性实力的造机技术力 量骨干队伍， 初步奠定了我国低速柴油机制造业的工业 基础。 为了适应国内外船东和船舶建 !& 世纪 -& 年代末， 造的需求， 我国先后于 *@-@ 年从瑞士 9CDEFG 公司， *@,& 年从丹麦 ’34 < 561 公司引进了低速柴油机许可证制 造技术， 实现了所制造机型与世界当代最新技术水平同 步； 形成了为低速柴油机配套的增压器、 喷油泵、 喷油 器、 传动齿轮、 减震器、 辅助鼓风机、 空冷器、 活塞头、 随 机工具、 盘车装置、 高压油管、 膨胀接头、 液压撑杆等国 内专业化配套生产的格局， 使引进低速柴油机的国产化 先后开发生产了 - 代几十种不同 率达到 +& H $ ,# H ， 缸径的低速柴油机。 由于国际、 国内市场需求 自 !& 世纪 @& 年代以来， 的变化和产品的激烈竞争， 我国低速柴油机已完全由 ’34 < 561 的 ’I / ’I < I 和 13789:;3 < 9=;>?7 的 而且大部分为出口船舶推进动力配 783 系列所取代， 套。而且有些新机型， 如大连船用柴油机厂的 ’34 < 沪 东 重 机 股 份 有 限 公 司 的 ’34 < 561 -9+&’I < I、 -9,&’I 和 宜 昌 船 舶 柴 油 机 厂 的 561 +J,&’I < I、 9=;>?7 78 < KDFLA,8 < 5 智能型船用低速大功率柴油机 等， 均代表了当代国际先进水平， 并填补了国内空白， 无 论在国内还是在国际市场上都具有很强的竞争力。尤 其是其中有些首制机在我国成功制造， 技术难度大， 质 量要求高， 说明我国低速机的生产已达到很高的水平， 而且已有能力生产缸径 @& MB 以下低速船用大功率柴 油机。 中国船用柴油机制造 *@,* 年 $ !&&* 年的 !& 年间， （计 A+,"* 万 01） ， 国产柴 厂共生产 *,A* 台船用柴油机 油机装船率达 +- H （按功率） 。中国船舶工业经济研究 中心权威人士对中国十大船用柴油机制造厂的装船数 量经过 统 计 后 认 为： 沪东重机股份有限公司比例为 大连船用柴油机厂为 %&"* H 、 宜昌船舶柴油机 A&"+ H 、 三家企业的产量达到总产量的 ,,"@ H 。 厂为 ,"! H ， 每年沪东重机股份有限公司产 !&&* 年 $ !&&! 年， 量约为 -A 万马力， 大连船用柴油机厂约为 %& 万马力， 宜昌船舶柴油机厂约为 *& 万马力。 由于新造船舶的趋势正在向大型化、 自动化方向发 展， 而且我国目前生产的低速机均为引进技术， 因此我 国船舶低速柴油机与国外的差距主要表现进一步提高 单机功率， 采用高压共轨燃油喷射系统、 智能化电子控 制系统， 进一步提高低速柴油机的可靠性， 改善低负荷 提高安全保护控制性 性能， 降低油耗， 控制 4NL 排放， 能等方面的研究。 !"! 中速柴油机 我国大功率中速柴油机经历了引进、 自行研制、 再 引进国产化、 消化吸收和提高的过程。上世纪 A& $ +& 年代引进前苏联部分机型， 在此基础上开发研制了我国 中速柴油机， 自行研制的中速机缸径系列有 *A&、 *+&、 *-&、 *,&、 !@&、 !*&、 !%&、 !#&、 !,&、 %&&、 %@& BB。这些机型 的技术指标与当代国外先进的机型相比有较大的差距。 我国目前生产的中速机机型中， 引进的品种很多， 而且大多数气缸直径为 !&& $ %&& BB 左右。在引进的 机型中， 上 世 纪 @& 年 代 后 期 以 来 新 引 进 的 如 OJ!&、 ;*+ / !#、 ;!* / %*、 ;!- / %,、 (3+ 等机型与国外产品的差距 在逐步缩小外， 大部分引进产品已逐步趋于老化， 市场 竞争力逐步缩小。我国中速柴油机的厂家有陕西柴油 机厂、 镇江船用柴油机厂、 安庆船用柴油机厂、 重庆长江 柴油机厂、 新中动力机厂、 沪东重机股份有限公司等， 主 单机功率 *#- $ @@&& 01， 转速 要生产缸径 *+A $ #&& BB， A&& $ *#&& G / BPQ 的中速柴油机。 虽然通过引进中速柴油机， 进行国产化、 关键技术 消化吸收、 不断引进国外较新机型等， 缩小了与国外的 差距。但与国外中速柴油机相比， 我国中速机仍存在着 缸径分布密集， 功率分布范围狭小， 大功率柴油机较少， 且功能单一， 尤其是在可靠性、 高增压技术、 4NL 排放控 制、 电控共轨燃油喷射等技术方面， 还存在很大差距。 $ 我国船舶中低速大缸径柴油机的发展建议 由于我国船舶柴油机与国外先进水平存在很大差