低速發動機的一些新技術及發展動態

2022-11-11 13:06:06 字數 5715 閱讀 7264

第32卷(2010)第5期柴油機

…一一催化還原技術(scr)可降低no 排放98%。該

{資訊動態 ;

】 …,…

情況發生在日本的一台低速固定式發電用發動機上。

較小功率方案

低速發動機的一些新技術及發展動態

成套動力通過優化設計,已達到

通過將二沖程發動機的技術應用於較小功率發

而對減速航行的探索和對轉速更適度的機型的提

動機上,wartsila已擴大其市場,為船東和船廠提倡,使人們不再一味地追求低速發動機的功率。

然而在應用領域,功率密度和功率集中度仍是關注的焦點。除此以外,越來越受到重視的還有效率、可靠性和環境指標。

近期,以天然氣為燃料的大型二沖程推進裝置

因和man

diesel達成的協議成為可能。兩家公司將合作為me—gi發動機研發改進高壓供氣系統。該協議允諾將以一種比燃油更環保的替代燃料為基礎,為深海商船設計新的動力解決方案。

man me—gi發動機為氣體噴射低速柴油機,可根據現有的燃料及其它因素,如市場相對**,發動機執行區域和船主的自身喜好等,燃用任何比

例的油氣混合燃料。不同的應用會需要不同的供氣系統,因此man已與瑞士的公司就氣體壓縮方案有多年的合作,並與cryostar及公司展開合作。與daewoo的合作,使低溫供氣系統的應用成為可能。

daewoo和氣體解決方案

daewoo除了是一家大型造船公司,建造新推進裝置適用的船型,即lng運輸船,貨櫃船和油輪等,其作為技術推動者的形象也日益突出。該公司已掌握高壓供氣系統的相關專利10項,並渴望開發出更環保的船隻。

daewoo稱基於目前的氣體和燃油**,其高壓低溫系統配合me—gi主機有望將特大貨櫃船的年執行費用減少1200萬美元。

man公司的任務則是在哥本哈根將4t50me—x試驗機改建成一台燃用天然氣的4t50me—gi發動

機。為gi設計理念適用於部分船用機型提供全尺寸論證和效能證明。

與重油執行相比,氣體燃料的排放更清潔。硫含量極低或零硫含量意味著so 的形成可以忽略不

計。顆粒排放(pm)也大大減少,如no 和co 。另外,所有典型的降低no 技術都可用於me—gi發動機,除了水乳化技術。在極端情況下,選擇性

供新型直接驅動、低速推進方案和rt-lfex40共軌設計一推出,便遭遇了全球金融危機,但專案的基本理念是正確的。全球約30%的二沖程發動機船隻功率輸出在正好對應新的350 mm及400 mm缸徑機型。

另外,涉及到的功率範圍和推進裝置型號對一

些活躍且具有廣闊前景的市場,尤其是中國運輸和造船市場及亞洲其他市場有顯著影響。例如近期中國的一家船廠與wartsila發動機許可生產廠宜昌船舶柴油機****(ymd)簽署了首單rt—lfex35發動機的購買合同。5臺6缸機將用於17000dwt化

學品船。ymd計畫將在2011年8月交付首颱發動

機。wartsila有選擇性的合作理念在缸徑發動機的開發專案上得到體現,該專案是與日本和ymd公司合作開發的和ymd針對中國市場研發

小缸徑二沖程發動機的合作對該專案有特別的影

響。一直致力於推出新型機械控制式發動機,如推出了uec35lse和uec40lse二沖程機系列。wartsila則側重於操作多樣性的產品,如安裝電控、共軌燃油噴射系統以及排氣閥驅動機構的

發動機與rt.lfex35引入了新的設計理念,即對四衝程技術進行改動,使之適用於二沖程發動機,實現了共軌技術在小缸徑、低速機型上的

優化應用。

開發工作的乙個重要環節,是在wartsila瑞士

研究中心,通過一台試驗裝置模擬rt—flex技術在

350 mm缸徑發動機上的應用。通過對12套噴嘴裝置的長期評估,可獲得達到專案預期目標所必需知

曉的發動機效能和可靠性方面的資訊。rt.lfex技術除了能確保發動機符合排放標準,還能使發動機在部分負荷工況下,可靠、經濟、穩定

的執行。

極低轉速

對燃油噴射的精確控制,優化噴油壓力和氣門

58柴油機第32卷第5期

正時,在低轉速時可根據需要關閉個別噴嘴,這就意味著,rt—lfex發動機可在很低的轉速下平穩運

行,而傳統的凸輪軸發動機無法在如此低的轉速下

執行。系列也標誌著wartsila專有的

unic控制系統首次應用於二沖程機。該控制平台的開發基於已得到廣泛應用的四衝程系列發動機的控制系統。上述設計帶來的好處包括:在零部件管理方面,二沖程和四衝程機的電子模組統一化;另

外,只要發動機操作人員熟悉一款發動機的操作,對另外型號的發動機的操作也很容易上手。

模組化是研發的主要目標之一。從的設計可明顯感受到這一點。雖然兩款發動機尺寸不同,但開發人員將它們看作是乙個單一的專案,最大化地保持了零部件的一致性。該設計理念有利

於降低生產成本,使發動機的售價以及整個使用週期範圍內的技術管理更具競爭力。man滿足中國需求

在開發350 mm和400 mm缸徑低速發動機時,中國市場的預先要求是man進行產品開發的主要動力。最近推出的mc—c9系列機缸徑行程比為

4.4:1,針對中國近海和河岸港口船隻設計,功率範圍在其中¥35mc—c9和s40mc—c9系列均達到標準,並且在

執行成本、靈活性和機動性方面都有整體提公升。

另外,2010年推出首颱符合標準的man二沖程發動機,

是低速船用柴油機生產又一關鍵性時刻。該款6缸s50me—c7發動機將用於穿梭油輪。2008年,man為應對法規(2011年強制執行),作出了全範圍調整改進發動機的決定。man公司

船用低速機研發部的負責人稱:「6缸s50me—c7發動機是改進後的首颱機,2010年年

內,還將對其餘型號的二沖程系列發動機進行改進,以適應的要求。我們清楚地知道每台發動機需要做哪些改動,因此改進工作只是在試驗台上對發動機進行微調。man已經與許可證廠家達成最終協議,留出必要的測試時隙在國內外均獲成功

ue系列低速推進用發動機在日本船廠的訂單仍為帶來了可觀收益。然而

一直在採取措施,不僅要保證該品牌的未來,還要

增加全球範圍內的市場份額。為此,2010年以來

除了在越南展示了首颱ue樣機,還擴張了其在中國的許可證版圖。

7uec45la二沖程機由越南許可證生產商越南造船工業公司下屬企業)推出,代表了發動機

在越南的乙個里程碑。該機功率6 230kw,用作22 500dwt貨船的動力推進計畫2010年還將完成3臺ue發動機的製造,並將逐步加大產能,達到年產的規模通過購買man許可證的方式踏入低速發動機市場。

業務開發戰略的另一成果是與浙江洋普重機****(以下簡稱洋普)簽訂許可證協議,協議涉及的是ue家族中功率最小的系列機

型,包括330 film缸徑的和370mm缸

徑的這兩款機型具有燃油效率高、易於維修等特點,適用於的船隻,可替代該噸位以往常用的中速發動機。作為

在中國的第三家低速船用柴油機許可生產廠,洋普計畫將在2010年年底交付首颱ue發動機,並設定了在未來五年內成為中國最大的船用柴油機製造商的目標。洋普於2008年成立,發展方向為二衝

程低速機產品。第一張許可證來自man,第一階段的年產能為1mbhp。第二階段的發展於2010年

6月開始,年產能提高到5 mbhp;第三階段計畫在2015年達到年產10 mbhp。

在中國還與青島齊耀瓦錫蘭菱重麟山船用柴油機****(qmd)簽訂了ue系列

更大功率發動機的許可證協議。另外還與宜昌船舶柴油機****就中小型ue發動機簽訂了許可證協議宜昌船舶柴油機****和w ̄irtsila曾合作開發了上述缸徑的低速發動機。

qmd於2009年竣工的廠房特別針對大型低速船用柴油機的生產製造,為生產wartsila二沖程發動機中缸徑最大的發動機提供了有力保障。qmd起始階段的產能為1.2 mbhp。中國市場的崛起以及全球經濟的復甦,有助於qmd不斷提高產量,最終達到年產能3.5 mbhp。

doosan開發監控器

作為世界領先的低速船用柴油機的生產商,正在開發發動機軸承磨損和潤滑情

況監控系統。該舉動將為這家南韓公司帶來更多的

自主權,因為以往該監控系統全靠進口。該套系統

資訊動態59

為軸承警報和控制系統簡稱b—wacs)和滑油警報和控制系統簡稱o—

中關於二沖程推進裝置的子專案和任務包括在排氣管道於渦輪增壓器之前的位置安裝鍋爐,從而形成

乙個完整的發動機裝置,有利於整個系統提高效上述研究被命名為

wacs),是南韓首次自主開發此類產品。doosan分析指出,該類監控系統在南韓市場的年銷售額達到1000億韓元,而doosan自己每年在此類產品上率。

所開發的復合創新系統是的花費達160億韓元。

業內部分企業為開發此類產品設立了大型研發

專案,並引入了公共資金,而參與者往往受到質疑。因為此類專案需要協調行業和高校的大量專家進行合作,整合成果,本身就是乙個很大的挑戰,最難的是還要得出明確的研發結果。另外,競爭者們是否做好準備,商業化地分享研發的階段性成果。

因為這些階段性的成果都可能在未來的技術研究與商業化上體現出潛在的價值。

世界上船用發動機和推進技術的領先企業

和wartsil ̄是專案最大的

合作方,表明行業競爭對手仍有合作的願望,特別是當合作專案涉及到環保的主題。該專案由38個

企業和組織參加,由和wartsi負責管理,做出的決定應確保專案達到既定的目標,並實現長期收益。研究的目的不只是研究。

實際上,2007年完成的階段構建的各種試驗工程平台,能夠證明參與者的能力,

並堅持實用主義的科學方法。這種工作理念,具體地說就是技術成果能在一定時間內轉化為產品、系

統和方**,並最終達到專案在效率、c0:排放方面的高目標階段同樣沿襲了該理

念。目前進入了第二個年頭,該階段總計畫為3年。

基於階段的工作

階段的主要目標是開發出可在極端工況下工作的發

動機,極端工況主要指極端的壓力和溫度引數,涉及熱流體動力、結構設計、摩擦磨損、燃燒、渦輪

增壓和電子控制等。為了達到排放優化目標,相關人員正在研究改進燃燒的方法和採用先進的排放後

處理技術。而整個動力裝置和能源的優化是工作的

乙個重要部分,並最終提高效率。

的資金在2008年由歐盟的se.

提供,首要任務是減少10%的發動機油耗,並將船用推進系統的整體效率提高60%以上,相應減少co,排放

熱動力迴圈的一部分。

上述裝置將以乙個極富競爭力的**推出,而

且與傳統解決方案相比,總體結構和整合結構的體積都將減小。市場份額

年年報資料顯示該公司在低速主機的市場占有率(以裝機功率計算)為12%,而2008年則為15%。man的表現依然強勢,2009年為82%,2008年為8l%。歐洲品牌的唯一競爭對

手年的市場占有率為6%,2008年為4%。

歐洲主要的低速船用柴油機品牌在技術方面仍然表現出相當的實力和資源優勢,在研發方面投入巨大。然而,東亞品牌在面向全球市場生產發動機

的過程中也投入了許多資金,側重提高生產製造方面的設計水平。亞洲的發動機公司必須通過發展技術水平實現自給自足,從而完成大量低速發動機的生產與製造。現代重工himsen品牌在四衝程發動機領域的快速發展,顯示出亞洲國家的決心、潛力和能力。

這就是為什麼世界上大多數推進動力裝置

和船隻的建造訂單都落在了亞洲的原因。

第26屆世界cimac大會舉行

第26屆世界cimac大會於2010年6月14~l7日在挪威卑爾根舉行。大會討論的內容覆蓋船用推進發動機、發電機和機車技術。

每三年舉行一次的cimac大會以**交流的形式,討論上述技術的發展以及發動機的應用。同

時也為全球的同行提供了一次見面交流的機會。今年共收到摘要投稿295篇,是歷年來較多的一次。其中182篇**被選中,在會議上作了報告交流,還有66篇作了張貼交流。

確保了本次會議的資訊含量和會議質量。

除了技術會議,在同一會議中心還舉行了展覽。由於選在同一地點,使展覽與會議得到很好的結合。

(高荃摘譯)

發動機使用的一些技巧

2009 04 05 13 43 39 我不知道有多少模友是因為迷上航模發動機而開始航模生涯的。在被航模發動機折磨過以前確實很惹人愛,用過後就變成又愛又怕,時間再久點就進一步發展到愛恨交織。是的,對於乙個有經驗的模友來說,他的經驗中關於航模發動機的內容會佔相當大的比例。使用發動機的第一步就是啟動,這...

基於航空發動機狀態診斷技術的航空發動機健康管理綜述

摘要 航空發動機狀態診斷技術對避免飛行事故和降低飛行器執行成本是非常重要的。本文總結了航空發動機狀態診斷的一些的方法,同時在總結國內外有關文獻的基礎上,簡要回顧了航空發動機健康管理的發展歷程,根據診斷技術說明了實施發動機健康管理的價值,最後提出了我國實施發動機健康管理的一些建議。關鍵詞 航空發動機 ...

高溫時發動機的影響及技術措施

一 高溫對發動機的影響 在高溫條件下,冷卻系的散熱效率降低,發動機罩內溫度高,空氣密度減小,導致發動機充氣係數下降,發動機功率降低。在高溫條件下,由於發動機過熱,加劇了潤滑油的熱分解 氧化和聚合過程,發動機的工作溫度越高,潤滑油變質越快,不正常燃燒的廢氣竄入曲軸箱,既提高了油底殼的溫度,又汙染了潤滑...