新世紀我國大功率柴油機發(fā)展探討-wenkub
2023-07-08 18:55:13 本頁面
【正文】 機相比還有一定的差距。本文在分析研究的基礎上提出了樹立自主創(chuàng)新觀念、建立明確的目標和原則、突破關鍵技術，實現(xiàn)跨越式發(fā)展，適應我國國情的發(fā)展思路。 （１）石油資源日趨枯竭，我國的石油資源并不豐富。在20世紀的發(fā)展過程中，人類在創(chuàng)造一個豐富的物質(zhì)世界的同時，也付出了惡化生存空間環(huán)境條件的沉重代價。在車用動力方面有電動汽車、電力機車的競爭，在艦船方面有燃氣輪機、燃料電池、斯特林發(fā)動機等。我國目前多數(shù)艦用大功率柴油機是引進國外公司生產(chǎn)許可證進行生產(chǎn)的，沒有自主的知識產(chǎn)權，一旦被中止生產(chǎn)許可證將會造成嚴重的后果。 發(fā)展機遇 （１）市場需求．大功率柴油機具有廣闊的用途，可用于軍艦及民船上作為推進動力和電站的原動機；內(nèi)燃機車的原動機；陸用電站的原動機；特種車輛及工程機械的發(fā)動機等．迄今為止，在這些領域中還沒有別的動力機械可以替代．在新世紀中柴油機仍占有非常重要的地位．目前有相當數(shù)量的軍民用船舶有待建造，需要大量性能先進的主機和輔機 （２）技術優(yōu)勢．柴油機經(jīng)過百年發(fā)展，技術已相當成熟，具有優(yōu)良的動力性、經(jīng)濟性和可靠性，能滿足水面艦艇及常規(guī)潛艇作為推進動力及電站原動機的要求，并適用于多種推進方式（螺旋漿推進、噴水推進等），也便于組成多種推進組合形式（CODAD、CODOG、CODAG）。新技術、新工藝、新材料，特別是電子控制技術、高壓噴射技術、濕循環(huán)技術、排氣后處理技術的應用，可以進一步降低燃油消耗率，并能滿足排放指標的要求。到20世紀末，從事大功率柴油機生產(chǎn)的企業(yè)有30個；企業(yè)職工約60000人，技術人員約7000人；總生產(chǎn)能力為9000臺／年，共800萬千瓦 ／年。中高速柴油機兼具中速機及高速機的某些特點，其主要性能指標如功率、轉速、燃油耗率、重量尺寸、大修期及壽命等，均能滿足艦船、機車動力及的陸用電站原動機的要求。燃油消耗率國外在190－200g／kwh之間，我國則在200－210g／kwh之間。我國大功率柴油機領域的科研和生產(chǎn)現(xiàn)狀也基本如此，應盡快加以改變。目前240系列柴油機已有8種機型，功率覆蓋范圍為110－3860kw，成為我國大功率柴油機中發(fā)展成熟，指標先進，產(chǎn)量最多的產(chǎn)品。如大連機車廠于1981981988年先后三次與英國里卡多公司合作開發(fā)出240ZJ系列的C、D、E型柴油機。如從原蘇聯(lián)引進的150型柴油機，從20世紀60年代后的20年間，單機功率由原來的382kw逐步提高到426kw，517kw，目前已達到883kw。 大功率柴油機是一種用途極廣的動力機械，同一機型既可用于艦船推進也可作為電站原動機、機車動力等。 柴油機的一些主要技術指標（如燃油消耗率和NOx 排放量）之間，在改善措施方面存在矛盾，應能根據(jù)具體用途加以綜合權衡。目前多采用相繼增壓系統(tǒng)來改善低負荷性能。 柴油機是動力系統(tǒng)中的一個主要的子系統(tǒng)，它應能與其它的子系統(tǒng)（如傳動裝置），及負荷（如發(fā)電機、螺旋槳）的工作范圍及運行特性相匹配?！邦A測設計”可以使柴油機的研發(fā)周期縮短，成本降低。高速機中高速柴油機是以高強化度為特征的，柴油機的強化度可表示為Pe*Cm。Cm=s*n/30，／s以下，目前，新研發(fā)的機型為了改善可靠性，增大功率，采取適當增大行程，降低轉速的措施。在柴油機總體設計中引入可靠性設計技術，在保證結構強度及剛度的基礎上采用結構簡化、可靠性高、維修性好的模塊化設計技術，以適應強化度提高后的新要求。為了達到日益嚴格的排放標準及進一步減低燃油消耗率，必須采用燃油高壓噴射技術，并在此基礎上對噴油量、噴油定時、噴油壓力、噴射率等根據(jù)運行工況的要求實現(xiàn)優(yōu)化匹配，即將傳統(tǒng)的機械剛性控制改變?yōu)殡娮尤嵝钥刂啤?（e） 電子控制發(fā)動機管理系統(tǒng)。 展望 （１） 重大的創(chuàng)新更多地出現(xiàn)在學科交叉領域，新的成果常表現(xiàn)為技術上的融合及邊界的模糊。而實現(xiàn)這些新的燃燒方式還有賴于有關學科的支持。由此可以想象，當電子管理系統(tǒng)得到普遍應用以后，將可能會有更多的在理論上先進，但受到技術限制的傳統(tǒng)技術將發(fā)揮出新的活力。大功率柴油機的研發(fā)，時間緊迫，空間日益緊縮，故應盡快決斷，制定規(guī)劃、組織力量，爭取在1－2個五年計劃內(nèi)取得成果。 （３）作為艦船、機車等大型運載工具的發(fā)動機，在液體石
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