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船用柴油机组的性能可靠

作者:点击:141 发布时间:2016-09-18

舰用高速大功率柴油机由于其应用范围的特殊性和使用条件的限制,使它们的技术难度大。一方面要求具有较高转速、大功率、结构紧凑、坚实耐冲击、重量轻、体积小、比功率大、工作可靠并同时保持相应的经济性,使用寿命和维修方便;另一方面在性能上必须机动性好,起动时不冒白烟,运行中不冒黑烟和低工况性能好。
    随着柴油机技术的发展,舰用柴油机在性能、可靠性和装舰技术方面已取得明显的进展,单机功率比过去同型机功率提高30%以上,意大利GMTA250.20HVM型机大功率7750kW,德国MTU-24V1163-93型机大功率8824kW,法国SEMT-Pielstick20VPA6-280BTS型机10%超负荷功率可达9705kW。目前高速大功率柴油机主要技术指标都达到了新水平,平均有效压力2.94MPa(29.4bar,MTU 1163-03型机,压缩比ε:9.7),有的达3.02MPa(高速中等功率的MTU595型机);大燃烧压力18MPa(MTU1163-03型),,中高速PielstickPA6-BTC型机为15MPa;燃油消耗率为210e/(kW?h) (长冲程的PielstickPA6B-STC型机为197e/(kW?h));比重量低2.8kg/kW;增压压力0.5MPa(两级增压);高喷油压力130MPa(高速中等功率的MTU595系列机为150MPa)。
    20世纪70年代以后,国外新建舰艇向大型化、导弹化方向发展,并普遍采用使用先进技术、单机功率较大的新一代柴油机作推进动力或柴油机燃气轮机联合动力装置中的巡航机。多年来,对于排水量在500t以下的高速、机动性好的舰艇(如高速巡逻艇和高速导弹艇),柴油机一直是主要的动力装置;对3500t以上的大型舰艇,全燃气轮机或柴(油机)燃(气轮机)交替使用动力装置(CODOG)是主要的动力装置;对500-3500t左右的现代护卫舰,不论吨位和类型如何,柴油机作动力装置具有明显的优势,且更具竞争力,因为柴油机具有热效率高、在整个工作范围内油耗低、功率和转速范围广、有较高的功率体积比和功率重量比、空气耗量低、排温低、热辐射少、有较高的机动性和良好的起动性,以及机种单一、装置简单、运行和管理方便、造价低等优点。现在整机功率1470?8088kW的大功率柴油机主要用于4000t以下的军用舰艇,如作柴油机电力推进潜艇主机(MTU-396/SB83和396SE84型机,GMTA210SM型机)、护卫舰和驱逐舰主机(导弹驱逐舰全柴油机推进系统的Pidstiek18VPA6-280BTC型机,护卫舰全柴油机推进系统的MTU-20V 1163TB93和20V956TB92型机,以及Pielstiek16VPA6-280STC型机和16VPA6-280BTC型机。
    目前,由于德国MTU和法国SEMTPielstick这两家目前世界上主要舰用高速大功率柴油机公司成功地研制出了单机功率大(虽然较燃气轮机的小)的新一代高速大功率柴油机,一方面使全柴油机动力装置(CODAD柴油机和柴油机联合动力装置)有可能满足同等舰用功率(30000kW)的要求;另一方面这些柴油机与燃气轮机组成的柴油机燃气轮机联合动力装置(CODAG),足可满足6000t级舰艇功率要求,加之高速大功率柴油机相继增压技术的成熟应用,解决了部分负荷下低速大扭矩问题,传动和控制系统均可简化,更使CODAG动力装置有可能再次在护卫舰等舰艇动力系统中得到垂青。

目前,舰艇用柴油机已达到一种采用自动化电子控制系统的非常先进的发展阶段。相对燃气轮机而言,除比重量大和功率较小外,其主要缺点是噪声大,特别是低频噪声,这影响到舰艇的隐蔽性。因此,必须对柴油机采用完善的降噪减振措施,现在常用的措施是采用双弹性减振机座和隔声罩。

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