MAN-B&W MC_MC-C系列船用低速柴油机的发展及改进

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1、万方数据MAN—B&WMC／MC—C系列船用低速柴油机的发展及改进张坚，李永强，张其发(上海沪东中华造船(集团)有限公司，上海200130)摘要：为满足世界船舶市场的需求，MAN—B&W公司自80年代推出MC系列(后又发展成MC，MC—C系列)船用大功率柴油机，当初仅以600mm缸径为代表，发展到今日，已成为从260mm一980mm缸径不同缸数的全系列，并仍在继续扩大，结构和性能更加完善合理，可为各类船舶提供最佳匹配的船用主机。文章着重介绍Mc腑c—c系列船用低速柴油机的设计发展及改进情况。关键词：船用低速柴油机；可靠性；紧凑型；大缸径MC系列柴油机自1982年研制成功并投入运行，至今已有2

2、0余年。在此期间，紧跟船舶建造技术的发展，自身不断充实和提高，为各种应用场合提供最佳匹配的发动机。回顾此前的MAN—B&w柴油机系列的历史，均历时较短。以前系列与MC／MC—C柴油机相比较，MC／MC—C柴油机系列具有显著的优点且还在继续发展，这是由于MAN—B&W公司致力于不断提高功率和大量的零部件改进。这些设计理念均来源于MC柴油机长期使用所获得的服务经验及当代新技术、新工艺、新材料的广泛应用。从表1我们可略知MC／MC—C系列的发展。在结构尺寸基本维持不变甚至为了适应使用要求不断变小的情况下，低速大功率柴油机通过不断提高爆发压力、平均有效压力和适当提高活塞平均速度以增加功率的输出是其设

3、计发展的主要趋势。MC系列柴油机自20世纪80年代投入使用后，以其较先进的设计理念而形成的低油耗、高可靠性、易维修保养和操作的特点获得航运界和造船业界的肯定，使该系列柴油机在80年代中后期成为了市场第一的拥有者，并通90年代以来的不断升级完善至今仍占据着市场拥有量的首位。20世纪90年代的MC系列设计发展主要集中在MC系列全面更新、S—Mc—c紧凑型机型的推出和大缸径柴油机系列化3个阶段。1MC系列全面更新经过近十年的改进与不断完善，MAN—B&w的MC船用低速柴油机在市场已占有相当重要的地位。通过市场调查表明：一种提高功率的新柴油机将会表lMC／MC—C柴油机系列的发展概况交■节曩与疆像万

4、方数据拥有广阔的市场需求。为此，MAN—B&w公司把提高功率、增加可靠性、保持燃油消耗率和降低生产成本作为改进设计的方向并在一些Mc机型上做了试验，其结果是鼓舞人心的。提高最高燃烧压力、增滏丽节簟加活塞平均速度和提高平均有效压力并在不增加燃油消耗的情况下，可达到功率提高的要求。根据这一情况，MAN—B&w公司不失时机地在20世纪90年代初推出了改进的Mc系列柴油机(见表2)。表2MANB&w二冲程船用低速柴油机1992年系列Mc机型更新后，形成了MK5系列，平均有效压脉动与排气集管自振频率形成了谐振是主要原因。力由15～16bar提高到17。18bar，最大爆发压力从因此对排气集管的布置重新

5、设计，以改变它的自振130bar升至140bar，在柴油机转速略有增加的情况频率。下，使整机的输出功率提高了5％一10％，个别提高了1．4喷油泵近15％，如L42MC和L35MC机型，具体内容如表2。为解决柱塞与套筒之间重燃油漏泄导致凸轮轴为满足功率提高后零部件的可靠性，设计上主系统滑油的污染，选用了功能良好、带有碳纤维的要有以下改进。PTFE材料制成的密封环，它能较好的刮去粘附于柱1．1燃烧室零件的修改塞表面上老化变稠燃油的能力因而提供了较好密封。气缸套壁厚有所增加，以提高承受机械负荷的此后的方法是采用一种“伞”型机械密封装置，能力，气缸套增加了钻孔冷却且支承凸缘高度比原效果良好，避免了凸

6、轮轴滑油系统遭重油污染。来的短，相应地气缸盖加深，将暴露于燃烧室表面1．5气缸润滑的较大部分包含在钢制气缸盖内，因而可避免以往正确的气缸滑油供给量对于气缸的工作状况是因过热而导致铸铁件缸套产生裂纹的现象。非常重要的，当柴油机转速或负荷变化时供给气缸1．2带有阻尼关闭装置的排气阀的滑油量也应随之改变。因而需采用一种随转速或排气阀壳进行了设计改进，壁厚增加，冷却水负荷变化而调整气缸油供给的方法，并形成一套能量减少，目的是为了消除阀壳腐蚀的危险。此外，可靠工作的装置或系统，这套系统由计算机(数字为了避免排气阀液压启闭系统在泄漏时导致的排气控制单元)控制，它是电子调速器的一部分，或一阀面与阀座之间的

7、撞击，采用了阻尼关闭机构。个独立的控制箱，被称之为“随负荷变化的气缸润1．3排气集管的布置滑系统”。有些缸径的多缸柴油机排气集管存在着较严重1．6涉及性能的零部件的纵向振动，导致固定件超应力损坏，测量表明排直接影响柴油机性能提高的有关匹配零件，包气管内保持一定频率(与柴油机转速有关)的气体括：燃油、排气凸轮线型、喷油泵柱塞直径(约增22007年第02期万方数据涓颤节鹾大10％)，喷油器喷嘴孔径、增压器技术规格