马晓鹏 船用柴油机毕业设计

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1、第一章绪论O引言现代船舶工业是典型的综合加工装配工业，是综合工业之首。船舶工业对国民经济97个产业有直接的消耗，还直接为我国能源运输、国际航运、海洋开发等产业提供必要的装备，形成了国民经济中一条重要的产业链(如图1所示)。图1船舶工业殛船舶配套产业链据统计资料表明，船舶产品的价值平均构造比例为：造船30％，原材料20％，配套设备50％。由此舶配套设备对船舶工业发展的重要性。船舶柴油机是船舶最主要的配套设备，它应用于船舶推进动力装置和船舶电站，在船舶总成本中分别占lO％一15％和3％一5％，因此，建设能提供性能优良、质量可靠、品种齐全、数量充足产品的船舶柴油机

2、制造业，对我国船舶工业快速、持续、健康发展是不可或缺的。目前我国造船业的国内配套率不到40％，船舶配套落后于造船，作为船舶配套核心产品之一的船舶柴油机，配套率更低，主要是直接从国外购买原装机或采用国外引进许可证生产的产品，没有自主知识产权、关键技术受制于人，已成为影响我国船舶发展的重要瓶颈。1国内外船舶柴油机的发展状况1．1船舶低速柴油机的发展从全球低速机产品市场占有率来看，在以低速机为主机的2000吨以上船舶上，MAN—B&W公司和WAR600—80080mm，功率1kW。TSILA—SULZER公司的低速机产品占世界份额的90％以上，缸径260—980近

3、年来，MAN—B&W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。2001年至2004年，该公司已生产的或已汀货的低速柴油机已达到1080台，其中日本制造的占44％，韩国占43％．中国占13％。国内有三家低速机制造企业，分别为沪东重机股份公司、大连船用柴油机厂、宜昌船舶柴油机厂，2005年三家的产量分别达到70台／114万马力、39台／60万马力和18台／20万马力。其主导产品是船舶低速大功率柴油机，生产所用专利技术是从丹麦B&W公司和芬兰WARTSILA—7SULZER公司引进，按产品产量定期支付专利使用费，主要为国内几大船厂生产

4、的干散货船、特大油船、集装箱运输船等配套。目前沪东重机、大连船用柴油机厂已进人世界十大低速船用柴油机造机企业的行列。尽管近几年我国船舶低速柴油机生产已有较快发展，但我国造机企业与世界前三名造机企业的差距还非常大，企业综合竞争能力仍较弱，主要差距见表1。表1我国造机企业与世界先进企业的主要差距1．2船舶中速柴油机的发展国外著名的中速柴油机制造厂家主要有德国MAN—B&W、芬兰Wartsila、德国MTU、美国CaterHyundai、日本洋马和大发等公司。这些公司的中速柴油机都形成了系列化，缸径一般为160—280mm，气缸数为5—9缸，单缸功率在100—30

5、0kW之间，整机功率在450—3000kW之间，可满足大中型船舶的副机、中小型船舶的主机以及陆用电站的市场需求。当前，国外船舶大功率中速柴油机平均有效压力为2．4—3．0MPa，最高燃烧压力16—21MPa，最高喷油压力160—180MPa，燃油耗率170～180g／kW·h，单缸功率2010kW，大修期为18000-24000h。MAN—B&W公司的船舶中速机产品最具有代表性，其产品分为L16／2d-，L21／31，L27／38功率覆盖范围为450—2970kW(见表2)，主要用于三大主力船型(油船、集装箱船以及散货船)的发电副机，基本满足了三大主力船型的

6、市场需求，市场销售情况良好。表2MAN—B&W公司的三大系列船舶中速机目前，我国船舶中速机70％直接购买国外进1：3原装机，其余30％几乎都是国外许可证技术制造的产品，技术依赖于国外，没有自主知识产权。国产中速机技术水平落后，仅用于渔船、内河航行船舶等，进不了主流场。我国中速柴油机的厂家有：镇江船用柴油机厂、陕西柴油机厂、新中动力机厂、安庆船用柴油机厂、淄博柴油机厂、沪东重机股份公司等，国内中速机产品系列繁多，缸径分布密集，功率分布范围狭小，大功率机较少，且功能单一。主要生产缸径160～400mm、单机功率147—9900kW、转速500—1400r／rai

7、n的中速柴油机。7目前，镇江柴油机厂的年生产能力为200台，陕西柴油机厂为150台，新中动力机厂为80台，安厂为50台。最近，船舶重工集团七一一所和芬兰Wartsilit公司在上海合资成立W／trtsila一齐耀柴预定年生产船舶中速机能力为250台，产品全部进人Wartsila公司全球销售网络。近20年通过技术合作、专利或许可证引进及自主开发研制，船舶电站各组成设备在国内已经形成了一定的生产能力。但目前由于船舶电站系统不能成套供货、缺少系统优势并缺少系列化产品，因此无法与国际厂成套设备供货相抗衡。虽然造船的发展为中速柴油机的发展提供了巨大空间，但受诸多客观条

8、件限制，中速柴油机生产企业的发展能力有限。主要原因是