船用柴油机配套.docx

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船用柴油机配套

船用柴油机配套

2010年01月

第01版

玉柴机器股份有限公司

内容提要

1．选型与匹配

2．柴油机功率、油耗的修正

3．安装与调试

前言

随着玉柴船用柴油机销售量和保有量的增加，船用柴油机因配套引起的问题也逐渐增多，售前，售中的配套指导工作显得越来越重要。

本范围的制定，目的就是指导玉柴船机用户以及技术服务人员、销售业务人员正确地选用、匹配、安装、使用保养玉柴船用柴油机。

这里所指的用户包括玉柴船机销售代理商、船舶设计单位、船厂、柴油机使用者（直接用户）。

技术服务人员包括服务站服务人员，玉柴配套工程师。

配套及安装所引起的柴油机故障是服务站难以解决的，严格遵守本规范，可以尽可能地避免因配套引起的故障，使柴油机处于良好的使用状态。

1．选型与匹配

1.1船用柴油机选型的原则

除要根据船型、载重、航速、航行区域等因素设计确定船舶主机

功率大小外，

还要根据用途、工作时间、作业方式等确定主机载荷大小，选用不同强化程度的的柴

油机。

作船机桨的匹配时需要合理地考虑柴油机功率储备，既要充分发挥柴油机动力

性能和经济性，又要防止柴油机过载。

1.2玉柴船用柴油机型谱和用途推荐玉柴船用柴油机是根据各类船舶的特点和自身的能力作的功率标定，同配置的柴油机，标定了不同的转速和功率，构成了各个船用柴油机系族。

用户需要根据不同的用途和使用特点进行选用。

1.3各类船舶螺旋桨、齿轮箱的选取原则

1.3.1各类船舶螺旋桨转速范围（推荐值）在作柴油机与齿轮箱的配套时，柴油机的标定转速除以齿轮箱速比所得的螺旋桨转速应附合上述范围要求，否则无法达到理想效果。

1.3.2齿轮箱的选取

不同用途的船舶，齿轮箱减速比和螺旋桨直径是不相同的：

货船、渔船的齿轮箱减速比和螺旋桨直径数值相对比较大；客船和公务船数值相对较小。

各种船舶齿轮箱减速比（推荐参考值）选择正确的减速比的同时，还要核对齿轮箱的传递能力是否满足柴油机的要求，同型号的齿轮箱在不同的减速比传递能力是不同的，例如D300A船用齿轮箱，在5:

1减速比时传递能力是0.221kW/rpm，而在5.5:

1减速比时传递能力降为0.184kW/rpm，此时配我们玉柴YC6T450C型柴油机传递能力就不足了，因为齿轮箱此时传递能力等于1500*0.184=276kW,此功率小于YC6T450C的标定功率330kW，极易造成齿轮箱的损坏。

1.4各类船舶匹配的要点

1.4.1高速客船匹配的要点。

高速客船一般指时速16节（30km/h）以上的船舶，特点是载重轻，工作时间一般

不长，尾轴转速高，对柴油机重量要求较高。

所以在选型时以选用高转速强化程度较高机型。

主机转速选用1800～2300r/min为主齿轮箱速比一般选用2～3。

高速船应保留10%的功率储备，所以在配螺旋桨时应保证主机在全油门航行时最

高转速达到103%一小时功率转速。

按额定转速航行就时能保证柴油机的负荷约为全负荷的90%，在船体阻力增加时仍能保证航速不变。

如果高速船是长时间连续运行，年工作时间在2400小时以上的（如长途客运船），应选用同配置同转速小一功率档的主机。

1.4.2商用载重船匹配的要点。

商用载重船的特点是自重与载重较大；内河商用载重船常用航速一般在10～12公里/小时以下，持续运行时间较长（年工作时间在4000小时以上）；商用载重船对柴油机经济性和可靠性较为关注。

柴油机功率的选配：

应以船舶设计单位所提供的数据为准，而设计单位或用户也可以用1马力动力配2吨载重量（不包括自重）经验值作为初步选型的依据，然后再校核实际所能达到的航速。

长江与沿海商用载重船因常用航速需较高（10节以上），动力需要配大些，一般可以用1马力动力配1.5吨载重量，而京杭运河需要的航速低一些（7节左右），动力可以配小些，但1马力最好不要超过2.5吨载重。

除非是载重较小（50吨以下）的高速运输船，为考虑燃油经济性，一般情况下载重运输船不建议使用1800r/min转速以上的机型。

齿轮箱的选择：

由于船用齿轮箱只有一个速比，载重船在轻载、重载、起步时螺旋桨特性都不一样，匹配上要都能兼顾比较困难。

螺旋桨的选用和齿轮箱的速比选用要以重载工况为准。

建议的齿轮箱速比

4.5:

1～5:

1较为理想,不建议选用齿轮箱速比4:

1以下，速比选得过低，轻载时使用理想，重载时则扭矩输出不足，柴油机容易表现无力和过载冒烟现象。

螺旋桨的匹配：

应能保证柴油机在做验船顶岸试验时，柴油机全油门转速达到80%～85%标定转速。

商用拖船或拖驳运输船参考拖网渔船的匹配进行。

1.4.3非拖网渔船匹配的要点。

我国的渔船，27米以下的渔船以木质船为主，27～32米有木质船，也有钢质船，

32米以上以钢质船为主。

木质渔船建造都是个体船厂建造，没有正式的设计和图纸。

动力的选配都是用户根据需要与经验来选配，非拖网渔船包括灯光船、溜网船、钓鱼船等。

使用工况与商用载重船相似，常用工况为行船工况，最高航速10～13节，常用航速7～9节。

按每一吨总吨位（载重+自重）配1～1.2马力动力较合适。

选配动力过大则在低负荷工况（如下网与起网）时油耗量过大，使经济性变差。

建议的齿轮箱速比4.5:

1～5:

1较为理想，不建议选用齿轮箱速比4：

1以下。

速比选得过低，不能同时兼顾轻载与重载工况。

轻载时使用理想，重载时则扭矩输出不足，柴油机容易表现无力和过载冒烟现象。

另外速比过低时，怠速作业时航速过快，下网或下钓不好操作。

螺旋桨的匹配应能保证柴油机在做验船顶岸试验时，柴油机全油门转速达到80%～85%标定转速。

灯光渔船是以灯光对趋光性

鱼类进行诱捕，通常需要大功率柴油发电辅机发电。

辅机所需功率为电机功率÷电机效率（0.85～0.92）.

1.4.4拖网渔船匹配的要点。

拖网渔船动力主要考虑拖网需要，各地区因作业方式（双拖或单拖），网眼大小，

拖速都不一样，所需拖力大小差别很大。

所以需要动力大小没有现成的公式可用，只能按当地成熟的样板或经验来选配动力的大小，当然也要满足渔检局的功率限制。

拖网渔船常用工况为行船和拖网两种工况，所以船机桨的配套与一般渔船不一样。

拖网渔船拖网作业时间较长,一般会连续作业一周以上。

拖网速度一般在3～4节，为了能够在低转速下获得较大的拖力，必须要配大桨径螺旋桨（相对同船型的非拖网渔船）。

柴油机在低转速下扭矩较小，为了获得较大的扭矩输出，必须配大速比齿轮箱，一方面提高柴油机拖网工况下的转速，使柴油机自身的扭矩增加，另一方面提高扭矩放大的倍数，提高扭矩输出。

建议的齿轮箱速比在6：

1以上，如果螺旋桨限制直径足够大，可以配7：

1甚至8：

1。

低于5.5:

1速比的齿轮箱不推荐使用。

由于拖网渔船是按拖网工况来匹配齿轮箱和螺旋桨，而齿轮箱只有一个速比，在航行工况螺旋桨必然会显得过轻，机器的功率不能允分发挥，在行船过程中航速较慢。

为解决这一矛盾，需要在提高柴油机标定转速来解决，在选型时选用选用标定转速比最大扭矩转速高很多的机型，如YC6M,YC6A系列柴油机最大扭矩转速为1400r/min，选用1800r/min标定转速的机型要优于1500r/min机型。

YC6T最大扭矩转速为1100r/min,YC6T系列选用1500r/min的机型优于1200r/min.

在螺旋桨的匹配上，最理想匹配是要保证在做静拖试验或顶岸试验时柴油机全油门转速能达到80～85%标定转速。

2柴油机功率、油耗的修正

现场环境与标准环境状况有差异时，按该标准状况进行功率修正和燃油消耗率修正，修正系数如下图：

功率修正系数图

燃油消耗率修正系数图

3．安装与调试

3．1新船安装情况检查

1、柴油机、齿轮箱、螺旋桨（轴系）的连接：

a、柴油机与齿轮箱止口连接时，飞轮壳与齿轮箱罩壳通过止口连接好，一起装在船体龙骨上，与螺旋桨连接前应校好同轴度，连接后应对柴油机及齿轮箱机脚进行锁止，如销钉销止或侧向螺栓锁止，如没有锁止结构应建议用户增加。

b、柴油机与齿轮箱非止口连接时，要用保证柴油机与齿轮箱的同轴度及端面跳动，在与螺旋桨对中连接后，同样对柴油机及齿轮箱进行锁止。

柴油机与齿轮箱的同轴度要求≤φ0.3mm，端面跳动≤0.12mm（齿轮箱安装的同轴度及端面跳动要求均是0.2）；齿轮箱与螺旋桨的联接同轴度要求≤φ0.1mm，端面跳动≤0.1mm。

注意：

如果柴油机及齿轮箱用弹性支承（减振胶支承），轴系要用弹性联接。

2、前端输出：

核定用户前端输出功率，确保输出功率在允许范围内。

前端附加皮带轮不允许用户自行改制，对附加皮带轮的径向输出功率，4108系列应不大于10kW，6105、6108系列应不大于13kW，6112系列应不大于15kW（渔检机型或订货合同中特别要求的除外），6M系列径向输出不大于20kW,大于20kW要求采用轴向传动，并且采用弹性联接。

轴向输出不应大于60kW，6T系列径向输出不大于30kW，轴向输出不应大于90kW。

在前端需要二路以上传动输出时，应尽量保证皮带的对称布置，传输皮带轮轮槽应保证在同一平面。

（如用户有前端输出的特别要求，

亦应在订购合同确认前提出）

3、海水泵的安装

海水泵安装后皮带松紧度要认真检查，海水泵是冷却系统中非常重要的部件，一般在40-50N的外力作用下，皮带挠度在10-15mm范围内。

4、检查燃油管路

a.渔船和货船用户如果没有二级沉淀油箱，建议用户在油箱出油处增加一级粗级柴油机滤清器或油水分离器。

b.如有二级沉淀油箱，允许输油泵作为二级油箱输送泵，柴油机进油改为自流方式。

但油面高于柴油机进油口1.5m以上，油管内孔管径应不小于φ10。

c.柴油机回油应直接回到油箱顶部，以保证油咀的冷却效果。

不允许与回油管与进油管短接。

5、检查主机油门拉线的安装。

检查油门拉线安装，保证拉线行程和松紧度合适。

a.操纵杆在最大油门位置时油泵油门手柄能抵至限位螺钉，否则

柴油机无法满负荷工作，需重新调整。

b.检查油门回位情况，保证油门手柄能回到柴油机怠速位置。

6、检查海水管路：

a、进水及出水管管径均应不小于柴油机上的管路，建议出水用大一档以上的管径，并且各连接处应尽量圆滑过渡；

b、海水泵前应有杂物过滤装置；

c、齿轮箱用主机的海水冷却，齿轮箱和柴油机管路连接应采用并接方式，分别如下图1所示，采用并接方式时应保证三分之二以上的水经过柴油机，少于三分之一的水用于冷却齿轮箱。

齿轮箱冷却水过多则应

图1并接方式

注意：

如果排气管带水冷套，冬季冷却齿轮箱的水因过冷时需要调节进水量，否则排气管内过冷产生冷凝水。

冷凝水会加快排烟管的腐蚀，还会倒流到柴油机内，或排气管水冷套也可以改由热交换器出水口供水。

e、海水管路接口应尽量避免在充电发电机及电气仪表上方位置。

7、检查进气管路：

a.检查铜丝布式空滤器是否干净，注意保持干爽。

不允许不装空滤器。

b.建议用户增加机舱强制通风设备（装鼓风机或抽风机），使机舱温度保持在摄氏35℃以下，否则舱内进气温度过高会降低柴油机功率和增加油耗。

c.如果舱内无强制通风设备，应将柴油机的呼吸器口用胶管引出舱外，防止曲轴箱废气和油烟堵塞空气滤清器。

8、检查排气管路：

检查消声器进出气管路管径，应大于增压器排气接口，整个排气应顺畅，排气管（或涡轮后接管）、消声器等与柴油机连接应采用膨胀节过渡，不允许刚性连接，增压和增压中冷机型更应注意连接时一定要对正接口，不能硬扳，否则增压器会损坏；水冷套管夹层的流通面积应不小于海水管径面积。

9、检查电气仪表及线路：

a.电瓶与柴油机之间应装有接地开关，电瓶线线径不能过小（线径不应小于6mm），建议采用电瓶线截面面积：

4D不小于35mm、6A/6B不小于50mm、6M不小于75mm、6T不小于90mm。

b.检查接线是否正确，电瓶正负极不可接反。

检查各传感器接头是否有松动，各接头是否存在接碰金属外壳和与其它零件干涉的危险，各传感器是否已锁紧等。

3.2试航检查

1、检查水箱水位及机油油位：

检查热交换器水箱的水是否加满，加水时注意排除空气。

检查机油油位是否达到油标尺刻度指示范围。

2、检查电气仪表：

检查油温、油压、水温、转速表显示是否正常；检查充电电流表是否工作；各线路是否存在高温烧灼危险。

充电电流表、转速表、油压表一开机就应有显示，

注意：

有些水温表及油温表由于低温刻度太高，要过一段时间才会有显示。

3、检查怠速：

保证怠速在650～750r/min范围内，如用户需要调低，最低不能低于600r/min，并保证海水泵有水出。

4、检查最高空车转速：

辅机（配机组）：

按满载时标定转速整定检查，不允许低于标定转速；如负载不够可在空载时按1500转的1.03-1.05倍整定（即空载时柴油机应能达到1545~1560）。

主机：

检查最高空车转速,应在标定功率转速的1.08-1.13倍。

注意：

1500转的主机燃油泵是江西或龙口产时转速会低些，靠近下限。

5、检查外循环海水管路：

空车运转柴油机，检查海水管路是否有漏水现象；检查海水出水流量（排往舷外的出口位置），玉柴船机标定工况下冷却海水理论上均在13m/h（约每分钟200kg水，普通的生活用水桶能装满8-10桶）以上。

一般情况下如果冷却水过少会引起水温过高，燃油经济性差，中冷机型还会引起进气温度过高，进气不足，冒黑烟等。

6、检查船上进排气管路：

a.中冷机型检查进气接管的温度，中冷后进气温度应在50℃以下，用手摸应有凉感或温感，即进气温度接近或略高于人体温；

b.检查各管路接口处有无漏气现象，可用肥皂水抹在接口位置，看是否有气泡冒出。

c.同样可用扫子将肥皂水抹在管路上,看有否气泡冒出,允许有少量不明显的漏气，靠近空滤器进气口周围一定要杜绝漏气现象，否则空滤器很快会被油烟粘满而阻堵，造成进气不足。

7、检查船机桨的匹配效果：

通过试航试验和顶岸试验并观查烟色作出评定，评定级别及判断

方法如下：

32222

a.匹配良好

空船最高航速时柴油机转速能达到标定功率/转速的103%，柴油机不冒黑烟。

或者顶岸试验最大油门时达到标定转速的80~85%，柴油机不冒黑烟。

b．匹配很差，不允许使用，必须整改。

有下列情形之一必须要求用户进行整改。

（1）柴油机冒黑烟，排气管发红。

（2）空船最高转速低于1450r/min（柴油机标定转速为

1500r/min）。

整改方法是调小螺旋桨螺距，使柴油机空船最高转速超过

1450r/min。

如果空船最高转速低于1200r/min,则需要改齿轮箱速比。

敬告！

不经玉柴本部书面许可，新装船试航不能轻易调整油泵供油量和随意更换油泵。

否则无法判定是否是匹配的故障，就算调整后能足够支持螺旋桨的工作，也会令发动机长期处于过度超载运行状态，影响寿命及可靠性。

8、把油门加到额定转速，稳定运行1小时以上，船的航速应保持不变。

如果开始时正常，长一点时间出现柴油机功率加不上，出现缺油，甚至于自动停机，这时一要检查油路是否有空气，二要检查柴油流量是否足够，排除柴滤或管路引起的流量不足。