高强度船体结构钢的焊接工艺.docx

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高强度船体结构钢的焊接工艺

毕业设计（论文）

类型：

□毕业设计说明书□毕业论文

题目：

船舶柴油机的现状及发展趋势

学生姓名：

指导教师：

专业：

时间：

关键词：

柴油机；现状；发展；节能；电控技术；高压共轨技术

Throughalotofinvestigationandanalysis,tounderstandthecurrentsituationanddevelopmentofdomesticandinternationaldieselengine.First,adetaileddescriptionoftheinventionofthefirstdieselengineanddieselengineusingthetechnologymaturesandiswidelyusedinvariousfieldsofthisprocess.Subsequentlydescribedindetailsomeoftheproblemsofthedevelopmentstatusofthedomesticdieselanddomesticdieselengineisnowfacing.Thedieselengineisaninternalcombustionengine.Earlyinthe17thcenturylastyears,itproducedthebasicideaoftheconstructionoftheinternalcombustionengine,whichallowsfuelcombustionintheenginecylinder,thechemicalenergyoffuelintoheat,thenputheatintomechanicalenergy.Afteraperiodwithin,manyinventorshaverepeatedlyattemptedtodesignandmanufacturetheinternalcombustionengine.

摘要I

AbstractII

目录III

第一章绪论1

1.1研究意义1

1.2我国研究情况1

1.3国外研究情况1

第二章船舶柴油机发展目标、思路及基础3

2.1发展目标3

2.2发展思路3

2.3发展基础3

第三章柴油机技术的发展趋势1

3.1推动产品和技术发展的因素1

3.2柴油机技术发展方向2

第四章船用柴油机发展趋势3

4.1船用柴油机的市场发展3

4.2船舶柴油机发展要求3

4.3船舶柴油机发展策略3

参考文献6

致谢8

船舶柴油机发展目标、思路及基础发展目标因为我国船舶柴油机与国外先进水平存在一定的差异，因此必须大力发展我国造船工业，为了实现世界第一造船大国的目标，我国船舶柴油机务必保持着“引进一消化一吸收一再创新”的创新之路，加快船舶配套动力的发展。

大功率船用柴油机的试生产应集中在980、1080毫米的14缸动力单元，形成完整的产品系列。

2.2发展思路

船用低速柴油机：

通过技术消化引进先进的部分，实现自主创新，转变与国外的合作与发展的模式。

船用中速柴油机：

从引进技术仿制自主创新；过渡到新的模式和国外合作发展，联合设计，所以首款机型起点非常高；最终达成自主设计研发具有自主知识产权的先进的国内品牌船舶中速机。

技术上，主要研究和突破船用中速柴油机的总体优化设计技术、重要零部件（如电子调速器、主轴瓦、连杆瓦、高压油泵、增压器等）的设计制造技术以及高增压、高压共轨燃油喷射、燃烧与排放、模块化和智能化等关键技术。

2.3发展基础

为了实现中国的造船目标，促进海洋设备的迅速发展，船舶设备必须加强对船舶柴油机的发展。

在中国，船舶柴油机的发展有着良好的基础和优势：

（1）具备一定的工业基础

（2）引进机一定程度上提高了我国船舶柴油机的技术水平

上个世纪70年代以来，中国引进了多型船舶中、低柴油机，通过引进机的深入研究，造就了一支具有高水平的人才队伍，在科学研究方面也取得了一定的成绩，有基本的处理能力，具备了世界先进水平的柴油机试验和生产。

与国外相比，生产技术上的差距已经明显缩小，为改进和完善我国的柴油机技术指标做出了巨大的贡献。

（3）具备一定的研发能力与科研条件

经过研究，超过半个世纪的发展、消化和吸收的研究设施的引进，国内柴油机的研究和开发能力、生产水平有了显著的提高。

在过去的20多年里，国内科研院所、企业继续设计，对柴油机的发展积累了一定的经验，具有一定的研究和开发能力，培养了大量的科研人才。

柴油机技术的发展趋势推动产品和技术发展的因素3.2柴油机技术发展方向

1.提高增压度，提高平均有效压力，增加比功率。

2.提高经济性，提高经济性主要包括降低柴油机的油耗和余热利用两个方面。

3.使用低质燃料和代用燃料。

4.提高可靠性，延长零件的寿命。

5.实现自动操纵控制，减少人力操作。

6.采用可变喷油定时（VIT）机构。

7.采用动力涡轮系统（TCS）。

具有一定的机械性能；

良好的工艺性能；

较好的耐腐蚀性能；

适合的使用性能；

良好的经济性。

船用柴油机发展趋势船用柴油机的市场发展

船舶柴油机发展要求

首先，是智能化要求。

其不断提高平均有效压力和动力，减小重量和体积是船用大功率柴油机主要目标。

当今由于船用大功率柴油机平均有效压力不断提高，但随之增大烦人最高燃烧压力，影响了柴油机的可靠性和使用寿命。

因此，目前主要通过扩缸和增缸来提高单机功率。

1．可靠性技术

由于船用柴油机的大型化和高指标使得柴油机零部件（或模块件）具有更大的消耗，所以其可靠性备受关注。

重点研究包括可靠性设计、摩擦磨损、故障诊断等关键技术。

2．柴油机整机总体设计技术

船用柴油机也应该在各种工作条件下具有优异的综合性能和适应性。

因此，在可靠性，经济性的基础上，排放量低、易于维护的船舶柴油机会重点发展，使其结构更紧凑，体积更小，重量更轻，关键技术包括：

模块化设计技术、三维CAD设计分析、仿真技术的结构和性能的优化等。

船舶柴油机发展策略4.3.1船舶柴油机的智能化发展

为了提高船用柴油机的可靠性和操作灵活性，船用柴油机的的控制要求越来越高；而且随着船舶柴油机领域引进了电子控制技术，船舶柴油机在慢慢向智能化方向发展[7]。

4.3.2船舶柴油机排放控制技术发展

国际海事组织海洋环境保护委员会分别规定了在不同时期和区域NO、SO、PM等排放量的限制值以及对燃油含硫量的规定等。

表5-1列出了IMO在不同阶段对NOx的限值[8]。

表4-1IMO在不同阶段对NOx的限值

国际海事组织（IMO）规定排放量的测量应该按下列ISO8178规定的试验循环来进行的，NOx循环值是由在100％，75％，50％，25％以及10％（仅对衡速运行的辅机）负荷下根据E2、E3和D2循环测得的NO值经加权所得：

g/kwh

式中：

为不同循环时各负荷点的加权系数，见图4-1.

图4-1E2、E3及D2循环再各工况点下的加权系数

船舶柴油机排放控制措施，分为机内控制（一次控制）和机外控制（二次控制）[9]。

机内控制，是指在可燃混合气燃烧之前采取的降低污染物排放的措施，包括：

机内、机外废气再循环技术（EGR）；优化柴油机结构参数和运行参数；湿法降低NO技术；添加燃油添加剂等。

采取高压共轨燃油喷射（共轨压力>200MPa）、先进增压器及增压系统（可调增压器、大增压器效率>70％～72％、增压压力>0.5MPa、两级增压>0．6MPa、相继增压系统等）、可调气门正时、低排放燃烧、以及清洁燃料燃烧等内部技术，大幅度降低发动机排放，可使NO排放比IMOTierI降低30％以上，达到TierII的要求。

机外控制，是在机内控制基础上，进一步降低排放量，要求所采取的措施，包括：

氧化催化器、尾气颗粒净化器、选择性催化还原技术（SCR），废气洗涤法等，还可以满足TierIII及更高的排放法规的要求[10]。

解决这两个关键技术，我国船舶柴油机将会有一个质的飞跃。

所以在未来30年内船舶柴油机将以较大的步伐继续发展，面对新的形势，必须加强诸如高压共轨技术、低排放技术和智能化技术的研究。

参考文献

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[6]郑力凡主编．酷车[M].北京.北京理工大学出版社，2008.5

[7]万沛霖著.电动汽车的关键技术[M].北京.北京理工大学出版社，2011.12

[8]吴铁庄著.电动车辆及其使用与维修[M].北京.人民邮电出版社.2012.5

[9]陈全世，仇斌，谢起成著.燃料电池电动汽车[M].北京.清华大学出版社，2011.5

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[12]张南林，舰船柴油机技术现状及发展趋势[J],舰船柴油机技术现状及发展趋势2010,32

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[14]郑国杰蔡振雄，刘建华，船舶柴油机汽缸润滑技术探析[J],轮机管理与故障排除，2008,12（31）

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[16]冯明志，船舶柴油机减排新形势与技术发展[J]，船舶轮机，2009,34（4）

[17]丁河清吕林高孝洪，船舶柴油机NOx的排放法规与控制[J]，武汉交通科技大学学报，2010,24（4）

[18]冯明志，船舶柴油机现状及发展[J]，柴油机，2007,29

（2）

[19]ZhengLiwheretheeditor-in-chief.CoolCars.BeverlyHillsBeijingInstituteofTechnologyPress,2007.6

[20]ThomasConnollyCarolynBegg.DatabaseSystems[M].北京：

电子工业出版社，2011.7

致谢

本论文今天能够顺利完成，终究得感谢我的指导老师兼专业老师申彪老师，从开始的选题、查找资料，一直到论文的完成。

无时无刻不从心里感谢我的指导老师申老师。

老师对我的论文进行了详细的指导，无论是在论文格式修改上还是内容上，无不透露着老师的丰富的知识。

不论在平时的课堂上还是在论文指导上，申老师认真负责的态度让我钦佩。

同时也感谢班主任袁学明老师以及我的各个专业老师，是他们教育我对待每件事态度要端正，做事要认真严谨。

最后也感谢我的同学们，也因为有了他们的帮助，我的论文才能够顺利完成。

在此向我的指导老师申老师致以衷心的感谢。

感谢南通职业大学机械工程学院的老师，尤其是我的指导老师给予的帮助。