摘要：近些年我国能源形势随着石油资源的减少而逐渐紧张，因此我国国民经济在发展中已经把节能作为主要战略任务。和汽油机相比较，柴油机具有更高的热效率，应用范围也更加广泛，较大程度的促进了我国船用柴油发动机的发展，并且随着我国对海洋权益的重视程度不断加强，其作为海上执法执勤的主要工具，在船用方面发挥了重要的作用，因此选择合作方式是船用柴油机的能耗和工作环境降低和改善，对我国相关部门的发展意义重大。本文分析了船用柴油机的节能技术和优化管理，仅供参考。
关键词：船用柴油机；节能技术；优化管理
1.船用柴油机的节能技术
近些年船用柴油机在经济性提升方面取得了显著的成效，相继出现了各种技能技术并逐渐完善。主要表现在：
1.1涡轮增压中冷技术
该技术主要包括空气增压和空气冷却两个方面。空气增压是利用涡轮增压器完成的，如果发动机转速加快，涡轮转速和废气排出速度也同步增加，叶轮就把更多的空气向气缸压缩，使气缸冲入的空气密度提升，为更多的燃油进入气缸燃烧充分提供了有利条件，达到功率提升和污染降低的目的。但是被压缩的空气温度会较大程度的提升，其密度也逐渐减小，既对充气效率造成影响还极易引发爆炸。
为使燃烧室的空气量进一步增加，需要冷却处理进入燃烧室之前的空气。由于空气冷却是在涡轮增压器和进气管之间的冷却器中实现的，所以空气冷却技术也被称为中冷技术，燃烧室中的空气量和密度经过涡轮增压冷却处理后都得到了相应的提升。相比较于普通的柴油机，船用柴油机通过对涡轮增压中冷技术有效的应用，可使柴油机提高约60%的效率，降低约30%的油耗。
1.2燃油电控共轨喷射技术
随着柴油机不断的提升其经济性、动力性和噪声及排放的要求，促进了柴油机对电控技术的应用。其中适用单位最广、最为先进的技术是电控共轨喷射技术，柴油机通过对该技术的合理运用可以对喷油压力、喷油时间、每循环喷油量等进行自由控制，达到节约燃料、减少排放有害气体成分的目的，进一步提升柴油机的技术性能。
1.3使用燃油添加剂
燃油添加剂作为一种使用比较普遍的节油产品，使用优良的燃油添加剂可以在柴油机结构和发动机零件不改动、不增加的基础上达到降污和节能的目的，较大程度的促进了清洁柴油的发展。其节油原理是：在燃油中加入燃油添加剂后，可以通过对燃油的化学处理，明显改善燃油的燃烧质量；燃油加入燃烧剂之后，可以更加充分、稳定的燃烧，较大程度的降低了燃油系统的污染，使柴油机的效率得到进一步提升。在该过程中应注意，在使用船用柴油机时应按照燃油的品种，合理的选择添加剂及其比例，并混合均匀，使燃油的着火性能得到改善，促进燃油的热能达到最大限度的利用。当前国内对于燃油添加剂的开发和研究还处于积极提升阶段，随着技术的不断进步，燃油添加剂在柴油机工业的发展中一定会发挥更加重要的作用。
1.4柴油机气缸润滑技术
为使柴油机气缸套和活塞间的摩擦耗能降低，需要在气缸套上涂抹润滑油。早期对船用柴油机建造时，由于传统机械式注油系统简单、可靠的特性而得到普遍使用。但其自身结构存在如注油压力较低、注油精确性较差、无法对注油率进行有效的控制、注油时容易发生间断或波动情况尤其是低速时供油不够给润滑造成困难等无法避免的缺陷。Alpha气缸油注油器电控共轨系统作为一种新型的气缸油润滑系统，是通过对扫气室的残油进行检测得出的反馈而对最佳注油率实现有效的调节和控制。近些年新建造的船舶陆续开始使用该系统，相比较与传统的注油系统，该系统的注油率、气缸润滑条件等都得到进一步提升。
1.5使用新型替代燃料，使有害物质含量降低
想要使船用柴油机的环保性能得到提升，最直接有效的方式是使用新型的替代燃料，近些年国外先进的柴油机厂商正在努力开发可以替代传统柴油机的新型的低污染、清洁的燃料，使柴油机排放有害物质的水平从根源上得到控制。根据当前技术水平分析，重油和生物燃油等都可作为替代船用柴油机的燃料。
（1）重油。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆重油是由蒸馏后的石油剩余的柴油和渣油根据一定的比例调和而成的油。相比较于轻柴油，重油的十六烷值较低，黏度较高，燃烧阶段和滞燃时间都较长，具有较差的挥发性能和燃油雾化品质等，因此可通过调整合理的选择适用的燃油喷射参数，如合理扩大供油提前角、科学提升喷射压力、加热重柴油等；（2）生物燃油。生物燃油是动物脂肪和植物油通过一定的酯化反应获得的发动机代用燃料，生物降解率较高。相比较于常规的燃油，生物燃油具有较好的环保、润滑、安全、燃料、可再生、低温发动机启动等性能，不用对柴油机进行相应的改动，可以直接添加生物燃油使用，采取相应比例的生物燃油和石化燃油进行调和，可达到油耗降低、动力性提升的目的。
1.6柴油机的废热再利用
船用柴油机燃油在燃烧时，一部分能量直接转化为动能，促进船用航行，较大一部分能量转化成了被浪费掉的热能。通过相关研究得出，燃油通过燃烧产生的能量，转化成柴油机的输出功的只有大约一半，另外一半则通过冷却水、排气等向船外排放，浪费了很大一部分能源，如果对该部分废热的能量进行有效的利用则会对船用的节能起到较大的促进作用。当前主要是通过废气涡轮增压器把废气能量转化为扫气的压力达到对柴油机排气余热利用的目的，使柴油机的功率和效率得到有效的提升，运用废气锅炉产生的饱和蒸汽可为日常杂用和船舱保温加热提供方便；另外 可以用冷却水的余热来做海水淡化装置的热力来源。
2.船用柴油机的优化管理
在实际航行过程中，为了保障柴油机工作的良好状态，使其经济性得到提升，可以在日常管理中对其进行合理的优化。
2.1燃油的预热和净化
对燃油进行使用之前的预热和净化有重要的作用。在寒冷的气温较低的地区，会加大燃油的黏度，因此需要采取合理的技术措施如冷却水预热器，排气管式、循环水式预热装置等使燃油质量得到一定的提升。针对含有水分和杂质的燃油，可通过净化分离尽可能降低其含量，同时应对燃油滤器加强管理，并及时修补或更换破损的滤网，为燃油的过滤质量提供保障。
2.2对最佳喷油提前角进行合理的调整
喷油定时不均衡或较早、较晚等都会对燃油的燃烧造成影响，使燃油消耗增加。如果供油时间较早会使发动机启动困难并在工作中容易产生敲缸的现象，降低其功率的同时提升了耗油率；供油时间较晚则无法产生较高的爆发压力，降低了柴油机的功率，导致其因机温较高而较难启动，对发动机的动力性和经济性造成影响；如果供油时间不均衡，发动机的个别缸容易因工作不稳定而增加耗油，所以需要轮机人员按照实际情况对其位置进行及时调整和测量。
2.3保证冷却水的温度合适
如果冷却水温度较低，容易产生温度腐蚀，使燃油消耗率降低，合理的提升冷却水的温度了可使柴油机的热效率得到提升，使其损失功率降低，进而达到降低柴油机油耗和提升其有效功率的目的；但如果冷却水温度较高，则会对冷却效果造成影响进而导致缸壁的润滑油膜产生蒸发现象，造成磨损加剧，使机件使用寿命降低，所以应该根据相关说明规范合理的调整柴油机的冷却水温度，保障气缸壁的温度大于硫酸露点，避免其因低温腐蚀而使燃料消耗率降低。
2.4根据合适的工况合理使用转速
根据多桨主动力装置特点和船用的实际用电负荷，合理的选择工作制可使航速和用电量需求得到满足并能减少主辅机的工作时数和油料消耗。另外应该在船用航行时按照其任务的轻重程度合理的选择航行速度。如果情况允许可适当降低航速也可达到燃油消耗量明显降低的目的，另外应注意在改变转速时不宜加减速过快，否则会大幅度增加机件间的冲击。
结语
随着科技的发展也为研究船用柴油机节能技术提供了很大的便利，因此也较大程度的促进了船用柴油机技能技术的发展。未来随着新能源的不断开发和船用上对新型推进装置的应用，在船用柴油机上一定会实现更多的新型的节能技术的应用。
参考文献：
[1]卢义明.浅析船用柴油机的节能技术与优化管理[J].公安海警学院学报，2013（01）.
[2]王志远.浅析船舶柴油机节能途径[J].科技信息，2013（22）：227-228.
论文作者:王继宝
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/25
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