摘要：随着社会的发展，节能减排逐渐进入人类的社会生活。在船舶柴油机机中节能减排新技术也显得尤为重要，近几年来，国际燃油价格逐步上涨，海洋环境污染日益严重，在这种背景下，船舶节能减排技术受到世界海事组织和航运公司越来越多的关注，本文就减排新技术在船舶中的应用展开简要论述。
关键词：船舶柴油机；经济航速；智能型；余热利用
引言
自第二十世纪中期以来，全球气候变化、资源枯竭、生物多样性减少等能源和环境问题日益突出，引起世界各国的广泛关注。采用科技手段聚焦于低碳生活，经济可持续发展刻不容缓。
大家都知道，船舶柴油机每天消耗大量的不可再生资源——柴油，在面对日益枯竭的能源的今天，我们必须寻求更高效，更环保的措施，来面对我们所面临的问题。我们可以从柴油燃烧，废气余热利用等方面探索新的科技以及可行的方案，制造节能减排的船舶柴油机。
1 船舶柴油机燃烧研究
船舶的主要推进能来自燃料燃烧，燃烧室中的燃油可以实现化学能转化为热能压力能，而船舶柴油机主要依赖于压力能推动活塞上下移动，实现二次能量转换。柴油机是船舶的主推进动力，所以改善燃烧，加强这方面的管理，使柴油机在低负荷工况下运行，是节能减排的有效途径，同时还可以保证柴油机的使用寿命。
1.1 改善燃油喷雾
燃油喷射质量直接影响可燃混合气的形成，但是，燃气体的形成对柴油机燃烧的质量又起着决定性的作用。燃料注入主要有三个阶段：喷射延时阶段、主要喷射阶段、尾喷阶段。任何阶段的喷射，或早或晚都将导致燃烧不完全、燃烧质量低的情况出现，导致油耗增压。异常现象如二次喷射、断续喷射、滴漏等现象同样是增压油耗的因素，每次出现滴水现象等现象，也都在提高消费因素的影响。在轮机人员的日常管理和维护方面必须要定时检查，若发现异常及时处理。以下是防止异常注入现象的措施：
二次喷射：将导致燃油喷射持续时间太长，二次喷射的燃油是在较低的油压下喷入气缸，不能完全燃烧，后燃严重，导致柴油机的燃料消耗增加、排烟和排温升高，使得发动机的性能降低。在设计过程中，必须确保主喷射过程后，喷油嘴没有高压现象才可以避免呢二次喷射，主要有以下措施：
a.适当减少高压油管的长度和内径。
b.选择较大的喷油孔。
c.增强出油阀减压卸载能力。
d.使用刚性更强的油阀弹簧。
e.适度增加燃油喷射阀油压力
连续喷射：连续式喷射将导致燃料燃烧不完全。不稳定喷射和隔次喷射会使柴油机出现转速不稳定现象，甚至出现停车现象，然而两次的供油一次喷射时，会造成燃烧的粗暴。
1.2 改善可燃混合气的形成
涡流室式：通过使用强压缩空气促进混合物的形成，使得涡流室燃烧室不依赖于大量过量空气。过量空气的增加会导致柴油机功率下降。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆常用的混合搅拌促进质量改进措施如下：
保证良好的空气质量，如控制入口压力、温度、进排气管清洗、调整进气和排气时间，确保准确定时。
为确保气缸具有良好的热状态，对压缩终点压力的检查，冷却状态的检查，检查活塞环的工作情况。
保证喷油的良好质量，如油品的检查和妥善处理，检查和调整燃油喷射装置；保证燃烧室的良好状态，定期检查和清理燃烧室部件，检查气缸盖，清洁冷却空间的水垢的清洁。
2 智能型柴油油机的应用
与传统的机械式控制系统相比，现代柴油机的发展方向是电子控制系统的应用。电子控制技术具有控制精度高、控制功能强、适应性强、调试方便等一系列优点。这类的柴油机与柴油机的机械控制系统相比，具有更好的节能性。现如今，电子控制设备和相应的软件已应用于船用柴油机，成为船舶柴油机必不可少的一部分，世界领先的船舶柴油机厂家纷纷推出自己的电控柴油机。预计在未来十年内，电子控制技术将逐步取代传统的柴油机机械控制，成为船舶柴油机的主流模式。与传统的机械式柴油机相比，它具有许多优点。其优点如下：
2.1 有很强的运转适应性
电控柴油机燃油喷射系统具有很强的适应性。主要包括：（1）对喷射压力的选择。在柴油机性能优化的基础上，选择了柴油机的喷射压力，降低了部分负荷燃油的消耗。（2）能准确地控制燃油喷射量。电控柴油机在转速范围变化周期喷油量小，每缸油均匀，使柴油机工作更稳定。（3）提高燃料的适应性。现代船舶使用各种燃料，特别是为了降低成本，使用一些劣质燃料，特别是，电子控制柴油机可以根据需要改变喷油正时和阀门的时间，也可以在不同负载条件下保持性能稳定，而且还可以确保工作时没有明显的烟雾排放，减少对大气的污染。相比之下，一般的凸轮驱动的机械机构直接不能实现上述功能。此外，对于冷却系统、充电系统和缸内喷射系统，电控柴油机也具有很强的工作适应性。
2.2 足够的可靠性
新型柴油机是对电子控制技术的创新，发动机的机械寿命要比凸轮驱动机械寿命长，而且其保养周期也会相应延长，发动机在使用过程中，具有很低的故障率，维护性能也比较好。船舶动力设备使用寿命大大增加，大大降低了船用柴油机的相对成本。
2.3 多种操作模式
与传统柴油机相比，柴油机在运行过程中可以根据不同的运行方式对操作方式进行选择，如经济型、排放控制、低负荷运行等模式，并保证发动机的最佳运行。
2.4 完善的状态检测和控制系统
智能柴油机的状态检测和控制系统非常完整，主要包括速度控制设备的集成、故障在线诊断系统以及柴油机、内燃机的活塞和喷油速率的优化等，本系统可保证在线监测柴油机的运行状况，保证各缸在柴油机工作过程中负载均匀，防止过载现象发生，在故障发生前能够早期报警并启动处理程序。
从燃油消耗和柴油机整体寿命的角度看，其效率优于传统的柴油机，因此从节能角度出发，研究新型电控柴油机是未来发展的趋势。
4 动力装置的余热利用
在柴油机主推进动力装置中，柴油机的排气、冷却机的气缸套冷却水，都可以进一步使用。充分利用柴油机余热，使整体效率大大提高。有效利用柴油机的余热，在许多方面有以下几个方面的研究，下面研究几种可以利用船舶主推进柴油机排气余热的系统。
4.1 排气余热转换成加热热能的利用系统
关于传统的柴油机废气余热利用，最常见的方式是通过废气锅炉产生蒸汽，利用蒸汽来满足船舶生活区的保温以及生活所用。对动力较小的船舶，主机废气余热产生的热量不高，所以回收的功率是有限的，余热利用率不是很高。但近年来，船用柴油机越来越大型化，柴油机的效率也逐渐提高，排气温度也越来越低，柴油机主推进功率足够大，利用余热发电是一种有效而有益的途径，这种方式对电力线的热利用率也有所提高。在最近几年中，强制水循环废气锅炉和烟管式废气锅炉都有所应用。
5 结论
减排新技术在船舶柴油机中正在逐步发展，我们不能盲目地去依靠科学技术的进步而忽略了人为因素。先进的科技船舶柴油机技术更高效、更环保、更安全，更少的大气排放提供保障。地球的是我们赖以生存的家园，人们只一味的去需求，不考虑地球的保护。当我们不能停止这样的行为时，我们应该尽量减少对资源的需求，这本身就是一种保护。全球变暖、冰川融化、资源枯竭等问题的出现，是地球的抵抗。节能减排迫在眉睫，石油是工业生产中最大的能源来源，也必将是最先挑战人类所需的能源，让我们共同行动，节约能源和减少排放。
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论文作者:杨有贵
论文发表刊物:《基层建设》2016年12期
论文发表时间:2016/9/28
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