摘要：我国海洋面积辽阔，船舶工业发展势头迅猛，并且一举成为了我国国防建设和航运交通等方面的支柱性产业，在现代船舶当中主要采用柴油机作为其重要的发动机设备，相当于现代船舶的“心脏”，当前我国现代船舶中的柴油机功率较大，排放量和污染量巨大，随着国家对环境保护的日益重视，现代船舶轮机也面临着转型发展。
关键词：现代船舶；轮机；应用；发展
引言：根据我国最新的“十二五”报告计划显示，截至去年为止，我国船舶业取得了前所未有的巨大成功，在这五年当中船舶行业无论是在建造技术还是在造船规模上均实现了提高和扩大，并且伴随着科学技术的不断更新和进步，船用柴油机也在发生相应的变化，逐渐从原来的大功率、高污染、高耗能模式转变为节能环保的智能船用柴油机，本文将以此为基础，简要分析论述现代船舶轮机的应用与发展。
一、现代船舶轮机的应用
（一）船用低速柴油机
当今世界中，德国和日本仍然是生产低速船用柴油机的大国，并且其产量和总功率均维持在较高水准，当前以德日两国为首生产制造的低速船用柴油机机型主要是低速二冲程柴油机，我国紧随其后加入造机大国行列，譬如说现在被广泛应用的MAN B&W 7S60MC-C和6K80MC-C等型机，平均有效压力均控制在1.90MPa以上，最高燃烧压力可以达到15MPa,单缸功率接近7000KW，保修期相当长基本上可以维持在1100天以上，由此可见我国低速船用柴油机的制造水平已经能够与世界前进国家相媲美[1]。
（二）船用中速柴油机
当前我国船用中速柴油机发展相对落后，缺乏先进的制造技术，柴油机的功能不齐全，因此并没有广泛应用在船舶工业当中，只是被小范围的运用在渔船或是内河航船当中，而现阶段在我国现代船舶当中的中速柴油机基本上都是从德国MAN B&W和MTU以及芬兰 Wartsila、日本洋马等公司进口，与低速柴油机不同，中速柴油机多为四冲程机，气缸数也增加到5个以上，气缸直径不少于160mm，完全能够充当中大型船舶的辅机并为其提供持久的动力。
（三）船用高速柴油机
船用高速柴油机的制造技术主要掌握在世界上的几大船用柴油机制造大国手上，例如说德国的MTU公司、Paxman公司等等，我国在船用高速柴油机的制造和研发方面一直处于落后阶段，但是随着科学技术的不断提高与进步，现阶段在渔船上的大功率主机和石油系统当中大功率柴油机都是以使用我国自主研发的180系列和190V系列为主，而当今世界上船用高速柴油机最先进的工艺已经达到了四冲程机平均有效压力最少在2MPa以上，气缸数最少为12个，同时转速最高可达1800r/min，在不断提高和强化船用高速柴油机系数的同时其使用寿命也得到了有效延长，为了能够尽可能的适应现代船舶行业多变的需求，船用高速柴油机也在不断进行变型，提高自身的性价比，加之世界上对环境保护的要求越来越高，船用高速柴油机也在不断更新自身的制造工艺和制造技术，改进喷射装置与方式，尽量减少碳排放量，实现可持续发展[2]。
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（四）智能船用柴油机
早在上个世纪八十年代后期就已经出现了智能船用柴油机，主要有以节油模式、排放控制模式为主的运行模式控制系统，以及主机控制系统和自动监测系统构成，与传统凸轮轴系统不同的是，智能船用柴油机主要采用电子计算机实现智能控制，比如说利用电子计算机控制各缸中的蓄压器，从而进行定时喷油，与此同时蓄压器在采集各缸的压力数值后将自动反馈回电子计算机当中，利用智能控制确保各缸能够均匀分配负荷。1998年化学品船Bow Cecil号上的6L60MC型号船用柴油机被看做是世界上首次被使用的智能船用柴油机，并且在两年后正式使用智能系统试航，不久之后各大公司也竞相研发智能船用柴油机并一直延续到今天。
二、现代船舶轮机的发展趋势
（一）节能减排技术的应用
从2011年开始国际海事组织对现代船舶提出实施全新的排放法规，即氮氧化合物的总排放量需要在现有基础上再降低两成，到2020年为止，船舶的氮氧化合物总排放量不能超过20%，这也就意味着将来现代船舶轮机必须朝着节能减排、低碳环保的方向发展，因此在未来，节能减排技术必将广泛运用在现代传播轮机当中，比如说高压共轨燃油喷射技术、高增压技术等，通过提高柴油机的燃烧功率和降低污染物的排放量实现可持续发展，当前在现代船舶轮机技术升级当中以SCR技术（Selective Catalytic Reduction）即选择性催化还原为主，该种技术主要利用还原剂包括乙醇、氨气等等会与碳氧化合物发生还原反应，在船用柴油机的排放口出安装氧化装置，使得排放出来的一氧化碳能够转化成水和氧化物，从而有效降低氮氧化合物的排放量，实现真正意义上的绿色无污染[3]。
（二）现代信息技术的应用
在未来的现代船舶轮机当中还会加强现代信息技术的运用，比如说CAX、PDM、ERP等技术。首先在设计船舶轮机时利用数字化预测技术，帮助设计人员能够实现对最终轮机能够达到的性能进行合理预测和评估，然后根据电子计算机模拟显示出的结果完成对传播轮机设计的调整和修改。而在生产制造船舶轮机的过程当中，将全面实现现代化、数字化制造，即利用产品数据管理系统完成对船舶轮机数据的显示和控制，并且通过建立起完整、庞大的信息维护网络将轮机的各项数据及时准确的反馈给设计人员，从而帮助其对轮机进行维修和养护。通过运用现代信息技术，设计人员或制造商能够为船舶轮机建立起一个专属的数据库，在借鉴与吸收先进制造技术的同时完成对轮机的改造与升级[4]。
结论：总而言之，从2010年到2015年，中国船舶制造行业实现了巨大的发展和进步，特别是国家已经批准建设船舶动力系统，船用柴油机在现有基础上实现了新的技术进步，配合计算机工程仿真等技术推动船用柴油机朝着智能化、低污染、低耗能的方向发展，我国通过大力推动建设以船用柴油机为代表的船舶动力系统，全面引领现代船舶工业创造新的辉煌。
参考文献：
[1]韩少冰，钟兢军. 燃气轮机在商船上的应用及其技术发展趋势研究[J]. 中国航海，2016，02:35-40+45.
[2]黄飞，孙培廷，牛东翔，魏海波. 试论第四代管理在船舶轮机管理上的应用[J]. 航海技术，2015，06:43-45.
[3]郑文汉. 侵袭第四代管理在船舶轮机项目管理上的应用[J]. 中国水运(下半月)，2014，08:30-31.
[4]孔庆福，宋金阳，张晓东，吴雄学. 关于船舶轮机模拟训练装置技术现状及发展趋势[J]. 舰船科学技术，2015，01:138-140.
论文作者:徐小龙
论文发表刊物:《科技中国》2016年6期
论文发表时间:2016/10/17
标签：柴油机论文; 轮机论文; 船舶论文; 船用论文; 技术论文; 排放量论文; 中速论文; 《科技中国》2016年6期论文;