1.5.2 主柴油机的选型及其方法

第一章

船舶动力装置概论主讲教师：王永坚主柴油机的选型及其方法船舶动力装置主要设备的选型船舶动力装置各设备之间相互联系、相互影响的。在设计新船时合理选用每一台设备将直接影响到船舶整个生命周期动力装置的可靠性、经济性以及其他性能。主要设备选型主机的选型锅炉的选型发电原动机的选型主机的选型及其方法主机选型的依据是船舶设计任务书中的技术要求，船体设计所提供的资料以及螺旋桨的设计（包括推进装置设备的选型）。通过船、机、桨匹配计算和分析选定螺旋桨参数、主机型号，在满足设计的技术要求（如航速、

转速、功率）基础上；考虑重量和尺寸、油耗、造价、可靠性、使用寿命、振动噪声等因素。一、现代柴油机为主机的选择提供灵活性0201柴油机厂商提供的选型区域（layoutdiagram）内任何一工况点都可被选为约定最大持续功率（CMCR或SMCR）。

市场众多可供选择的柴油机型号，为正确选择主机创造了较好的优选条件。03.约定最大持续功率（CMCR）是指由船东和厂方商定的在船上实际使用的最大功率。推进功率螺旋桨效率功率和转速储备一、现代柴油机为主机的选择提供灵活性

埃维能Everllence提供的MC、ME系列柴油机的选型区域是由两条等平均有效压力线L1-L3（100%Pb）和L2-L4（64%Pb）和两条等转速线L1-L2（100%nb）和L3-L4（75%nb）组成。图1埃维能（Everllence）公司MC、ME系列柴油机选型区域一、现代柴油机为主机的选择提供灵活性顶端的α线簇为船舶的等航速线；α值可由实船阻力计算及船模试验实测阻力换算而得。某些公司推荐：对瘦型船为0.2，对正常船型为0.25，对肥型船为0.3。α值在功率转速函数式中是转速的指数。如：Pe-目标桨所需的主机功率；Pe0-参考桨所需的主机功率；ne-所选目标桨的转速；ne0-参考桨转速。图1埃维能（Everllence）公司MC、ME系列柴油机选型区域一、现代柴油机为主机的选择提供灵活性Wartsila公司推出的SulzerRTA系列柴油机的选型区域是由R1、R2、R3、R4四个点的连线所围成的。R1为柴油机的最大持续功率（MCR，即标定功率）点；R2为100%标定转速与55%标定功率的交点；R3为72%标定转速与100%标定平均有效压力线的交点；R4为72%标定转速与55%标定功率线的交点。

图2SulzerRTA柴油机选型区域一、现代柴油机为主机的选择提供灵活性图1埃维能（Everllence）公司MC、ME系列柴油机选型区域若选定M1点作为柴油机的约定最大持续功率点（SMCR），则M1点的燃油消耗率（SFOC）比L1点，即最大持续功率点（MCR，即标定功率）节省1.9g/(kW∙h)。M1M1比L1在SMCR节省1.9g/(kW∙h)一、现代柴油机为主机的选择提供灵活性柴油机在选型区域内，由船东和厂方商定船舶实际使用约定最大持续功率（SMCR或CMCR），其选定工作点的功率和转速低于柴油机的标定功率和转速，也称为柴油机的减额输出。采用约定最大持续功率（SMCR或CMCR）实际上是在寻求船、机、桨三方面经济效益最佳的匹配。一、现代柴油机为主机的选择提供灵活性选型需要考虑的因素给定船速所需的最小推进动力船体形状和螺旋桨效率柴油机的燃油消耗率选取的工作点越靠下，柴油机的燃油消耗率下降；工作点越往左，柴油机转速下降，螺旋桨效率提高。一、现代柴油机为主机的选择提供灵活性二、主机选型的主要步骤“机配桨”、“机配船”方式03.考虑到功率储备，如海况储备等，确定主机的约定最大持续功率。01.船舶类型、船速和载重量等最基本的要求，可以通过相似船舶的实船试航结果或船模试验结果来估算船舶所需的功率和螺旋桨的合理直径。02.通过理论计算和水池试验得到螺旋桨的功率-转速关系曲线，确定船舶所需的螺旋桨转速和功率，即螺旋桨参考设计点。质量、性能、价格、备件供应船上使用经验、运行中的反馈信息及咨询服务情况，用户意见。多种符合基本要求的柴油机机型，经过经济性、振动特性、机舱布置等多方面的比较和论证。010204.主机机型初选二、主机选型的主要步骤05.初选方案详细计算和全面分析比较经济：考虑其初投资额，动力装置总燃油费用额及主机的燃油消耗。影响因素：功率性指标、转速、经济性指标、机舱布置时主机的长度、吊缸高度等。选定最佳方案。二、主机选型的主要步骤主机选型具体案例埃维能公司利用统计资料并根据船型、船速和载重量等性能，得出螺旋桨直径和转速、主机的约定最大持续功率，然后进行机型初选和最终机型确定。图3杂货船、油船和散货船的主要参数Lpp—船舶首尾垂线间长；B—船宽；T—吃水；δ—方型系数；dw—载重量δ30000吨B二、主机选型的主要步骤图4杂货船、油船和散货船安装的主机功率参考值