[发明专利]一种中速大功率环保船用柴油机

说明书

技术领域

本发明涉及一种中速大功率环保船用柴油机，属于柴油机技术领域。

背景技术

柴油机的热效率高、经济性好、起动容易、对各类船舶有很大适应性，问世以后很快就被用作船舶推进及发电动力。至20世纪50年代，在新建造的船舶中，柴油机几乎完全取代了蒸汽机。目前，船用柴油机已是民用船舶、中小型舰艇和常规潜艇的主要动力。船用柴油机按其在船舶中的作用可分为主机和辅机，主机用作船舶的推进动力，辅机用来带动发电机、空气压缩机或水泵等。 

船用柴油机一般分为高速、中速和低速柴油机，低速柴油机多数为二冲程机，中速柴油机多数为四冲程机，而高速柴油机则两者皆有。船用二冲程柴油机的扫气形式有回流扫气、气口-气门式直流扫气和对置活塞式气口扫气；大功率中、低速柴油机广泛采用重油作为燃料，高速柴油机仍多用轻柴油。

目前，国内船用柴油机市场上，国产船用柴油机普遍存在柴油机的单缸功率小，燃油消耗率高，可靠性差，维修成本高的特点；国外船用柴油机虽然整体性能指标较好，但是柴油机的价格很高。另外，国内现有中速大功率船用柴油机均采用四冲程、增压中冷等技术，由于柴油机燃烧过程没有很好的优化，燃油消耗率高于210g/kW.h，与国际先进柴油机低于190g/kW.h的燃油消耗率相比有较大差距，且因柴油机气缸盖的热负荷承受不足，不能燃烧廉价的重油，造成燃油费用高；并且，现有柴油机的排放只能达到IMO TierⅠ标准（IMO Tier标准为发动机排放标准）；在结构上，现有柴油机的做功单元不能整体吊装，维修性差。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种中速大功率环保船用柴油机，解决现有中速船用柴油机热负荷承受不足，不能够燃烧廉价重油，燃油费用高，不能够达到环保标准（IMO TierⅡ），且在结构上其做功单元不能够整体吊装，维修性差的技术问题，从而能有效的解决上述现有技术中存在的问题。

本发明目的通过下述技术方案来实现：一种中速大功率环保船用柴油机，包括机体，机体上安装有燃油单元、进气系统、排气系统、增压器及空气启动系统，柴油机的主油道内置于柴油机一侧，机体采用整体铸造而成，底部安装干式油底壳，机体内置高温冷却水管路、曲轴总成、凸轮轴总成及减振器总成，减振器总成设于曲轴总成的曲轴自由端上，凸轮轴总成为单侧布置；机体自由端的侧面设电气保护系统，机体排气端的侧面设油雾探测器和轴温报警器；机体外挂输出端罩壳和自由端罩壳，自由端罩壳上安装有滑油泵和冷却水泵；柴油机输出端的机体上装有盘车机构；在机体上安装有模块化并且能整体吊装的做功单元，做功单元包括气缸盖总成、气缸套总成及安装在气缸套总成里的活塞总成和连杆总成，气缸盖总成为采用球磨铸铁铸造而成的倒锥型结构，其内置进气道、排气道、水冷排气门座、进气旋转气门和排气旋转气门，进气道和排气道分设于气缸盖总成的两侧且并行布置，水冷排气门座采用水冷型式，进气旋转气门和排气旋转气门上均设有气门旋转机构；气缸套总成内置有减磨环。

作为一种优选方式，气缸套总成的冷却方式为钻孔冷却的方式。 

作为一种优选方式，曲轴总成为经正火及回火热处理后的全纤维锻造碳钢曲轴。

作为一种优选方式，连杆总成为易于拆装的分体式连杆结构。

作为一种优选方式，凸轮轴总成采用单缸凸轮结构型式，包括气阀凸轮和供油凸轮，气阀凸轮及供油凸轮布置在同一凸轮轴段上。 

作为一种优选方式，所述增压器采用配置了增压空气旁通装置和废气放气装置的恒压增压系统。

作为一种优选方式，所述燃油单元与一电控喷油泵连接。

作为一种优选方式，所述气缸套总成内部的气缸直径为320mm，活塞行程为410mm，燃油消耗率为183～185g/kW.h，滑油消耗率为0.8g/kW.h，单缸功率为510 kW。

在本发明中，部分组件的功能如下：

电控燃油燃油单元：精准的控制燃油喷射量，达到节能、减排的作用。

进气系统、排气系统：进气系统、排气系统采用模块化设计，提高零部件的互换性；排气系统采用恒增压系统。

增压器：采用高效、高压比增压器，提高柴油机充气效率。

空气启动系统：压缩空气启动系统稳定性好，能提供较大的输出扭矩，保证柴油机的顺利启动。

曲轴总成：曲轴为经正火及回火热处理后的全纤维锻造碳钢曲轴，全部机加工而成，抗拉强度高，能保证柴油机的稳定工作。

凸轮轴总成：凸轮轴采用模块化设计，提高了零部件的互换性，由于将供油凸轮与配气凸轮复合在一根凸轮轴段上，所以该凸轮轴的结构紧凑。