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    2019年 第41卷 第4期
    刊出日期:2019
  • 机型与综述
  • 船用2MW级天然气发动机及动力系统研发
    周炎,张晓晨,马兴刚,陈伟
    天然气作为优质高效、绿色清洁的低碳能源,正逐步成为我国主体能源之一,具有重要的战略意义和显著的经济效益。介绍了新近推出的自主品牌M23G天然气发动机的开发历程、性能及主要技术特点。针对气体发动机的性能特点,提出了船舶天然气动力系统配置、设计中须关注的关键技术,以及天然气发动机在陆用能源的应用方向。
    2019,41(4):1-4[摘要][PDF  1070K](10)

  • 性能与排放
  • 新型生物乳化柴油在柴油机上的ESC试验研究
    金志伟,刘宇,余凯,肖进,乔信起,白雪梅
    在高压共轨电控柴油机上分别燃用柴油(D)、甲酯(B100)和生物乳化柴油(EB10、EB15和EB20),进行ESC十三工况稳态测试循环试验,研究了生物乳化柴油中水和丁醇含量对发动机燃烧、动力性、经济性和排放的影响。结果表明:5种油品中EB10的放热率峰值最大;随着生物乳化柴油中丁醇和水掺混比例的增大,其滞燃期延长,燃烧持续期缩短;EB10的有效热效率高于柴油,燃油消耗率低于柴油,EB15和EB20与之相反。NOx、PM排放及烟度随水和丁醇掺混比例增大而降低,HC和 CO排放都有上升趋势但很微小;EB10、EB15和EB20的HC排放略高于柴油,CO排放低于柴油。
    2019,41(4):5-12[摘要][PDF  4431K](7)

  • 选用合规低硫船用燃油面临的挑战及其应对措施
    郑庆国,杨兰
    针对全球船舶燃油限硫新规即将生效,基于船东的视角,分析了船舶加装合规低硫燃油面临的挑战,在此基础上给出了具体的应对措施。指出:作为船东和船舶管理公司,应提前做好应对计划,科学安排,才能有效减少船舶额外营运费用,确保船舶航行安全。
    2019,41(4):13-17[摘要][PDF  1244K](6)

  • 智能化与控制
  • 一种船用柴油机监测系统串口抗干扰算法研究
    肖丹丹
    针对柴油机监测系统串口通信中出现的问题,在分析KMP算法特点的基础上,对其应用结构进行改进,并将改进后的算法应用到上位机与机旁箱的串口通讯中。该算法将模式与主串中对应的子串的相似程度进行评估,并根据相似程度的大小决定是否响应命令。试验表明:采用该方法后,监测系统串口通讯的抗干扰能力有很大提高,运行稳定性增强。
    2019,41(4):18-21[摘要][PDF  1567K](7)

  • 结构与可靠性
  • 气门与活塞碰撞故障分析及凸轮型线优化设计
    段艳强,郑小华
    针对新开发的某四气门反转柴油机出现的气门与活塞碰撞问题,基于AVL-EXCITE TD软件进行配气机构仿真分析。结果表明:原正转机凸轮型线直接应用于反转机,导致反转机气门与活塞发生干涉。采用梯形函数和气门分段加速度函数对原凸轮型线进行优化设计。经运动学、动力学及性能试验验证:优化后的凸轮型线解决了气门与活塞碰撞问题,且改善了柴油机燃烧性能,燃油消耗率降低约5(g·kW-1·h-1)。
    2019,41(4):22-25[摘要][PDF  2582K](8)

  • 柴油机凸轮副接触疲劳失效分析
    陈祎博,屠丹红,宋雅丽
    针对某型船用柴油机配气凸轮机构凸轮副接触疲劳失效,从生产、加工质量着手,采用化学成分及机械性能分析、硬度检测、电镜扫描等手段排查材料是否存在缺陷;基于设计仿真分析凸轮滚轮的接触应力以及影响因素。结果表明:挺柱体导向块间隙过大,改变了凸轮与滚轮的接触状态,使其接触应力超过材料的疲劳极限是导致凸轮副疲劳失效的根本原因。
    2019,41(4):26-29, 34[摘要][PDF  2110K](7)

  • 大功率V型柴油机主轴承座结构强度模拟分析
    毛平安,黄第云,蓝宇翔,杨占林
    建立了包括机体、主轴承座、曲轴、轴瓦及紧固螺栓的大功率V型柴油机主轴承座有限元分析模型,分别对螺栓预紧、轴瓦过盈、动压力三种工况下,主轴承座的应力和疲劳、轴瓦背压以及主轴承孔变形等情况进行分析。进一步的疲劳分析表明:设计方案中的主轴承座满足结构强度要求。
    2019,41(4):30-34[摘要][PDF  2547K](7)

  • 某中速柴油机齿轮修形分析
    牛军军,陈祎博,宋雅丽,董晶瑾,屠丹红
    修形对于改善齿轮啮合质量,降低齿轮传动的振动和噪声有重要作用。基于KISSsoft软件,以某中速柴油机曲轴齿轮为研究对象,进行齿轮修形设计分析。得到曲轴齿轮修形前后齿面接触应力、齿轮传递误差、齿根弯曲应力等参数的变化情况,为优化齿轮修形提供理论依据。
    2019,41(4):35-38[摘要][PDF  1924K](7)

  • 二冲程低速机排气集管膨胀节选型分析
    张耀中,沈莉,周秀亚,鞠莉莉
    采用有限元分析法对某机型排气集管在高温、高压废气作用下的变形进行了分析。分析表明:在排气集管轴向,废气压力对排气集管的变形影响较小,而以热负荷造成的变形为主;在排气集管径向,废气压力和热负荷造成的变形均较大。分析结果可指导膨胀节的选型和安装。
    2019,41(4):39-41[摘要][PDF  1616K](6)

  • 超速对TCD2015系列柴油机配气机构的影响分析
    赵清旭,谢亮,李全帅,王大军,师帅楠
    基于一款TCD2015柴油机在使用过程中出现的配气机构损坏,从配气机构特点、故障表现等着手进行故障分析和定位,进而阐述柴油机超速对配气机构的影响。指出:超速对柴油机的影响极为严重;当采用提高转速的手段提升发动机功率时,必须对配气机构的运动学和动力学特性进行设计校核,以确保配气机构的合理性。
    2019,41(4):42-45[摘要][PDF  2048K](7)

  • 系统与附件
  • 国内船舶柴电混合动力系统发展综述及典型应用案例
    刘张超,谭琨,于海洋,宋丽杰
    介绍了国内船舶柴电混合动力系统的发展情况,并对国内柴电混合动力系统的典型应用案例进行了分析,提出了柴电混合动力系统发展须进一步探讨的问题。在此基础上对国内柴电混合动力系统的发展进行了展望。
    2019,41(4):46-49[摘要][PDF  1603K](6)

  • 基于网格法的船用柴油机冷却系统温控策略环境适应性研究
    曹应佳,张学艳,霍晓萌,赵冠华,杨景全
    以某船用柴油机冷却系统为研究对象,采用网格法建立了单点和多点两种温控策略仿真模型。基于该模型对两种温控策略分别开展了高温环境、标准环境和极寒环境条件下推进特性全工况对比分析,并结合现有机型试验中出现的温度波动问题,研究分析两种温控策略的环境适应性。研究表明:高温循环采用多点控制,可适当提高循环水温,以改善柴油机在极寒环境条件下的性能稳定;低温循环采用单点控制,将扩大环境对循环水温的影响,应采取适当措施防止系统过冷;此外,控制循环进口温度可提高冷却系统对外围附件的适应性,避免因外围系统配置不合理而导致的系统温度波动等问题。
    2019,41(4):50-53[摘要][PDF  1335K](6)

  • 使用维修
  • 某柴油机水套螺栓断裂故障分析及改进措施
    宋杨,张华兵,娜仁
    针对某船用多缸柴油机水套螺栓在试验中发生断裂的故障,对螺栓做理化检测分析,并仿真模拟螺栓受交替负载时的应力及疲劳情况。结果表明:由于水套螺栓螺纹根部加工粗糙以及表面轻微脱碳,导致螺栓局部应力集中且附近区域强度降低;当发动机工作时,热负荷和周期性载荷使水套螺栓承受交变应力,而该螺栓头部与螺纹连接位置的安全系数最小,导致疲劳破坏。据此,提出控制螺纹质量和提高螺栓等级的改进措施。
    2019,41(4):54-55, 59[摘要][PDF  1103K](6)

  • 几起柴油机顶升机构故障的共性原因分析及改进措施
    赵东升,李雯丽,于彦峰
    针对实际运用中发生的多起柴油机顶升机构失效案例进行分析。分析表明:案例中失效模式都表现为磨损,虽然失效的主体零件不尽相同,但均在材料及性能相对最薄弱的环节出现,其失效的共同原因系轴线不平行。据此提出了改进措施。
    2019,41(4):56-59[摘要][PDF  1315K](7)

  • 机型与综述
  • 船用2MW级天然气发动机及动力系统研发
    周炎,张晓晨,马兴刚,陈伟
    天然气作为优质高效、绿色清洁的低碳能源,正逐步成为我国主体能源之一,具有重要的战略意义和显著的经济效益。介绍了新近推出的自主品牌M23G天然气发动机的开发历程、性能及主要技术特点。针对气体发动机的性能特点,提出了船舶天然气动力系统配置、设计中须关注的关键技术,以及天然气发动机在陆用能源的应用方向。
    2019,41(4):1-4[摘要][PDF  1070K](10)

  • 性能与排放
  • 新型生物乳化柴油在柴油机上的ESC试验研究
    金志伟,刘宇,余凯,肖进,乔信起,白雪梅
    在高压共轨电控柴油机上分别燃用柴油(D)、甲酯(B100)和生物乳化柴油(EB10、EB15和EB20),进行ESC十三工况稳态测试循环试验,研究了生物乳化柴油中水和丁醇含量对发动机燃烧、动力性、经济性和排放的影响。结果表明:5种油品中EB10的放热率峰值最大;随着生物乳化柴油中丁醇和水掺混比例的增大,其滞燃期延长,燃烧持续期缩短;EB10的有效热效率高于柴油,燃油消耗率低于柴油,EB15和EB20与之相反。NOx、PM排放及烟度随水和丁醇掺混比例增大而降低,HC和 CO排放都有上升趋势但很微小;EB10、EB15和EB20的HC排放略高于柴油,CO排放低于柴油。
    2019,41(4):5-12[摘要][PDF  4431K](7)

  • 选用合规低硫船用燃油面临的挑战及其应对措施
    郑庆国,杨兰
    针对全球船舶燃油限硫新规即将生效,基于船东的视角,分析了船舶加装合规低硫燃油面临的挑战,在此基础上给出了具体的应对措施。指出:作为船东和船舶管理公司,应提前做好应对计划,科学安排,才能有效减少船舶额外营运费用,确保船舶航行安全。
    2019,41(4):13-17[摘要][PDF  1244K](6)

  • 智能化与控制
  • 一种船用柴油机监测系统串口抗干扰算法研究
    肖丹丹
    针对柴油机监测系统串口通信中出现的问题,在分析KMP算法特点的基础上,对其应用结构进行改进,并将改进后的算法应用到上位机与机旁箱的串口通讯中。该算法将模式与主串中对应的子串的相似程度进行评估,并根据相似程度的大小决定是否响应命令。试验表明:采用该方法后,监测系统串口通讯的抗干扰能力有很大提高,运行稳定性增强。
    2019,41(4):18-21[摘要][PDF  1567K](7)

  • 结构与可靠性
  • 气门与活塞碰撞故障分析及凸轮型线优化设计
    段艳强,郑小华
    针对新开发的某四气门反转柴油机出现的气门与活塞碰撞问题,基于AVL-EXCITE TD软件进行配气机构仿真分析。结果表明:原正转机凸轮型线直接应用于反转机,导致反转机气门与活塞发生干涉。采用梯形函数和气门分段加速度函数对原凸轮型线进行优化设计。经运动学、动力学及性能试验验证:优化后的凸轮型线解决了气门与活塞碰撞问题,且改善了柴油机燃烧性能,燃油消耗率降低约5(g·kW-1·h-1)。
    2019,41(4):22-25[摘要][PDF  2582K](8)

  • 柴油机凸轮副接触疲劳失效分析
    陈祎博,屠丹红,宋雅丽
    针对某型船用柴油机配气凸轮机构凸轮副接触疲劳失效,从生产、加工质量着手,采用化学成分及机械性能分析、硬度检测、电镜扫描等手段排查材料是否存在缺陷;基于设计仿真分析凸轮滚轮的接触应力以及影响因素。结果表明:挺柱体导向块间隙过大,改变了凸轮与滚轮的接触状态,使其接触应力超过材料的疲劳极限是导致凸轮副疲劳失效的根本原因。
    2019,41(4):26-29, 34[摘要][PDF  2110K](7)

  • 大功率V型柴油机主轴承座结构强度模拟分析
    毛平安,黄第云,蓝宇翔,杨占林
    建立了包括机体、主轴承座、曲轴、轴瓦及紧固螺栓的大功率V型柴油机主轴承座有限元分析模型,分别对螺栓预紧、轴瓦过盈、动压力三种工况下,主轴承座的应力和疲劳、轴瓦背压以及主轴承孔变形等情况进行分析。进一步的疲劳分析表明:设计方案中的主轴承座满足结构强度要求。
    2019,41(4):30-34[摘要][PDF  2547K](7)

  • 某中速柴油机齿轮修形分析
    牛军军,陈祎博,宋雅丽,董晶瑾,屠丹红
    修形对于改善齿轮啮合质量,降低齿轮传动的振动和噪声有重要作用。基于KISSsoft软件,以某中速柴油机曲轴齿轮为研究对象,进行齿轮修形设计分析。得到曲轴齿轮修形前后齿面接触应力、齿轮传递误差、齿根弯曲应力等参数的变化情况,为优化齿轮修形提供理论依据。
    2019,41(4):35-38[摘要][PDF  1924K](7)

  • 二冲程低速机排气集管膨胀节选型分析
    张耀中,沈莉,周秀亚,鞠莉莉
    采用有限元分析法对某机型排气集管在高温、高压废气作用下的变形进行了分析。分析表明:在排气集管轴向,废气压力对排气集管的变形影响较小,而以热负荷造成的变形为主;在排气集管径向,废气压力和热负荷造成的变形均较大。分析结果可指导膨胀节的选型和安装。
    2019,41(4):39-41[摘要][PDF  1616K](6)

  • 超速对TCD2015系列柴油机配气机构的影响分析
    赵清旭,谢亮,李全帅,王大军,师帅楠
    基于一款TCD2015柴油机在使用过程中出现的配气机构损坏,从配气机构特点、故障表现等着手进行故障分析和定位,进而阐述柴油机超速对配气机构的影响。指出:超速对柴油机的影响极为严重;当采用提高转速的手段提升发动机功率时,必须对配气机构的运动学和动力学特性进行设计校核,以确保配气机构的合理性。
    2019,41(4):42-45[摘要][PDF  2048K](7)

  • 系统与附件
  • 国内船舶柴电混合动力系统发展综述及典型应用案例
    刘张超,谭琨,于海洋,宋丽杰
    介绍了国内船舶柴电混合动力系统的发展情况,并对国内柴电混合动力系统的典型应用案例进行了分析,提出了柴电混合动力系统发展须进一步探讨的问题。在此基础上对国内柴电混合动力系统的发展进行了展望。
    2019,41(4):46-49[摘要][PDF  1603K](6)

  • 基于网格法的船用柴油机冷却系统温控策略环境适应性研究
    曹应佳,张学艳,霍晓萌,赵冠华,杨景全
    以某船用柴油机冷却系统为研究对象,采用网格法建立了单点和多点两种温控策略仿真模型。基于该模型对两种温控策略分别开展了高温环境、标准环境和极寒环境条件下推进特性全工况对比分析,并结合现有机型试验中出现的温度波动问题,研究分析两种温控策略的环境适应性。研究表明:高温循环采用多点控制,可适当提高循环水温,以改善柴油机在极寒环境条件下的性能稳定;低温循环采用单点控制,将扩大环境对循环水温的影响,应采取适当措施防止系统过冷;此外,控制循环进口温度可提高冷却系统对外围附件的适应性,避免因外围系统配置不合理而导致的系统温度波动等问题。
    2019,41(4):50-53[摘要][PDF  1335K](6)

  • 使用维修
  • 某柴油机水套螺栓断裂故障分析及改进措施
    宋杨,张华兵,娜仁
    针对某船用多缸柴油机水套螺栓在试验中发生断裂的故障,对螺栓做理化检测分析,并仿真模拟螺栓受交替负载时的应力及疲劳情况。结果表明:由于水套螺栓螺纹根部加工粗糙以及表面轻微脱碳,导致螺栓局部应力集中且附近区域强度降低;当发动机工作时,热负荷和周期性载荷使水套螺栓承受交变应力,而该螺栓头部与螺纹连接位置的安全系数最小,导致疲劳破坏。据此,提出控制螺纹质量和提高螺栓等级的改进措施。
    2019,41(4):54-55, 59[摘要][PDF  1103K](6)

  • 几起柴油机顶升机构故障的共性原因分析及改进措施
    赵东升,李雯丽,于彦峰
    针对实际运用中发生的多起柴油机顶升机构失效案例进行分析。分析表明:案例中失效模式都表现为磨损,虽然失效的主体零件不尽相同,但均在材料及性能相对最薄弱的环节出现,其失效的共同原因系轴线不平行。据此提出了改进措施。
    2019,41(4):56-59[摘要][PDF  1315K](7)

    2019年

  • 第1期 第2期 第3期 第4期
  • 2018年

  • 第1期 第2期 第3期 第4期 第5期 第6期
  • 2017年

  • 第1期 第2期 第3期 第4期 第5期 第6期
  • 2016年

  • 第1期 第2期 第3期 第4期 第5期 第6期
  • 2011年

  • 第6期

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    中国船舶重工集团有限公司

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    中国船舶重工集团公司第七一一研究所

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  • 副 主   编:

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