电子期刊
MORE
  • 当期目录
  • 往期目录
    简明目录
    带摘要目录
    2021年 第43卷 第6期
    刊出日期:2021
  • “双碳”目标背景下船舶动力技术的自主创新与发展论坛论文专栏
  • 40 000 m3液氨运输船氨燃料技术应用
    蒋雄健,张道志,周鑫元
    以中型液氨运输船为研究对象,针对氨燃料相关应用进行探讨和研究,主要包括氨燃料船型设计、氨燃料理化特性分析,以及氨燃料在中型气体运输船(MGC)上的安全储存、输送和利用等。研究结果可为未来氨燃料动力实船的开发和应用提供技术储备。
    2021,43(6):1-4, 14[摘要][PDF  1338K]()
    1001 4357(2021)06-0001-04

  • 6230SG型天然气发动机研发
    张巧亮,冯盛宝,杨冰封
    在对原有的6230柴油机实施技术改造的基础上,进行6230SG型天然气发动机开发。6230SG型天然气发动机遵循稀薄燃烧原理,采用预燃烧室电火花塞点火,逐缸控制燃气进气正时,燃气-空气混合良好,采用每缸一套机械式燃气控制机构设计。型式试验结果表明:6230SG天然气发动机的各项主要技术指标均达到设计要求。该机获得了中国船级社颁发的天然气发动机型式认可证书,实际应用达到预期要求。
    2021,43(6):5-9, 14[摘要][PDF  4830K](1)
    1001 4357(2021)06-0005-05

  • 二冲程低压双燃料发动机配气正时对燃气-空气混合效果的影响
    王磊,苏祥文,徐赵刚
    为了探究燃气喷射参数对船用低压双燃料主机燃气-空气混合效果的影响,改变主机燃气配气正时,通过数值计算的方法对比不同燃气喷射时刻下的缸内混合气发展趋势,同时结合台架试验数据进行分析。分析结果表明:燃气喷射正时推迟,活塞头附近燃气含量增大,气缸盖和排气阀附近燃气含量降低,燃气上部会形成一层“气垫”,阻止燃气与高温零部件接触而发生早燃;同时,随着喷射正时推迟,甲烷在压缩冲程的物理扩散逃逸问题得到缓解,但活塞头附近燃气集聚,导致活塞头热负荷增加。
    2021,43(6):10-14[摘要][PDF  2769K](3)
    1001 4357(2021)06-0010-05

  • 轴带发电机在超大型液化石油气体运输船上的应用及经济性分析
    周鑫元,孙超骅,张道志,张若豪,魏娈
    针对LPG双燃料低速机驱动的超大型液化石油气体运输船(very large gas carrier,VLGC)进行轴带发电机配置方案设计,包括轴发型式及安装位置的选择、容量的确定,以及对主机功率和布置等方面影响的考量。基于燃油和LPG两种模式对VLGC配置轴带发电机的经济性进行分析。分析表明:对于使用LPG、乙烷、甲醇等新型双燃料主机推进的船舶,如VLGC,非常适合配置轴带发电机。
    2021,43(6):15-19[摘要][PDF  1409K]()
    1001 4357(2021)06-0015-05

  • 性能与排放
  • 阀门动态特性对相继增压瞬态切换过程影响分析
    毛金龙,李先南,张文正,黄立
    以某大型高功率密度船用柴油机为研究对象,搭建柴油机1D热力学模型,并基于台架试验数据进行模型标定。考虑阀门启闭响应时间的影响,基于标定后的1D瞬态热力学模型分析不同阀门启闭响应时间对受控增压器切入和切出过程,以及急加载过程中柴油机各主要参数的影响。分析结果表明:阀门的启闭响应时间从0 s延长至1.5 s后,柴油机和增压器的转速变化及恢复稳定运行的时刻推后,但达到最终稳定运行状态的时刻基本相同,瞬态性能未见明显恶化趋势,且柴油机转速跌落幅值减小;当同一型号不同柴油机的阀门动态响应存在较小差异时,无须调整空气阀相对燃气阀的延迟时间。
    2021,43(6):20-27, 34[摘要][PDF  4473K]()
    1001 4357(2021)06-0020-08

  • 基于PSO算法的柴油机性能多目标优化
    王爽,宋恩哲,赵国锋,姚崇,董全
    以玉柴YC6K420LN-C31型柴油机为研究对象,基于RBF(radial basis function)神经网络算法建立发动机数据模型,采用PSO(particle swarm optimization)算法进行基于模型的多目标优化研究。研究表明:RBF神经网络建立的NOx、总碳氢化合物(THC)、CO和燃油消耗率(brake specific fuel consumption,BSFC)数据模型的决定系数R2分别为0.93、0.98、0.96和0.95,模型的预测准确度均大于90%,拟合优度和预测能力满足多目标优化的需求;采用PSO算法对发动机进行多目标优化,将适应度目标NOx、THC、CO和BSFC的权重最终均设置为0.25,生成控制图谱并进行台架验证,在推进特性工况下总排放量和油耗相比于原机平均降低了22.9%与5.3%。
    2021,43(6):28-34[摘要][PDF  2704K]()
    1001 4357(2021)06-0028-07

  • 某船用柴油机滑油进机温度匹配设计方法
    张学艳,李丽婷,焦亚飞,赵冠华
    以某船用柴油机为例,介绍滑油进机温度匹配设计方法。建立恒温阀芯模型,采用CFD分析方法研究单排恒温阀芯布置、双排恒温阀芯布置及双排迷宫式恒温阀芯布置方案对流量一致性和流量分布的影响。结果表明:双排迷宫式恒温阀芯布置方案符合设计要求。
    2021,43(6):35-39, 49[摘要][PDF  2050K](2)
    1001 4357(2021)06-0035-05

  • 轻型车扩展地区实际道路NOx排放研究
    杨新春
    基于轻型国Ⅵ柴油车安装的后处理前、后氮氧传感器进行实际道路排放RDE(real driving emission)测试和估算。测试地区分别为环境温度40 ℃以上的吐鲁番高温地区、海拔2 800 m的格尔木高原地区和环境温度-25 ℃的海拉尔高寒地区。测试结果表明:在不同环境温度和压力下,由于采用整车热管理策略,确保了选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)系统内部温度处于NOx转化高效温度范围,在城市、城郊和高速工况下,NOx的转化效率均在85%以上;相比高温地区,高原地区车辆的NOx原排约提高3.23倍,高寒地区约提高1.81倍。现有轻型国Ⅵ车辆要满足2023年RDE法规的NOx排放限值,优化车辆原始NOx排放至关重要。
    2021,43(6):40-43[摘要][PDF  2021K](1)
    1001 4357(2021)06-0040-04

  • TBD620系列柴油机降低标定转速优化设计
    张晓亮,靳源锋,王正祥,孙勇,王增法
    根据市场需求,以TBD620V12柴油机为样机,开展了以1 200 r/min作为标定转速的优化设计研究。基于AVL-BOOST软件对该柴油机开展工作过程性能仿真计算;同时,对柴油机进排气系统、润滑系统、冷却系统做计算评估,选配适用的零部件。试验验证表明:优化设计后样机的排气温度、燃油消耗率、机油压力等各项参数指标均满足设计要求。
    2021,43(6):44-49[摘要][PDF  1523K]()
    1001 4357(2021)06-0044-06

  • 结构与可靠性
  • 某船用柴油机喷油冷却活塞内流动特性仿真
    彭军,李雯文,孙炉钢,袁飞
    基于Ansys Fluent 软件的多相流模型和动网格技术,对某船用柴油机活塞冷却油腔内的流动过程开展三维数值仿真分析,探究不同柴油机转速和喷油速度下冷却油腔内的流场分布规律。研究结果表明:润滑油进入活塞冷却油腔后其形态发生显著变化,伴随活塞上下往复运动,活塞冷却油腔内将填充足够的润滑油;随着柴油机转速的提高,润滑油填充率和捕捉率不断下降;而随着喷油速度的提高,二者不断上升,进一步强化了活塞换热能力。
    2021,43(6):50-56[摘要][PDF  2900K]()
    1001 4357(2021)06-0050-07

  • 济柴12V175型柴油机曲轴无损检测与寿命评估方法
    宋明媚,郑维杰,宋明明
    针对传统曲轴检测方法测量精度低、易产生误差的问题,采用智能涡流/磁记忆检测仪对曲轴外部进行无损检测,采用超声波检测仪对零件内部进行检测;在此基础上将检测数据传输给寿命评估软件,进行曲轴再制造前的寿命评估工作。实际应用表明该检测及寿命评估方法效果良好。
    2021,43(6):57-61[摘要][PDF  2005K]()
    1001 4357(2021)06-0057-05

  • 使用维修
  • 某型柴油机阀桥导柱失效分析及改进
    姜久奎,梁刚,田雨生
    针对某型柴油机在首次动车试验时发生阀桥导柱与阀桥咬死故障,对进气阀桥-阀桥导柱进行拆检,并从设计、加工与装配等3方面进行分析。结果表明:该组件在设计时,阀桥-阀桥导柱的材料匹配不理想,润滑结构设计不合理,配合间隙偏小是造成本次故障的原因。据此进行改进。改进后的阀桥导柱经实机试验验证,未再发生任何故障。改进措施有效。
    2021,43(6):62-64[摘要][PDF  570K](1)
    1001 4357(2021)06-0062-03

  • TBD234V12柴油机泵传动机构螺栓断裂故障分析
    张青锋,白雪亮,吴艳,胡毅毅,孙延斐,朱军
    针对国产化TBD234V12柴油机泵传动机构螺栓断裂故障,对相关零部件进行拆检分析。在排除螺栓和喷油泵传动机构本身问题的基础上,开展喷油泵传动机构振动仿真分析、螺栓强度校核及喷油泵传动机构可靠性分析,发现故障系由在柴油机国产化过程中设计人员未选择与喷油泵配套的专用喷油泵传动机构导致。
    2021,43(6):65-68[摘要][PDF  1507K]()
    1001 4357(2021)06-0065-04

  • “双碳”目标背景下船舶动力技术的自主创新与发展论坛论文专栏
  • 40 000 m3液氨运输船氨燃料技术应用
    蒋雄健,张道志,周鑫元
    以中型液氨运输船为研究对象,针对氨燃料相关应用进行探讨和研究,主要包括氨燃料船型设计、氨燃料理化特性分析,以及氨燃料在中型气体运输船(MGC)上的安全储存、输送和利用等。研究结果可为未来氨燃料动力实船的开发和应用提供技术储备。
    2021,43(6):1-4, 14[摘要][PDF  1338K]()
    1001 4357(2021)06-0001-04

  • 6230SG型天然气发动机研发
    张巧亮,冯盛宝,杨冰封
    在对原有的6230柴油机实施技术改造的基础上,进行6230SG型天然气发动机开发。6230SG型天然气发动机遵循稀薄燃烧原理,采用预燃烧室电火花塞点火,逐缸控制燃气进气正时,燃气-空气混合良好,采用每缸一套机械式燃气控制机构设计。型式试验结果表明:6230SG天然气发动机的各项主要技术指标均达到设计要求。该机获得了中国船级社颁发的天然气发动机型式认可证书,实际应用达到预期要求。
    2021,43(6):5-9, 14[摘要][PDF  4830K](1)
    1001 4357(2021)06-0005-05

  • 二冲程低压双燃料发动机配气正时对燃气-空气混合效果的影响
    王磊,苏祥文,徐赵刚
    为了探究燃气喷射参数对船用低压双燃料主机燃气-空气混合效果的影响,改变主机燃气配气正时,通过数值计算的方法对比不同燃气喷射时刻下的缸内混合气发展趋势,同时结合台架试验数据进行分析。分析结果表明:燃气喷射正时推迟,活塞头附近燃气含量增大,气缸盖和排气阀附近燃气含量降低,燃气上部会形成一层“气垫”,阻止燃气与高温零部件接触而发生早燃;同时,随着喷射正时推迟,甲烷在压缩冲程的物理扩散逃逸问题得到缓解,但活塞头附近燃气集聚,导致活塞头热负荷增加。
    2021,43(6):10-14[摘要][PDF  2769K](3)
    1001 4357(2021)06-0010-05

  • 轴带发电机在超大型液化石油气体运输船上的应用及经济性分析
    周鑫元,孙超骅,张道志,张若豪,魏娈
    针对LPG双燃料低速机驱动的超大型液化石油气体运输船(very large gas carrier,VLGC)进行轴带发电机配置方案设计,包括轴发型式及安装位置的选择、容量的确定,以及对主机功率和布置等方面影响的考量。基于燃油和LPG两种模式对VLGC配置轴带发电机的经济性进行分析。分析表明:对于使用LPG、乙烷、甲醇等新型双燃料主机推进的船舶,如VLGC,非常适合配置轴带发电机。
    2021,43(6):15-19[摘要][PDF  1409K]()
    1001 4357(2021)06-0015-05

  • 性能与排放
  • 阀门动态特性对相继增压瞬态切换过程影响分析
    毛金龙,李先南,张文正,黄立
    以某大型高功率密度船用柴油机为研究对象,搭建柴油机1D热力学模型,并基于台架试验数据进行模型标定。考虑阀门启闭响应时间的影响,基于标定后的1D瞬态热力学模型分析不同阀门启闭响应时间对受控增压器切入和切出过程,以及急加载过程中柴油机各主要参数的影响。分析结果表明:阀门的启闭响应时间从0 s延长至1.5 s后,柴油机和增压器的转速变化及恢复稳定运行的时刻推后,但达到最终稳定运行状态的时刻基本相同,瞬态性能未见明显恶化趋势,且柴油机转速跌落幅值减小;当同一型号不同柴油机的阀门动态响应存在较小差异时,无须调整空气阀相对燃气阀的延迟时间。
    2021,43(6):20-27, 34[摘要][PDF  4473K]()
    1001 4357(2021)06-0020-08

  • 基于PSO算法的柴油机性能多目标优化
    王爽,宋恩哲,赵国锋,姚崇,董全
    以玉柴YC6K420LN-C31型柴油机为研究对象,基于RBF(radial basis function)神经网络算法建立发动机数据模型,采用PSO(particle swarm optimization)算法进行基于模型的多目标优化研究。研究表明:RBF神经网络建立的NOx、总碳氢化合物(THC)、CO和燃油消耗率(brake specific fuel consumption,BSFC)数据模型的决定系数R2分别为0.93、0.98、0.96和0.95,模型的预测准确度均大于90%,拟合优度和预测能力满足多目标优化的需求;采用PSO算法对发动机进行多目标优化,将适应度目标NOx、THC、CO和BSFC的权重最终均设置为0.25,生成控制图谱并进行台架验证,在推进特性工况下总排放量和油耗相比于原机平均降低了22.9%与5.3%。
    2021,43(6):28-34[摘要][PDF  2704K]()
    1001 4357(2021)06-0028-07

  • 某船用柴油机滑油进机温度匹配设计方法
    张学艳,李丽婷,焦亚飞,赵冠华
    以某船用柴油机为例,介绍滑油进机温度匹配设计方法。建立恒温阀芯模型,采用CFD分析方法研究单排恒温阀芯布置、双排恒温阀芯布置及双排迷宫式恒温阀芯布置方案对流量一致性和流量分布的影响。结果表明:双排迷宫式恒温阀芯布置方案符合设计要求。
    2021,43(6):35-39, 49[摘要][PDF  2050K](2)
    1001 4357(2021)06-0035-05

  • 轻型车扩展地区实际道路NOx排放研究
    杨新春
    基于轻型国Ⅵ柴油车安装的后处理前、后氮氧传感器进行实际道路排放RDE(real driving emission)测试和估算。测试地区分别为环境温度40 ℃以上的吐鲁番高温地区、海拔2 800 m的格尔木高原地区和环境温度-25 ℃的海拉尔高寒地区。测试结果表明:在不同环境温度和压力下,由于采用整车热管理策略,确保了选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)系统内部温度处于NOx转化高效温度范围,在城市、城郊和高速工况下,NOx的转化效率均在85%以上;相比高温地区,高原地区车辆的NOx原排约提高3.23倍,高寒地区约提高1.81倍。现有轻型国Ⅵ车辆要满足2023年RDE法规的NOx排放限值,优化车辆原始NOx排放至关重要。
    2021,43(6):40-43[摘要][PDF  2021K](1)
    1001 4357(2021)06-0040-04

  • TBD620系列柴油机降低标定转速优化设计
    张晓亮,靳源锋,王正祥,孙勇,王增法
    根据市场需求,以TBD620V12柴油机为样机,开展了以1 200 r/min作为标定转速的优化设计研究。基于AVL-BOOST软件对该柴油机开展工作过程性能仿真计算;同时,对柴油机进排气系统、润滑系统、冷却系统做计算评估,选配适用的零部件。试验验证表明:优化设计后样机的排气温度、燃油消耗率、机油压力等各项参数指标均满足设计要求。
    2021,43(6):44-49[摘要][PDF  1523K]()
    1001 4357(2021)06-0044-06

  • 结构与可靠性
  • 某船用柴油机喷油冷却活塞内流动特性仿真
    彭军,李雯文,孙炉钢,袁飞
    基于Ansys Fluent 软件的多相流模型和动网格技术,对某船用柴油机活塞冷却油腔内的流动过程开展三维数值仿真分析,探究不同柴油机转速和喷油速度下冷却油腔内的流场分布规律。研究结果表明:润滑油进入活塞冷却油腔后其形态发生显著变化,伴随活塞上下往复运动,活塞冷却油腔内将填充足够的润滑油;随着柴油机转速的提高,润滑油填充率和捕捉率不断下降;而随着喷油速度的提高,二者不断上升,进一步强化了活塞换热能力。
    2021,43(6):50-56[摘要][PDF  2900K]()
    1001 4357(2021)06-0050-07

  • 济柴12V175型柴油机曲轴无损检测与寿命评估方法
    宋明媚,郑维杰,宋明明
    针对传统曲轴检测方法测量精度低、易产生误差的问题,采用智能涡流/磁记忆检测仪对曲轴外部进行无损检测,采用超声波检测仪对零件内部进行检测;在此基础上将检测数据传输给寿命评估软件,进行曲轴再制造前的寿命评估工作。实际应用表明该检测及寿命评估方法效果良好。
    2021,43(6):57-61[摘要][PDF  2005K]()
    1001 4357(2021)06-0057-05

  • 使用维修
  • 某型柴油机阀桥导柱失效分析及改进
    姜久奎,梁刚,田雨生
    针对某型柴油机在首次动车试验时发生阀桥导柱与阀桥咬死故障,对进气阀桥-阀桥导柱进行拆检,并从设计、加工与装配等3方面进行分析。结果表明:该组件在设计时,阀桥-阀桥导柱的材料匹配不理想,润滑结构设计不合理,配合间隙偏小是造成本次故障的原因。据此进行改进。改进后的阀桥导柱经实机试验验证,未再发生任何故障。改进措施有效。
    2021,43(6):62-64[摘要][PDF  570K](1)
    1001 4357(2021)06-0062-03

  • TBD234V12柴油机泵传动机构螺栓断裂故障分析
    张青锋,白雪亮,吴艳,胡毅毅,孙延斐,朱军
    针对国产化TBD234V12柴油机泵传动机构螺栓断裂故障,对相关零部件进行拆检分析。在排除螺栓和喷油泵传动机构本身问题的基础上,开展喷油泵传动机构振动仿真分析、螺栓强度校核及喷油泵传动机构可靠性分析,发现故障系由在柴油机国产化过程中设计人员未选择与喷油泵配套的专用喷油泵传动机构导致。
    2021,43(6):65-68[摘要][PDF  1507K]()
    1001 4357(2021)06-0065-04

版权信息
  • 主管单位:

    中国船舶集团有限公司

  • 主办单位:

    中国船舶集团有限公司第七一一研究所

  • 主  编:

    王锋

  • 副 主  编:冯明志

  • 责任编辑:高 荃  白春艳

  • 编辑出版:

    《柴油机》杂志编辑部

  • 地  址:

    上海市华宁路3111号

  • 电  话:

    021-51711743

  • 传  真:

    021-51711700(请注明编辑部收)

  • 电子信箱:

    cyj711@vip.163.com

  • 中国标准连续出版物号:

  • 邮发代号:

    4-407

  • 国内总发行:

    中国邮政集团公司报刊发行局

  • 国内定价:

    每册8.00元(全年48元)