舰艇柴油机节能技术与优化管理

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1舰艇柴油机节能减排优化管理

1.1燃油系统优化。1.1.1燃油喷射系统优化技术。在船艇中，现代燃油喷射优化技术，通过在传统结构上，将喷嘴孔径缩小，实现提升燃油喷射压力。通过优化燃油喷射系统实现雾化燃油，充分混合空气与其他气体，大大增加有效燃烧率，进而实现节能减排。现代化喷射技术中，通过对电喷发动机喷嘴数量的控制实现灵活控制放电时长，实现高效喷射。在消耗燃料最少的情况下，增加经济收效，有效控制运行成本减少，减少碳排放量。此系统中通过缓慢注入燃料的方式控制二氧化碳含量，对最终排放含量予以控制。1.1.2燃油品质化。通过控制十六烷值大大提升燃料的完全燃烧性能。对此可通过增加亚硝酸盐、硝酸盐、过氧化物等物质在柴油中逐步增加燃料中十六烷值的含量，增加可燃率。通过品质化燃烧材料，可实现在参数不变的基础上增加早期燃烧时的燃烧温度。除此之外，通过对燃料燃油品质的优化，以增加添加剂的方式增加燃料燃烧的稳定程度，但有可能增加燃烧过程中的二次污染，需要在具体运行时，综合考量柴油机的可燃性性能，燃烧速度、负载量等，确定十六烷值。1.2进气优化。另一种常见节能优化技术即为对进气道、缸套燃烧情况进行分析，在实际情况的基础上保证不同环节相互联系，重视对入口温度进行考量，对入口处压力、进气燃料等进行分析，充分考虑把缸内气压对完全燃烧的影响，综合选择最适宜的燃烧方式，控制并缩减燃油系统中的氮氧化物排放量。1.2.1温度优化以及进气压力。同时实践可知，在为充分燃烧内燃机中的燃料，需要对过剩系数进行控制，保证过剩系数与入口压力成正比例关系，此时可通过增加入口处的压力适当增加过剩系数，增加燃料的完全燃烧性。但在实际工作中，能力消耗会随压力的增加而增大，即过度增加压力将导致消耗量增加，此时内燃机内的温度提升，导致氮氧化物排放量难以控制。如果此时控制进气温度，降低入口处的温度可将压缩热予以吸收，进而有效的控制燃烧过程中的最高温度。实现减少二氧化氮排放，但需要保证入口处温度降低到标准低值边界，对能源消耗进行控制。现阶段，在相关技术研究过程中，重视对进气温度与进气压力的调试，进而改善现有燃料燃烧情况。1.2.2进气方式优化。在实际工作中传统的通风系统时间较短，难以满足根本工作需求，此时增加进气涡轮会改善燃油燃烧的通信效果，在此技术原理下，可使用多气门技术增加通风面积，通过对汽缸喷嘴中心周围阀、活塞坑等进行合理配置，有效控制燃烧最高温度，实现节约经济。1.2.3进气成分优化。在内燃机燃烧过程中，其氧气含量与浓度对燃烧率造成一定影响，因此需要对氧气含量、二氧化氮含量等进行控制，在实际操控中可选择加湿、增加富氧含量、使用EGR技术等方式控制可燃条件，增加燃烧率，最大限度地释放二氧化氮含量。1.3后处理技术。优化柴油机燃烧技术时，需要从机内到机前均重视对技术的严格把控，将后处理技术与节能技术相结合，减少污染物排放。

2舰艇柴油机的节能技术

2.1涡轮增压中冷技术。使用涡轮增加技术时，需要了解其分为空气增压技术与空气冷却技术。前者通过增加涡轮压力，使用机械式方法增加发动机转速，提升废气排放速度，增加压缩空气进入量，进而增强气缸内的空气压入密度，促进充分燃烧，提升工作有效做功率。在减少污染的同时降低经济成本，此技术在应用过程中充气效率难以控制，空气温度升高易产生爆炸问题。为更好的增加燃烧室的空气量，可采用事前冷处理空气的方式，提前冷却进气管、涡轮增压器中的空气，此技术便可称之为空气冷却技术，在经过冷却处理后，燃烧室中空气含量、空气密度明显提升，燃烧效率大大提升，耗油量得以控制。2.2采用可变喷油定时(VIT)机构。在舰艇柴油机节能技术中，可利用定时喷射系统对可变喷油进行调节，通过改变喷射负荷情况，对喷油角度进行提前调控。当主机负荷不超过百分之五十时，可不必进行喷油角度调节；当主机负荷在百分之五十至百分之八十之间时，可在没有达到额定爆压值时，逐量增加喷油负荷促进循环，提升爆压时的有效功率，并逐渐增加定时机构的喷油提前角。进而促进气缸内燃油燃料充分燃烧，增加燃烧准备时间，提升混合气燃烧质量，促进爆压值达到额定值。若主机负荷超过百分之八十并持续增加时，通过缩减定时机构喷油提前角保证爆压维持额定值不变，进而控制机械负荷并防止其出现超负荷问题，在此基础上减少IVOX的生成。若主机负荷为百分之百时，喷油提前角为初始额定值，爆压处于额定值。由此可见，在舰艇机构中若不对VIT机构进行控制与应用，将导致主机质量持续下降，若应用VIT机构，将提升其经济适用性。2.3燃油电控共轨喷射技术。在现代化技术发展过中，舰艇柴油机不仅需要重视提升运行动力性，同时要对其排放量、经济适用性等予以关注，减少噪音排放。此时电控技术被广泛应用，其可通过使用先进技术大大增加可适用范围，提升柴油机喷射压力的控制率，促进每次循环的喷油量，对喷油时间、频率、次数等进行调控，进而实现节能燃料、减少有害废气的排放，全面提升柴油机的基本技术性能。2.4柴油机气缸润滑技术。为有效的控制活塞与柴油机气缸套之间的摩擦活动，减少能源消耗，需要在使用之前，使用过程中使用一定的润滑油进行调试。以往机械式注油系统，结构可靠、操作简单，在舰艇柴油机使用初期应用广泛。但其结构因注油压力较低、难以精确注油，受结构限制难以实现精准控制。进而导致注油效率大大降低，注油中难以避免的出现过程间断或波动。在低速运行时，若润滑不充分将难以供油，甚至导致运行受限。Alpha气缸油注油器，是现代化润滑技术，其系统为电控共轨系统，历经多年研究开发，成功率大大提升，润滑系统不断升级。在控制注油率时以检测扫气室残油为数据参考，通过数据反馈实现最佳调节控制。随着社会不断发展与进步，此技术与系统逐渐应用于船艇柴油机中，相比于传统注油系统，有更灵活的可调控性，注油率更好，气缸润滑条件与性能明显提升。

3未来的发展方向

节能减排、保护环境不仅是时代背景，更是发展目标，因此，在海洋事业的发展过程中，不仅要重视对节能技术的应用，还需要重视对减排技术的研发。为促进相关产业的可持续发展，需要在船艇柴油机利用研发过程中对相关环环节进行节能减排，不仅保证其符合相关规定的要求，同时要符合国家节能减排的有关要求。对此，可积极学习先进技术，重视研发与利用，不断消化与吸收，对国内现有技术进行升级。根据基本国情不断研发新技术，根据国内外相关行业的发展现状，制定符合发展目标的节能减排措施，主要包括：改进并优化燃料燃烧过程中，控制排放物含量，提升燃烧率进而实现提升发动机效率；使用新型引擎，使用节能清洁能源与设备代替传统柴油能源与设备，保护环境减少污染物排放，实现节能减排；在此技术上，重视对综合性能源利用技术的研发，不断研发高效能综合技术。

总之，结合以上分析，积极探索了柴油机的节能技术，随着节能技术的发展，希望进一步研究能够为舰艇节能工作开展提供有效保障。同时，也希望进一步分析能够为相关工作开展提供有效保证。

参考文献

[1]翁雨波,刘碧涛,李文华,刘毅.船用低速柴油机节能减排关键技术[J].机电设备,2018,35(6):40-45.

[2]庄国生,任多.船舶柴油机节能减排技术及其应用探讨[J].内燃机与配件,2018(18):36-37.

[3]李志安.现代船舶柴油机节能减排技术分析[J].内燃机与配件,2018(6):48-50.

作者:王鹏 单位:91970部队松原舰