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为什么世界上最大的柴油发动机的转速这么低?每分钟102转?

发布时间:2020-10-17 14:53    浏览量:134

首先,对于小型船舶来说,主机功率不大,所以设计制造这样的变速箱并不难,成本也不高。要设计和制造出与“RT-fle96C”柴油机相匹配的变速箱是非常困难的。即使能造出来,也很贵(我之前参与过一艘2000千瓦的主机船,它的“ZF减速变速箱”价格高达百万,但这100000马力的价格是多少?)。

世界最大柴油机的转速为什么那么低?每分钟102转?

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变速箱

因此,降低了柴油机的设计速度,省去了齿轮箱等中间传动环节,大大简化了轴系,提高了传动效率,提高了可靠性,更好地适应了船舶推进器的特点。

11S90ME船用柴油机曲轴全长21.56m,重426t。当然,柴油机的转速也不是越小越好。低转速会导致柴油机质量、体积和单位质量功率比变小的问题。因此柴油机转速的设计更多地取决于其使用情况。简而言之,高速有利于高速,低速有利于低速。

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第一个问题是:降低柴油机的转速意味着更长的换气时间,这可以提高换气质量,也可以延长燃烧时间,提高燃烧效率。因此,今天的大型低速发动机的热效率可以达到50%-55%(一般汽车发动机是25%。汽车发动机的第二个问题是柴油机属于往复式机械。实际上,柴油机的活塞在气缸内的运动并不是匀速的,柴油机的活塞始终在气缸内,总是在做:加减速的往复运动。

我们知道每个物体都有惯性,惯性与质量有关。对于大型低速发动机来说,活塞直径可以达到900毫米以上,这样直径近一米的活塞质量相当大,而对于这么大质量的活塞,气缸内存在着加减速的往复运动。必然会有一种“惯性力”(惯性力是指当物体有加速度时,物体的惯性会使物体有保持原来运动状态的倾向)。当柴油机冲程固定时,速度越高,活塞的加速度越大,再加上活塞本身的巨大质量,那麽“惯性力”肯定很大。柴油发动机需要消耗大量能源才能克服这种“惯性力”。同时,这个“惯性力”也考验着连杆和曲轴的强度,所以柴油机越大,转速就越低。

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