技术特点分析及述评 396-03型柴油机是颇具特点的柴油机,首先在16V 396-03型柴油机上使用了“停缸”、“气缸充量转移”和“相继增压”技术,因此,功率和低负荷性能均有明显改进。 396-03型柴油机的横剖面图、相继增压技术和性能柴油机的396-04型柴油机是相继增压等先进技术在水翼艇、高速客船等396-03系列柴油机上使用已得到了充分肯定后继续发展的一型柴油机。发展此机的目的是由于低负荷时增压空气温度偏低,不利于气缸内燃烧,特别是在柴油机强载度提高后,这方面的问题显得更为突出。将396-03型发展为04型始于1990年。改进措施之一是采用了真空吊具最新研制出的“分流循环冷却”技术,通过改进柴油机冷却系统,把中冷器由原来的海水冷却改为现在的淡水冷却,高负荷时淡水冷却增压空气,低负荷时淡水在中间冷却器中加热增压空气,使柴油机在低负荷时的性能更趋完善。分流循环冷却技术 柴油机现有三种增压空气冷却方式:中间冷却器用海水冷却的增压空气“外部”冷却方式; 中间冷却器处于柴油机冷却循环回路中,且用淡水冷却的增压空气"内部"冷却方式;中间冷却器处于柴油机分流循环冷却回路中的增压空气"内部"冷却方式。 "TE"型分流循环冷却系统结合了"TB''和"TC''型两种方式的优点,高负荷时增压空 气冷却方式如同"TB''型,部分负荷或空转时进气加热方式又如同"TC''型。
在低温循环回路中,冷却水热交换器前有一调温器,它根据不同的工况直接控制来自柴油机的冷却水是否经过冷却水热交换器冷却及需经过冷却的水流量。空载和低负荷运行时,柴油机的热状况较低,其冷却水温度仅为75℃。为使进气温度较高以促进燃烧,防止柴油机冒白烟,调温器使低温循环回路中的全部冷却水绕过冷却水热交换器不经散热进入SA8000认证低温循环回路中的中间冷却器,使增压空气加热至70-80℃,这样,即使在环境温度低的情况下也能达到完全燃烧。 随着柴油机负荷的提高,热状况也随着提高,对进气加热的要求也逐渐降低。当负荷达到一定程度后,则反而要求对进气进行冷却。此时调温器根据负荷上升情况逐步关小旁通到中冷器的通道,逐渐打开液流到冷却水热交换器的通道,让相应增加的冷却水流经冷却水热交换器参与冷却,因此进入中冷器的冷却水温已从85~12降到约50℃,气缸前。的增压空气温度逐渐降低,进气量得以增加。在中等功率范围及全负荷工况下,提高了柴油机输出功率,同时也限制了柴油机受热零部件最大热负荷的提高。在起动怠速工况下,它使进气温度提高,从而改善了起动性能及燃烧状况,避免了进气冷却过度所带来的问题。 此外,由于实现了对中冷器前进水温度的控制,故柴油机对海水温度的变化已极不敏感,雅思当海水温度在25-32℃范围内变化时,无需进行功率修正。 396-04型这些靠外来水冷却柴油机冷却水的船用主机或电站,均采用了紧凑而高效的金属板式冷却水热交换器取代以前的管式冷却器。这些成型抗腐蚀的钛金属板件层叠成冷却芯子,淡水和海水交叉逆向流经其中的流道,确保最佳热交换性能。
这种特殊设计和原材料,杜绝了在任何操作情况下淡水与海水混合的可能性,即使密封损坏,也只能导致向外部泄漏,而这将能轻易地被发现。此外,通过改变冷却芯板的数量,可匹配各种用途对冷却性能的要求,而且冷却芯板还可个别拆卸进行清洗,维修保养便利而有效。三层壁排气系统 396-04型柴油机再一项改进措施是采用三层壁排气系统将排气导流和排气隔热的功能分开处理。高温排气通过以耐热金属板制成的分段排气歧管排出。排气管道中的高温部件和水冷却件的连接完全能满足热膨胀的需要。排气的高温部件被一个双壁水冷护套密封其中,因此水套外表层将不会达到灵芝多糖高于柴油机冷却水的温度,那就不再需要昂贵而笨重的隔热设备作意外接触和爆炸的防护措施。与排气管一样,废气涡轮也有密封的外套护圈,由此完全排除了排气通过排气系统的任何部位进入机舱的危险性。由于对排气管高温部分采取了间接冷却,因此排气热能散失很少。这提供了有利的增压条件,从而提高了柴油机的效率。防止污油进入柴油机;联轴节采用了盖斯林格联轴节,延长了使用寿命。适用的舰艇有潜艇、快艇、巡逻艇,以及作水面舰艇柴油机和燃气轮机联合动力装置的巡航机。