南京港的宁港4号拖轮年建成投用，因采用德国产MAN20/27型柴油机作为主机，该机型航行加速冒黑烟严重，被媒体多次暴光而收到海事部门的整改通知。针对MAN20/27主机启动、合排和低速加速时冒黑烟状况许多同行单位都尝试解决办法，但效果均不理想。正常工作的柴油机，排烟应该是浅灰或接近无色透明。由于该机型采用的定压增压方式，各缸共用一根排气总管，排气总管内的压力和柴油机的负荷对应并保持相对恒定，此系统的优点是各缸排气干扰小，增压器泵气功率损失小。缺点是对各缸排气的脉冲能量利用率低，在柴油机低负荷运行，特别是在合排和加速时，增压器的响应慢，滞后于供油量的增大，导致进气量不足，过量空气系数过小，喷入气缸的柴油不能完全燃烧；同时进气量不足也导致压缩压力降低产生后燃，最终导致严重冒黑烟，且排温升高。我们经过30多年的摸索和试验独创了平衡补气法，通过增加一套其特性和柴油机增压器输出特性互补的补气装置，两套装置叠加输出的空气能根据柴油机工况变化自动适时适量且以适合的压力提供足够多的空气，满足气缸内柴油充分燃烧所需，弥补增压器在低速和低负荷时的输出空气的不足，达到柴油机在全工况范围内消除冒黑烟的目的。因为柴油机在合排加速时冒黑烟最浓，以合排工况为突破口，找出合排时需气量和实际进气量的差额，通过附加补气装置适时补上这个差额，就能确保柴油机在此负荷下燃料完全燃烧。补气装置还要具有下列特性，在背压（压气机出口压力）低时补气量要最大，随着柴油机转速上升增压压力增加时补气量要减小，能很好地满足了主机在合排和加速时对空气量的需求，并能随主机转速变化自动匹配，使柴油机气缸内喷入的柴油量和吸入的保证完全燃烧的空气量始终保持动态平衡，所以我们称此方式为平衡补气法。补气装置加装在增压器压气机的出口和空气中冷气器前，沿主机进气流的方向接入进气管，这样避免了补气装置对增压器的不良影响，同时补气装置空气的冲入形成喷射泵的效应产生抽吸力，使增压器压气机的出口压力下降，进出口压力差加大，进气量增大的同时驱动增压器转速上升，增压器转速上升又反过来增加了柴油机吸入的空气量，形成正反馈，增压器的响应速度加快增压压力迅速升高，使柴油机的加速时间和冒黑烟时间缩短。从一年多的使用结果来看平衡补气法取得很好的成效。主机在加装补气装置后不仅消除冒黑烟症状，同时柴油机的加速时间缩短、爆压增加排温下降，使柴油机在各种工况下技术参数都更接近最佳值。平衡补气法在国内本行业中属首创，它利用补气装置和柴油机增压器在输出特性上的互补，还弥补了本船后排烟排气背压大导致进排气不畅的不足，使柴油机各项技术参数更趋正常，用简单的方法完美地解决了非常复杂的问题，思路独特，每艘船共投入3万元左右，投入少，技术原理易于掌握，实施简单易行，易于复制，实施效果显著，得到了行业内部的认可，参加交通运输部《交通运输行业重点节能低碳技术》推广目录征集专家论证答辩会；其论文在中国港口协会轮驳分会获年度征文一等奖，并申报年度江苏省交通运输行业重点节能低碳技术项目；荣获年度南京港（集团）有限公司科技创新成果二等奖。目前已经在南通港、泛舟航运公司等多个港口和航运公司推广使用。现在国内该机型船舶有近百艘，如推广使用节能环保的经济和社会效益会倍增。平衡补气法也为同类型问题的解决拓宽了思路，提供了借鉴方案。年度中国港口协会科技进步奖三等奖项目名称：船用MAN20/27柴油机加速冒黑烟消除技术完成单位：南京港（集团）有限公司预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇

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