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船舶柴油机的发展史

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一.
柴油机的诞生
鲁道夫·狄塞尔(Rudolf Diesel,1858-1913)。狄塞尔1856年出生于法国巴黎,父母是德国移民。1870年普发战争爆发后,他移居到德国奥格斯堡的叔叔家,在那里他就读职业学校。1875年,他进入慕尼黑科技大学学习,5年后以第一名的成绩毕业并返回巴黎从事制冷专业。在工作中,他深感蒸汽机的效率低下,于是萌发了设计新型发动机的念头。1890年他回到柏林,不久后他建造了一台以氨气为动力的发动机并进行研究,但不幸的是,发动机的爆炸差点要了他的命。出院后他继续研究工作,并在1893年发表了著名的论文《Theory and Construction of a Rational Heat-engine to Replace the Steam
Engine and Combustion Engines Known Today》(《取代现有蒸气发动机和内燃发动机的合理的热发动机理论和设计》),在论文中他提出了定压加热循环原理(即“狄塞尔”循环),并申请了专利。


1楼2013-08-02 00:09回复

    一.
    柴油机应用于船舶推进
    狄塞尔本想将柴油机用于汽车,但是直到他去世,这个梦想也没有实现。不过随着石油的开发,柴油却率先在船舶推进中得到应用。1903年,俄国的“万达尔” 号(Vandal)油轮和法国的“佩迪特·皮埃尔” 号(Petite-Pierre)成为最早装备柴油机的船舶,她们几乎同时建成服役,至于谁更早一些,不同的资料有不同的看法。
    “万达尔”号由卡尔·哈格林(Karl Hagelin)为俄国的石油巨头诺贝尔兄弟公司(Branobel)设计(该公司是诺贝尔家族在俄国投资的石油公司,伟大的发明家阿尔弗雷德.诺贝尔就是出自该家族)。哈格林十分具有远见,他设计了一艘内河油轮,这艘船可以将里海的石油从伏尔加河下游经内陆河道直接运到圣彼得堡或芬兰,距离超过1800英里!以前这条路线上主要是通过内河驳船进行运输,采用蒸汽拖船拖曳,长距离的经济性不是很好。哈格林觉得新兴的柴油机可以用来一试。他考虑到内河船舶操作的灵活性,调速和倒车等因素,决定采用柴油机电力驱动方式。他聘请了船舶设计师约翰尼·约翰逊(Johny Johnson)进行整体设计,并由索莫夫船厂(Sormovo shipyard)建造。“万达尔”号吨位为800吨,长74.5米,宽9.55米,吃水2.4米,船上采用3台瑞典柴油机公司(Swedish Diesel)和ASEA公司合作生产的柴油机,缸径290毫米,行程为430毫米,转速240转/分,单台输出功率120马力。该船的柴油机和发电机放在船的中部,推进电机在船尾部,可直接驱动三个螺旋桨,航速可达8.3节。


    2楼2013-08-02 00:10
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      次年,诺贝尔兄弟公司又投资建造了一艘更大油船“萨玛特”
      号(Sarmat)。这艘船排水量1150吨,载重750吨。她采用了2台路德维格.诺贝尔(Ludwig Nobel)公司的180马力柴油机(缸径320毫米,行程为420毫米)。她摒弃了电力传动,由柴油机直接驱动螺旋桨,籍此降低了15%的传动损失,航速达8.6节。由于俄罗斯北方寒冷,河流封冻,两艘油船仅在夏天使用,“万达尔”号运行了10年时间,而“萨玛特”号则一直使用到1923年。
      第一艘柴油机动力军舰是1904年法国建造的“埃吉瑞特” 号(Aigrette)潜艇,同型艇共两艘。该艇水面排水量202吨,水下排水量222吨,长/宽/吃水分别为41.3/3.0/2.8米,武器为两具450毫米鱼雷发射管,船员16人。她装有一台4缸4冲程柴油机。潜艇水上航行时采用柴油机直接推进螺旋桨,并为蓄电池充电。水下航行切换到蓄电池--电机,水上航速9节,水下航速7.1节,续航力500海里/5节,水下为45海里/4节。
      与原先潜艇上普遍使用的汽油机相比,柴油机在发火时不需要复杂的点火装置,无汽油挥发爆燃的危险,产生的废气中有毒气体相对较少,具有热效率高、安全可靠等优点。随后,英国也开始装备柴油机动力的D1级潜艇,柴油机逐渐成为常规潜艇的标准水面动力配置,直至今日。


      3楼2013-08-02 00:12
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