曹尔明，朱 骏，李 磊，刘 博，桂 勇，钱跃华

(中船动力研究院有限公司，上海 201206)

0 概述

随着世界范围内油价的回升和2020年国际海事组织(International Maritime Orgnaization, IMO)针对硫排放的限制标准[1-2]所引导的低硫油的使用，船舶运营燃料成本上升，而提高的主机热效率有利于满足船舶能效指标[3-4](energy efficiency design index, EEDI)的要求。在此背景下，进一步提高低速机的热效率成为低速机研发人员的重要研究课题。MAN公司提出采用经济型废气再循环(economic exhaust gas recirculation，Eco-EGR)[5]技术，实现IMO Tier Ⅱ模式下热效率的进一步提升。ABB公司研发了低速机的两级增压技术[6-7]，并指出单纯的低速机两级增压技术并不能给主机带来媲美四冲程两级增压技术的降低有效燃油消耗率(brake specific fuel consumption,BSFC)效果。两级增压技术配合可变扫气口或者余热利用(waste heat recovery,WHR)系统等使用，才能实现较明显的热效率提升。WinGD公司[8]重新评估了两级增压技术和可变扫气口结合的方案，并指出采用两级增压技术的主机扫气压力相比采用普通单级增压器时高，因此在同样的压缩压力下，排气门关闭时刻可以进一步推迟，使缸内压缩终点温度下降，可以在同样的NOx排放标准下进一步提高最高燃烧压力，从而提高热效率。ABB和WinGD均对低速机的可变扫气口进行了部分研究，但均侧重于评估可变扫气口配合两级增压技术对低速机的性能影响。两级增压技术的应用，需要主机配置额外的增压器、空冷器及附属的管路、阀件等设备，造成主机进排气系统设计更为复杂，机上布置困难[9],成本较高，同时两级增压技术导致发动机排气温度低，短时间内难以得到市场应用。……