畢業(yè)論文-育鯤輪營(yíng)運(yùn)航速優(yōu)化分析

1、 PAGE 13大連海事大學(xué)裝裝訂線二O一二年六月育鯤輪營(yíng)運(yùn)航速優(yōu)化分析專業(yè)班級(jí)：輪機(jī)工程2008-04 姓 名： 指導(dǎo)教師： 輪機(jī)工程學(xué)院育鯤輪營(yíng)運(yùn)航速優(yōu)化分析內(nèi)容摘要近年來(lái)，國(guó)際經(jīng)濟(jì)狀況非常不穩(wěn)定，燃油價(jià)格不斷攀升。由于燃油價(jià)格對(duì)船舶成本影響很大，燃油價(jià)格的上漲就導(dǎo)致了船舶營(yíng)運(yùn)成本大大提高。教學(xué)實(shí)習(xí)船“育鯤輪”，它僅用于教學(xué)實(shí)習(xí)和學(xué)校出訪任務(wù)，不參與運(yùn)輸，不盈利。因此燃油價(jià)格不斷上漲就導(dǎo)致了“育鯤輪”的營(yíng)運(yùn)成本大幅度增加。就這一問(wèn)題，本文從“育鯤輪”營(yíng)運(yùn)現(xiàn)狀出發(fā)，通過(guò)對(duì)船舶成本的詳細(xì)分析，得出輪機(jī)部人員通過(guò)日常管理工作來(lái)實(shí)現(xiàn)的降低燃油消費(fèi)從而降低成本的措施。通過(guò)分析航速、主機(jī)功率、油耗量三

2、者關(guān)系以及航速和續(xù)航力之間的關(guān)系，得出降低航速可以降低油耗量。最后從輪機(jī)管理的角度出發(fā)，分析選擇最經(jīng)濟(jì)航速運(yùn)行時(shí)，存在的技術(shù)問(wèn)題及相應(yīng)的對(duì)策。關(guān)鍵詞：燃油價(jià)格 營(yíng)運(yùn)成本 油耗量 經(jīng)濟(jì)航速AbstractRecent years, the international economic situation is very unstable and the price of fuel oil keeps rising. Because the fuel oil price has great influence on the ship operating cost, the rising oil p

3、rice heightened the ship operating cost greatly. The non-profit training ship “YU KUN LUN”, used only for teaching and training for students and visiting a foreign country on behalf of DMU, does not carry any cargos. The rising fuel oil price makes the operating cost of “YU KUN LUN” increase a lot.

4、On this problem, this article, based on the “YU KUN LUN” current operating situation, analyses the ship operating cost in detail, and gets cost-saving measures through the daily management of marine engineering department which leads to decreasing fuel oil consumption. Through analysis of the relati

5、onship between the ship speed, the power of main engine and the fuel oil consumption, and the relationship between the ship speed and the ship endurance, we get the conclusion of reducing the fuel oil consumption by slowering the ship speed. At last, from the standpoint of marine engineering managem

6、ent, we analyse the technical problems and the corresponding strategies when we choose operating the ship under economical speed.Key words : fuel oil price operating cost oil consumption economical speed目 錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc32268 前言 PAGEREF _Toc32268 5 HYPERLINK l _Toc27091 1 “育鯤輪”教學(xué)實(shí)習(xí)過(guò)程

7、航行速度現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc27091 5 HYPERLINK l _Toc16123 2 船舶運(yùn)輸成本分類 PAGEREF _Toc16123 5 HYPERLINK l _Toc31484 2.1直接成本與間接成本 PAGEREF _Toc31484 5 HYPERLINK l _Toc17850 2.2可控成本與不可控成本 PAGEREF _Toc17850 5 HYPERLINK l _Toc5550 2.3變動(dòng)成本和固定成本 PAGEREF _Toc5550 6 HYPERLINK l _Toc20471 2.3.1變動(dòng)成本分析 PAGEREF _Toc20471 6 HY

8、PERLINK l _Toc12962 2.3.2變動(dòng)成本控制途徑 PAGEREF _Toc12962 6 HYPERLINK l _Toc26175 2.4輪機(jī)部針對(duì)船舶營(yíng)運(yùn)成本優(yōu)化分析 PAGEREF _Toc26175 7 HYPERLINK l _Toc18432 2.4.1控制燃油費(fèi)用 PAGEREF _Toc18432 7 HYPERLINK l _Toc16034 3船舶航速基本概念 PAGEREF _Toc16034 7 HYPERLINK l _Toc4603 3.1技術(shù)速度 PAGEREF _Toc4603 7 HYPERLINK l _Toc4454 3.2平均速行速度

9、PAGEREF _Toc4454 7 HYPERLINK l _Toc2354 3.3經(jīng)濟(jì)航速 PAGEREF _Toc2354 7 HYPERLINK l _Toc22611 3.4盈利航速 PAGEREF _Toc22611 8 HYPERLINK l _Toc15699 3.5低限功率航速 PAGEREF _Toc15699 8 HYPERLINK l _Toc30046 4航速、主機(jī)功率、油耗量三者相應(yīng)關(guān)系 PAGEREF _Toc30046 8 HYPERLINK l _Toc15755 5主機(jī)功率與轉(zhuǎn)速關(guān)系 PAGEREF _Toc15755 9 HYPERLINK l _Toc2

10、5539 6船舶減速航行時(shí)對(duì)船舶經(jīng)濟(jì)性分析 PAGEREF _Toc25539 10 HYPERLINK l _Toc17870 6.1續(xù)航力與航速的關(guān)系 PAGEREF _Toc17870 10 HYPERLINK l _Toc28360 7降速航行之后可能帶來(lái)的技術(shù)問(wèn)題 PAGEREF _Toc28360 10 HYPERLINK l _Toc24311 8降速航行之后可能帶來(lái)的相關(guān)技術(shù)問(wèn)題的解決措施 PAGEREF _Toc24311 11 HYPERLINK l _Toc962 結(jié)論 PAGEREF _Toc962 12 HYPERLINK l _Toc20815 【參考文獻(xiàn)】 PAG

11、EREF _Toc20815 12 HYPERLINK l _Toc8463 致謝 PAGEREF _Toc8463 12前言在目前燃油價(jià)格不斷攀升的形勢(shì)下，燃油費(fèi)已經(jīng)成為船舶運(yùn)輸成本中變動(dòng)成本的最大支出項(xiàng)目。影響燃油價(jià)恪的主要因素有政治（戰(zhàn)爭(zhēng)）、經(jīng)濟(jì)、自然災(zāi)害和石油輸出國(guó)組織的行動(dòng)等。由于燃油價(jià)格對(duì)船舶成本影響很大，對(duì)確定船舶最佳營(yíng)運(yùn)航速關(guān)系重大。為了節(jié)約和控制燃油費(fèi)用，了解世界各國(guó)各港口的燃油價(jià)格對(duì)減少船舶的經(jīng)營(yíng)成本有重要意義。在燃料己定的條件下，每一航次的燃料成本取決于船舶航速和燃料消耗。在具體的營(yíng)運(yùn)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)條件下，采用不同的航速，船舶的營(yíng)運(yùn)經(jīng)濟(jì)效果是不樣的。船舶在設(shè)計(jì)時(shí)選定速度雖然也

12、充分考慮了船舶的營(yíng)運(yùn)經(jīng)濟(jì)性，但通常只能適用于某個(gè)特定的營(yíng)運(yùn)環(huán)境及經(jīng)濟(jì)條件。由于運(yùn)輸市場(chǎng)的不穩(wěn)定，船舶在實(shí)際使用過(guò)程中所處的營(yíng)運(yùn)環(huán)境及經(jīng)濟(jì)條件，如航線的更改，貨源充足程度的變化，燃油價(jià)格變化等，這些都會(huì)影響船舶的航速經(jīng)濟(jì)性。這時(shí)，就要通過(guò)改變船舶原有的航速來(lái)保證其營(yíng)運(yùn)經(jīng)濟(jì)性。對(duì)于盈利性運(yùn)輸船舶應(yīng)該考慮其經(jīng)濟(jì)效益，從而改變船舶航速以獲得最大盈利；對(duì)于非盈利性教學(xué)實(shí)習(xí)船舶“育鯤輪”，則應(yīng)該結(jié)合其教學(xué)任務(wù)及航行任務(wù)綜合考慮，從而計(jì)算經(jīng)濟(jì)航速，節(jié)省成本。1 “育鯤輪”教學(xué)實(shí)習(xí)過(guò)程航行速度現(xiàn)狀作為中國(guó)乃至世界最先進(jìn)的教學(xué)實(shí)習(xí)船之一的“育鯤輪”，它不設(shè)貨艙，無(wú)運(yùn)輸任務(wù)，完全為教學(xué)實(shí)習(xí)服務(wù)零盈利運(yùn)營(yíng)。在航行過(guò)

13、程中，主要根據(jù)各批次實(shí)習(xí)過(guò)程中的航行任務(wù)，確定航線，進(jìn)行國(guó)內(nèi)或國(guó)際范圍內(nèi)的航行。航行過(guò)程中，除由于進(jìn)出港口、氣候惡劣、設(shè)備故障等情況時(shí)采取降速航行，其他時(shí)間基本保持較高航速航行。在當(dāng)代經(jīng)濟(jì)危機(jī)、燃油價(jià)格上漲的大環(huán)境下，這樣無(wú)疑使?fàn)I運(yùn)成本比較其他營(yíng)利性船舶高很多。2 船舶運(yùn)輸成本分類2.1直接成本與間接成本按成本費(fèi)用的支出性質(zhì)能否計(jì)入船舶的正常營(yíng)運(yùn)生產(chǎn)，可將其分為直接成本和間接成本。直接成本是指每艘船舶直接計(jì)算的費(fèi)用，包括折舊費(fèi)、修理費(fèi)、船員工資、燃料費(fèi)、潤(rùn)料費(fèi)、港口使費(fèi)、代理費(fèi)以及其他航行費(fèi)用等；間接成本是指以某種方去分?jǐn)偟酱系馁M(fèi)用，包括行政管理費(fèi)、財(cái)務(wù)費(fèi)用、辦公用品費(fèi)及其它岸上的費(fèi)用。2.

14、2可控成本與不可控成本按成本費(fèi)用的支出能否控制，可分為可控成本與不可控成本?？煽爻杀九c不可控成本是相對(duì)一定的時(shí)空范圍和技術(shù)水平而言的，是相對(duì)而非絕對(duì)的。例如，船舶資本折舊在營(yíng)運(yùn)當(dāng)期不可控而在整個(gè)計(jì)劃期內(nèi)的折舊量則可控，岸基管理費(fèi)對(duì)船員來(lái)說(shuō)不可控而對(duì)公司來(lái)說(shuō)可控，由于技術(shù)水平影響，某成本在此公司不可控而在彼公司可控?？傊杀景l(fā)生的空間越大，時(shí)聞越長(zhǎng)，可控性越??；反之，可控性越大。而對(duì)同一成本而言，經(jīng)營(yíng)管理及技術(shù)水平越高，可控性越大；反之，可控性越小。分清可控成本與不可控成本對(duì)于航運(yùn)企業(yè)控制成本將具有重要的意義。2.3變動(dòng)成本和固定成本按成本的支出是否與運(yùn)輸船舶的運(yùn)量有關(guān)，可將其分為變動(dòng)成本和固定

15、成本。所謂變動(dòng)成本是指船舶為完成特定航次的運(yùn)輸所發(fā)生的成本，它直接與運(yùn)距和運(yùn)量相聯(lián)系，通常包括燃料費(fèi)、港口使費(fèi)、貨物裝卸費(fèi)和其他費(fèi)用等。固定成本是指在一定的時(shí)空范圍內(nèi)，其發(fā)生總額不受具體航次運(yùn)量和運(yùn)距的影響而相對(duì)固定的費(fèi) 用，包括船舶折舊費(fèi)、船員工資、管理人員工資、保險(xiǎn)費(fèi)、保陪費(fèi)、維修保養(yǎng)費(fèi)、刪科費(fèi)、物科費(fèi)、供應(yīng)費(fèi)、及其它經(jīng)營(yíng)管理費(fèi)等。2.3.1變動(dòng)成本分析變動(dòng)成本主要分為燃油費(fèi)和港口使費(fèi)兩大類。（1）燃油成本分析燃料成本是船舶在航行、停泊、裝卸作業(yè)時(shí)所耗用的各種燃料費(fèi)之和。在燃料已定的條件下，每一航次的燃料成本取決于船舶航速和燃料消耗，隨著石油價(jià)格的不斷上升，燃料成本己成為航次成本最重要的項(xiàng)

16、目。燃料的質(zhì)量和可用性已成為一個(gè)重要的因素，那些能夠使用廉價(jià)的燃料油的船舶比其他船舶具有明顯的有利性。燃油價(jià)格：決定燃料成本的最主要因素是燃料的價(jià)格。燃油價(jià)格的變化直接影響船舶的營(yíng)運(yùn)成本，世界范圍的油價(jià)變化是不可控因素，但運(yùn)輸生產(chǎn)中也有不少船公司，對(duì)油價(jià)進(jìn)行預(yù)測(cè)，在油價(jià)低位時(shí)鎖定價(jià)格，取得了可觀的效益。在日常經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中，利用各港口燃油的差價(jià)，合理安排加油港和加油量是降低燃油費(fèi)的最普遍最有效的辦法。船舶耗油率：對(duì)一條現(xiàn)有的船舶，耗油率的高低是船舶管理水平的一個(gè)綜合體現(xiàn)。首先體現(xiàn)在船舶技術(shù)狀況，如果一條船的機(jī)務(wù)管理水平高，可以使船舶設(shè)備處于高效率的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，使船體、推進(jìn)器處于最小的阻力狀態(tài)，達(dá)到節(jié)

17、約能源降低耗油率的目的。選擇最佳的營(yíng)運(yùn)航速是另一體現(xiàn)，根據(jù)不同的船舶、不同的航線，從總成本的角度考慮，以船舶設(shè)備狀況為基礎(chǔ)制定最佳營(yíng)運(yùn)航速。燃油品種的確定：目前船用柴油機(jī)能使用的燃油品種較多，其價(jià)恪不同，性能也有差異。燃燒劣質(zhì)燃油能較大幅度地降低燃油成本，但同時(shí)會(huì)帶來(lái)備件和維修費(fèi)用的大幅度提升。因此，應(yīng)合理地選擇適當(dāng)?shù)娜加推贩N，并采取正確的輪饑管理措施。（2）港口使費(fèi)港口使費(fèi)是船舶成本中比重很大的一部分，港口使費(fèi)的多少，直接影響船舶的總成本。若口使費(fèi)主要包括兩部分：一部分是與船舶凈噸以及港口費(fèi)率水平直接相關(guān)的費(fèi)用，包括靠離泊位費(fèi)、引航費(fèi)、拖輪費(fèi)、船舶噸稅、港務(wù)費(fèi)、代理費(fèi)等；另一部分是與船舶在港

18、停泊時(shí)間直接相關(guān)的費(fèi)用，包括停泊費(fèi)、碼頭費(fèi)等。2.3.2變動(dòng)成本控制途徑變動(dòng)成本主要分為燃油費(fèi)和港口使費(fèi)兩大類。因此，控制變動(dòng)成本即控制燃油費(fèi)和港口使費(fèi)。影響燃油費(fèi)的因素有耗油量和油價(jià)，在船舶技術(shù)狀況一定的情況下，耗油量會(huì)因船舶航速的不同而變化，因而降低耗油量可以通過(guò)選擇最佳營(yíng)運(yùn)航速來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)燃油期貨可以使船公司在油價(jià)水平低時(shí)予以鎖定，從而達(dá)到控制燃油費(fèi)的目的。港口使費(fèi)是在船舶實(shí)際營(yíng)運(yùn)中產(chǎn)生的，需要船長(zhǎng)簽單時(shí)仔細(xì)審核，公司商務(wù)部門(mén)應(yīng)認(rèn)真從嚴(yán)把關(guān)。2.4輪機(jī)部針對(duì)船舶營(yíng)運(yùn)成本優(yōu)化分析綜合以上船舶營(yíng)運(yùn)過(guò)程中的各項(xiàng)成本分析，對(duì)于實(shí)習(xí)船舶“育鯤輪”而言，可以節(jié)約成本的手段，除了公司控制直接和間接成本

19、外，還有一個(gè)非常可觀的節(jié)約成本項(xiàng)目，那便是輪機(jī)部針對(duì)“育鯤輪”營(yíng)運(yùn)特點(diǎn)優(yōu)化營(yíng)運(yùn)航速，降低燃油消耗量，從而降低燃油費(fèi)用。2.4.1控制燃油費(fèi)用（1）選擇最佳營(yíng)運(yùn)航速主要考慮主機(jī)技術(shù)狀況所允許的轉(zhuǎn)速范圍、主機(jī)耗油率、油耗量相適應(yīng)的最佳轉(zhuǎn)速、最低營(yíng)運(yùn)費(fèi)用航速、最大盈利航速；氣象、潮流及租約規(guī)定、貨源條件、港口壓船情況等。 （2）使用劣質(zhì)燃油：船舶使用劣質(zhì)油是降低燃油費(fèi)用的重要途徑，但由于劣質(zhì)燃油品質(zhì)和性能的下降，燒用劣質(zhì)燃油的要求很高，維修保養(yǎng)周期相應(yīng)縮短，備件消耗和維修保養(yǎng)工作量大。因此，如果缺乏嚴(yán)格的科學(xué)管理，將會(huì)適得其反，達(dá)不到降低運(yùn)輸成本的目的。針對(duì)“育鯤輪”專供學(xué)生實(shí)習(xí)、學(xué)校出訪等特點(diǎn)。我

20、們需要保證它能夠長(zhǎng)期并且穩(wěn)定運(yùn)行，保證機(jī)器設(shè)備盡可能少受到由于燃油品質(zhì)問(wèn)題所帶來(lái)的損壞。所以我們不能通過(guò)使用劣質(zhì)燃油來(lái)減少燃油費(fèi)用，因?yàn)槭褂昧淤|(zhì)燃油會(huì)使機(jī)器設(shè)備維護(hù)周期大大縮短，并且對(duì)機(jī)器設(shè)備的損害非常大。所以對(duì)于“育鯤輪”而言，我們應(yīng)該通過(guò)優(yōu)化營(yíng)運(yùn)航速來(lái)節(jié)約營(yíng)運(yùn)成本。 3船舶航速基本概念 3.1技術(shù)速度船舶主機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在靜水中以最大額定轉(zhuǎn)速所能獲得的推進(jìn)速度。該速度是船舶設(shè)計(jì)要求達(dá)到的速度。也稱設(shè)計(jì)航速。當(dāng)主機(jī)持續(xù)以最大額定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)。能輸出最大的 有效功率，以最高的速度推進(jìn)船舶，這一速度為船舶的技術(shù)速度。但是主機(jī)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)或 以較低的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)船舶獲得的速度不等于技術(shù)速度。3.2平均速行速

21、度船舶實(shí)際航行中，由于航行過(guò)程中存在必要的減速和難于避免的速度損失， 如進(jìn)出港 、過(guò)運(yùn)河或特殊水域，以及霧航減速，受風(fēng)、浪和流的影響，增大阻力或偏離航向造成損失等，造成船舶實(shí)際航速小于技術(shù)速度。將整個(gè)過(guò)程中的速度變化加于平均，以實(shí) 際航行距離與航行時(shí)間加于計(jì)算，所得的速度為平均航行速度。3.3經(jīng)濟(jì)航速經(jīng)濟(jì)航速的不同理解。通常，將單位海里運(yùn)輸成本最低的航速稱為經(jīng)濟(jì)航速。應(yīng)該說(shuō)，船舶設(shè)計(jì)時(shí)選定的速度也是充分考慮船舶營(yíng)運(yùn)經(jīng)濟(jì)性的，但在船舶使用過(guò)程中會(huì)碰到燃油價(jià)格上漲等因素，所以始終按設(shè)計(jì)航速運(yùn)行往往是不經(jīng)濟(jì)的。為此，在實(shí)際營(yíng)運(yùn)中需要改變?cè)瓉?lái)的航速，以保證營(yíng)運(yùn)的經(jīng)濟(jì)性，改變后而選定的航速，就是經(jīng)濟(jì)航速

22、。由于船舶主機(jī)性能不同，燃油價(jià)格變化幅度不同，以及維持船舶航行的其它費(fèi)用支出水平不同，所以根據(jù)不同的情況有不同的經(jīng)濟(jì)航速。3.4盈利航速盈利航速是指能使船舶獲得最佳盈利效果的運(yùn)行速度。在實(shí)際營(yíng)運(yùn)中，船舶不僅要降低每日營(yíng)運(yùn)成本，而且需要講求每日盈利水平。如果只考慮減速節(jié)省燃油費(fèi)用的支出，結(jié)果會(huì)使船舶延長(zhǎng)航次時(shí)間，錯(cuò)過(guò)市場(chǎng)獲利機(jī)會(huì)，使相同時(shí)間內(nèi)減少航次，影響盈利水平。但是如果置燃油費(fèi)用上漲而不顧，始終以盡可能高的航速運(yùn)載貨物，結(jié)果盈利水平不一定理想。所以，根據(jù)燃油價(jià)格和貨運(yùn)市場(chǎng)狀況。存在著使用不同航速以獲得盈利的情況。其中，能使船舶獲得最大盈利的航速就是盈利航速，也是船舶最佳航速。3.5低限功率航

23、速在大幅度減功運(yùn)行條件下，由于主機(jī)運(yùn)行工況偏離設(shè)計(jì)工況過(guò)遠(yuǎn)，參數(shù)匹配嚴(yán)重失調(diào)，導(dǎo)致?lián)Q氣、燃燒、增壓配合及燃燒狀態(tài)等一系列危及主機(jī)正常工作條件的問(wèn)題，若在這種條件下長(zhǎng)期運(yùn)行，除油耗率過(guò)大外，還將造成燃燒室及掃、排氣系統(tǒng)的迅速污染積碳，氣缸活塞付的過(guò)度磨損及低溫磨蝕等毛病，影響主機(jī)運(yùn)行的可靠性，增加維修保養(yǎng)的工作量。因此，減速航行存在一個(gè)不適于長(zhǎng)期使用的低限功率，其相應(yīng)的航速為低限功率航速。4航速、主機(jī)功率、油耗量三者相應(yīng)關(guān)系根據(jù)海軍系數(shù)法：C=式中：船舶排水量（t） V航速（Kn） Ne主機(jī)持續(xù)功率（kW） C海軍系數(shù)對(duì)大量船舶試航結(jié)果分析，得出這樣的結(jié)論：即對(duì)于船型、主尺度和航速相近、機(jī)器類型

24、相同、傳動(dòng)方式和螺旋槳的數(shù)目相同，它們的海軍系數(shù)C無(wú)明顯差異。同一艘船航速改變前后形狀、大小、排水量相等。所以C幾乎是相等。則上式可改為：式中：改變前航速 改變前主機(jī)功率 改變后航速 改變后主機(jī)功率改變航速后的主機(jī)功率為：改變主機(jī)功率后的航速為：改變航速后航距S的燃油消耗量為：式中：改變航速后的消耗量 燃油消耗率 航行距離5主機(jī)功率與轉(zhuǎn)速關(guān)系在船舶推進(jìn)系統(tǒng)中，船、機(jī)、槳三者處在同一推進(jìn)系統(tǒng)中，組成一個(gè)統(tǒng)一的整體。當(dāng)要求船舶在某一工況下航行時(shí)，同時(shí)也決定了機(jī)、槳的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)。當(dāng)柴油機(jī)作為船舶主機(jī)帶動(dòng)螺旋槳工作時(shí)，無(wú)論柴油機(jī)與螺旋槳直接連接還是通過(guò)減速齒輪箱連接，二者總是要保持能量平衡。根據(jù)螺旋槳的運(yùn)

25、行特性，漿的吸收功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。式中：螺旋槳吸收功率 螺旋槳轉(zhuǎn)速因?yàn)槁菪龢璧墓β逝c轉(zhuǎn)速的三次方成正比，當(dāng)柴油機(jī)直接傳動(dòng)螺旋槳時(shí)時(shí)，如不計(jì)傳動(dòng)損失，螺旋槳的吸收功率就等于主機(jī)功率，螺旋槳轉(zhuǎn)速就等于柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速。即：式中：主機(jī)功率 主機(jī)轉(zhuǎn)速 以上公式說(shuō)明，主機(jī)功率與航速的三次方成正比，而燃油消耗量與航速二次方成正比，如此計(jì)算降低主機(jī)轉(zhuǎn)速或者說(shuō)降低航速可以呈三次方關(guān)系降低主機(jī)功率并且稱二次方關(guān)系降低燃油消耗量。這樣單從節(jié)約油耗考慮降低航速，可以帶來(lái)良好的效果。 6船舶減速航行時(shí)對(duì)船舶經(jīng)濟(jì)性分析船舶航速對(duì)船舶經(jīng)濟(jì)性影響，主要反映在兩個(gè)方面。一方面，船舶因航速的提高，使船舶周轉(zhuǎn)加快，在同一

26、時(shí)期內(nèi)完成的貨運(yùn)量增加，運(yùn)費(fèi)收入增多。另一方面船舶航速提高，會(huì)使主機(jī)功率消耗增加，造成燃油費(fèi)支出增多。而且這種增多一般不與航速成正比，而是約和航速的三次方成正比。因此，選擇船怕航速要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的考慮和比較。6.1續(xù)航力與航速的關(guān)系我們假設(shè)船舶燃油儲(chǔ)量固定不變?yōu)橐怀ＰЪ醇僭O(shè)船舶不同航速時(shí)動(dòng)力裝置燃油耗率為常數(shù)即假設(shè)則有： 式中：航速為降低是的續(xù)航力 航速降低后的續(xù)航力 該公式說(shuō)明了船舶的續(xù)航力與航速的平方成反比。簡(jiǎn)單地說(shuō)，在船舶燃油儲(chǔ)量一定的條件下，航速越高的船舶所能航行的最大的距離越小，當(dāng)然，在相同的距離下航行所需要的時(shí)間少；航速越低，船舶航行的距離就越長(zhǎng)，當(dāng)然，在相同的距離下所需要的時(shí)間多。雖

27、然航速降低后，航行時(shí)間增長(zhǎng)，但是綜合計(jì)算很容易得出，最終耗油量仍然大大減少。以上分析得出，對(duì)于“育鯤輪”而言，采取降速航行不僅可以降低主機(jī)功率、降低油耗還可以延長(zhǎng)航行距離從而大大降低成本，節(jié)約資源。7降速航行之后可能帶來(lái)的技術(shù)問(wèn)題（1）因排氣渦輪增壓器供氣量不足所帶來(lái)的問(wèn)題。主機(jī)負(fù)荷降低時(shí)，排氣量明顯減少，如果采用定壓增壓系統(tǒng)，由于排氣中的脈沖能量沒(méi)有利用將使這個(gè)問(wèn)題顯得更為嚴(yán)重。因此，減速航行帶來(lái)的首要問(wèn)題是增壓柴油機(jī)的過(guò)量空氣系數(shù)能否保證燃油的完全燃燒（即是否會(huì)發(fā)生冒黑煙）以及熱負(fù)荷是否在允許的限度以下，前者關(guān)系到經(jīng)濟(jì)性，后者則牽涉到可靠性及耐久性問(wèn)題，供氣不足的問(wèn)題，當(dāng)增壓系統(tǒng)性能明顯劣

28、化時(shí)將顯得更為尖銳。（2）供油系統(tǒng)的問(wèn)題。供油系統(tǒng)一般是按柴油機(jī)的持續(xù)功率（CSR）匹配的，當(dāng)負(fù)荷降得較低時(shí)，供油系統(tǒng)將發(fā)生失配現(xiàn)象，表現(xiàn)為噴油平均壓力明顯下降，從而導(dǎo)致燃油霧化質(zhì)量下降，因而可能產(chǎn)生后燃和不完全燃燒，使柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性下降，這種情況在供油系統(tǒng)技術(shù)狀況較差時(shí)將更為明顯。（3）磨損與腐蝕問(wèn)題。噴油壓力的下降將使油霧顆粒變大，加上循環(huán)平均溫度下降，使燃油燃燒的物理滯燃期延長(zhǎng)，并可能使循環(huán)中的部分燃油未能燃燒。未燃燒的燃油除隨廢氣排出汽缸之外（通過(guò)聚積在排氣管中），還將部分積聚在活塞頂?shù)陌伎又谢驔_稀缸壁的滑油使磨損增加，上述不完全燃燒所引起的活塞積碳也將導(dǎo)致磨損增加，循環(huán)平均溫

29、度下降使缸壁溫度也下降，如果缸壁溫度低于硫酸露點(diǎn)濕度，結(jié)果可能造成冷腐蝕。（4）振動(dòng)問(wèn)題。在減速運(yùn)行區(qū)不應(yīng)有轉(zhuǎn)速禁區(qū)，實(shí)際上對(duì)于部分工況下，軸系以及船體的振動(dòng)特性過(guò)去并未研究計(jì)算過(guò)，軸承的工作特性在部分負(fù)荷下也未計(jì)算過(guò)。這些問(wèn)題在高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)只是通過(guò)而已，問(wèn)題可能并未暴露過(guò)。但長(zhǎng)時(shí)間要在等轉(zhuǎn)速下運(yùn)行是否會(huì)有問(wèn)題只能通過(guò)量和觀察才得到較可靠的結(jié)論。8降速航行之后可能帶來(lái)的相關(guān)技術(shù)問(wèn)題的解決措施柴油機(jī)的工作范圍非常寬廣，從最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速到額定轉(zhuǎn)速。都可工作。在應(yīng)急情況下還可短期超負(fù)荷工作，這在新造船或修船試航中加以驗(yàn)證，在調(diào)速器一高壓油泵油量桿上加以限制。但在柴油機(jī)整個(gè)工作區(qū)間中，其中有一個(gè)工況點(diǎn)是

30、最佳的。設(shè)計(jì)航速時(shí)，柴油機(jī)的最佳工況點(diǎn)是額定工況，柴油機(jī)的各種結(jié)構(gòu)參數(shù)、性能參數(shù)和管理參數(shù)均以這個(gè)工況點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)。從理論上講，柴油機(jī)在這個(gè)工況點(diǎn)下工作，性能是最好的，其說(shuō)明書(shū)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)以及其他技術(shù)文件均以這一工況點(diǎn)的參數(shù)為基礎(chǔ)的。最佳航速的選擇，一般要離開(kāi)額定工況點(diǎn)，選擇其他工況點(diǎn)，離開(kāi)最佳工況點(diǎn)的長(zhǎng)期工作，對(duì)柴油機(jī)是不利的，因此，對(duì)有關(guān)的主要參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，近似的使其接近這一工況點(diǎn)，處于最佳狀態(tài)，是非常重要的。參數(shù)調(diào)整（1）提高壓縮比由于柴油機(jī)低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，使氣缸中空氣每循環(huán)漏氣和冷卻時(shí)間延長(zhǎng)，壓縮終點(diǎn)壓力、溫度降低、燃燒惡化、經(jīng)濟(jì)性下降。壓縮比提高后，能有效地解決以上問(wèn)題：最高爆炸壓力升高，促進(jìn)燃燒條件的改善，熱效率提高，但壓縮比的提高應(yīng)該是適度的，其爆炸壓力最大值不能超過(guò)額定工況時(shí)的數(shù)值。（2）增大噴油提前角。對(duì)始點(diǎn)和始終點(diǎn)調(diào)節(jié)式高壓油泵，