船用柴油机解释图(黄老轨带你详细了解)

【作者语】:最近在宾馆隔离期间甚是无聊,翻看了《船舶智能柴油机维护与管理》的一本书,首页就提起柴油机的发明人和柴油机的发展历程、柴油机的制造厂商MAN B&W等历史,但是都是一笔带过,不是很详细,我也是上网百度了一下,感觉网上也是零零碎碎的片段,花了我不少功夫删删减减,稍微整理下这家德国老字号柴油机企业的历史进程及柴油机发明人的人生故事,总体来讲整个骨架算是理清楚了,但是细节方面还是需要在补充完善,在此和大家分享,希望大家纠错和补充,以便我们都能够学习进步!

【1】、MAN(曼恩)名称含义

提起MAN(曼恩)卡车,估计不少陆地上检修或者开大货车的小伙伴估计并不陌生,作为曼恩的主要产品之一,曼恩卡车、曼恩车用发动机已经享誉全球。

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像我这个浪迹国外的人来说,经常可以看到MAN卡车在国外港口来回穿梭,MAN(曼恩)这个品牌,也许国内许多人会认为MAN这个名字是“男人”的意思,其实仅仅从字面理解是错误的,这个拥有超过250年的悠久历史曼恩公司,三个字母“MAN”由公司前身Maschinenfabrik Augsburg Nürnberg(机械工厂 奥斯堡-纽伦堡)的第一个字母组成,其总部位于德国慕尼黑,目前是一个欧洲领先的工程集团,在商用车辆、工业服务、印刷系统、柴油发动机和涡轮机五大核心领域都有建树,响誉全球!

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但是现在如果提起MAN B&W大型船用中低柴油机,估计陆地上的小伙伴可能就蒙圈了,包括大型远洋货轮工作的小伙伴,可能也对这个品牌的来龙去脉并不是很了解,为什么有的船柴油机品牌是MAN B&W,而有的船尤其是最近几年新造的船用电喷柴油机品牌已经看不到B&W的标识,MAN与B&W到底是啥关系,也许你知道的并不是全面包括我在内,最近在网上好好的学习了一下,顺便总结出一些要点,和大家分享!

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【1】、鲁道夫·狄塞尔的传奇一生

说起柴油机不得不提起一个大人物,按照现在的说法,应该是发动机界骨灰级“”大神” —— 鲁道夫·狄塞尔,也许大部分的从事船用发动机维护与保养的兄弟们,对这个人可能没怎么听说过,但是了解MAN B&W船用柴油机这个东西,不得不首先介绍下,这个曾经牛掰年轻的“小火鸡”。

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鲁道夫·狄塞尔于1858年3月出生在法国巴黎,父母亲是在法国打工的德国工人,1870普法战争法,狄塞尔一家被法国政府驱逐回德国,随即失去收入来源,家庭的生活也随之困难起来,为了儿子的教育,年仅12岁的狄赛尔父母亲被送到德国奥格斯堡市的叔叔家里,在这里他读了职业技校,狄塞尔在学校学校期间非常爱思考问题,学习废寝忘食,很快成为成绩最优秀的学生,1875年技校毕业后由,于小狄塞尔学习勤奋,各科成绩也非常优秀,顺利获得学校励志奖学金,被保送进入慕尼黑科技大学学习。1879年,年仅21岁的狄塞尔大学毕业,成为了一名冷藏专业工程师,在工作中狄塞尔仍然勤学好问,对机械制造非常感兴趣,矢志不渝的机械世界探索中,狄塞尔深感当时的已经量产的蒸气机效率极低,萌发了设计新型发动机的念头。

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1885年,为了完成新型发动机设计的梦想,他辞去制冷工程师职务,在巴黎设立了自己的发动机实验室,针对蒸汽机效率低的弱点,狄塞尔专注于开发高效率的内燃机,当时尼古拉斯·奥托发明的点火式内燃机已较成熟,但那时奥托发动机的燃料是煤气,储存、携带均不方便,效率也受到影响。19世纪末,石油产品在欧洲极为罕见,于是狄塞尔决定选用植物油来解决机器的燃料问题(他用于实验的是花生油),因为植物油点火性能不佳,无法套用奥托内燃机的结构。

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像所有伟大的发明家一样,狄塞尔发明探索前进的道路上困难重重,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,出院后他继续发动机研究试验工作,1892年34岁的狄赛尔在偶然中,受到面粉厂粉尘爆炸的启示,设想吸入气缸的空气高度压缩,使其温度超过燃料的自然温度,再用高压空气将燃料吹入汽缸,使之着火燃烧,因此发明了这种心得设计理念的机械装置,并取得了发明专利,这种装置可以将空气压进容器并且和煤粉充分混合直至被压燃,直接为机械提供动力,并在1893年发表了著名的论文《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,后来这种压燃式发动机循环便被称为狄塞尔循环

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1893年狄塞尔找到奥格斯堡机器制造厂作为合伙者--这便是今天大名鼎鼎MAN公司的前身,这些条件使狄赛尔在奥格斯堡成功地制造出这种新式发动机成为可能,在第一次试验时,压力达到了80大气压,为当时人类第一次记录下来的最高压力,但是立刻发生了爆炸,现场一片狼藉。经过第一次失败后,他改进机器并在1894年继续试验,运转了一分钟,证明这种原动机有强大的发展潜力,1896年柴油机试验成功。

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1897年狄塞尔逐步完善了他的发明,狄塞尔发动机研究实验过程中,在燃料选择中也是困难重重,考到安全可靠及方便携带等方面,当时选择植物油,但是植物油燃烧不稳定,成本也太高,难以承担狄塞尔的“重任”,一时陷入僵局,后期由于石油制品在欧洲逐渐普及,狄塞尔选择了本来用于取暖的重馏分燃油——柴油作为机器的燃料,综合改进后他把前期实验使用的烧煤粉改为烧液体燃料,把无冷却改为用水冷却,把定温加热改为定压加热 。他在奥格斯堡亲手点燃发动机的那一瞬间,新的科技革命诞生了。

这台实验的发动机就是后来狄赛尔发动机的原型,它的输出功率为25hp,四冲程、单缸立式,气缸直径为15cm,活塞冲程为40cm,它加长了燃烧过程前的压缩过程,这是内燃机技术的第二次突破,能将26%的燃料潜能转变成动力。它远远超过当时的蒸汽机和已经发明的奥拓发动机,由于原型设计在后来的一战中损毁,1:1仿制的内燃机模型机器被收藏在慕尼黑德意志科技博物馆里。

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由于这种发动机功率大,油耗低,并可使用劣质的燃油,显示出辉煌的发展前景。狄塞尔工厂的资助者们也意识到它有发展前途,故从维护自身利益出发,在奥格斯堡厂外另设一试验车间。1897年,在发动机厂投产之际,好几家公司纷纷要求订货,翌年柴油发动机问世,并在各地展览会上正式展出。

尽管狄赛尔在科技上取得了很大成功,他的个人生活却并不幸福,他的发明受到对手的非难和排挤,另外虽然他在当时可称得上百万富翁,但由于缺乏商业头脑,他玩股票输了很多钱,经济上渐渐陷入了困境,1898年狄赛尔因为严重的神经虚弱,在慕尼黑附近的疗养所呆了一段时间。

1913年仍处于破产的边缘狄塞尔,生活和精神压力也越来越大。 9月29日仅仅55岁的狄塞尔乘坐英吉利海峡的渡轮出差时,据说他是想到伦敦,加盟狄赛尔机械制造有限公司的相关生意事宜,但却在船上突然神秘失踪,外界为是精神问题而投海自杀,但也有人推测他是被石油工业的人蓄意谋杀的。

据说那时狄赛尔脑子里已经有了用生物汽油制造发动机的想法,遗憾的是一直没有实现,狄塞尔最终没有能够看到他发明的发动机装在汽车上,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“”号成为最早装备柴油机的船舶。

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直到1936年,奔驰公司制造出第一台装有狄塞尔发动机的轿车,1924年,第一台装置MAN柴油发动机的卡车在柏林汽车展展示,巴伐利亚邮政局购买了大量的此款卡车,一直到1950年前后,柴油机才得以在载货汽车上广泛应用,后人为纪念鲁道夫·狄塞尔的杰出贡献,将柴油发动机称为“狄塞尔发动机”,德国邮政局换专门发行邮票和宣传画,以此向这位不朽的发明家表示敬意,今天英文的柴油机一词“Diesel Engine”就是以他的姓氏来命名的。不过当时柴油机并没有使用柴油,使用的是植物油。

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【2】、德国MAN公司的历史渊源

曼恩的历史根源可以追溯至1758年,曼公司成立之初只是鲁尔区的一个小型铁制品加工厂,曼集团的前身“圣·安东尼炼铁厂”作为第一大重工业企业在德国奥伯豪森开业,地处德国重工业之都鲁尔区,1808年“圣·安东尼炼铁厂”与其他两家炼铁厂“Gute Hoffnung”和“Neue Essen”合并,名为铁矿开采和贸易公司“Huttengewerkschaft und Handlung Jacobi”仍位于德国奥伯豪森,之后公司更名为Gute HoffnungshutteGHH。  

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1840年德国工程师Ludwig Sander在德国的南部奥格斯堡成立了"Sander' sche Maschinenfabrik(机械制造厂)即曼恩集团的雏形,而后曾改名“C.Reichenbach'sche Mschinenfabrik(机械制造厂)”这是以印刷机先驱Carl August Reichenbach的名字命名的,最后成为“奥格斯堡机械工厂”

1898年“纽伦堡机械制造股份公司”(1841年建立)与“奥格斯堡机械工厂股份公司”(1840年建立)合并为“奥格斯堡联合机械工厂和纽伦堡机械制造公司股份公司”。1908年改名为“奥格斯堡-纽伦堡机械工厂股份公司”(M.A.N.),1921年,GHH收购了德国南部的MAN。

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早期未更名的MAN经历过许多次技术革新,如德国第一台旋转报纸印刷机,第一台制冷机器“林德系统”(1873年),以及参与1893年至1897年柴油发动机的制造,著名工程师鲁道夫·狄塞尔在1897年替奥格斯堡机械工厂制造了世界上第一台功能优异的柴油发动机,后来此类动力系统就被命名为“狄塞尔机”。

【3】、德国MAN公司与丹麦B&W公司的合并

1898年,鲁道夫·狄赛尔授权丹麦B&W公司生产柴油机,丹麦B&W公司成立于1846年,全称是伯梅斯特和韦恩船厂(Burmeister & Wain,简称B&W)总部位于丹麦哥本哈根,是丹麦一家大型船厂和领先的柴油机生产商,该公司于1971年将船厂和柴油机制造分离为两个独立的公司,柴油机制造部分于1980年被德国曼恩集团收购,改名为MAN B&W柴油机丹麦公司(MAN B&W Diesel A/S),而整个曼恩集团的柴油机业务由当时的MAN B&W柴油机公司(MAN B&W Diesel AG)负责。

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2006年,德国曼恩集团为了更好地整合其在德国、丹麦、法国、英国的柴油机业务,将MAN B&W柴油机公司(MAN B&W Diesel AG)重组为MAN柴油机公司(MAN Diesel SE),MAN柴油机公司全面负责曼恩集团的柴油机业务,德国的柴油机业务由MAN柴油机公司直接负责,海外的柴油机业务由其所属的多家海外公司负责,其中MAN B&W柴油机丹麦公司(MAN B&W Diesel A/S)即被重组为曼恩柴油机丹麦公司(MAN Diesel A/S)。

这次重组主要是将原来德国法律下注册的MAN B&W柴油机公司改变为欧盟法律下注册的M A N 柴油机公司,便于其整合在欧洲和全球的柴油机业务,同时在公司名称中取消了“B&W”,全面采用“MAN Diesel”标识。

【4】、德国MAN公司在中国的发展

2010年,曼恩柴油机公司(MAN Diesel SE)与曼恩透平机械公司(MAN Turbo AG)合并组建为曼恩动力设备公司(MAN Diesel & Turbo SE),曼恩动力设备公司是一家跨国公司,总部设在德国奥格斯堡,生产大口径柴油发动机和涡轮机用于海洋和固定应用,如船舶推进系统,动力装置的应用和涡轮增压器,是全球领先的船用和固定应用大口径柴油机以及透平机械供应商之一。2018年6月,曼恩柴油机与透平公司(MAN Diesel & Turbo)正式宣布将公司更名为MAN Energy Solutions。

目前MAN公司在全球都有授权生产商,主要都集中在中日韩三国,尤其是中国近几年造船业的蓬勃发展,大型低速柴油机的授权制造必不可少,中国作为发展最快的经济体之一,是曼柴油机与透平集团生产的发动机和透平机械的主要市场,时至今日,曼柴油机与透平在上海、北京、大连、舟山、福州和深圳的办事处以及在常州的工厂总共拥有超过六百名员工,专业制造压缩机、涡轮机、齿轮系统以及涡轮增压器。自1980年第一次授权许可协议签署后,至今已有20多家大口径柴油发动机制造公司成为曼柴油机与透平在中国的授权许可商。

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我国船用柴油机市场呈三足鼎立的格局,市场参与者主要为中国动力(旗下武汉船柴、宜昌船柴、河柴重工等),中国船舶(旗下沪东重机、中船三井)及潍柴重机,其中在船用低速柴油机市场,沪东重机和大连船柴占据80%左右的市场份额,船用中速柴油机市场70%以上的市场份额则由潍柴重机、中船动力和沪东重机占据。

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【结束语】:通过网上的碎片资料总结及相关介绍,鄙人感觉大伙对曼恩两百多年复杂的历史会有了一定的了解,但总感觉还缺少点什么,毕竟是老外的百年企业的历史,确实单单靠网络完全了解确实有点困难,文中难免有错误,希望大家纠正补充,共同进步!

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