专利引进船用柴油机标准化技术分析

李 玉 林

（沪东重机有限公司，上海 200129）

0 前 言

国内船用低速机制造业自 1978年起，先后从丹麦MAN、瑞士SULZER（现芬兰WARTSILA）、法国SEMT pielstick等多家公司引进了先进的大功率船用柴油机专利生产制造技术。30多年来，通过实践和努力，我国在引进、吸收、消化专利生产制造技术方面取得了长足的进步。与此同时，通过积极地采用国际标准和国外先进的标准，缩短了我国船用低速机标准化技术与国际先进标准化技术的差距。国外引进的各型大功率船用柴油机的标准是较完整的标准化体系，并且都是国际标准和各工业发达国家的标准及属于专利公司自己的技术标准。对国外大功率柴油机标准化的分析在于学习和掌握国外先进的标准化思想和理念，充分利用宝贵的国际资源，促进自身的技术进步，提高企业标准化水准，推动自主创新，提高产品质量，以取得更好的经济效益和社会效益。

1 专利引进船用柴油机标准化技术分析

1.1 标准化体系的构成

在专利引进船用柴油机标准化体系中，包括各国通用的国际标准、各工业发达国家的标准和专利公司的标准以及专利公司下属企业的标准。尽管这些标准来自不同国家、地区、企业，标准的等级也不同，但是专业的配置十分齐全而且内容丰富，技术上的描述简洁明了，针对性和适用性强，这是所有专利引进船用柴油机标准化体系都具有的共性。在专利引进船用柴油机的标准化体系中，专业配置的齐全表现在：从基础标准、材料标准、机械零件标准、配套件标准、到产品设计标准、技术标准、制图标准、到工艺标准、质量标准、试验标准等等标准，形成了数量可观、专业齐全、纵横交错、互为依存的标准化体系。这个标准化体系完全覆盖了专利引进船用柴油机设计、生产、制造、检验、管理等每一个环节和过程。由此可知，标准化作为一种在现代化条件下组织生产、制造大功率柴油机强化质量管理的有效技术手段，是专利引进产品技术中的一个必不可少的重要组成部分。一个先进的专利引进产品的生产和制造必然离不开一大批先进的标准技术来作为它的坚强后盾和技术支撑。

1.2 标准化技术的特点

专利引进船用柴油机的标准化体系在产品的生产制造中起到的技术支撑作用，就是使复杂的技术问题趋于简化，从多样化到统一，从无序化到有序并加强信息的互联、互通，保持彼此间数据的可交换，确保零部件的互换性和可靠性，成为柴油机的整体质量和性能可靠性的前提条件。这就是专利引进船用柴油机标准化技术的显著特点。举例如下：

1)MAN船用柴油机的标准化体系中，特别对于运动部件如何生产、制造、试验、验收等都做了详细的规定。从材料的选择、加工方法、工艺规范、试验设备、检验程序、人员资质、验收结果和评估等等都做到有章可循，有据可查。这对整个柴油机的设计、生产、制造、检验、管理等运作起到了前后连贯的链接作用。

2)法国 SEMT大功率中速柴油机的标准化体系中，由于对高速渡轮和海军护卫舰对其推进动力的特殊要求，它的结构件、运动件等零部件的制造方法、质量控制、零部件缺陷的判别和返修等方面比低速柴油机提出了更高、更细致的技术规范和要求。该公司还直接采用 NFL法国航空标准、NFS法国特种工业标准等特别标准技术加以对产品质量的严格规范和约束。

1.3 标准化技术的配套性和协调性

专利引进船用柴油机的标准化体系不仅具有它技术支撑的显著特点，而且具有很好的配套性和协调性。即，对一个零部件生产制造的规范而言，它的规范里面复合有技术标准。涉及的专业从材料、金相热处理、化学分析、到各种试验、半成品、精加工、质量检验以至防锈除湿、装箱发运等多达几十项标准和规范，需要逐条引用。正是这些标准和规范的合理配套和科学的引用，在上下各道工序之间起到了彼此兼顾、互相协调的作用。举例如下：

1)齿轮传动是WARTSILA的主要设计特点之一，具有转动平稳，可靠性强，噪声低的优点[1]。其质量规范引用中的各种基础标准多达 10余项。由于这些标准具有良好配套性和协调性，满足了生产全过程质量处于良好受控状态的重要条件。

2)WARTSILA在RTAflex大功率柴油机上推出的《减磨设计方案》[2]中，复合了相关的超级润滑装置、气缸套硬相材料、深度珩磨、冷却绝缘套管和绝缘带箍扎以及铬-陶瓷活塞环等多达10余项标准技术的运用，并首次将WARTSILA ZA40S中速机标准的耐磨环设计思想引入到低速柴油机上。不仅有效地减少了气缸的磨损率和降低了气缸润滑油的消耗，而且大大提高了活塞运转性能上的可靠性。因而，RTAflex柴油机的TBO现在可以延长到3年以上。由此可见，标准化技术在专利引进船用柴油机整体上产生的巨大潜能和效益。

1.4 标准化技术的先进性

纵观专利引进船用柴油机的标准化的发展历史，记载了国外各柴油机专利公司在产品技术发展过程中丰硕的科技成果，综合反映了长期累积的先进的设计理念和丰富的生产经验及精湛的制作技巧。特别是在当代高新技术不断发展条件下，反映了智能型大功率柴油机所应满足的质量和性能要求。举例如下：

1)共轨阀组件是WARTSILA RTA flex智能型柴油机控制系统中最为关键的组件之一。用于柴油机共轨燃油喷射和排气阀驱动，是一种高压瞬时动作的电磁阀。这种阀所具有的监测功能可以持续不断地检测自身的动作是否正确，以保障在高频率使用条件下的可靠效能。由于该阀启/闭瞬时动作小于1ms，同时它需要在100MPa的高压条件下可靠地工作，以使柴油机的燃油喷射和排气阀达到精确定时和灵活自如地按负荷条件变化控制主机达到运转优化。所以这种阀的工作条件非常苛刻，制作时涉及到相关电子技术、数字信号、模拟系统等现代高新标准技术的运用。由WARTSILA公司自行研制的这种阀经受了3亿次以上动作（相当于实船运转6a）的循环试验而无故障产生，证明了该共轨阀具有优良的工作性能和可靠的质量。

2)MAN公司把现代控制技术和电子技术[3]有机结合一起，自行研制出的α注油器，实现了柴油机按负荷条件对气缸润滑油供油进行实时监控，能够有效地降低气缸润滑油供油率。

大量的高新技术在智能型柴油机上的应用，离不开先进标准的技术支撑作用。这也说明专利引进船用柴油机的标准化与高新技术的发展始终存在着不可分割的关系，甚至在某些情况下，标准化技术还具有一定的超前性。值的借鉴的是：在高新技术发展的每一个阶段，标准化工作都能为高新技术的发展提供一个保障和制约的平台。同时，高新技术的发展又带动着标准化的发展，促使着新的标准技术的不断问世，为标准化领域的扩展注入了全新的内涵。

1.5 标准化技术的核心思想

经过 30多年来引进、吸收、消化专利引进船用柴油机制造技术的实践体验，在于柴油机的设计、生产、制造、检验、管理等每一个阶段，每一个环节和每一个过程中都能得到相应的标准加以严格地规范。其标准化的核心思想始终紧紧围绕着提高产品的质量。无论是 MAN公司，还是WARTSILA公司，其标准化制定都十分严谨，非常详细，即外观、尺寸、探伤试验、硬度检测等都紧紧地围绕着质量这个主题。如2家公司的气缸套在设计理念上虽然有所不同，但是在毛坯铸造时就对铸铁的化学成分配比、浇注规范做了严格的规定：为了提高材料的抗拉强度和疲劳强度，灰铸铁必须具有很细的晶粒结构，使游离铁素体保持在 3%以下是非常重要的。在加工阶段根据气缸套表面承受恶劣的工作条件对机加工和珩磨工艺时的切削刀具、车速、切削深度以及波纹检验等都提出了严格的规范。甚至，对允许的表面缺陷应采取的措施、鉴定的方法等都做了详细的规定。这些标准规范的实施对气缸套的制造质量和工作性能起了很好的控制作用。

1.6 标准化技术注重与国际接轨

在专利引进船用柴油机的生产中，标准化的体系占有较大份额，约占整机的40%～50%，其中基础标准和通用零部件的标准技术采用了国际标准技术。专利公司目的是使自己的产品标准技术更好地与国际接轨。同时，也是充分地利用国际配套资源以及全球网络化带来的便利，以使得自己的品牌在激烈的市场竞争中占得先机。

2 专利引进船用柴油机标准化对我国产生的作用

没有高质量的标准就不可能有高质量的产品，通过引进、吸收、消化先进船用柴油机专利制造技术的实践的同时，采用国际标准和国外先进国家的标准，逐步缩短了我国与世界造机先进水平的差距。30多年来，沪东重机公司生产的1000多台船用中、低速大功率柴油机的产品质量深受用户欢迎，信誉蜚声海外，使企业正走向世界造机前沿。与此同时，积累了丰富的经验并造就了自己的技术人才队伍，加快了高新技术产品的研究和开发以及柴油机技术更新换代的进程。

在现代科技发展的条件下，企业的效益则更多地取决于技术创新和知识产权。标准化技术逐渐成为专利技术的最高追求行式。在国外出现一种新的理念：“三流企业卖苦力，二流企业卖产品，一流企业卖专利，超一流企业卖标准”。这不仅说明专利技术和标准技术是密不可分的，而且也说明标准已经成为准入市场的通行证。在船用大功率柴油机的高新技术这个领域里谁能成为标准的制定者，谁就能成为市场的主宰。谁掌握了核心技术，谁就掌握了标准制定的主动权，从而赢得市场。

我国在船用柴油机抢占国际标准的“制高点”位置方面，目前还没有成功的先例。这是我国船用大功率柴油机自身标准化水平不完善的原因之一。

3 结 语

通过专利引进船用柴油机标准化体系的分析，对国外船用柴油机先进的标准化技术有更深层次的认识和了解，这对于促进自身的技术进步和自主创新，提高产品质量其意义是很大的。技术分析表明：船用柴油机高新技术领域里标准化的竞争随着技术的发展正愈演愈烈。这个领域也是我国有希望实现跨越发展的领域。以高新技术为代表的大功率智能化船用柴油机的诞生给了我们一次千载难逢的历史性的发展机遇。在这个领域里我们经过不懈的努力可以具备与国外先进标准技术一博的实力。因此我们要加大投入，努力在大功率智能化船用柴油机这个高新技术领域里迅速建立既有中国特色又与国际接轨的一系列标准技术。

[1]New Insights Into The Piston Running Behaviour of SULZER Larger Bore Diesel Engines[A]. CIMAC Congress[C]. Kyoto∶ 2004.

[2]Sulzer TriboPack∶Service Experience Report[R]. Wartsila Corporation, 2003.

[3]国外柴油机电子技术译文集[M]. 上海：711研究所，2001.