За прошедшие 10 — 15 лет в конструкции судовых дизелей произошли радикальные изменения и вызвано это было необходимостью повысить удельную мощность и экономичность, надежность и моторесурс и, одновременно, снизить уровень эмиссии выхлопных газов. Если в 70-80 годы повышение мощности достигалось путем увеличения размеров двигателей (диаметры цилиндров были доведены до 105-106 см), то сегодня наблюдается обратная тенденция — к снижению размеров двигателей. Крейцкопфные двигатели строятся с диаметрами цилиндров в диапазоне 26-96 см., а увеличение мощности обеспечивается наддувом. В свою очередь, форсировка наддувом влечет за собой рост уровней тепловых и механических напряжений в элементах конструкции двигателей. В новых конструкциях снижению нагрузок было уделено особое внимание. Были внедрены новые решения в организацию охлаждения цилиндро-поршневой группы, позволившие снизить температуры рабочих поверхностей поршня, крышки и втулки цилиндра в районе камеры сгорания, уменьшить температурные перепады в их стенках при одновременном повышении температур зеркала цилиндра в его средней и нижней частях, чтобы предотвратить конденсацию на них воды и серной кислоты.
С ростом наддува обычно увеличиваются максимальные давления цикла, что неизбежно влечет за собой рост механических нагрузок, вызывающих повышение напряжений и деформацию конструктивных элементов.
В ряде машин конструкторы пошли на радикальные изменения в организации рабочего процесса. Практически меняется рабочий цикл, — от цикла с высокими степенями повышения давления λ= Рмакс Рс= 1,4-1,5 переходят к λ= 1,05-1,1. (практически — возврат к циклу Р. Дизеля).
Это потребовало изменений в законе подачи топлива, ее продолжительности и качества распыливания (давления впрыска увеличены с 500-700 бар до 1200-1500 бар).
Новые повышенные требования ИМО к чистоте выхлопа вынудили принять меры к устранению дымного выхлопа и уменьшения содержания в выхлопных газах оксидов азота NOx Для дожигания частиц несгоревшего углерода прибегают к дополнительному впрыску топлива на ходе расширения. Для снижения количества NOx в новых двигателях пошли на снижение температур в процессе сгорания как путем реорганизации законов подачи топлива — уменьшения количества впрыскиваемого топлива в начальной стадии подачи, так и путем впрыскивания одновременно с подачей топлива воды, или путем перевода работы двигателей на водотопливные эмульсии.
Дымная работа двигателей обычно отмечается на режимах малых нагрузок и на переходных режимах. Чтобы это устранить потребовалось улучшить воздухоснабжение двигателей на этих режимах путем реорганизации системы наддува, применения ГТК с более
высокими кпд, перенастройки их на эффективную работу на пониженных нагрузках и пр.
Ниже приводится информация по судовым двигателям, выпускаемым ведущими фирмами мира. К великому сожалению, отечественная промышленность сегодня находится в тяжелом положении, новые разработки практически не ведутся, а ранее производившиеся модели двигателей не удовлетворяют требованиям современного судостроения. Исключение составляют лишь 2-х тактные малооборотные двигатели модели МС, производимые Брянским Машиностроительным Заводом по лицензии фирмы MAN Diesel.
