方案，每艘船应根据船型及其计划运输服务范围选择最佳推进系统方案。目前在民船航运中使用如下推进装置。
二冲程柴油机推进系统烧重油的低速二冲程柴油机直接驱动定距螺旋桨配置是当今民船上最通用的推进装置形式。选择螺旋桨转速具有特别重要的意义，因为随着螺旋桨转速的降低推进效率大为提高。因此，为大型高速船舶特别研制了特低转速（60-80 rpm）的二冲程柴油机。这些所谓的长冲程柴油机，冲程与缸径比为3-4，有效效率可达50%，因而燃油初级能量的直接利用率最高。此外，部分废气能量还可使用在废热锅炉内生产热水或饱和蒸汽或加热热油系统。回收的废热在船上可以用于预热目的。在安装大功率发动机的船上，将废热锅炉生产的过热蒸汽送到涡轮发电机，提供船上所需要的电能，这样也许是经济的，但要对取代柴油发电机所节省的燃料费用与增设废热锅炉和涡轮发电装置所花的较高的基本建设投资进行对比。现代二冲程船用柴油机的结构型式一般为
气缸直列式、转速约为60-200 rpm，单缸功率400-5500kW、使用恒压涡轮增压的柴油机。由于增大了冲程/缸径比，气缸换气效率得到改善，所以直流扫气被证明是最优越的换气系统。二冲程和四冲程船用柴油机的进一步发展则致力于降低生产和维护费用、降低燃油消耗、减少废气污染和缩减机舱尺寸。定距螺旋桨推进受空化作用，螺旋桨尺寸和其在尾流中的位置受到限制。所以在推进系统中的桨越来越多的设计形式是桨叶侧斜式定距螺旋桨。与传统的定 距桨相比，侧斜式定距桨具有同样好的推进特性、较好的空化性能，而在船体上形成的压力波动较小。在船舶整个寿命期间，从起动（海上试验条件）到特别不利条件下作业，螺旋桨特性变化范围可能很宽。全速航行时只有在发动机具有适当功率贮备时才有可能，现在选用的发动机，大多数在海上航行试验时，留有10-15%的功率贮备。
四冲程柴油机推进系统 现代四冲程中速或高速柴油机推进系统相对转速较高，分别为300-1000 rpm或1000-2200 rpm。为了使螺旋桨在最佳转速下工作，需要配有减速齿轮箱。在柴油机和齿轮箱之间必须安装高弹性的弹性联轴节以防止对齿轮箱的冲击。使用齿轮箱传动有可能使螺旋桨采用多台发动机驱动。过去就有很多船舶的推进装置装备双发动机，有时甚至配备三台或四台发动机。多发动机动力装置不仅可以提高主机的冗余度，而且具有可以采用紧凑型机械系统的优点。采用恒压或脉冲涡轮增压系统的四冲程柴油机，通过气缸盖的进排气阀进行换气。所以四冲程中速柴油机适用燃烧重油。恒压涡轮增压系统由于在较高负载范围内气流能量损失较少，设计有可能较为简单，因而生产费用较低。脉冲增压在部分负载和加速性能方面有其优点。用作船舶主机的四冲程柴油机的结构型式为9-20气缸、直列式或V型布置、单缸输出功率最高达2000kW。目前的四冲程柴油机功率范围有可能全面覆盖对其作为主机所要求的功率范围，既可采用单机驱动也可采用多机驱动。尽管它们的特种燃油和维护费用稍高于二冲程机，但它们在重量和高度方面则有显著的优势。四冲程机还特别适合于废热回收，因为它们的排气温度（330-380℃）大大高于二冲程机的排气温度（250-280℃）。因此人们正努力尽可能扩大其废热回收。四冲程柴油机推进系统在大多数情况下选择可调螺距螺旋桨。可调螺距螺旋桨由于其叶片可以通过使用液压缸改变其位置，从而改进船舶机动性，即使在极端工作条件下例如在拖船上或在渔船上，也能保持最佳的总推进效率。配备轴带发电机的推进装置能在宽阔的负载范围内以恒速工作。可变螺距螺旋桨降低了主机的费用（无倒车装置），但其缺点是价格较贵（生产费用和维护费用高），且与定距桨相比推进效率稍低。小型或中型四冲程
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机通常选用的方案是将柴油机通过换向装置与定距桨相连。在主机工作期间利用两个离合器和一根中间轴可以改变螺旋桨的旋转方向。
蒸汽轮机推进系统 在造船中使用蒸汽轮机推进装置因经济原因仍然受到限制（燃油消耗率高）。除了仍在营运的燃重油和燃煤蒸汽船外，运输液化天然气的LNG液货船是目前唯一的专门用蒸汽轮机推进的船型。这里有其特殊的原因，在LNG液货船上，液化气以-162℃的温度下装在隔热舱中运输。尽管高效隔热，但仍然不可避免每天有 0.1-2.5%液化气蒸发。蒸发的天然气可用作双燃料主锅炉的燃料，生产主涡轮机用的蒸汽，提供几乎全部需要的推进功率。重燃油则用作辅助燃料和船舶的压载货物。在港口可以用不污染环境的方法使用蒸发的天然气，在主锅炉内燃烧天然气。辅助作业不需要的过多蒸汽，可在单独的海水冷却的常压冷凝器中冷凝。用柴油机装置要做到这一点是不可能的。按港口地方排放规则的要求，在船上必须安装昂贵的附加燃烧装置或再液化装置处理蒸发的气体。另一点是目前还没有经充分验证的双燃料柴-燃发动机可以用在LNG液货船上。船东也必须从安全方面考虑，因此选择了经验证可靠的、无需再热或高压预热器的简单设计的蒸汽轮机装置。为这类价格昂贵的船舶选择推进系统，最重要的准则是最高的实用性。对LNG船而言燃油消耗已是不重要的经济因素。所示的是LNG船上典型的蒸汽轮机推进装置。它是由转速分别为7000 rpm和4000 rpm的高压涡轮机和低压涡轮机以及带分功率输出轴的二级减速齿轮箱组成的双壳机。定距桨的转速是120rpm。过热器出口的蒸汽状态是62 bar/510℃。倒车涡轮由两级Curtis 级组成，位于低压涡轮机的排汽区。当倒车速度达到正车速度的50%时，倒车涡轮能产生相当于80%正车转矩。船用汽轮机能保持全倒车速度（70%正车速度）至少30分钟而无任何发热问题。
燃气轮机推进系统 燃气轮机推进系统由于其重量/功率比小（mGT/Pe = 0.2-0.9 kg/kW)，特别适用于浅吃水流线型快速船推进系统。因此，这种推进系统越来越多地使用在快速渡船和客船上。军船装备燃气轮机推进系统已有数十年历史，常与柴油机组合以改善燃气轮机在部分负荷时的性能。在航空用发动机和从工业涡轮机发展而来的重载燃气轮机之间有些区别。航空用发动机由于结构体积小、重量轻，易于安装。在过去数年里燃气轮机系统的实际效率一直在稳步提高。固定式组合热电站用燃气蒸汽轮机（GuD）系统的研制成功对提高燃气轮机的效率作出了贡献。（GuD装置目前几乎占世界电站新装机容量的一半，且装机量继续上升。）适合于船舶推进用的开式循环燃气轮机的效率已经大大得到提高，这一方面是由于添加了热交换器，用排气来预热压缩机和燃烧室之间的空气，另一方面是由于对低压和高压压缩机之间的空气进行冷却之故。这些新开发的ICR燃气轮机，在部分负载时的性能与高速柴油机相类似，且以其低NOx排放量而著名。研制顺序燃烧的环形燃烧室也有助于提高效率，特别有助于降低废气排放量。增加涡轮机进口温度对其热动力性能有利，但此温度受到叶片的机械强度和热负荷能力以及高温腐蚀危险的限制。尽管如此，采用叶片内冷的新方法有可能进一步提高燃气轮机的进口温度。为避免高温腐蚀，应使用钒含量低的燃料（汽油或煤油，以及在重载机情况下使用特别制备的重油）。这样一来燃料费较高，但在废气排放方面有其优势。燃气轮机装置与柴油机装置相比，其效率和性能较多地依赖于外界空气温度，因此在设计燃气轮机装置时必须考虑预期的外界空气温度分布及由此引起的功率减少。燃气轮机还对进口空气的纯度有严格要求，因此空气通道和烟道必须要大，而且要使用另一个结构体积相对较小的发动机。在船上，燃气轮机主要作为联合装置工作。在双体船上有时使用一大一小燃气轮机组合。
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在快速单体船上使用柴油机与燃气轮机组合，即CODAG装置（柴-燃联合装置），在额定负荷下柴油机和燃气轮机一起工作。这时的船舶通常采用喷水推进装置。 高速船（> 25 节）使用喷水推进的优越性主要因为它在高速下相对转动效率高。另一个积极因素是它的机动特性好。它不需要舵、螺旋桨轴和倒车齿轮箱，因为用喷水器在两个方向都可能产生全速推力。与常规螺旋桨相比，喷水推进器无噪声、无振动。
柴-燃-电联合推进装置 客船上的动力装置不仅用作推进装置，而且还必须为船上客舱服务提供所需要的可观的电力和热力，与此同时还应使旅客受到尽可能少的噪声、振动和排气烟雾的影响。由于快速运输旅客不再如此重要，这种船的营运方式发生了变化。速度变化很大，而且取决于具体的航行计划。为满足这些要求，客船往往装柴-电推进装置。电力驱动电动机易于调节，不用齿轮箱装置，直接操纵螺旋桨。驱动电动机和客舱经营所需要的电力，通常由适当规格的柴油发电机供应。由于与驱动电动机不需要机械联接，只要电气联接，因此发电装置可以安装在船上任何地方，例如在螺旋桨轴上方，这样可使机舱紧凑。为获得良好的机动性，通常在船头或船尾安装侧推器。热能通常从组合式辅助废热锅炉获取。大约自1995年以来，一种新的推进系统吊舱式电力推进（POD）一直在运行中积累经验。在此系统中，交流驱动电动机挂在船尾下的吊舱内，由一台变频器供电和控制。吊舱带动螺旋桨，可旋转整个360°，因而可在任何需要的方向产生推力，不需要舵和侧推器，而机动性有所增加。由于驱动电动机位于船体之外，因而也不需要轴和轴架，这意味着在船尾有额外的空间。螺旋桨还能布置得顺应水流，从而获得较高的推进效率，由于减少了附体的阻力，推进效率轻而易举地提高了10%。由于吊舱浸在海水中直接向外散热，故驱动电动机不需要冷却。POD推进正在建造成双装置或单装置。可以安装涡轮发电机代替柴油发电机发电。数艘正在建造的旅游船安装的是燃气-蒸汽轮机联合装置（COGES）。为冗余度的原因，像通常在固定式GuD装置一样，COGES推进装置由两台燃气轮机组成，每台带一台废气锅炉生产过热蒸汽送到蒸汽轮机。需要的电力则由三台涡轮发电机生产。供暖和热水由蒸汽轮机提供。COGES推进系统与柴-电装置相比，最显著的优点是涡轮机运转较平稳、重量较轻和空间要求较小。在起动或机动期间当出现明显的负荷大幅度变化时（例如：倒车和停车机动时），燃气轮机能较快地达到运转性能也是其一大优点。因使用昂贵燃料而使运行费用增高这一缺点，可以因减小机舱尺寸（意味着客舱增多）和大大降低废气排放量而得到补偿。燃气轮机－蒸汽轮机装置相对较高的热效率与装置的尺寸有关。在现代燃气轮机－蒸汽轮机联合动力装置的热效率可达58%，在高性能船舶上，其热效率可达45-50%。如今COGES推进装置独特的优势主要体现在客船和渡船上。
1.4.6 革新传动部件
发动机装置产生的机械能，通过齿轮箱（在需要之处）、联轴节和轴传递到螺旋桨，而由螺旋桨产生的推动船舶前进的推力，则通过推力轴承和底座传送到船体结构。这些传递动力和推力所必需的机械部件的工作特性，不仅对推进装置在连续工作期间的静态性能，而且也对动态性能（例如：扭振和纵向振动）和非静态工况（例如：倒车和停车机动）也是很重要的。正因为如此，这些部件的制造厂商正在进行的研究和开发工作，主要集中在针对船舶营运的特殊要求，进一步优化传动系统。
齿轮箱 采用齿轮箱装置意味着可以根据效率、尺寸和重量选择发动机和推
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进器的最佳速度。当今，由于蒸汽轮机和燃气轮机推进系统以及中速和高速四冲程柴油机的转速高，几乎都采用紧凑的齿轮装置。由于所用的速度组合存在着很大差异，因而船用齿轮的设计差别很大。随着推进功率的增加，对船用齿轮箱的要求也在增加。除了要求疲劳强度高以外，还要求噪声低和重量轻。 在蒸汽轮机装置中，齿轮箱允许双壳机，其高压涡轮机和低压涡轮机设计时各有其最佳速度。由于涡轮装置要求齿轮箱有高的传动比，所以需要两级或三级传动齿轮箱。最合适的是两级联式减速齿轮箱，在高压侧和低压侧分别设置动力传递路线，在要求更高的动力传递时，采用二级联式齿轮箱串联布置或功率分轴式二级减速齿轮最为合适。通过使用弹性扭力轴保证负荷分配均匀。当在高压侧因涡轮转速高或螺旋桨转速特低（例如：油船上60-80rpm）时，就要配置三级减速齿轮箱，还要采用行星齿轮作为第一级减速。 由于所有各类船舶要求的推进概念大不相同，为柴油机动力装置已开发了很多型号的齿轮箱。齿轮箱每级的减速比可能达到8:1左右，所以不同转速、不同功率的四冲程柴油机均可采用单级齿轮箱。然而由于空间限制及在特殊情况下，则选择两级同轴齿轮箱或行星齿轮箱。多机装置一般具有两台有时三台偶尔四台柴油机，要求特殊结构的齿轮箱。在这些齿轮箱中，首要考虑的是输入轴与输出轴布置，结构要尽可能的紧凑、外形符合船舶轮廓（图6）。
四冲程柴油机-定距桨推进传动装置要求安装倒车减速齿轮箱，在运行期间通过两套组合式离合器和一根中间轴，螺旋桨可以反向转动（图13）。倒车齿轮箱主要配备的功率范围在5MW以内。在特种船（如渔船）上使用增压式柴油机，使倒车和停车机动用齿轮箱装置所需的部件得到进一步发展。例如，为优化齿轮箱液压传动而研制的新型先导阀，已使切换和倒车工况能适应高增压柴油机的性能曲线，并改善了其适应性，这就意味着在柴油机和齿轮箱不过载条件下缩短了船舶停车距离和时间。借助于模拟程序能模拟倒车和停车机动工况，确定各个部件上的最终尖峰负荷，并按高可靠性要求来设计这些部件。
某些船舶由于其所从事的商务性质，有时需要在特别低的速度下航行。为这些船已研制出回旋系统齿轮箱。这里，离合器的液压控制可以调整离合器使之能经常以高差速工作。通过耦合压力，螺旋桨速度能调节到大大低于发动机的最低转速，并通过电子性能监控器进行控制。
在采用柴油机装置－齿轮箱－变螺距螺旋桨动力装置中，有一种日益增长的趋势，即系统方案开发。其目的是提供一种推进装置，其各部件（如：齿轮箱、轴、可变螺距螺旋桨）的运转状态同步，并且能与共同的供应和操作系统（如：油料系统、控制系统、监视系统）相联接。这样可减少辅助系统的配置数量，也可改善推进系统的工作性能。
对于船用齿轮箱，常常要求配备高速分功率输出装置（PTO）（图14），用来驱动发电机、泵或其它工作机械。这种做法经济上特别合算。因为主机和辅机不一样，它燃烧重油，如果发电机作为发动机工作，额外的驱动动力可以通过分功率输入装置（PT1）传递给螺旋桨轴。当主机不能工作且通过联轴节与螺旋桨轴分开时，输入的功率也能用于回旋作业或返航的动力。空轴齿轮箱是一种非常特殊的结构型式，它是为直接驱动螺旋桨的二冲程柴油机研制的。使用这种齿轮箱，主机也可以驱动轴带发电机。
尺寸和功率更大的快速渡船的推进系统也有了变化。现在越来越多的快速渡船采用高速柴油机或燃气轮机驱动的喷水推进装置。这些推进系统对齿轮箱有特殊的要求。这些要求主要是：传递功率大、偏差尽可能小、减速比在5:1和2:1
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之间、重量/功率比小、尺寸小，以及设置分功率输出/输入装置。 为这些非常规船舶已经专门研制了新型齿轮箱，铝合金制成的外壳、贵重材料做成的传动部件以及优化的齿轮啮合结构。
引进新型材料和改变结构要求，也促进了新的FEM评定法的发展，这种方法允许拓扑确定齿型校正和外壳变形。用这种方法也能确定来自齿啮合时接触的动力。通过对整个系统的动态方面的评定，人们能够获得那些与装置寿命周期有关的部件尺寸。这将进一步提高船用齿轮箱使用性和可靠性。
联轴器 在船舶工程中联轴器要完成多种任务。在推进装置中它的主要目的是传递功率和扭矩，抵消径向、轴向和角度误差，补偿旋转动量的振荡，影响推进系统的固有频率，连机和脱机，在起动和倒车时调节推进功率，以及提供防过载保护。在船舶工程中使用着很多不同型式的联轴器，各自完成一种或数种任务。如图15所示，联轴器和离合器之间各有不同的特征。
刚性联轴节用作不同轴段之间的连接部件（如：凸缘联轴节、套筒联轴节）或直接将低速柴油机与轴相连（凸缘联轴节）。挠性联轴节是船舶推进系统中最广泛使用的联轴节。
涡轮装置由于机器转速高，使用金属联轴节（齿形联轴节，钢质片式联轴节），它能补偿涡轮机因热膨胀而出现的轴向偏差。它还可以平衡掉涡轮和齿轮箱轴承之间的高度差，如采用倾斜联接套筒的曲线齿联轴器。此时应注意齿轮箱轴承与涡轮输出轴之间的距离，确定联接套筒的长度。图16所示船用蒸汽轮机中曲线齿联轴节，此使用的套筒长度为600mm。齿形联轴节充油，但其减振效果差。 柴油机装置最好采用橡胶联轴节或簧片联轴器（图17），这主要是因为这些联轴节具有很好的轴向、径向和角度偏移的校正能力和相当好的阻尼特性。涉及系统动态性能方面，弹性联轴节的一个至关重要的特征是其抗扭刚度。其抗扭性能在相当宽的范围内变化，这一性能取决于橡胶元件或弹簧装置的性能。因此在早期规划阶段应考虑整个推进系统的固有扭转频率，使传动系统在工作期间不会出现任何与发动机和螺旋桨的激振频率发生共振的现象。 为了解决空载时齿轮噪声问题，已经为推进装置研制成功一新型抗扭弹性联轴节，抗扭力矩可达5 kNm左右。这种联轴器在其工作范围内具有两个不同的刚性区，在联轴节低载期间用低刚性的第一级，此时传动系统的第一个固有频率大大低于发动机的工作转速，因而能避免在此范围内因共振引起齿轮噪声。随着负载增加，另一个具渐进特性的橡胶元件发生作用，将抗扭刚性增加到额定负载所要求的值。
用硅胶制成的弹性元件也能获得类似的特性。在联轴节内因此可能允许有较高的工作温度，这一点对推进装置是非常重要的。 双锥体离合器或多片离合器也适合用作联轴器，但在推进装置工作期间不能调节。气动的双锥体离合器（图18）可以配备附加的橡胶元件，用作弹性联轴节。 液压操作的多片离合器由于其结构紧凑特别适合集成于齿轮箱内。其可传递扭矩相对较高，但这取决于离合器中钢盘盘片或粉末冶金盘的大小、数量和磨擦系数，以及液压设备的工作压力。
液压联轴器在某些特殊要求的船上（如破冰船、拖船）也得到应用，它被用作离合器，在工作期间也可调节。这种离合器的优点是无磨损传递力矩、无负载起动和加速、减振性能和限制力矩峰值。它的一个很大缺点是系统产生损耗，即使在稳定负载条件下也有损耗，这种损耗不得不以热能形式由冷却油带走。在某些船上，在齿轮的PTO轴和轴带发电机之间装液压联轴节。液压联轴节也曾经
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