Egy 6000 kW-os négyütemű segédberendezést üzemeltető főmérnök előtt két szám áll. A gázt a nagyon alacsony kéntartalmú fűtőolaj nagyjából kétharmadára árazzák az útvonalon, és a most szolgálatból kivont hengerfejen 12 000 üzemóra van, kopott kipufogószelep-ülékekkel. Ez a két szám szinte mindent megmagyaráz a kettős üzemanyagú motorral kapcsolatban.
A rövid válasz egyszerű. A kétüzemanyagú motor olyan dízelmotor, amely fő tüzelőanyagként gázzal működik, kis mennyiségű folyékony üzemanyagot használ gyújtóforrásként, és amely bármikor vissza tud váltani folyékony üzemanyagra, amikor a kezelőnek szüksége van rá. A hengerfej azért számít sokat, mert a gázüzemmód megváltoztatja a nyomást, a hőleadást és a szelepterhelést az égéstérben, és a fejre érkezik mindhárom. Az alábbiakban bemutatjuk a két égési útvonalat, a próbaüzemanyag valós költségét, a helyettesítési arány csökkenésének módját a terhelés hatására, valamint az alkatrész részleteit, amelyek eldöntik, hogy a cserefej túléli-e a gázüzemmódot.
Miben más a kettős üzemanyagú motor
A kétüzemanyagú motor dízelmotorként kezdi meg életét. A blokk, a főtengely, a hajtókar és a teljesítmény ugyanabban az osztályban marad, a motor pedig megtartja a kompressziós gyújtás elvét, amely a dízelt elsősorban megbízhatóvá tette. Ami változik, az a gázellátó rendszer, az égéstér kialakítása, a vezérlőszoftver és a legtöbb négyütemű átalakításnál maga a hengerfej.
Gázüzemben a motor földgázt, egyes berendezésekben pedig cseppfolyósított kőolajat vagy metanolt éget fő energiaforrásként. Kis mennyiségű gázolajat vagy tengeri gázolajat fecskendeznek be kísérleti üzemanyagként, és ez biztosítja a gyújtási energiát. Mivel a gyújtóláng a gáz- és levegőtöltetet világítja meg, nem pedig a fordítottját, a motor ugyanazt a hatékonysági sávot tartja, mint a dízelüzem, miközben szinte nem termel kén-oxidot. Ha a gázellátás megszakad, vagy amikor a hajó manőverez, és a kezelő azonnali választ akar, a motor néhány égési cikluson belül visszatér dízel üzemmódba.
A kezelők három gyakorlati okból választják a kettős üzemanyagot. Az első a megfelelés: a gáz üzemmód nagyjából 85 százalékkal csökkenti a nitrogén-oxidokat, ami szelektív katalitikus redukciós egység nélkül teljesíti az IMO Tier III határértékeit. A második a költség: sok útvonalon a cseppfolyósított földgáz és a nagyon alacsony kéntartalmú fűtőolaj közötti árkülönbség néhány éven belül fedezi a motor és a gáztartály magasabb tőkeköltségét. A harmadik az opcionális: ugyanaz a motor képes azt az üzemanyagot égetni, amelyik a piac és a szabályozás szerint a legolcsóbb abban a hónapban.
A nagy, kétütemű főmotorok esetében az egyik széles körben használt módszer a kompressziós ütem késői szakaszában, nagy nyomáson fecskendezi be a gázt, ami érintetlenül tartja az eredeti dízel égési ciklust, és elkerüli, hogy az el nem égett metán a kipufogóba kerüljön.
DONGFANG hengerfej | MAN tengeri dízelmotorokkal kompatibilis cserealkatrészek Kompatibilis modellek: L16/24, L23/30, L23/30H, L28/32A, S26MC, L31, L35MC, S35MC, L50MC-C I. Termék áttekintése A DONGFANG hengerfejek harmadik féltől kompatibilis csere... Termék megtekintése → A kompromisszum a karbantartási oldalon van. A kétüzemanyagú motorok többet kérnek a csúcstól: pontosabb befecskendező- és szelep-időzítést, szűkebb tűréseket a tömítőfelületeken, és egy hengerfejet, amelynek egy helyett két különböző hőleadási mintával kell megbirkóznia.
Két égési útvonal, két rakománykészlet
A legtöbb kettős üzemanyaggal kapcsolatos megbeszélés arra megy ki, hogy a motor melyik ciklust használja gázüzemmódban, mivel ez a választás határozza meg a gáznyomást, a pilot üzemanyag mennyiségét, a metán csúszási szintjét és a hengerfejet elérő terheléseket.
| Paraméter | Alacsony nyomású gáz üzemmód | Nagynyomású gáz üzemmód |
|---|---|---|
| Égési ciklus | Ottó, előre kevert töltet | Dízel, diffúziós láng |
| Gázellátási nyomás | Körülbelül 5-6 bar | Körülbelül 300-350 bar |
| Gázbevételi pont | Beszívás löket, levegővel keverve | Késői kompresszió, közvetlenül a hengerbe |
| Pilóta üzemanyag-megosztás teljes terhelésnél | Körülbelül 1 százalék | Körülbelül 3-5 százalék |
| Metán csúszás | Mérhető, alacsony terhelésnél magasabb | Elhanyagolható |
| Tömörítési arány | Alsó kopogási határérték érvényes | Normál dízelszint |
| Tipikus kötelesség | Négyütemű segéd- és közepes sebességű főmotorok | Nagy, kétütemű főmotorok |
| Fejezze fel az ellenőrzéshez szükséges funkciókat | Gázbevezető nyílások, edzett ülések, hűtőjáratok | Gázbefecskendező furat, hüvely illeszkedés, tűzálló fedélzeti keménység |
Abszolút értékben egyik útvonal sem jobb. Az alacsony nyomású útvonal a négyütemű segéd- és közepes sebességű motoroknál dominál, ahol a gázrendszer egyszerűbb és a géptérben is van hely. A nagynyomású útvonalat nagy kétütemű főmotorokon alkalmazzák, ahol a metán csúszása nem elfogadható, és a gázkompresszor már része a telepítésnek.
DONGFANG hengerfej | Cserealkatrészek kompatibilis a Wartsila Marine Diesel En Kompatibilis modellek: R20, L20, R22, R25, R32 I. Termék áttekintése A DONGFANG hengerfejek kiváló minőségű utángyártott cserealkatrészek, amelyeket függetlenül fejlesztettek és gyártanak... Termék megtekintése → Miért visel el nagyobb terhelést a hengerfej gáz üzemmódban?
A gázüzemmód megemeli a henger csúcsnyomását és megváltoztatja a hőleadási görbe alakját, így a tűzoltófedélzet, a szelepülékek és a szeleprekeszek nehezebb ciklust látnak, mint az egyenes dízel üzemben. A nyílásos befecskendezési átalakításoknál a fej gázbevezető szelepeket is tartalmaz, ami további furatokat, további tömítőfelületeket és egy második szivárgási utat jelent. Aki szeretné a hátteret magáról a részről, az elolvashatja hogyan épül fel egy hengerfej és mit csinálnak az egyes felületek .
- Szelepülék keménysége és dőlésszöge, mert a gáz üzemmód részterhelésnél melegebb kipufogószelepeket működtet.
- A szelepház és a vezető illeszkedik, mert a kopott vezetők miatt a szelep rosszul illeszkedik és tönkreteszi az ülést.
- Hűtőfolyosó tisztasága, mert a részben elzárt átjáró repedezett tűzfedélzetté változik.
- Gázbevezető szelep furatok az átalakított motorokon, amelyeknek meg kell felelniük az átalakító készlet specifikációjának.
A gyakorlati következmény az, hogy a kétüzemanyagú motorhoz nem lehet cserefejet vásárolni pusztán a furatméret alapján. A motorverzió, a gázüzemmód és az átalakító készlet mind megváltoztatja a rajzot, amelyhez a fejnek illeszkednie kell.
Pilot üzemanyag részesedés: Mennyi dízelre van még szükség
A kísérleti üzemanyag az üzemanyagszámla azon része, amelyet az üzemeltetők elfelejtenek, és ez nem egy fix szám. Az alábbi táblázat öt konfiguráció tipikus kísérleti megosztásait mutatja be.
A diagram azt mutatja, hogy a teljes energia mennyiségének mekkora részét kell még folyékony tüzelőanyagból előállítani öt általános konfigurációban. Az alacsony nyomású négyütemű motor teljes terhelés mellett csak körülbelül egy százalék üzemanyagot igényel, ezért a kezelők a gázüzemmódot szinte teljesen gáztüzelésűnek tekintik. Nyomja le ugyanazt a motort negyed terhelésre, és a pilóta aránya nagyjából nyolc százalékra emelkedik, mert a keverék túl sovány lesz ahhoz, hogy megbízhatóan meggyulladjon több dízelenergia nélkül. A nagynyomású kétütemű motorok körülbelül három százalékos sebességgel működnek teljes terhelésen, a dízel-gáz utólagos felszerelések pedig megközelítik az öt százalékot, mivel a gázelvezető és -vezérlő rendszerük kevésbé pontos, mint egy erre a célra épített motoroké. Alacsony terhelésnél az utólagos beépítési arány elérheti a tizenöt százalékot, ami elegendő ahhoz, hogy megváltoztassák az üzemanyagköltség-számítást egy olyan hajó esetében, amely hosszú ideig manőverez a kikötőben.
A helyettesítési arány lecsökken, mielőtt a motor lemerül
A helyettesítési arány a folyékony tüzelőanyag azon hányada, amelyet a gáz ténylegesen helyettesít, és nem állandó a terhelési tartományban.
A piros görbe egy erre a célra épített alacsony nyomású kétüzemanyagú motort mutat, amely negyed terhelésnél körülbelül 40 százalékos helyettesítést biztosít, teljes terhelésnél pedig nagyjából 95 százalékot ér el. A kék görbe egy gázüzemre átalakított dízelmotort mutat, amely negyed terhelésnél közel 25 százalékról indul, teljes terhelésnél pedig körülbelül 90 százalékra kúszik fel. A két görbe közötti rés részterhelésnél a legszélesebb, ahol a kompok, a kikötői vízi járművek és a tengeri segédhajók töltik üzemidejük nagy részét. Az a flotta, amely teljes terhelés mellett számítja ki a megtakarításokat az adattábla adataiból, túlbecsüli azokat, amikor a munkaciklust részterhelés uralja. Éppen ezért a terhelési profilnak, nem pedig a motor besorolásának kell döntenie a gyári kétüzemanyagú motor és az átalakítás között.
Mit tesz a gázüzemmód a károsanyag-kibocsátással
A gázüzemmód minden szabályozott szennyezőanyagot csökkent a folyékony tüzelésű üzemhez képest, de nem azonos mértékben.
A kén-oxidok körülbelül 99 százalékkal csökkennek, mivel a földgáz szinte nem tartalmaz ként, ami önmagában kielégíti a 0,50 százalékos globális felső határt és a 0,10 százalékos határértéket a kibocsátás-ellenőrzési területeken belül. A részecskék körülbelül 95 százalékkal, a nitrogén-oxidok pedig körülbelül 85 százalékkal csökkennek, ami elég ahhoz, hogy utókezelő eszköz nélkül elérje a III. szintet. A szén-dioxid csak körülbelül 22 százalékkal csökken, mivel ez a megtakarítás az üzemanyag hidrogén-szén arányából származik, nem pedig az égetési technológiából. A diagram azt is bemutatja, hogy a gázüzemmódot miért nevezik gyakran megfelelési eszköznek, nem pedig klímamegoldásnak: a nitrogén-oxid- és kén-növekedés nagy és azonnali, míg a szén-dioxid-kibocsátás mérsékelt. Ahogy szigorodnak a szén-dioxid-intenzitásra vonatkozó szabályok, a kettős tüzelőanyaggal üzemelő üzem segíti a flotta megfelelőségét, de önmagában nem valósítja meg a mély szén-dioxid-mentesítést.
Célra beépített kettős üzemanyagú motor vagy átalakítás
Mindkét lehetőség gázzal működik, de nem ugyanúgy viselkednek, és az alábbi radar-összehasonlítás a kezelők által leggyakrabban mérlegelt hat kritérium alapján értékeli őket.
A két alakzatot nullától százig értékelik hat kritérium alapján, és a nagyobb alak jobb. Az erre a célra épített motor az üzemanyag-rugalmasság, a nitrogén-oxid-magasság és a szén-dioxid-előnyök terén vezet, mivel égésterét, szelepvezérlését és vezérlési térképeit kezdettől fogva gázra tervezték. Az átalakítási pontszám magasabb az utólagos beszerelés szempontjából, mivel csere helyett üzemben tartja a meglévő motort, és versenyképes marad az üzemanyagköltség-megtakarítás terén. A leggyengébb terület mindkettőnél a felső komponensek élettartama, mivel a gázüzemmód növeli a csúcsnyomást és megváltoztatja a hőleadást, így a szelepülések, a szeleptokok és a hengerfej tűzfedélzete erősebben működik, mint az egyenes dízel üzemben. Az átalakítás tovább szűkíti ezt az árrést, ezért az átalakított motorok cserefejeit mindig a gázüzemmódra vonatkozó specifikációhoz kell hasonlítani az eredeti dízel rajz helyett.
Hengerfejek beszerzése kettős üzemanyagú flotta számára
A kettős üzemanyagú motorok beszerzése többnyire megfelelési probléma. Ugyanaz a motorcsalád létezhet dízel-, kisnyomású gáz- és nagynyomású gázüzemű változatban, és a hengerfej apró, de kritikus szempontok között különbözik: a befecskendező hüvely átmérője, a szelepülék anyaga, a gázbevezető nyílások és a hűtőjárat elrendezése. A motor dízel változatához illeszkedő fej fizikailag rácsavaródhat a gázüzemű változatra, és még mindig korán meghibásodhat, mivel az anyag és az ülés keménysége soha nem volt meghatározva a magasabb csúcsnyomáshoz.
A rendelés előtti ellenőrző lista rövid. Erősítse meg a motor modelljét és kivitelét, ne csak a furatot. Ellenőrizze, hogy a motor alacsony vagy magas nyomású gáz üzemmódban működik-e. Ellenőrizze, hogy a fejnek szüksége van-e gázbevezető szelep furataira. Erősítse meg a szelepülés szögét és keménységi követelményét. Ezután erősítse meg az átfutási időt és a készletpozíciót, mert a fejen várakozó hajó nem keres.
A Zhoushan Putuo Dongfang Machinery hengerfej-cserealkatrészeket szállít tengeri dízelmotorokhoz, lefedve a négyütemű segéd- és közepes sebességű motorcsaládokat, amelyek megjelennek a gázátalakítási projektekben, valamint a hagyományos dízelszolgáltatásban, beleértve 
DONGFANG hengerfej | Cserealkatrészek kompatibilis a Daihatsu Marine Diesel En Kompatibilis modellek: DL-20, DL-22, DL-26, DL-28, DL-32, 5DK-20, 6DK-20, DK-28, DS-26, PS-26H (D), DC-17, DE-18 Termék megtekintése →
A teljes választék, beleértve a hazai dízelmotorokhoz való egységeket is, a hengerfej cserealkatrész katalógus , ahol minden oldalon szerepel, hogy melyik motorcsaláddal kompatibilis a fej.
A szám, amely végül eldönti, hogy a kettős üzemanyag megtérül-e, nem az üzemanyag-szórás önmagában, hanem a mögötte lévő legfelső karbantartási intervallum. Egy évi 6000 órán át gázüzemben működő motor hengerfejét több hőcikluson megy keresztül, mint egy ugyanarra a feladatra beállított dízelmotor, és a fej fogyóeszköz ebben a számtanilag. A motorváltozat körüli cserék tervezése, a gázüzemmód specifikációja és a valós terhelési profil megtartja a kettős üzemanyag-flotta megfelelőségét és elérhetőségét anélkül, hogy az üzemanyag-megtakarítást karbantartási meglepetéssé változtatná.
