Un inginer șef care conduce un set auxiliar în patru timpi de 6.000 kW are două numere în fața lui. Benzina are un preț de aproximativ două treimi din păcură foarte scăzută de sulf pe ruta sa, iar chiulasa pe care tocmai a scos-o din serviciu are 12.000 de ore de funcționare cu scaunele supapei de evacuare uzate. Aceste două numere explică aproape totul despre motorul cu dublă combustibil.
Răspunsul scurt este simplu. Un motor cu combustibil dublu este un motor diesel care poate funcționa cu gaz ca combustibil principal, folosind o cantitate mică de combustibil lichid ca sursă de aprindere și care poate trece înapoi la combustibil lichid ori de câte ori operatorul are nevoie de el. Chiulasa contează atât de mult, deoarece modul de gaz modifică presiunea, eliberarea căldurii și încărcarea supapei în interiorul camerei de ardere, iar capul este locul unde ajung toate cele trei. Ceea ce urmează acoperă cele două rute de ardere, costul real al combustibilului pilot, modul în care rata de înlocuire scade odată cu sarcina și detaliile piesei care decid dacă un cap de înlocuire supraviețuiește regimului de gaz.
Ce face diferit un motor cu dublă combustibil
Un motor cu două combustibili începe viața ca un motor diesel. Blocul, arborele cotit, bielele și puterea nominală rămân în aceeași clasă, iar motorul păstrează principiul aprinderii prin compresie care a făcut dieselul fiabil în primul rând. Ceea ce se schimbă este sistemul de alimentare cu gaz, designul camerei de ardere, software-ul de control și, la majoritatea conversiilor în patru timpi, chiulasa în sine.
În regim de gaz motorul arde gaz natural, iar în unele instalații gaz petrolier lichefiat sau metanol, ca sursă principală de energie. O cantitate mică de motorină sau motorină este injectată ca combustibil pilot și furnizează energia de aprindere. Deoarece flacăra pilot aprinde încărcătura cu gaz și aer mai degrabă decât invers, motorul păstrează aceeași bandă de eficiență ca și funcționarea diesel, în timp ce nu produce aproape nici oxizi de sulf. Când alimentarea cu gaz este întreruptă sau când nava manevrează și operatorul dorește un răspuns instantaneu, motorul revine la modul diesel în câteva cicluri de ardere.
Operatorii aleg combustibil dublu din trei motive practice. Prima este conformitatea: modul de gaz reduce oxizii de azot cu aproximativ 85%, ceea ce îndeplinește limitele IMO Tier III fără o unitate de reducere catalitică selectivă. Al doilea este costul: pe multe rute, diferența de preț dintre gazul natural lichefiat și păcură cu un conținut foarte scăzut de sulf acoperă costul de capital mai mare al motorului și al rezervorului de benzină în câțiva ani. Al treilea este opționalitatea: același motor poate arde orice combustibil pe piață și reglementările îl fac cel mai ieftin în acea lună.
Pentru motoarele principale mari în doi timpi, o abordare utilizată pe scară largă injectează gaz la sfârșitul cursei de compresie la presiune ridicată, ceea ce menține intact ciclul de ardere diesel original și evită pierderea metanului nears în evacuare.
Chiulasă dongfang | Piese de schimb de schimb compatibile cu motoarele diesel marine MAN Modele compatibile: L16/24, L23/30, L23/30H, L28/32A, S26MC, L31, L35MC, S35MC, L50MC-C I. Prezentare generală a produsului Chiulele dongfang sunt compatibile cu terți... Vizualizare produs → Compartimentul se află pe partea de întreținere. Motoarele cu combustibil dublu cer mai mult din partea superioară: sincronizare mai precisă a injectorului și supapelor, toleranțe mai strânse pe suprafețele de etanșare și o chiulasă care trebuie să facă față două modele diferite de eliberare a căldurii în loc de unul singur.
Două căi de ardere, două seturi de încărcături
Cele mai multe discuții cu combustibil dual se reduc la ce ciclu folosește motorul în modul pe gaz, deoarece această alegere stabilește presiunea gazului, cantitatea de combustibil pilot, nivelul de alunecare a metanului și sarcinile care ajung la chiulasa.
| Parametru | Mod gaz de joasă presiune | Mod de gaz de înaltă presiune |
|---|---|---|
| Ciclul de ardere | Otto, încărcătură preamestecată | Diesel, flacără de difuzie |
| Presiunea de alimentare cu gaz | Aproximativ 5 până la 6 bar | Aproximativ 300 până la 350 bar |
| Punct de admisie gaz | Cursa de admisie, amestecată cu aer | Compresie târzie, direct în cilindru |
| Compartimentul de combustibil al pilotului la sarcină maximă | Aproximativ 1 la sută | Aproximativ 3 până la 5 la sută |
| Alunecare de metan | Măsurabil, mai mare la sarcină mică | Neglijabil |
| Raport de compresie | Se aplică limita inferioară de detonare | Nivel standard diesel |
| Datorie tipică | Motoare auxiliare în patru timpi și motoare principale cu turație medie | Motoare principale mari în doi timpi |
| Caracteristicile capului de verificat | Porturi de admisie gaz, scaune calite, pasaje de racire | Alezajul injectorului de gaz, potrivirea manșonului, duritatea stratului de foc |
Nicio rută nu este mai bună în termeni absoluti. Traseul de joasă presiune domină motoarele auxiliare în patru timpi și turație medie, unde sistemul de gaz este mai simplu și spațiul mașinilor are loc pentru el. Calea de înaltă presiune este utilizată la motoarele principale mari în doi timpi, unde alunecarea metanului nu este acceptabilă și un compresor de gaz este deja parte a instalației.
Chiulasă dongfang | Piese de schimb compatibile cu Wartsila Marine Diesel En Modele compatibile: R20, L20, R22, R25, R32 I. Prezentare generală a produsului Chiulele DONGFANG sunt piese de schimb de înaltă calitate, dezvoltate și fabricate independent... Vizualizare produs → De ce chiulasa transportă mai multă sarcină în modul de gaz
Modul de gaz crește presiunea de vârf în butelie și schimbă forma curbei de eliberare a căldurii, astfel încât puntea de incendiu, scaunele supapelor și cuștile supapelor văd un ciclu mai greu decât ar face-o în serviciul diesel direct. În conversiile de injecție prin port, capul poartă și supape de admisie a gazului, ceea ce înseamnă găuri suplimentare, suprafețe de etanșare suplimentare și o a doua cale pentru scurgeri. Oricine dorește fundalul piesei în sine poate citi cum este construită o chiulasă și ce face fiecare suprafață .
- Duritatea scaunului supapei și unghiul scaunului, deoarece modul de gaz rulează supape de evacuare mai fierbinți la sarcină parțială.
- Cușca supapei și ghidajul se potrivesc, deoarece ghidajele uzate lasă supapa să ne alinieze și să distrugă scaunul.
- Curățenia pasajului de răcire, deoarece un pasaj parțial blocat se transformă într-o punte de incendiu crăpată.
- Alezajul supapei de admisie a gazului la motoarele convertite, care trebuie să se potrivească cu specificațiile kitului de conversie.
Consecința practică este că un cap de schimb pentru un motor cu dublă combustibil nu poate fi cumpărat numai pe dimensiunea alezajului. Versiunea motorului, puterea de gaz și kitul de conversie schimbă toate desenul cu care trebuie să se potrivească capul.
Cota de combustibil pilot: Cât de mult motorină este încă nevoie
Combustibilul pilot este partea din factura de combustibil pe care operatorii o uită și nu este un număr fix. Graficul de mai jos prezintă cotele pilot tipice pentru cinci configurații.
Graficul arată cât de mult din energia totală mai trebuie să provină din combustibil lichid în cinci configurații comune. Un motor cu presiune joasă în patru timpi la sarcină maximă necesită doar aproximativ un procent de combustibil pentru pilot, motiv pentru care operatorii tratează modul pe gaz ca fiind alimentat aproape complet pe gaz. Împingeți același motor până la un sfert de sarcină și cota pilot crește la aproximativ opt procente, deoarece amestecul devine prea slab pentru a se aprinde în mod fiabil, fără mai multă energie diesel. Motoarele de înaltă presiune în doi timpi funcționează la aproximativ trei procente la sarcină maximă, iar adaptările diesel la gaz sunt aproape de cinci procente, deoarece sistemele lor de admisie și control a gazului sunt mai puțin precise decât cele ale unui motor special construit. La sarcină redusă, cifra de modernizare poate ajunge la cincisprezece procente, ceea ce este suficient pentru a modifica calculul costului combustibilului pentru o navă care petrece perioade lungi de manevră în port.
Rata de înlocuire scade înainte ca motorul să se epuizeze
Rata de înlocuire este ponderea combustibilului lichid pe care gazul o înlocuiește de fapt și nu este constantă în intervalul de încărcare.
Curba roșie arată un motor cu dublă presiune de joasă presiune construit special, care reține aproximativ 40% înlocuire la un sfert de sarcină și atinge aproximativ 95% la sarcină maximă. Curba albastră arată un motor diesel convertit la funcționare pe gaz, care pornește aproape 25% la un sfert de sarcină și urcă la aproximativ 90% la sarcină maximă. Distanța dintre cele două curbe este cea mai mare la sarcină parțială, care este exact locul în care feriboturile, ambarcațiunile portuare și navele de sprijin offshore își petrec majoritatea orelor de funcționare. O flotă care calculează economiile din cifrele de pe plăcuța de identificare la sarcină maximă le va supraestima ori de câte ori ciclul de lucru este dominat de sarcina parțială. De aceea, profilul de sarcină, nu puterea motorului, ar trebui să conducă la alegerea între un motor cu combustibil dublu din fabrică și o conversie.
Ce efectuează modul gaz asupra emisiilor
Modul pe gaz reduce fiecare poluant reglementat în comparație cu funcționarea cu combustibil lichid, dar nu cu aceeași marjă.
Oxizii de sulf scad cu aproximativ 99%, deoarece gazele naturale nu conțin aproape niciun sulf, care singur satisface limita globală de 0,50% și limitele de 0,10% în interiorul zonelor de control al emisiilor. Particulele scad cu aproximativ 95 la sută, iar oxizii de azot scad cu aproximativ 85 la sută, suficient pentru a ajunge la nivelul III fără niciun dispozitiv de post-tratare. Dioxidul de carbon scade cu doar 22%, deoarece această economisire provine din raportul hidrogen/carbon al combustibilului, mai degrabă decât din tehnologia de ardere. Graficul arată, de asemenea, de ce modul de gaz este adesea descris ca un instrument de conformitate, mai degrabă decât o soluție climatică: câștigurile de oxid de azot și sulf sunt mari și imediate, în timp ce câștigul de carbon este moderat. Pe măsură ce regulile de intensitate a carbonului se înăsprește, funcționarea cu combustibil dublu ajută o flotă să rămână conformă, dar nu asigură o decarbonizare profundă de la sine.
Motor cu dublă combustibil construit special sau o conversie
Ambele opțiuni funcționează pe gaz, dar nu se comportă la fel, iar comparația radar de mai jos le punctează pe cele șase criterii pe care operatorii le cântăresc cel mai des.
Cele două forme sunt punctate de la zero la o sută pe șase criterii, iar o formă mai mare este mai bună. Motorul construit special conduce la flexibilitatea combustibilului, spațiul liber al oxidului de azot și beneficiul dioxidului de carbon, deoarece camera de ardere, sincronizarea supapelor și hărțile de control au fost concepute pentru gaz încă de la început. Conversia are scoruri mai ridicate la ușurința de modernizare, deoarece menține un motor existent în funcțiune în loc să-l înlocuiască și rămâne competitivă în ceea ce privește economiile de combustibil. Cea mai slabă zonă pentru ambele este durata de viață a componentelor de vârf, deoarece modul de gaz crește presiunea de vârf și modifică degajarea de căldură, astfel încât scaunele supapelor, cuștile supapelor și blocul de incendiu al chiulasei lucrează mai mult decât în serviciul diesel direct. O conversie restrânge și mai mult această marjă, motiv pentru care capetele de schimb pentru motoarele convertite ar trebui verificate întotdeauna cu specificația modului de gaz în loc de desenul original diesel.
Aprovizionarea chiulaselor pentru o flotă cu dublă combustibil
Achiziționarea motoarelor cu două combustibili este în mare parte o problemă de potrivire. Aceeași familie de motoare poate exista și în versiunile diesel, pe gaz de joasă presiune și pe gaz de înaltă presiune, iar chiulasa diferă între ele în moduri mici, dar critice: diametrul manșonului injectorului, materialul scaunului supapei, orificiile de admisie a gazului și dispunerea pasajului de răcire. Un cap care se potrivește cu versiunea diesel a unui motor se poate fixa fizic pe versiunea pe gaz și totuși eșuează devreme, deoarece materialul și duritatea scaunului nu au fost niciodată specificate pentru presiunea de vârf mai mare.
Lista de verificare înainte de a comanda este scurtă. Confirmați modelul motorului și versiunea de construcție, nu doar alezajul. Confirmați dacă motorul funcționează în modul gaz de presiune joasă sau de înaltă presiune. Confirmați dacă capul are nevoie de găuri pentru supapa de admisie a gazului. Confirmați unghiul scaunului supapei și cerințele de duritate. Apoi confirmați timpul de livrare și poziția stocului, deoarece o navă care așteaptă un cap este o navă care nu câștigă.
Zhoushan Putuo Dongfang Machinery furnizează piese de schimb de schimb pentru chiulasă pentru motoarele diesel marine, acoperind familiile de motoare auxiliare în patru timpi și cu turație medie care apar în proiectele de conversie a gazelor, precum și în serviciile diesel convenționale, inclusiv 
Chiulasă dongfang | Piese de schimb de schimb compatibile cu Daihatsu Marine Diesel En Modele compatibile: 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 Vizualizare produs →
Gama completă, inclusiv unitățile pentru motoarele diesel de uz casnic, este listată în catalog piese de schimb chiulasa , unde fiecare pagină indică familia de motoare cu care este compatibil capul.
Numărul care decide în cele din urmă dacă combustibilul dublu dă roade nu este împrăștierea de combustibil în sine, ci intervalul de întreținere de vârf din spatele acestuia. Un motor care funcționează în regim de gaz timp de 6.000 de ore pe an își pune chiulasa prin mai multe cicluri termice decât un motor diesel cu aceeași sarcină, iar capul este un consumabil în această aritmetică. Planificarea înlocuirilor în jurul versiunii de motor, specificația modului de gaz și profilul real de sarcină menține o flotă de combustibil dublă conformă și disponibilă fără a transforma economisirea de combustibil într-o surpriză de întreținere.
