Kaip pasirinkti dyzelinį išorinį variklį, kuris atitinka jūsų laivo galios poreikius

Įvertinkite savo laivo galios reikalavimus pagal korpuso tipą ir paskendimą

Kaip korpuso konstrukcija (plokščia, pusiau paskendusi, paskendusi) nulemia optimalų dyzelinio išorinio variklio sukimo momentą ir sūkių dažnio profilį

Korpuso fizika lemia variklių pasirinkimą. Plokščiakoruliai korpusai reikalauja maksimalios galios didelėmis sūkių apsukomis (3500–5500 aps/min), kad būtų įveikta hidrodinaminė pakėlimo jėgos pasipriešinimas – tai netinka įprastų dyzelinių išorinių variklių, kurių charakteristika yra orientuota į sukimo momentą. Iš kitos pusės, paskendimo korpusai visiškai priklauso nuo žemų sūkių apsukų traukos (1200–2200 aps/min), kur šiuolaikiniai dyzeliniai išoriniai varikliai išvysto 40 % didesnį sukimo momentą nei palyginamieji benzininiai varikliai. Pusiau paskendimo korpusų konstrukcijoms reikalinga dviguba optimizacija: pakankamas sukimo momentas žemesnėmis nei 2500 aps/min apsukomis, kad būtų užtikrinta efektyvumas paskendimo režimu, taip pat papildoma galia trumpalaikėms plokščiakorulių režimo perėjimų fazėms. Tai paaiškina, kodėl tinkamai parinkti dyzeliniai jūrų varikliai leidžia paskendimo ir pusiau paskendimo laivams pasiekti 20–35 % geresnį kuro naudojimo efektyvumą.

Laivo svoris ir paskendimas: minimalios nuolatinės galios ir žemojo diapazono sukimo momento poreikių apskaičiavimas

Bendra tūris tiesiogiai nulemia nuolatinės galios reikalavimus. Pramonės standartai nustato 0,025–0,04 AG svorio svarui (pound) nuolatiniam plaukiojimui – taigi 10 000 svarų (lb) laivas reikalauja 250–400 nuolatinės galios (AG). Tačiau sukimo momentas išlieka lemiamas pagrečiui ir bangų pasipriešinimui:

• Minimalus sukimo momento slenkstis = (tūrio tonomis × 25 svarno-pėdos/toną) plokščiadugniams korpusams
• Pridėkite 15 % saugos rezervą papildomoms apkrovoms arba audringoms jūros sąlygoms
  Nepaisant sukimo momento veikimo apsukų ribose kyla chroniško nepakankamo galingumo pavojus – tai viena dažniausių dyzelinio variklio dūmų susidarymo ir ankstyvo gedimo priežasčių. Ekspediciniams laivams būtina užtikrinti, kad pasirinktas dyzelinis išorinis variklis suteiktų bent 85 % didžiausio sukimo momento esant mažiau nei 2200 apsukų per minutę, nes jūrų varomieji įrenginiai retai veikia maksimaliu nominaliuoju galingumu.

Priderinkite dyzelinio išorinio variklio technines charakteristikas prie tikrųjų eksploatacijos reikalavimų

Pasirenkant dyzelinį išorinį variklį reikia suderinti technines charakteristikas su tikrais jūrų sąlygomis – ne su teoriniais rodikliais. Nepaisant realių veiksnių, tokių kaip krovinio profiliai ar eksploatacijos ritmas, gali būti nepakankama galia ar per didelis kuro suvartojimas.

Galingumo ir svorio santykio rekomendacijos, patobulintos šiuolaikiniams dyzeliniams išoriniams varikliams (0,025–0,04 kW/pound pagal eksploatacijos ciklą)

Šiuolaikinėms valtims vien tik tradiciniai galingumo (kW) rodikliai yra nepakankami. Optimalūs santykiai yra tarp 0,025–0,04 kW/pound , priklausomai nuo eksploatacijos ciklo: lengvajam pramoginiam naudojimui mažesnė reikšmė yra pageidautina, kad būtų taupomas kuras pastoviai plaukiant, o komercinėse aplikacijose, pvz., ilgalaikio vilkimo metu, reikalingi santykiai viršijantys 0,03 kW/pound, kad būtų išlaikytas krovinys be perdidelės variklio apkrovos. Toks tikslus parinkimas padeda išvengti per ankstyvo nusidėvėjimo ir tuo pačiu optimizuoti efektyvumą.

Kodėl sukimo momento kreivės forma yra svarbesnė už maksimalų galingumą priešpriešinėje manevroje, vilkime ir plaukiant paskutiniojo greičio režimu

Maksimalus galios naudingasis galingumas mažai ką pasako apie žemo greičio valdymą – tai ypač svarbu manevruojant prie kranto ar traukiant sunkius tinklus. Dyzelinių išorės variklių pranašumas šioje srityje – jie sugeba sukurti 80 % maksimalaus sukimo momento esant mažiau nei 2000 apsukų per minutę , todėl suteikia nedelsiant stumiamąją jėgą be reikalingumo sukelti aukštus apsukus. Palyginus su benzininiais varikliais, kurie tam pačiam jėgos lygiui pasiekti turi sukelti didesnius apsukus, žemo greičio užduotims sunaudojama daugiau kuro. Platus sukimo momento kreivė užtikrina reaktyvią pagreitinimą plūdumo režimu plaukiant, tuo pat metu išlaikant tylesnį ir be virpesių veikimą, kuris yra būtinas ilgoms kelionėms. Pirmenybė suteikiama ne tik maksimaliam naudingajam galingumui, bet ir sukimo momento perdavimui – tai reiškia mažesnį kuro sąnaudą, rečiau reikalingus kuro papildymus, ilgesnį variklio tarnavimo laiką bei tolygų valdymą įvairiose jūrų sąlygose.

Palyginkite degalų naudingumą, patikimumą ir technologijas šiandieninėse dyzelinėse išorės variklių sistemose

Bendrojo slėgio (common rail) vs. mechaninė įpurškimo sistema: kompromisiniai sprendimai dėl degalų naudingumo, išmetamųjų teršalų normų laikymosi ir techninės priežiūros prieinamumo

Šiuolaikiniai dyzelinio kuro išoriniai varikliai pasiekia 20–35 % didesnį kuro naudingumą nei jų benzininiai atitikmenys, o tai daugiausia priklauso nuo įpurškimo technologijos. Bendrosios bako sistemos tiksliai dozuoja kurą naudodamos aukšto slėgio elektroninę valdymo sistemą, taip optimizuodamos degimą ir pasiekdamos 10–15 % geresnį kuro naudingumą bei beveik nulinį dalelių išmetimą. Tačiau jų sudėtingi komponentai reikalauja specializuotų diagnostikos įrankių techniniam aptarnavimui. Mechaninės įpurškimo sistemos leidžia paprastesnį lauko techninį aptarnavimą naudojant standartinius įrankius, tačiau praranda 8–12 % kuro naudingumo ir sunkiai atitinka Tier 3 išmetamųjų teršalų standartus. Išstumiamųjų (displacement) korpusų laivams, kuriems svarbus nuvažiuojamas atstumas, bendrosios bako sistemos efektyvumo pranašumai dažniausiai pateisina jos techninę sudėtingumą. Priešingai, mechaninės sistemos išlieka tinkamos nuošalioms operacijoms, kuriose techninio aptarnavimo infrastruktūra yra ribota.

Patvirtinkite savo dyzelinio išorinio variklio suderinamumą ir paruoštumą montavimui

Prieš galutinai parinkdami dyzelinį išorinį variklį, kruopščiai įvertinkite jo montavimo įmanomumą. Išmatuokite fizinį variklio dydį ir palyginkite su jūsų laivo užpakalinės dalies (transomo) laisva vieta, atsižvelgdami į reikiamą atstumą aplink variklio korpusą (paprastai 6–8 coliai) oro cirkuliacijai ir prieigai prie techninės priežiūros. Patikrinkite konstrukcinę suderinamumą: transomai turi atlaikyti 20–40 % didesnį sukimo momentą nei atitinkami benzininiai išoriniai varikliai, nes dyzeliniai varikliai turi aukštesnius suspaudimo santykius. Įvertinkite elektros sistemos integravimo sudėtingumą – dauguma šiuolaikinių dyzelinių išorinių variklių reikalauja atskirų akumuliatorių baterijų su mažiausiai 800–1000 CCA (šalto paleidimo amperų) talpa ir suderinamų laidų skerspjūvio plotų, kad būtų galima išlaikyti maksimalią srovės apkrovą šaltuoju paleidimu. Išmetamųjų dujų sistemų montavimas kelia ypatingų sunkumų; skirtingai nuo benzininių variklių, dyzeliniai išoriniai varikliai reikalauja vandens pakėlimo slopintuvų ir vertikalių iškylančių vamzdžių, kad būtų užkirstas kelias atgaliniam skysčio tekėjimui bangų sąlygomis. Galiausiai, įsitikinkite, kad vietos teršalų išmetimo reglamentai leidžia naudoti dyzelinius jūrų variklius jūsų naudojamos vandens teritorijoje, ypač apsaugomose estuaruose arba ežeruose su gėluoju vandeniu. Konsultuokitės su jūrų inspektoriais kuo anksčiau, kad išvengtumėte brangių vėlesnių pritaikymų – iš anksto atlikta patikra užtikrina beproblemę įrangos paleidimo procesą.