Kokie yra dyzelinio išorinio variklio kuro naudingumo privalumai

Kodėl dyzelinis kuras užtikrina geresnę energijos tankį ir šiluminį naudingumo koeficientą

Didesnis energijos tankis viename litre: ilgesnis nuvažiuojamas atstumas ir rečiau reikia papildyti kuro

Dyzelino kuro energijos turis viename litre yra apie 10–15 % didesnis nei benzininio kuro – maždaug 35,8 MJ/l prieš 32,4 MJ/l tipiškoms jūrų klasės kuro rūšims. Šis didesnis energijos tankis, kartu su didesniu dyzelinio variklio šiluminiu naudingumo koeficientu (40–50 % prieš 35 % benzininiam varikliui), užtikrina žymiai ilgesnį nuvažiuotą atstumą iš to paties talpos bako. Komercinėms veiklos vykdytojų grupėms – pvz., žvejybos laivynams, akvakultūros aptarnavimo laivams ir pakrančių apsaugos vienetams – tai reiškia ilgesnį stoties darbo laiką ir rečiau reikalingus kuro papildymo nutraukimus, tiesiogiai padidinant operacinę lankstumą ir parengtį užduočiai atlikti.

Kompresijos uždegimas ir skurdo deginimas: kaip dyzeliniai išoriniai varikliai išgauna daugiau darbo vienam kuro vienetui

Dyzelinių išorinių variklių veikimo principas remiasi suspaudimo uždegimu: oras suspaudžiamas santykiu 16:1–18:1 – beveik dvigubai didesniu nei benzininių variklių. Šis aukštas suspaudimo laipsnis pakelia oro temperatūrą tiek, kad įpurškta degalų mišinys savaime užsidega, leisdamas nevaržomą, skurdesnį degimą. Kadangi nėra slankiojo vožtuvo, pašalinamos siurbimo nuostolios; taip pat dėl didesnio išplėtimosi santykio kiekvieno degimo ciklo metu išgaunama daugiau mechaninės energijos. Dėl to dyzeliniai išoriniai varikliai pasiekia 20–35 % geresnį kuro naudingumą tipinėse jūrų eksploatavimo sąlygose – ypač pastovios veiklos režimu – todėl jie ypač tinkami taikymams, kuriuose svarbiausia ištvermė ir efektyvumas.

Dyzelinis išorinis variklis prieš benzininį išorinį variklį: kuro naudingumo skirtumo įvertinimas

Realieji jūrų bandomieji duomenys: bendrosios veiklos sąlygomis kuro suvartojimas mažesnis 25–40 %

Nepriklausomi jūrų bandymai – įskaitant tuos, kuriuos atliko JAV Kranto apsaugos pagalbinė tarnyba ir Tarptautinė švarių transporto taryba – patvirtina, kad dyzeliniai išoriniai varikliai sunaudoja 25–40 % mažiau kuro nei palyginamieji benzininiai modeliai esant vienodoms apkrovos, greičio ir jūros sąlygoms. Tolygiems krovininėms kelionėms, būdingoms dieninėms kelionėms ar lengvajam komerciniam naudojimui (pvz., 6–12 mazgų greičiu prie išstumiamųjų korpusų arba 20–25 mazgų greičiu prie pusiau planuojančių patrolinių laivų), dyzelinis išorinis variklis gali sunaudoti tik 3–4 galonus kuro per valandą, tuo tarpu palyginamasis benzininis variklis sunaudoja 5–6 galonus. Nors stačiųjų režimų veikla sumažina šį skirtumą, dyzelinis variklis vis tiek išlaiko nuolatinę pranašumą – net daline apkrova – dėl savo efektyvių skurdo degimo savybių ir minimalių reguliavimo nuostolių.

Kaip išstumiamieji korpusai, tolygūs krovininiai greičiai ir didelės apkrovos veikla padidina efektyvumo pranašumą

Dieselio efektyvumo pranašumas stiprėja sąlygomis, kurios atitinka jo projektavimo stiprybes. Pasislinkimo korpuso laivai veikia efektyviausiai pastoviais, žemos–vidutinės apsisukimų dažnio režimais – būtent toje srityje dyzeliniai varikliai išvysto maksimalų sukimo momentą ir mažiausią stabdymo specifinę kuro sąnaudą (BSFC). Ilgalaikis plaukimas – ar tai būtų ekonomišku greičiu žvejybos tikslais, ar didesniu greičiu patruliavimo tikslais – leidžia varikliui veikti šioje optimalioje srityje. Didelės apkrovos sąlygos – pavyzdžiui, plaukiant prieš vėją, vežant sunkius krovinius ar maitinant pagalbines sistemas – dar labiau padidina šį skirtumą: dyzeliniai varikliai išlaiko aukštą efektyvumą esant apkrovai žymiai geriau nei kibirkštinio uždegimo benzininiai varikliai, kurių tūrinė efektyvumas ir degimo stabilumas smarkiai sumažėja didėjant apkrovai. Komerciniai naudotojai, vykdantys ilgus, numatytus darbo laikus, gauna didžiausias realaus pasaulio taupymo naudas – dažnai viršijančias 30 % per metus kuro išlaidose.

Komercinės panaudojimo sritys, kuriose dyzelinių išorinių variklių kuro efektyvumas užtikrina tikrąją grąžą nuo investicijų (ROI)

Ilgo trukmės misijos: komercinė žvejyba, akvakultūros palaikymas ir pakrančių apsaugos taikymai

Laivams, kurie veikia ilgesnį laiką – ypač kai tai trunka kelias dienas trukmės žvejybos žygių, tarp ūkių vežimo akvakultūros produktų arba nuolatinės pakrantės apsaugos – dyzelinio išorinio variklio kuro naudingumas tiesiogiai verčiamas į matuojamą investicijos grąžą. Komercinis žvejybos laivas, kasmet dirbantis 800 valandų, vien tik kuro sąnaudose gali sutaupyti 3 000–7 000 JAV dolerių per sezoną, remiantis dabartinėmis jūrų dyzelino ir benzino kainomis. Akvakultūros aptarnavimo laivai naudojasi ne tik mažesniu kuro suvartojimu, bet ir didesniu nuvažiuotu atstumu – taip supaprastinamos kuro papildymo logistikos operacijos nutolusiuose ūkių klasteriuose. Apsaugos tarnybos gauna misijoms esminį ištvermės pranašumą: dyzelino variklio didelis sukimo momentas žemose apsukose leidžia efektyviai stovėti vietoje, vykdyti persekiojimą ir manevruoti pilnu įrangos krūviu, o ilgesnis tarp kuro papildymų veikimo laikas padeda pratęsti paieškos ir gelbėjimo operacijų laikotarpius. Per 10 metų tarnavimo laikotarpį kaupiamos kuro sąnaudų taupymo sumos, ilgesni techninės priežiūros intervalai bei įrodyta patikimumo kokybė sumažina bendrąsias savininkystės sąnaudas iki 25 % lyginant su benzininiais alternatyviais sprendimais.

Kliūtys, trukdančios platinti dyzelinius išorinius variklius

Nors aiškūs naudingumo pranašumai yra akivaizdūs, keletas praktinių kliūčių riboja platesnį priėmimą. Svoris išlieka viena pagrindinių apribojimų – dyzelinės išorinės variklių sistemos paprastai yra 20–35 % sunkesnės už atitinkamas benzinines sistemas, todėl reikia sustiprintų šoninių plokštumų ir tai turi įtakos valdymui mažesniuose arba plokščiadugniuose laivuose. Pradinė kaina taip pat yra kliūtis: dyzelinės sistemos dažnai kainuoja 20–30 % brangiau, todėl jos kelia sunkumų biudžetui orientuotiems pirkėjams, net jei ilgalaikiu požiūriu sutaupoma kurui ir techniniam aptarnavimui. Šaltosios paleidimo charakteristikos, nors ir pagerėjo dėl šiuolaikinių kaitinamųjų žvakių sistemų ir kuro šildytuvų, vis dar lieka prastesnės esant temperatūrai žemiau užšalimo taško – ypač žemiau 0 °C – kai užsidegimo delsos ir baltosios dūmų išmetamosios dujos gali paveikti patikimumą. Galiausiai, techninės priežiūros infrastruktūra yra reta: skirtingai nuo išplėstos benzininių išorinių variklių sistemų palaikymo tinklo, sertifikuotų dyzelinių jūrų technikų ir rezervinių dalių prieinamumas išlieka ribotas už didžiųjų uostų ir kranto centrų ribų. Operatoriams, veikiantiems nuošaliuose ar sezoniniuose rinkose, tokia reta paslaugų infrastruktūra padidina prastovos riziką – tai yra lemiamas veiksnys vertinant bendrą grąžos normą (ROI), o ne tik kurą vienintelį kriterijų.