ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับเครื่องยนต์เชื้อเพลิงคู่: โหมดการเผาไหม้ เชื้อเพลิงของนักบิน และการสึกหรอของฝาสูบ

หัวหน้าวิศวกรที่ทำงานชุดเสริมสี่จังหวะขนาด 6,000 กิโลวัตต์ มีตัวเลขสองตัวอยู่ข้างหน้าเขา น้ำมันมีราคาประมาณสองในสามของน้ำมันเชื้อเพลิงที่มีกำมะถันต่ำมากในเส้นทางของเขา และฝาสูบที่เขาเพิ่งเลิกใช้งานมีชั่วโมงการทำงาน 12,000 ชั่วโมง โดยที่บ่าวาล์วไอเสียสึกหรอ ตัวเลขสองตัวนี้อธิบายได้เกือบทุกอย่างเกี่ยวกับเครื่องยนต์เชื้อเพลิงคู่

คำตอบสั้น ๆ นั้นง่าย เครื่องยนต์เชื้อเพลิงคู่คือเครื่องยนต์ดีเซลที่ใช้แก๊สเป็นเชื้อเพลิงหลักได้ โดยใช้เชื้อเพลิงเหลวจำนวนเล็กน้อยเป็นแหล่งกำเนิดประกายไฟ และสามารถเปลี่ยนกลับไปใช้เชื้อเพลิงเหลวได้ทุกเมื่อที่ผู้ปฏิบัติงานต้องการ ฝาสูบมีความสำคัญมากเพราะโหมดแก๊สเปลี่ยนความดัน การระบายความร้อน และโหลดวาล์วภายในห้องเผาไหม้ และส่วนหัวคือจุดที่ทั้งสามมาถึง สิ่งต่อไปนี้ครอบคลุมเส้นทางการเผาไหม้สองเส้นทาง ต้นทุนที่แท้จริงของเชื้อเพลิงนำร่อง อัตราการทดแทนที่ลดลงตามปริมาณโหลด และรายละเอียดชิ้นส่วนที่ตัดสินว่าหัวเปลี่ยนจะคงอยู่ในโหมดแก๊สหรือไม่

เครื่องยนต์เชื้อเพลิงคู่ทำอะไรแตกต่างออกไป

เครื่องยนต์เชื้อเพลิงคู่เริ่มต้นชีวิตเหมือนเครื่องยนต์ดีเซล บล็อก เพลาข้อเหวี่ยง ก้านสูบ และอัตรากำลังอยู่ในระดับเดียวกัน และเครื่องยนต์ยังคงรักษาหลักการจุดระเบิดด้วยการอัดซึ่งทำให้ดีเซลเชื่อถือได้ตั้งแต่แรก สิ่งที่เปลี่ยนแปลงไปคือระบบจ่ายแก๊ส การออกแบบห้องเผาไหม้ ซอฟต์แวร์ควบคุม และตัวฝาสูบในการแปลงสี่จังหวะส่วนใหญ่

ในโหมดแก๊ส เครื่องยนต์จะเผาไหม้ก๊าซธรรมชาติ และในสถานประกอบการบางแห่งจะใช้ก๊าซปิโตรเลียมเหลวหรือเมทานอลเป็นแหล่งพลังงานหลัก น้ำมันดีเซลหรือน้ำมันทางทะเลปริมาณเล็กน้อยจะถูกฉีดเป็นเชื้อเพลิงนำร่องและให้พลังงานการจุดระเบิด เนื่องจากเปลวไฟนำร่องจะส่องแก๊สและประจุอากาศมากกว่าย้อนกลับ เครื่องยนต์จึงมีแถบประสิทธิภาพเช่นเดียวกับการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซล ในขณะที่แทบไม่ผลิตซัลเฟอร์ออกไซด์เลย เมื่อการจ่ายก๊าซถูกขัดจังหวะ หรือเมื่อเรือเคลื่อนที่และผู้ปฏิบัติงานต้องการการตอบสนองทันที เครื่องยนต์จะกลับสู่โหมดดีเซลภายในไม่กี่รอบการเผาไหม้

ผู้ปฏิบัติงานเลือกเชื้อเพลิงคู่ด้วยเหตุผลเชิงปฏิบัติสามประการ ประการแรกคือการปฏิบัติตามข้อกำหนด: โหมดแก๊สจะลดไนโตรเจนออกไซด์ลงประมาณ 85 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งเป็นไปตามขีดจำกัด IMO ระดับ Tier III โดยไม่ต้องใช้หน่วยลดตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเลือกสรร ประการที่สองคือต้นทุน: ในหลายเส้นทาง ช่องว่างราคาระหว่างก๊าซธรรมชาติเหลวและน้ำมันเชื้อเพลิงที่มีกำมะถันต่ำมากจะครอบคลุมต้นทุนเงินทุนที่สูงขึ้นของเครื่องยนต์และถังแก๊สภายในไม่กี่ปี ตัวเลือกที่สามคือทางเลือก: เครื่องยนต์เดียวกันสามารถเผาผลาญเชื้อเพลิงชนิดใดก็ได้ในตลาดและกฎระเบียบทำให้ถูกที่สุดในเดือนนั้น

สำหรับเครื่องยนต์หลักสองจังหวะขนาดใหญ่ วิธีการหนึ่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายจะฉีดก๊าซในช่วงปลายจังหวะการอัดที่แรงดันสูง ซึ่งช่วยให้วงจรการเผาไหม้ดีเซลแบบเดิมคงเดิม และหลีกเลี่ยงการสูญเสียมีเทนที่ไม่ถูกเผาไหม้ไปยังไอเสีย

หัวถัง DONGFANG | ชิ้นส่วนอะไหล่ทดแทนที่เข้ากันได้กับเครื่องยนต์ดีเซลทางทะเลของ MAN รุ่นที่เข้ากันได้: L16/24, L23/30, L23/30H, L28/32A, S26MC, L31, L35MC, S35MC, L50MC-C I. ภาพรวมผลิตภัณฑ์ หัวถัง DONGFANG เป็นตัวเปลี่ยนที่เข้ากันได้กับบุคคลที่สาม... ดูผลิตภัณฑ์ →

การแลกเปลี่ยนอยู่ที่ด้านการบำรุงรักษา เครื่องยนต์เชื้อเพลิงคู่ต้องการส่วนบนมากกว่า: หัวฉีดและจังหวะวาล์วที่แม่นยำยิ่งขึ้น พิกัดความเผื่อบนพื้นผิวซีลที่เข้มงวดยิ่งขึ้น และฝาสูบที่ต้องรับมือกับรูปแบบการปล่อยความร้อนที่แตกต่างกันสองรูปแบบแทนที่จะเป็นรูปแบบเดียว

สองเส้นทางการเผาไหม้ สองชุดของโหลด

การถกเถียงเรื่องเชื้อเพลิงคู่ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับวัฏจักรที่เครื่องยนต์ใช้ในโหมดแก๊ส เนื่องจากตัวเลือกดังกล่าวจะกำหนดแรงดันแก๊ส ปริมาณเชื้อเพลิงนำร่อง ระดับการลื่นไถลของมีเทน และโหลดที่ไปถึงฝาสูบ

ไม่มีเส้นทางไหนจะดีไปกว่าในแง่ที่แน่นอน เส้นทางแรงดันต่ำครอบคลุมเครื่องยนต์เสริมสี่จังหวะและความเร็วปานกลาง โดยที่ระบบแก๊สเรียบง่ายกว่า และพื้นที่เครื่องจักรก็มีที่ว่าง เส้นทางแรงดันสูงใช้กับเครื่องยนต์หลักสองจังหวะขนาดใหญ่ ซึ่งไม่อนุญาตให้มีเทนสลิป และเครื่องอัดแก๊สเป็นส่วนหนึ่งของการติดตั้งแล้ว

หัวถัง DONGFANG | ชิ้นส่วนอะไหล่ทดแทนที่เข้ากันได้กับ Wartsila Marine Diesel En รุ่นที่เข้ากันได้: R20, L20, R22, R25, R32 I. ภาพรวมผลิตภัณฑ์ หัวสูบ DONGFANG เป็นชิ้นส่วนอะไหล่หลังการขายคุณภาพสูงที่พัฒนาและผลิตอย่างอิสระ... ดูผลิตภัณฑ์ →

เหตุใดฝาสูบจึงรับน้ำหนักได้มากกว่าในโหมดแก๊ส

โหมดแก๊สจะเพิ่มความดันสูงสุดของกระบอกสูบและเปลี่ยนรูปร่างของเส้นโค้งการระบายความร้อน ดังนั้นแผงดับเพลิง บ่าวาล์ว และโครงวาล์วจึงมองเห็นวงจรที่ยากกว่าในการให้บริการแบบดีเซลโดยตรง ในการแปลงพอร์ตการฉีด หัวยังมีวาล์วทางเข้าก๊าซ ซึ่งหมายถึงการเจาะเพิ่มเติม พื้นผิวการปิดผนึกเพิ่มเติม และเส้นทางที่สองสำหรับการรั่วไหล ใครอยากได้พื้นหลังของเรื่องก็สามารถอ่านได้ ฝาสูบถูกสร้างขึ้นอย่างไร และแต่ละพื้นผิวทำหน้าที่อะไร .

• ความแข็งของบ่าวาล์วและมุมของบ่าวาล์ว เนื่องจากโหมดแก๊สจะทำให้วาล์วไอเสียร้อนกว่าที่โหลดชิ้นส่วน
• โครงวาล์วและตัวกั้นพอดี เนื่องจากตัวกั้นที่สึกหรอจะทำให้วาล์วไม่ตรงแนวและทำลายบ่า
• ความสะอาดของช่องระบายความร้อน เนื่องจากทางเดินที่ถูกบล็อกบางส่วนจะกลายเป็นดาดฟ้าดับเพลิงที่ร้าว
• วาล์วทางเข้าแก๊สจะเจาะบนเครื่องยนต์ที่แปลงแล้ว ซึ่งจะต้องตรงกับข้อกำหนดเฉพาะของชุดแปลง

ผลที่ตามมาในทางปฏิบัติก็คือ ไม่สามารถซื้อหัวเปลี่ยนสำหรับเครื่องยนต์เชื้อเพลิงคู่ตามขนาดรูเจาะเพียงอย่างเดียวได้ เวอร์ชันเครื่องยนต์ อัตราโหมดแก๊ส และชุดแปลง ล้วนเปลี่ยนภาพวาดที่ส่วนหัวต้องตรงกัน

ส่วนแบ่งเชื้อเพลิงนำร่อง: ยังจำเป็นต้องใช้น้ำมันดีเซลจำนวนเท่าใด

ค่าน้ำมันนำร่องเป็นส่วนหนึ่งของบิลค่าน้ำมันที่ผู้ประกอบการลืม และไม่ใช่จำนวนคงที่ แผนภูมิด้านล่างแสดงส่วนแบ่งการนำร่องทั่วไปสำหรับการกำหนดค่าห้าแบบ

แผนภูมิแสดงปริมาณพลังงานทั้งหมดที่ยังต้องมาจากเชื้อเพลิงเหลวในรูปแบบทั่วไป 5 รูปแบบ เครื่องยนต์สี่จังหวะแรงดันต่ำที่โหลดเต็มที่ต้องการเชื้อเพลิงนำร่องเพียงร้อยละ 1 เท่านั้น ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมผู้ปฏิบัติงานจึงปฏิบัติต่อโหมดการใช้แก๊สเหมือนกับว่าใช้แก๊สเกือบทั้งหมด ดันเครื่องยนต์เดิมลงเหลือหนึ่งในสี่ของน้ำหนักบรรทุก และส่วนแบ่งของนักบินจะเพิ่มขึ้นเป็นประมาณแปดเปอร์เซ็นต์ เนื่องจากส่วนผสมนั้นบางเกินไปที่จะติดไฟได้อย่างน่าเชื่อถือโดยไม่ต้องใช้พลังงานดีเซลมากขึ้น เครื่องยนต์สองจังหวะแรงดันสูงทำงานที่ประมาณ 3 เปอร์เซ็นต์เมื่อโหลดเต็มที่ และการติดตั้งเพิ่มจากดีเซลเป็นแก๊สอยู่ที่ประมาณ 5 เปอร์เซ็นต์ เนื่องจากระบบการรับและควบคุมแก๊สมีความแม่นยำน้อยกว่าเครื่องยนต์ที่สร้างขึ้นตามวัตถุประสงค์เฉพาะ เมื่อบรรทุกน้อย ตัวเลขการปรับปรุงอาจถึงสิบห้าเปอร์เซ็นต์ ซึ่งเพียงพอที่จะเปลี่ยนการคำนวณต้นทุนเชื้อเพลิงสำหรับเรือที่ใช้เวลานานในการเคลื่อนตัวในท่าเรือ

อัตราการทดแทนจะลดลงก่อนที่เครื่องยนต์จะหมดภาระ

อัตราการทดแทนคือส่วนแบ่งของเชื้อเพลิงเหลวที่ก๊าซเข้ามาแทนที่จริง และไม่คงที่ตลอดช่วงโหลด

เส้นโค้งสีแดงแสดงเครื่องยนต์เชื้อเพลิงคู่แรงดันต่ำที่สร้างขึ้นโดยเฉพาะ โดยสามารถทดแทนได้ประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์ที่โหลดหนึ่งในสี่ส่วน และถึงประมาณ 95 เปอร์เซ็นต์ที่โหลดเต็ม เส้นโค้งสีน้ำเงินแสดงเครื่องยนต์ดีเซลที่เปลี่ยนไปใช้แก๊ส ซึ่งสตาร์ทเกือบ 25 เปอร์เซ็นต์ที่โหลดหนึ่งส่วนสี่ และไต่ขึ้นเป็นประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์ที่โหลดเต็ม ช่องว่างระหว่างเส้นโค้งทั้งสองนั้นกว้างที่สุดที่การบรรทุกชิ้นส่วน ซึ่งเป็นจุดที่เรือข้ามฟาก เรือจอดเทียบท่า และเรือสนับสนุนนอกชายฝั่งใช้เวลาส่วนใหญ่ทำงาน ฟลีตที่คำนวณการประหยัดจากตัวเลขป้ายชื่อเมื่อบรรทุกเต็มที่จะประเมินค่าสูงไปเมื่อใดก็ตามที่รอบการทำงานถูกครอบงำโดยการโหลดชิ้นส่วน นั่นคือเหตุผลที่โปรไฟล์การรับน้ำหนัก ไม่ใช่พิกัดเครื่องยนต์ ควรเป็นตัวขับเคลื่อนทางเลือกระหว่างเครื่องยนต์เชื้อเพลิงคู่จากโรงงานและการแปลง

โหมดแก๊สทำอะไรกับการปล่อยมลพิษ

โหมดแก๊สจะลดสารมลพิษที่ได้รับการควบคุมทุกชนิดเมื่อเปรียบเทียบกับการใช้เชื้อเพลิงเหลว แต่จะไม่เท่ากัน

ซัลเฟอร์ออกไซด์ลดลงประมาณร้อยละ 99 เนื่องจากก๊าซธรรมชาติแทบไม่มีซัลเฟอร์เลย ซึ่งเพียงอย่างเดียวก็เพียงพอต่อปริมาณสูงสุดทั่วโลกที่ร้อยละ 0.50 และขีดจำกัดร้อยละ 0.10 ภายในพื้นที่ควบคุมการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ฝุ่นละอองลดลงประมาณร้อยละ 95 และไนโตรเจนออกไซด์ลดลงประมาณร้อยละ 85 ซึ่งเพียงพอที่จะไปถึงระดับ III โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์บำบัดใดๆ คาร์บอนไดออกไซด์ลดลงเพียงประมาณร้อยละ 22 เนื่องจากการประหยัดนั้นมาจากอัตราส่วนไฮโดรเจนต่อคาร์บอนของเชื้อเพลิงมากกว่าจากเทคโนโลยีการเผาไหม้ แผนภูมิยังแสดงให้เห็นว่าเหตุใดโหมดก๊าซจึงมักถูกอธิบายว่าเป็นเครื่องมือในการปฏิบัติตามข้อกำหนดมากกว่าการแก้ปัญหาสภาพภูมิอากาศ กล่าวคือ ปริมาณไนโตรเจนออกไซด์และซัลเฟอร์จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ในขณะที่ปริมาณคาร์บอนที่เพิ่มขึ้นนั้นอยู่ในระดับปานกลาง เนื่องจากกฎความเข้มข้นของคาร์บอนเข้มงวดขึ้น การทำงานของเชื้อเพลิงคู่ช่วยให้กลุ่มยานพาหนะปฏิบัติตามข้อกำหนด แต่ไม่ได้ทำให้เกิดการลดการปล่อยคาร์บอนในเชิงลึกในตัวเอง

เครื่องยนต์เชื้อเพลิงคู่ที่สร้างขึ้นโดยเฉพาะหรือการแปลงสภาพ

ตัวเลือกทั้งสองทำงานโดยใช้แก๊ส แต่ไม่ทำงานเหมือนกัน และการเปรียบเทียบเรดาร์ด้านล่างจะให้คะแนนตามเกณฑ์ทั้งหกที่ผู้ปฏิบัติงานชั่งน้ำหนักบ่อยที่สุด

รูปร่างทั้งสองจะถูกให้คะแนนจากศูนย์ถึงหนึ่งร้อยตามเกณฑ์ทั้งหก และรูปร่างที่ใหญ่กว่าจะดีกว่า เครื่องยนต์ที่สร้างขึ้นตามวัตถุประสงค์นี้นำไปสู่ความยืดหยุ่นของเชื้อเพลิง ไนโตรเจนออกไซด์เฮดรูม และประโยชน์ของคาร์บอนไดออกไซด์ เนื่องจากห้องเผาไหม้ จังหวะวาล์ว และแผนผังการควบคุมได้รับการออกแบบสำหรับก๊าซตั้งแต่เริ่มต้น คะแนนการแปลงจะสูงกว่าในแง่ของความเป็นมิตรต่อการติดตั้งเพิ่มเติม เนื่องจากเครื่องยนต์จะรักษาเครื่องยนต์ที่มีอยู่เดิมไว้แทนที่จะเปลี่ยนใหม่ และยังคงแข่งขันได้ในเรื่องการประหยัดต้นทุนเชื้อเพลิง จุดอ่อนที่สุดสำหรับทั้งสองส่วนคืออายุการใช้งานของส่วนประกอบปลายบน เนื่องจากโหมดแก๊สจะเพิ่มแรงดันสูงสุดและเปลี่ยนการระบายความร้อน ดังนั้นบ่าวาล์ว โครงวาล์ว และแผงดับเพลิงของฝาสูบจึงทำงานหนักกว่าการใช้งานแบบดีเซลตรง การแปลงทำให้อัตรากำไรแคบลงอีก ซึ่งเป็นสาเหตุที่ว่าทำไมควรตรวจสอบหัวเปลี่ยนสำหรับเครื่องยนต์ที่แปลงแล้วโดยเทียบกับข้อกำหนดเฉพาะของโหมดแก๊ส แทนที่จะตรวจสอบแบบดีเซลดั้งเดิม

การจัดหาฝาสูบสำหรับกลุ่มเชื้อเพลิงคู่

การจัดซื้อเครื่องยนต์เชื้อเพลิงคู่ส่วนใหญ่เป็นปัญหาที่ตรงกัน เครื่องยนต์ตระกูลเดียวกันนี้สามารถมีอยู่ในรุ่นดีเซล แก๊สแรงดันต่ำ และแก๊สแรงดันสูง และฝาสูบมีความแตกต่างกันเล็กน้อยแต่มีความสำคัญ: เส้นผ่านศูนย์กลางปลอกหัวฉีด วัสดุบ่าวาล์ว ช่องทางเข้าก๊าซ และโครงร่างทางระบายความร้อน หัวที่เหมาะกับเครื่องยนต์ดีเซลอาจยึดติดกับรุ่นแก๊สแต่ยังคงล้มเหลวก่อนกำหนด เนื่องจากไม่เคยระบุวัสดุและความแข็งของเบาะนั่งสำหรับแรงดันสูงสุดที่สูงขึ้น

รายการตรวจสอบก่อนสั่งซื้อมีน้อย ยืนยันรุ่นเครื่องยนต์และเวอร์ชันประกอบ ไม่ใช่แค่เจาะเท่านั้น ยืนยันว่าเครื่องยนต์ใช้โหมดแรงดันต่ำหรือแก๊สแรงดันสูง ยืนยันว่าหัวต้องมีวาล์วทางเข้าก๊าซหรือไม่ ยืนยันข้อกำหนดมุมบ่าวาล์วและความแข็ง จากนั้นยืนยันระยะเวลารอคอยและตำแหน่งสต็อค เนื่องจากเรือที่รออยู่บนหัวนั้นเป็นเรือที่ไม่ได้รับรายได้

Zhoushan Putuo Dongfang Machinery เป็นผู้จัดหาชิ้นส่วนอะไหล่ทดแทนฝาสูบสำหรับเครื่องยนต์ดีเซลทางทะเล ครอบคลุมตระกูลเครื่องยนต์เสริมสี่จังหวะและความเร็วปานกลางที่ปรากฏในโครงการแปลงก๊าซตลอดจนบริการดีเซลทั่วไป รวมถึง หัวถัง DONGFANG | อะไหล่ทดแทนที่เข้ากันได้กับ Daihatsu Marine Diesel En รุ่นที่ใช้ร่วมกัน: 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 ดูผลิตภัณฑ์ →

กลุ่มผลิตภัณฑ์ทั้งหมด รวมถึงหน่วยสำหรับเครื่องยนต์ดีเซลในประเทศ แสดงอยู่ในรายการ แคตตาล็อกชิ้นส่วนอะไหล่ฝาสูบ โดยแต่ละหน้าระบุตระกูลเครื่องยนต์ที่ส่วนหัวเข้ากันได้

ตัวเลขที่ตัดสินว่าเชื้อเพลิงคู่จะคุ้มค่าในที่สุดหรือไม่ ไม่ใช่การกระจายเชื้อเพลิงด้วยตัวมันเอง แต่เป็นช่วงการบำรุงรักษาระดับบนสุดที่อยู่ด้านหลัง เครื่องยนต์ที่ใช้โหมดแก๊สเป็นเวลา 6,000 ชั่วโมงต่อปีทำให้ฝาสูบต้องผ่านวงจรความร้อนมากกว่าเครื่องยนต์ดีเซลที่ทำหน้าที่เดียวกัน และหัวสูบถือเป็นวัสดุสิ้นเปลืองในทางคณิตศาสตร์นั้น การวางแผนการเปลี่ยนรุ่นเครื่องยนต์ ข้อมูลจำเพาะของโหมดแก๊ส และโปรไฟล์โหลดจริง ช่วยให้กลุ่มเชื้อเพลิงคู่เป็นไปตามข้อกำหนดและพร้อมใช้งานโดยไม่ต้องเปลี่ยนการประหยัดเชื้อเพลิงให้เป็นการบำรุงรักษาที่น่าแปลกใจ