Η NYK Αγοράζει τα Πρώτα Πλοία Στον Κόσμο με Κινητήρες Μεταβλητού Λόγου Συμπίεσης

Η NYK Αγοράζει τα Πρώτα Πλοία Στον Κόσμο με Κινητήρες Μεταβλητού Λόγου Συμπίεσης
energia.gr
Πεμ, 29 Ιουνίου 2023 - 13:28

Η NYK πρόκειται να αποκτήσει μια σειρά πλοίων διπλού καυσίμου LNG, τα οποία διαθέτουν μία από τις πρώτες πραγματικά νέες θεμελιώδεις τεχνολογίες στον σχεδιασμό εδώ και χρόνια. Το γραφείο σχεδιασμού μηχανών της China State Shipbuilding Corporation, WinGD, συνεργάστηκε με την Mitsui E&S DU Company (MESDU) για την ανάπτυξη του πρώτου σχεδίου παραγωγής παγκοσμίως για έναν ναυτικό πετρελαιοκινητήρα μεταβλητής συμπίεσης, ο οποίος θα εγκατασταθεί σε δύο νεότευκτα ανθρακοφόρα της NYK.

Ο λόγος συμπίεσης είναι μια βασική παράμετρος σχεδιασμού για κάθε κινητήρα εσωτερικής καύσης και έχει βαθιές επιπτώσεις στην απόδοση, τη μέγιστη διαθέσιμη ισχύ και το μέγεθος των δυνάμεων που ασκούνται στα εξαρτήματα του κινητήρα. Σχεδόν κάθε κινητήρας παραγωγής στον κόσμο έχει σταθερό λόγο συμπίεσης, ο οποίος επιλέγεται κατά τη στιγμή του σχεδιασμού, αναγράφεται στο φύλλο προδιαγραφών και ενσωματώνεται στις διαστάσεις του στροφαλοφόρου άξονα, των ράβδων και των κυλίνδρων.

Αυτό άρχισε να αλλάζει το 2019, όταν η Nissan απέστειλε το πρώτο αυτοκίνητο μαζικής παραγωγής στον κόσμο με κινητήρα μεταβλητής σχέσης συμπίεσης (VCR). Ο ηλεκτρονικά ελεγχόμενος VCR προσθέτει πολυπλοκότητα και περισσότερα κινούμενα μέρη, αλλά για πρώτη φορά επέτρεψε στους μηχανικούς της Nissan να επιλέγουν διαφορετικές σχέσεις συμπίεσης σε διαφορετικές χρονικές στιγμές. Η ιδέα ήταν να αποσπάσουν τόσο περισσότερη ισχύ όσο και μεγαλύτερη οικονομία καυσίμου από έναν μικρό κινητήρα, και αυτό το σύστημα μετάδοσης κίνησης μπορεί να βρεθεί στους δρόμους σήμερα.

Το VCR έχει διαφορετικές χρήσεις σε έναν ναυτικό κινητήρα, αλλά η οικονομία καυσίμου εξακολουθεί να αποτελεί κορυφαίο στόχο. Σύμφωνα με την WinGD, ο νέος σχεδιασμός δημιουργήθηκε με γνώμονα τους ντίζελ διπλού καυσίμου. Ρυθμίζοντας μηχανικά το μήκος της διαδρομής του εμβόλου, το σύστημα μπορεί να αυξήσει ή να μειώσει την αναλογία συμπίεσης του κινητήρα για να βελτιστοποιήσει την καύση υγροποιημένου φυσικού αερίου ή μαζούτ. Ιστορικά, οι σχεδιαστές κινητήρων διπλού καυσίμου έπρεπε να επιλέξουν έναν ενιαίο λόγο συμπίεσης που λειτουργεί αρκετά καλά και για τα δύο καύσιμα, χωρίς να βελτιστοποιήσουν για κάποιο από τα δύο. Με το VCR, για πρώτη φορά, ο κινητήρας μπορεί να ρυθμιστεί στη σωστή αναλογία συμπίεσης για το σωστό καύσιμο. Αυτό θα μπορούσε να είναι χρήσιμο όχι μόνο για το ΥΦΑ, αλλά και για τα βιοκαύσιμα και τα ηλεκτρονικά καύσιμα, σύμφωνα με την WinGD.

Στις πρώτες δοκιμές στην ξηρά στο εργοστάσιο της MESDU στην Ιαπωνία, το VCR μείωσε την κατανάλωση καυσίμου του κινητήρα κατά έξι τοις εκατό όταν λειτουργεί σε λειτουργία ντίζελ (σε σύγκριση με τον ίδιο κινητήρα στην αρχική του διαμόρφωση). Στη λειτουργία LNG, μείωσε την κατανάλωση καυσίμου κατά τρία τοις εκατό. Πρόκειται για μικρές βελτιώσεις, αλλά αποτελούν ένα σπάνιο παράδειγμα νέου κέρδους απόδοσης στο εσωτερικό ενός δίχρονου ναυτικού κινητήρα, μιας από τις πιο αποδοτικές και ώριμες τεχνολογίες ισχύος στον κόσμο.

Τα πρώτα παραδείγματα θα εγκατασταθούν σε νεότευκτα πλοία της NYK, αλλά το σύστημα είναι επίσης συμβατό με ορισμένες υπάρχουσες μηχανές WinGD και τελικά θα διατεθεί για μετασκευές. Το σύστημα είναι κατάλληλο για τη στρατηγική απαλλαγής της NYK από τον άνθρακα, η οποία ξεκινά με την αποδοτικότητα των καυσίμων και τον ανεφοδιασμό με LNG/LPG.