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Aug 28, 2023

Hersteller von Dieselmotoren nutzen Technologien, um die Umweltverschmutzung zu reduzieren

TEILEN Ein Vorbote der Veränderungen in der Antriebsmotorentechnologie für Arbeitsboote

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Ein Vorbote der Veränderungen in der Antriebsmotorentechnologie für den Markt für Arbeitsboote fand im Mai, also vor fast einem Jahr, statt. Das ist, wenn ein PaarMANN1.019 PS starke D2862 LE428 12-Zylinder-Dieselmotoren, die für den Betrieb mit einer Dual-Fuel-Kombination aus Wasserstoff und Diesel umgebaut wurden, gingen in den 82'×24'×6' Hydrocat 48, ein von betriebenes MannschaftstransferschiffRoben, ein dänisches Offshore-Windunternehmen.

„Es ist eine sehr coole Art Benchmark-Projekt, das neue Technologien auf die Probe stellt, um eine Menge Kohlenstoffemissionen einzusparen“, sagte Jason Blume,MAN Motoren & Komponenten Verkaufsleiter in Pompano Beach, Florida. Was ein wenig kontraintuitiv erscheint, ist, dass der Dual-Fuel-Betrieb einen herkömmlichen MAN-V12-Schiffsmotor verwendet, der nicht für Wasserstoff optimiert werden muss. Dazu ist lediglich das vom belgischen Ingenieurbüro entwickelte Wasserstoffeinspritzsystem erforderlichCMB.TECH.

Im Dual-Fuel-Wasserstoff-Diesel-Modus wird eine abgemessene Menge Wasserstoff in die Ladeluft eingespritzt, die dann im Brennraum des Zylinders mit Dieselkraftstoff gezündet wird. Diese Kombination setzt selbst bei Volllast weniger CO2 in den Abgasen frei als beim Betrieb mit reinem Diesel. „Der optimale Kraftstoffverbrauch“ liegt zwischen 1.700 und 1.900 U/min, sagte Josie Hollingsworth, Vertriebsleiterin für Schiffsmotoren bei MAN. Zu diesem Zeitpunkt verbrennt der Motor etwa 80 % Wasserstoff und 20 % Diesel.

Wenn der Wasserstofftank leer ist oder ein Problem mit dem Wasserstoffsystem auftritt, schalten die Motoren wieder auf den reinen Dieselbetrieb um und nutzen Nachbehandlungssysteme mit selektiver katalytischer Reduktion (SCR) zur Reinigung der Abgase. Die beiden Dual-Fuel-Motoren verleihen dem Hydrocat 48 eine Höchstgeschwindigkeit von 60 km/h, eine Betriebsgeschwindigkeit von 55 km/h und einen Pfahlzug von 12,8 Tonnen.

Blume sagte, es gebe keine große Lernkurve für den Dual-Fuel-Motor von MAN. Der Betrieb sei „reibungslos, egal mit welchem ​​Treibstoff betrieben wird“, sagte er. „Es wird automatisch Wasserstoff einspritzen, wenn es kann, und im Dual-Fuel-Modus laufen, ohne dass der Bediener eingreifen muss.“ Wenn es eine Lernkurve gibt, die ein gewisses Fachwissen erfordert, dann für Werften, die ein Wasserstoffspeichersystem in ein Schiff einbauen. Das liegt daran, dass der Wasserstoff in flüssiger Form vorliegen muss, um ihm die erforderliche Dichte zu verleihen. „Es muss ziemlich kalt gehalten werden, etwa minus 250 Grad Celsius“, sagte Hollingsworth.

Das Wasserstoffsystem verfügt über einige integrierte Risikominderungskomponenten. Wenn beispielsweise Wasserstoff die Speichertanks verlässt, strömt er durch ein Niederdrucksystem aus doppelwandigen Rohrleitungen. Im Niederdrucksystem „ist die Wahrscheinlichkeit, dass Lecks auftreten, viel geringer“, bemerkte Blume, und da die Rohrleitungen doppelwandig sind, ist es höchst unwahrscheinlich, dass beide Wände durchdrungen werden.

Derzeit werden die Dual-Fuel-Motoren von MAN nicht in den USA verkauft. Die Motoren verfügen nur über eine IMO-Tier-III-Zulassung. Hollingsworth sagte jedoch, dass die Zertifizierung für den US-Markt noch im Gange sei und dass sie die EPA-Tier-4-Zertifizierung im Jahr 2024 erwarte. Langfristig sei es, basierend auf der Arbeit bei der Entwicklung der Dual-Fuel-Motoren, möglich, dass der nächste Schritt für MAN der eine oder andere sei Der Motorenhersteller wird ein vollständig wasserstoffbetriebenes Schiff sein.

Der Markt fürMitsubishi Das neueste Motorenangebot von , der Tier 3 S12R mit einer Leistung von 1.100 PS bei 1.800 U/min, ist sehr fokussiert. Der S12R von Mitsubishi ist nicht für Neubauten konzipiert. Es ist für Betreiber von Arbeitsbooten konzipiert, die daran interessiert sind, ältere Schiffe von Tier-1- oder Tier-2-zertifizierten Motoren auf die Stufe 3 mit sauberer Verbrennung umzustellen. Ein wichtiger Markt sind Doppelschrauben-Binnenschlepper mit 2.000 PS sowie Schlepper.

Der ursprüngliche Mitsubishi S12R wurde vor etwa 20 Jahren mit einer Drehzahl von 1.600 U/min eingeführt. Die neueste Version, die im Januar dieses Jahres eingeführt wurde und über eine Tier-3-Einstufung mit 1.800 U/min verfügt, „erleichtert Betreibern die Umrüstung älterer Schiffe, die mit 1.800 U/min liefen, ohne Änderungen an Getriebe oder Propeller vorzunehmen“, sagte Trace Laborde, Vizepräsident von Verkauf beiLaborde-ProdukteInc., ein Mitsubishi-Händler mit Sitz in Covington, La.

Laborde stellte außerdem fest, dass die meisten älteren Arbeitsboote mechanische Motoren haben, was bedeutet, dass der Kraftstofffluss durch eine Einspritzpumpe gemessen wird, und dass Mitsubishi-Motoren mechanisch sind. Die meisten Schiffe, die Laborde voraussichtlich mit dem Mitsubishi S12R umrüsten wird, sind bereits für einen mechanisch gesteuerten Dieselmotor ausgerüstet. „Die Besatzungen sind damit vertraut und sie mögen es, weil es weniger kompliziert und wartungsfreundlicher ist“ als elektronisch gesteuerte Motoren, sagte Laborde. Tatsächlich sind Mitsubishi Marine-Motoren laut Mitsubishi die einzigen mechanischen Tier-3-Dieselmotoren auf dem Markt für Arbeitsboote.

Der Mitsubishi S12R wiegt mit 11.731 Pfund etwas mehr als einige seiner Konkurrenten. für 1.100 PS. Das könnte Anlass zur Sorge geben, wenn die Absicht darin besteht, ein schnelles oder relativ schnelles Arbeitsboot umzurüsten, aber bei Schiffen wie Schleppern und Schleppern hat das Gewicht des Motors „keinen Einfluss auf den Kraftstoffverbrauch“, sagte Laborde. „Das sind Verdrängerschiffe. Sie müssen nicht schnell fahren, und das ist die richtige Anwendung für einen Mitsubishi-Motor.“

Betreiber von Arbeitsbooten mit in Kanada stationierten Schiffen haben jetzt die Möglichkeit eines neuenYanmar Motormodell mit einem SCR-System, das es ihm ermöglicht, die Emissionsanforderungen der IMO Marpol Tier III für Stickoxide (NOx) zu erfüllen. Es handelt sich um den 6EY17WS, einen Reihensechszylindermotor, der auf dem bestehenden 6EY17W-Motor basiert und eine Leistungsspanne von 501 bis 1.122 PS bietet. (Wenn es in den USA verkauft würde, müsste es die Tier-4-Anforderungen erfüllen, in Kanada jedoch nicht.) Das SCR-System, ein für Yanmar-Motoren entwickeltes Yanmar-Produkt, reduziert die NOx-Emissionen im Vergleich zu den Tier-I-Standards der IMO um etwa 80 %. sagte Nathan Stabler, ein leitender Schiffsingenieur beiYanmar Amerika.

Der neue Motor von Yanmar ist mit Yanmar-Getrieben mit Übersetzungsverhältnissen von 2,5:1 bis 5:1 erhältlich. Der erste Yanmar 6EY17WS geht in einen 73-Fuß-Crabber, der im nächsten Frühjahr in New Brunswick, Kanada, auf den Markt kommen soll. Ein zweites Schiff soll im August und ein drittes im Frühjahr 2024 folgen.

Michael Crowley ist ein langjähriger Korrespondent des WorkBoat Magazine in Maine, der sich auf Geschichten über den Bau neuer Schiffe und neue Ausrüstung wie Elektronik, Decksausrüstung und Dieselmotoren spezialisiert hat.