1, Mani me-C-GI kahekütuse madala kiirusega mootori põhikontseptsioon. Praegu kasutavad inimese kahekordsed kütusemootorid teise kütusena peamiselt järgmisi kütusi: GI-metaanigaasi sissepritse, Gie-etaangaaside sissepritse, LGIM-metanooli vedelaga gaasi süstimine, LGIP-linesiga naftagaasi süstimine (koosneb peamiselt propaanist ja väikesest kogusest butaanist). Teine selles artiklis tutvustatud kütus on gaasikütus, mis koosneb peamiselt metaanist.
1. Veeldatud maagaasi veeldatud veeldatud maagaasi peamised omadused on praegu kahekordsete kütusemootorite eelistatud kütus. Selle põhikomponent on metaan, mis moodustab umbes 80-85% mahu järgi. Lisaks sisaldab see ka süsivesinike ühendeid nagu etaan, propaan, n-butaan, isobutaan, samuti lämmastik, süsinikdioksiid, vesi, vesiniksulfiid ja muud ained. 0. 51MPa rõhul on selle küllastustemperatuur umbes -137 kraad ja vedeliku tihedus on umbes 450 kg/m3 (metaani, etaani ja propaani erinevad mahu suhted mõjutavad tihedust). Õhus (101,3 kPa) on metaani eneseloomise temperatuur umbes 538 kraadi, samas kui diislikütuse süütepunkt selles olekus on umbes 220 kraadi.
2. Man ME-C-GI tööpõhimõte: MAN-C-GI kahetaktiline mootor võtab kasutusele diiseltsükli (nagu on näidatud joonisel 1), mis süstib süütekütuse (umbes 5%) silindrisse teatud nurga all oleva surnukeskuse lähedal surnukeskuse lähedal, süütab segatud gaasi silinde sisselülituses ja tolleaegses {tolleks {tomplaga Gasere. Gasere. Sel ajal piisab silindris varem põletatud kõrgtemperatuuriga gaasist, et süüdata silindrisse süstitud kõrgsurvegaasi gaas.
Joonis 1: diiseltsükli tööpõhimõte: Man ME-C-GI kahekütusega kahetaktiline mootori kütuse sissepritse
Juhtimissüsteemil on lisaks tavapäraste ME-C mudelite põhifunktsioonidele ka spetsiaalne süsteem gaasikütuse sissepritse juhtimiseks. Mootori käivitamine, laadimine, väike koormus- ja parkimisseisundid kasutavad ainult kütust. Teine kütus nõuab enne selle kasutamist teatud koormusel täielikult ettevalmistatud kütusegaasi toitesüsteemi ja stabiilset mootori tööt. Kui gaasisüsteemi talitlushäired (ECS) saab gaasisüsteemi töötamisest kohe peatada ja käivitada ainult kütusesüsteemi.
2, teine kütuse lisasüsteem
Vastavalt veeldatud maagaasi põhiomadustele on see tüüpiline madala temperatuuriga vedelik, mille küllastustemperatuur (keemistemperatuur) on umbes -162. 5 kraadi standardsel atmosfäärirõhul. ME-GI mootorid vajavad kõrgsurvegaasi 200-300 riba juures ja 40-50 kraadi. Kütuse muutmine madala temperatuuriga vedelikust kõrgsurvegaasiks nõuab mitut muundamise etappi ning peamised kaalutlused on ohutus ja töökindlus. Teise kütuse transportimiseks mootorisse ja liigse gaasi taastamiseks, samuti kogu süsteemi ohutuse kaitseks on vaja mõistlikku lahendust. Gaasi abistatud süsteem, mis teisendab veeldatud maagaasi mahutitest vedelkütuse kõrgsurvegaasiks ja edastab selle ohutult ja usaldusväärselt mootori gaasi sissepritsesüsteemi. Süsteem hõlmab järgmisi süsteeme ja ühikuid: gaasivarustussüsteem, gaasivarustuse torustikusüsteem, gaasiklapi rühm, inertgaasisüsteem, summuti, välise toru ventilatsioonisüsteem, lämmastikusüsteem gaasilekke tuvastamiseks, tagasüsteemi, tihendusõli süsteem ja mootori juhtimissüsteem (ECS). Joonis 2 on gaasi abistatava süsteemi skemaatiline diagramm.
Joonis 2: Gaasi abistatava süsteemi skemaatiline diagramm
1. Kütusegaasi tarnimissüsteem kui spetsialiseerunud laev selliste veeldatud toodete (näiteks veeldatud maagaasi kandjad) transportimiseks, erineb gaasi lisasüsteemide kavandamisel võrreldes puistevesi, konteinerite ja veeldatud maagaasi kütusesoodetega, mis kasutavad kahekordset kütusemootorit. Inimene on laevaomanike nõuetele vastamiseks koostanud mitu valikulist gaasivarustussüsteemi lahendust. Neid on peamiselt kolme tüüpi ja suurim erinevus nende vahel on see, kas valida vedelas või gaasiseisundis veeldatud maagaasi suurendamise meetod. Vedelas olekus on peamiseks seadmeks krüogeense kõrgsurvepumba ja HP aurusti; Gaasilises olekus suureneb rõhk kõrgsurvekompressori ja vahejahuti abil. Joonis 3 näitab kolme skeemi lihtsustatud protsessi.
Joonis 3: Gaasivarustussüsteemi lahendus
Võttes näitena veeldatud maagaasi toodavad kaubalaevasid, on joonisel 4 näidatud üks tüüpilisi gaasivarustussüsteemi kujundusskeeme. Looduslikult aurustunud gaasi rõhutab väikese suurusega kõrgsurvekompressori ja segatakse vedelaga survestatud kõrgsurvepumbaga aurustusse. Genereeritud kõrgsurvegaasi tarnitakse madala kiirusega mootorile läbi kütusegaasiklapi rongi. Nelja käiguga DF (kahekütuse) elektritootmismootorite ja katlade korral kasutatav madalrõhk (umbes 6 baari) gaas teisendatakse aurustide ja küttekehade kaudu.
Joonis 4: Tüüpiline gaasivarustusskeem
Gaasivarustussüsteemi juhtimissüsteem on spetsiaalne süsteem, mis ei kuulu mootori juhtimissüsteemi (ECS), kuid kahe süsteemi vahel on seos. Kui gaasivarustussüsteemi rõhuseade pärineb ECS -ist, on normaalne rõhk 200-300 riba, mis sõltub mootori töö koormusest.
2. Kütusegaasi torud jagunevad topelt seinatorudeks ja ühe seinatoruks. Ühest seinatorusid kasutatakse ainult torusüsteemide jaoks, mis asuvad vabaõhupiirkondades, samas kui suletud piirkondades olevad gaasitorud on kõik topelt seinatorud. Kahekordse seinaga toru sisetoru on valmistatud roostevabast terasest ja ventilatsiooni jaoks tuleb sise- ja välisseina torude vahele jätta teatud ruum. Peamootori silindrite vahelised gaasitorud võtavad kasutusele ahela struktuuri (nagu on näidatud joonisel 5), mis võib vähendada torujuhtmete kahjustuste ja lekke riski, mille põhjustab kõrgsageduslik vibratsioon põhimootori töö ajal, parandades tõhusalt ohutust. Torustikusüsteemi rõhukatse rõhk on 150% normaalsest töörõhust.
Joonis 5: Gaasivarustamiseks kasutatud topelt seinaga torud
3. Kütusegaasiklapi rongi peamised funktsioonid hõlmavad järgmist: gaasi sissepritsesüsteemi varustamine mootori töö ajal gaasi kasutamisel; Kui gaasi pole vaja, lõigake gaasivarustus ja sisestage toru- ja klapigrupi sees olev gaas summutisse; Tarnige sisemise toru puhumiseks inertset gaasi jne. Klapigrupi ventiile juhitakse EC -de abil ja töötavad suruõhu kaudu. Gaasiklapi rühmad kombineeritakse tavaliselt inertseteks gaasisüsteemideks, kuid neid saab kujundada ka eraldi seadmena.
4. inertgaasisüsteemi kasutatakse peamiselt inertse gaasi puhumiseks (praegu soovitatakse lämmastikku inertset gaasina) vajadusel gaasitorusse, mis võib kogu gaasi torustikus kogu jääkgaasi ära ajada. Normaalne komplekti rõhk on 10 ± 2 bar.
5. Kõrgsurvega gaasirõhu vähendamise protsess 200-300 ribalt summuti abil annab kõrge detsibelli müra. Vaigisti funktsioon on müra vähendamine ja 130-170 db (a) kontrollimine.
6. Välise toru ventilatsioonisüsteemi gaasitorustik on kahe seinaga toru tüüp, mille sisemine toru voolab gaas. Kui sisemine toru lekib, pääseb see ohutuse seisukohast välimise ja sisemiste torude vahelisse ruumi. Gaasilekke ja häirete viivitamiseks ning täiendavate ohutusmeetmete võtmiseks on süsteem kavandanud välise toruventilatsioonisüsteemi (vt joonis 6). Ventilatsioonisüsteem tagab pideva ventilatsiooni kõigi gaasi topelt seinatorude vahel, üle 30 õhuvahetuse tunnis. Õhu väljalaskeava on varustatud koondatud HC kontsentratsioonianduritega (hüdrosüsinikuandurid), et jälgida gaasi lekkeid reaalajas. MOP -i ventilatsioonisüsteemi liides võib jälgida süsteemi tuvastamist HC kontsentratsiooni kohta ja talitlushäirete korral häirima see õigeaegselt.
Joonis 6: Väline ventilatsioonisüsteem
7. Lämmastikuvarustus lekke tõrkeotsinguks: kui gaasisüsteem lekib, suudab gaasi ohutussüsteem tuvastada lekke HC -sondi kaudu, kuid ei suuda konkreetset asukohta kindlaks teha. Avastamiseks on vaja lämmastikgaasi 10-300/400 baari juures. Metaangaasisüsteem kasutab 10-300 riba, samas kui etaangaasisüsteem kasutab 10-400 riba.
3, koosneb kütusegaasi sissepritsesüsteem kütusegaasi torudest, kütusegaasi adapteritest, kütusegaasi juhtimisplokkidest ja kütusegaasi sissepritseventiilidest.
1. Kütusegaasi torud on mootoriga ühendatud kõrgsurvegaasi sisse- ja väljalaskeavade torustikud. Kujundamisel tuleb kaaluda selliseid tegureid nagu tugevus, mootori vibratsioon, temperatuuri erinevusest põhjustatud sisepinge ja leke. Eelistatud on kõverdatud ahela topelt seinatorud ja iga silindri vahelised gaasitorud on ühendatud gaasijaoturi kaudu. Topelt seinaga toruruum on ümmargune kanal, millel on teatud ruumiline maht. Välistoru ventilatsioonisüsteem sisaldab kõiki gaasitorustikke sissepritsesüsteemis. Mootori töö ajal lülitub süsteem automaatselt kütuserežiimile ja peatab gaasi leket komplekti kontsentratsiooni. Inertgaas toob puhumiseks topelt seinaga toruruumi. Joonis 7 on silindripeade vahelise ahela gaasitoru ühenduse skemaatiline diagramm.
Joonis 7: Ahela gaasitoru ühenduse skemaatiline skeem silindripeade vahel
2. gaasiadapteri plokk: adapteriplokk on ühendatud gaasi juhtplokiga ääriku kaudu ja selle funktsioon on ühendada süsteem või sööde, mis peab sisenema ja väljuma gaasi juhtplokist. Interjöör on spetsiaalselt kujundatud keeruline kanal. Joonis 8 on skemaatiline diagramm, mis eraldaks muundumisploki gaasi juhtimisplokist. Need süsteemid või söötmed hõlmavad: gaasi sisse- ja väljalaskeava torusid, topeltseinte vahelisi ventilatsioonisüsteeme, servohüdraulilise õli kõrgsurve ja madala rõhuga õlikanaleid, servohüdraulilise õli väljalaskmise jäätmete mahutitele, tihendusõli (eraldavad servoõli ja kõrgsurvegaasid), HCU-ühikutesse jms.
Joonis 8: Gaasi juhtimisplokiga ühendatud gaasi muundamise plokk
3. Kütusegaasi juhtimisplokk: kütusegaasi juhtimisplokk on kombinatsioon, mis sisaldab kõiki komponente, mis kontrollivad gaasi sissepritse, välja arvatud gaasi sissepritseventiil, ja mida kontrollib ECS süsteem kõigi klapigruppide jaoks. Seal on peamiselt kütusegaasi akumulaator, aknaklapp ja selle juhtventiil ELWI (elektrooniline aknaklapp), ELGI (elektrooniline gaasi sissepritseventiil) hüdraulilise naftaga juhitava gaasi sissepritseventiili juhtimiseks, puhastusventiili, puhumisklapi, gaasi lekke avanemise augu, nagu on näidatud joonisel 9, gaasi sisendplokk, nagu on näidatud GAS-i sisendplokk. Kontrollige ventiili ja siseneb siis gaasi hoiukambrisse (stabiilse gaasirõhu säilitamiseks) ooterežiimi jaoks.
Joonis 9: Gaasi juhtimisplokk
Gaasi süstimine viiakse ühiselt läbi aknaklapi ja kütusegaasi sissepritseventiili abil teatud järjekorras. Aknaklapp on tavaliselt suletud ja avaneb ainult määratud vända nurgal, võimaldades gaasil läbida gaasi juhtimisplokk ja silindripea akumulaatori kambrist gaasi sissepritseventiilile. Nii aknaklapi kui ka sissepritseventiili avatakse kõrgsurve tavalise raudtee-servoõli abil ning servoõli toimet kontrollib vastavalt kahe positsiooniga kolmesuunaline klapp ELWI ja ELGI (sarnaselt ME-C-fiva klapiga). Joonis 10 näitab gaasi sissepritsesüsteemi koostise ja süstimise kontrolli põhimõtet. Nende ventiilide toiminguid kontrollib juhtmoodul GCSU/GCCU (MPC+tarkvara).
Joonis 10: Gaasi sissepritsesüsteemi koostis ja gaasi sissepritse kontrolli skemaatiline diagramm
Aknaklapi kontrollitakse, et avada ja sulgeda kaks erineva läbimõõtuga kolbi, mis toimivad hüdraulilise õli toimel. Aknaventiilide seadistamist peetakse ohutuse vaatenurgast, et vältida gaasi süstimist väljaspool lubatud ajastatud nurgaakna perioodi, st lõpetamata põlemist. Aknaklapi maksimaalse lubatud avanurga tõttu tähendab see, et maksimaalne gaasi sissepritsekogus on piiratud. ELGI -klapi saab avada ainult siis, kui ELWI klapp on avatud, ja gaasi sissepritse täpset ajastust kontrollib Elg -klapp. Servo -hüdraulilise õli gaasireostuse vältimiseks kasutatakse kanalite blokeerimiseks aknaklapi ja gaasi sissepritseventiili sees tihendusõli, kus gaasi ja hüdrauliline õli võivad lekkida. Set rõhk on 25-50 riba kõrgem kui gaasirõhk. Tihendusõli süsteem koosneb sõltumatutest pumpadest, rõhku reguleerivaid klapigruppe, kõrgsurveõli torusid, rõhu kogunevaid ühikuid jne. Tihendusõli ei jõua mitte ainult määratud asendisse tihendusfunktsiooni lõpuleviimiseks, vaid sellel on ka määrdevfekt. Tihendiõli tihendi asukoht aknaklapis on näidatud joonisel 11 kui "tihendusõli".
Joonis 11: aknaklapi avaseisukonstruktsiooni anatoomiline diagramm
Puhastusventiili funktsioon on akumulaatori kambris gaasi tühjendamine tagasivoolutorusse; Puhumisklapi funktsioon on gaasi tühjendamine aknaklapi ja sissepritseventiili vahelise tagasivõtmisse.
4. Kütusegaasi sissepritseklapp on ühendatud viie toruga, nimelt kõrgsurvega õlitoru, tihendusõli toru, madala rõhuga õlivarustustoru, hüdraulilise õli väljalasketoru ja gaasi tuvastamise toruga. Gaas voolab silindripea sisemisest läbisõidust rõngakujulise kambrisse (kere avamine), mis on suletud kahe tihendusrõngaga klapi korpuse all ooterežiimi jaoks (nagu on näidatud joonisel 12).
Joonis 12: Gaasi sissepritseventiili skemaatiline diagramm
Kõrgsurveõli funktsioon on vedrurõhu ületamine, gaasiklapi sõiduallika avamine ja servoõli pakkumine ElgI poolt. Madala rõhu hüdrauliline õli kõrvaldab õhk hüdrosüsteemist. Tihendusõli blokeerib gaasi sisenemise võimaluse servoõlisse. Hüdraulilise õli vabanemise toru funktsioon on servoõli ja madala rõhuga hüdraulilise õli vabastamine, mis ajab klapi avama HCU seadme tagastamise õlipaagi, kui gaasiklapp on suletud. Samuti on gaasi lekke tuvastusport, mis on ühendatud ventilatsioonisüsteemiga.