ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНЫХ СОВРЕМЕННЫХ ДИЗЕЛЬНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

Аннотация

В настоящее время развитие мирового двигателестроения невозможно без учета современных требований экологической безопасности, предъявляемых к судовым энергетическим установкам. В статье рассматриваются основные тенденции разработок и конструирования двигателей внутреннего сгорания в обеспечение требований экологических стандартов. Проблемы обеспечения экологической безопасности становятся приоритетными для ведущих производителей, и данное направление начинает занимать главенствующее положение в основных направлениях развития современного двигателестроения. В числе главных направлений авторами выделяются и анализируются: совершенствование протекания внутрицилиндровых процессов; развитие конструкций периферийных систем и технологий, влияющих на токсичность отработавших газов; использование альтернативных видов топлив с позиций сокращения вредного воздействия двигателя на окружающую среду. Подчеркивается, что условия организации рабочего процесса определяют интенсивность образования вредных веществ, контролируемых требованиями экологической безопасности. Рассмотрено влияние устройств очистки и перепуска отработавших газов на рост показателей экологической безопасности современного дизельного двигателя. Анализируются особенности применения природного газа и метанола в двухтопливных и газовых двигателях. На примерах конструкций ведущих производителей двигателей продемонстрированы возможности достижения высоких экологических параметров благодаря реализации и развитию выделенных направлений. Основные выводы по статье базируются на материалах 28 Конгресса Международного совета по двигателям внутреннего сгорания (CIMAC Congress), состоявшегося в Хельсинки в июне 2016 г.

Ключевые слова

двигатель внутреннего сгорания, экологическая безопасность, впрыск топлива, цикл Миллера, отработавшие газы, рециркуляция отработавших газов, селективное каталитическое восстановление, скруббер, альтернативные виды топлива, форсунка, Miller cycle

Читать полный текст статьи:  PDF

Список литературы

Латухов С. В. Проблемы экологической безопасности судоходства: монография / С. В. Латухов, В. А. Никитин, В. Н. Окунев [и др.]. - СПб., 2015. - 160 с.
Иванченко А. А. Энергетическая эффективность судов и регламентация выбросов парниковых газов / А. А. Иванченко, А. П. Петров, Г. Е. Живлюк // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2015. - № 3 (31). - C. 103-112. DOI: 10.21821/2309-5180-2015-7-3-103-112.
Мельник Г. В. Вопросы экологии на конгрессе CIMAC-2007 / Г. В. Мельник // Двигателестроение. - 2007. - № 4. - С. 45-50.
Kyrtatos N. The 10-Year ‘HERCULES’ R&D Program on Marine Engines / N. Kyrtatos // Marine Engineering. - 2012. - Vol. 47. - No. 3. - Pp. 305-310. DOI: 10.5988/jime.47.305.
Kyrtatos N. P. From Hercules ABC to Hercules-2: Cutting Edge R&D in Ship Engines / N. P. Kyrtatos // Transportation Research Procedia. - 2016. - Vol. 14. - Pp. 1581-1590. DOI: 10.1016/j.trpro.2016.05.123.
Живлюк Г. Е. Состояние и перспективы совершенствования систем топливоподачи Common Rail / Г. Е. Живлюк, А. П. Петров // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2016. - № 1 (35). - C. 108-123. DOI: 10.21821/2309-5180-2016-8-1-108-123.
Kendlbacher С. The challenge of EU Stage 5 emissions - Are current injection systems sufficient for future large engine emission limits / C. Kendlbacher, M. Fenner, C. Barba, M. Bernhaupt, H. Giessauf, P. Haider // Ship & Offshore | Schiff&Hafen. - June 2016. - Special. - Pp. 74.
Senghaas C. Simplified High Performance Injection Systems for Dual-fuel Engines / C. Senghaas, M. Willmann, H. J. Koch // MTZ industrial. - 2016. - Vol. 6. - Is. 3. - Pp. 32-39. DOI: 10.1007/s40353-016-0024-4.
Zimmermann K. New Common Rail Injector and Engine Application Performances / K. Zimmermann, P. Ghorbani, R. Haefeli, M. Ganser // Ship & Offshore | Schiff&Hafen. - June 2016. - Special. - Pp. 90.
Wloka J. The new modular MAN Common-Rail System for future HFO-applications / J. Wloka, T. Klaua, W. Wagner, A. Weber, S. Kern, C. Friedrich, L. Eric, A. Hauschild, L. Maier // Ship & Offshore | Schiff&Hafen. - June 2016. - Special. - Pp. 13.
Петров А. П. Развитие электронных систем управления судовыми двигателями внутреннего сгорания / А. П. Петров, Г. Е. Живлюк // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2015. - № 5 (33). - С. 152-169. DOI: 10.21821/2309-5180-2015-7-5-152-169.
Jay D. Development of CR technology in the last decade - 4 Stroke Wartsila engines / D. Jay, A. Järvi, Delneri, F. Cavressi, S. Saario // Ship & Offshore | Schiff&Hafen. - June 2016. - Special. - Pp. 12.
Müther M. UDMZ’s New DM-185 diesel engine family / M. Müther // Ship & Offshore | Schiff&Hafen. - June 2016. - Special. - Pp. 4.
Развитие модельного ряда двигателей ПАО «Звезда» и ООО УДМЗ (материалы конгресса CIMAC 2016) // Двигателестроение. - 2016. - № 3. - С. 32-55.
Harscher S. The new MTU series 4000 with advanced technological concepts for EU Stage IIIB, EPA Tier 4 and IMO 3 emission legislations / S. Harscher // Ship & Offshore | Schiff&Hafen. - June 2016. - Special. - Pp. 4.
Jacoby P. Turbocharging system optimization for Kolomna D500 newly designed engine platform / P. Jacoby, M. Laaksonen, V. Ryzhov, V. Kneltz // Ship & Offshore | Schiff&Hafen. - June 2016. - Special. - Pp. 66.
Vervaeke L. Update on the extended engine portfolio of Anglo Belgian Corporation / L. Vervaeke // Ship & Offshore | Schiff&Hafen. - June 2016. - Special. - Pp. 10.
Fukui Y. Development of Low Fuel Consumption Technology for Medium Speed Diesel Engines / Y. Fukui, S. Hamaoka, Y. Takahata, P. Tremuli // Ship & Offshore | Schiff&Hafen. - June 2016. - Special. - Pp. 17.
Park T. HiMSEN Engine’s solution for engine starting and low-load operation / T. Park, K. Kim, S. Cho, S. Kim // Ship & Offshore | Schiff&Hafen. - June 2016. - Special. - Pp. 53.
Ueda T. Development of Low Pressure Exhaust Gas Recirculation System for Exhaust Gas Emission Control of Mitsubishi UE Diesel Engine/ T. Ueda // Marine Engineering. - 2015. - Vol. 50. - No. 6. - Pp. 726- 730. DOI: 10.5988/jime.50.726.
Kling W. The new ZVEZDA’s multi-purpose high speed diesel engine family “PULSAR - M150” / W. Kling, S. Khilchenko, A. Arkhipov, A. Toth, C. Fuchs, M. Ronchetti, A. Ludu // Ship & Offshore | Schiff&Hafen. - June 2016. - Special. - Pp. 4.
Vejlgaard-Laursen M. Controlling Tier III technologies / M. Vejlgaard-Laursen, H. R. Olesen // Ship & Offshore | Schiff&Hafen. - June 2016. - Special. - Pp. 51.
Döring A. The MAN SCR system - more than just fulfilling IMO Tier III / A. Döring, M. Bugsch, J. Hetzer, I. Bader, D. Struckmeier, M. Baydak, R. Losher, G. Stiesch // Ship & Offshore | Schiff&Hafen. - June 2016. - Special. - Pp. 69.
Korpi H. Development of exhaust gas aftertreatment systems applied to modern high efficiency four-stroke medium-speed engines / H. Korpi, G. Hellén, L. O. Liavåg, A. D. Miceli // Ship & Offshore | Schiff&Hafen. - June 2016. - Special. - Pp. 68.
Issei O. New marine gas engine development in YANMAR / O. Issei, K. Nishida, K. Hirose // Ship & Offshore | Schiff&Hafen. - June 2016. - Special. - Pp. 36.
Kawase K. Development of the new DAIHATSU 2MW class dual-fuel engine for marine use / K. Kawase, T. Yamada, A. Okada // Ship & Offshore | Schiff&Hafen. - June 2016. - Special. - Pp. 36.
Sakai Y. This Operational experience and new development for high performance of Ka-wasaki Green Gas Engine / Y. Sakai, T. Sugimoto, T. Horie, H. Iwasaki, M. Enomoto, K. Fujihara // Ship & Offshore | Schiff&Hafen. - June 2016. - Special. - Pp. 64.
Nonaka Y. Development of Kawasaki Green Gas Engine for marine, L30KG series / Y. Nonaka, S. Fujihara, T. Hirayama // Ship & Offshore | Schiff&Hafen. - June 2016. - Special. - Pp. 71.
Kindt S. MAN B&W two-stroke engines latest design development within engine types, Tier III and multiple gas fuels / S. Kindt // Ship & Offshore | Schiff&Hafen. - June 2016. - Special. - Pp. 26.
Stojcevski Т. Operation experience of world’s first methanol engine in a ferry installation / T. Stojcevski, D. Jay // Ship & Offshore | Schiff&Hafen. - June 2016. - Special. - Pp. 10.
Tanaka H. Impacts of Minor Components on Knock Tendency of Methane-based Fuels / H. Tanaka, K. Kobayashi, T. Sako, K. Kuwahara, H. Kawanabe, T. Ishiyama // Ship & Offshore | Schiff&Hafen. - June 2016. - Special. - Pp. 84.

Об авторах

Живлюк Григорий Евгеньевич - кандидат технических наук, доцент

spb-engine-prof@mail.ru. kaf_dvs@gumrf.ru

ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова»

Петров Александр Павлович - кандидат технических наук, доцент

app.polab@inbox.ru. kaf_dvs@gumrf.ru

ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова»