日前，中國船舶集團有限公司旗下溫特圖爾發(fā)動機有限公司（WinGD）和日本三井E&S DU公司宣布，雙方聯(lián)合研發(fā)的可變壓縮比（VCR）核心發(fā)動機技術(shù)實現(xiàn)商用化，并獲得全球首份VCR機械裝置的訂單，欲將其應(yīng)用于搭載X62DF發(fā)動機的液化天然氣（LNG）雙燃料動力大型運煤船上。未來，該技術(shù)將逐步在X-DF系列發(fā)動機中推廣應(yīng)用。
據(jù)悉，發(fā)動機壓縮比通常都是固定參數(shù)，直接影響到發(fā)動機的功率和燃油效率。由于不同燃料的最佳壓縮比各不相同，在雙燃料發(fā)動機運行過程中，為達到最佳燃油效率，通常不得不在兩種燃料之間權(quán)衡優(yōu)化。但采用VCR技術(shù)后，發(fā)動機就可根據(jù)每種燃料的特性進行壓縮比調(diào)整，從而提高燃油效率。如此一來，運營商就可根據(jù)燃料可用性和成本，在柴油、LNG或生物燃料等多種燃料之間自由選擇。該技術(shù)是WinGD對船用發(fā)動機技術(shù)的獨特創(chuàng)新，適應(yīng)了當前航運業(yè)面臨的多元化燃料選擇和環(huán)境法規(guī)的挑戰(zhàn)。
據(jù)WinGD介紹，在對1臺X62DF發(fā)動機開展的測試中發(fā)現(xiàn)，通過采用VCR技術(shù)，在燃油模式下，可減少6%的燃料消耗和二氧化碳排放；在燃氣模式下，發(fā)動機性能也有明顯改善，燃料消耗和二氧化碳排放減少了3%。在最初的設(shè)計中，該型發(fā)動機的壓縮比配置偏向燃氣模式，而犧牲了一部分燃油模式下的性能，采用VCR技術(shù)后，將不再需要作出妥協(xié)。
與此同時，VCR技術(shù)還可使發(fā)動機在不同環(huán)境條件和進氣成分下運行受益。例如在使用廢氣再循環(huán)時，該項技術(shù)將為航運業(yè)實現(xiàn)脫碳提供新的燃料和技術(shù)選擇，具有重要的意義和價值。
WinGD稱，VCR技術(shù)是通過改變活塞位置來調(diào)整燃燒室容積，從而改變壓縮比。該機械結(jié)構(gòu)不僅簡單且不會影響發(fā)動機的外形及安裝要求。此外，VCR技術(shù)還可在部分負載運行時進行調(diào)整，這意味著在主機進一步減排而低速運行的情況下，可實現(xiàn)更優(yōu)的燃料消耗及更低排放。
WinGD應(yīng)用工程總經(jīng)理Marcel Ott表示，目前，航運業(yè)對于能夠在不損失動力、效率或排放的情況下切換燃料越來越重視，VCR技術(shù)為船用雙燃料發(fā)動機帶來了真正意義上無妥協(xié)的性能，這一突破是WinGD與三井E&S DU公司多年合作的結(jié)果。
據(jù)悉，WinGD計劃將VCR技術(shù)首先作為X72DF、X62DF和短沖程X62DF-S發(fā)動機的可選項，為新造船引入該項技術(shù)，同時還將提供改裝套件。根據(jù)市場需求，未來還將考慮在更多發(fā)動機系列中對該技術(shù)進行推廣應(yīng)用。
據(jù)了解，此次應(yīng)用VCR技術(shù)的船舶是日本郵船于2022年11月向大島造船訂購的2艘LNG雙燃料動力大型運煤船。這也是日本郵船繼2019年在大島造船訂造全球首艘LNG雙燃料動力大型運煤船后，該公司在大島造船再次訂造同一船型的船舶。
該型船總長約235米，型寬約38米，載重量約95000噸。與現(xiàn)有使用傳統(tǒng)燃料的干散貨船相比，該型船將減少約100%的硫氧化物排放，減少約80%的氮氧化物和約30%的二氧化碳排放，同時，還將滿足國際海事組織（IMO）Tier III等相關(guān)規(guī)則要求。按照計劃，2艘船舶將在2025年完工交付。
