در این مقاله سعی شده تا معرفی جامعی از موتورهای دیزل با کاربرد دریایی انجام پذیرد. بر همین اساس، ضـرورت شناسـایی، تفکیـک و طبقـه بندی موتورهای مورد استفاده در این مجموعه بیش از پیش آشکار می‌شود. در این راستا برخی از محصـولات مهمترین شرکتهای فعـال در عرصه تأمین موتورهای دیزل با کاربرد دریایی، معرفی و در بخشهای مختلف مورد طبقه بندی قرار می‌گیرد.
شاخصه انواع موتورهای دریایی
طبقه بندی موتورهای دیزل با توجه به نوع زمینه بکارگیری و نیازهای مصرف‌کننده در این زمینه، از اهمیتی اساسی برخوردار است. این موضوع بویژه در مورد کاربرد دریایی موتورهای دیزل که طیف وسیعی از محدوده حضور این موتورها را شامل می‌شود، بیشتر نمایـان اسـت. بـدیهی اسـت در بخش دریا و صنایع مرتبط با آن، محدوده توان و کارکرد مورد نیاز صاحبان این بخش از گستره بسیار زیادی برخوردار است به نحوی‌که، به جرأت می‌توان گفت وسیع‌ترین گستره عملکردی در میان کاربردهای رایج برای موتورهای دیزل، در بخش صنایع دریایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. امروزه از قایقهای کوچک تفریحی تا کشتیهای ULCC به عنوان بازارهای هدف موتورهای دیزل‌دریایی شناخته می‌شوند. بر همین اسـاس، ضـرورت شناسایی، تفکیک و طبقه بندی موتورهای مورد استفاده در این مجموعه بیش از پیش آشکار می شود
در این مقاله تلاش شده تا برخی از محصولات مهمترین شرکتهای فعال در عرصه تأمین موتورهای دیزل با کاربرد دریایی، معرفی و در بخشهای مختلف مورد طبقـه‌بنـدی قـرار گیردبرای ارزیابی موتورها جهت بکارگیری در بخش دریایی، شاخصهای مختلفی قابل تعریف و مقایسه می‌باشند که در این مقاله به قسمتی از آنها اشاره خواهد شد.
معیارهای مختلفی از جمله، شاخصهای هندسی، شاخصهای تولیدی (مانند توان، سرعت دورانی، گشتاور و مصرف سـوخت)، شاخصهای عملکردی (سرعت متوسط پیستون، فشار مؤثر متوسط و بیشینه فشار احتراق موتور)، شاخصهای زیست‌محیطی و نهایتـاً شـاخصه‌های سیستمی (ویژگیهای طراحی) را می‌توان مورد ارزیابی قرار داد.
نزدیک به 85% از بخش حمل و نقل، مربوط به بخشهای ریلی، هوایی و دریایی است که در این میان یکی از مهمترین کاربردها در صنعت موتور دیزل، بکارگیری این موتور در بازار تخصصی دریایی است که حدود 73% بازار را بـه خـود اختصـاص داده است.
طبقه بندی موتور دیزل دریایی
موتورهای دیزل با کاربرد دریایی بخش وسیعی را شامل می‌شوند. موتورهای مورد استفاده در صنایع دریایی غالباً به عنوان موتور اصلی بـرای راه اندازی شناورها به کار می‌روند. این موتور بر اساس اندازه شناور و مقدار قدرتی که برای حرکت شناور نیاز است، انتخاب می‌شود. همچنین مـی‌توان از یک یا چندین موتور دیزل به صورت موازی، برای راه‌اندازی شناورهای دریایی استفاده نمود. در عین حال با توجه به نیاز روزافـزون بـازار همواره شاهد سیر صعودی برخی شاخصهای مرتبط با توان موتور در این عرصه بوده‌ایم.
روند طبقه‌بندی و ملاحظات مربوط به آن طبقه‌بندی موتورهای دیزل از جنبه‌های مختلف قابل بررسی و تحلیل می‌باشد. از نقطه‌نظر تجاری، کشتی‌ها، معمولاً بر اساس نوع بارشان و اغلب، نحوه بارگیری و یا تخلیه بار به رده‌های مختلفی تقسیم‌بندی می‌شوند. اما آنچه که در این میان مطرح است، ارزیابی موتورهای دریایی بر اساس شاخصهای عملکردی مانند توان خروجی و فشار متوسط مؤثر می‌باشد. به عنوان یک قاعده کلی در میان شرکتهای تولید کننده موتور، طبقه‌بندی موتورهای تولیدی و مقایسه جایگاه آنها با سایر شرکتهای فعـال بـه عنـوان یک ضرورت شناخته می‌شود. علاوه بر آن به منظور دستیابی به راه حلی بهینه برای طراحی، انتخاب و تطبیق پروانه با موتور دیزل دریایی‌لازم است تا اطلاعات کلی در اختیار داشت تا به این صورت، شاخصه‌های اصلی کشتی و موتور دیزل که بر ساختار رانش کشتی اثرگذار هستند، تعیین شود.
شاخص مهمی که برای موتورهای دیزل با کاربرد دریایی مورد توجه قرار می‌گیرد، نحوه بهره برداری این موتورهـا اسـت کـه معمـولاً در یـک دور معین، بر حسب bhp و یا کیلو وات بر هر سیلندر، بیان می‌شود. علیرغم اینکـه سـازندگان موتـور همـواره از بهـره بـرداری پیوسـته CSR و بیشترین قدرت کاری MSR و همچنین بارگذاری بیشتر از حد مجاز، صحبت می‌کنند.
تقسیم بندی که صاحبان کشتی بـه دنبـال آن هسـتند، بیشترین قدرت خروجی تضمین شده توسط سازنده می‌باشد که طی آن موتور می‌تواند در طول یک روز کاری بطور پیوسته به فعالیت خود ادامه دهد.
نکته حائز اهمیت این است که موتور با توجه به عملکرد مورد انتظار از آن بر روی کشتی نصب شود تا بتواند همـواره در محـدوده قـدرت واقعی خود عمل کند. در غیر این صورت، کشتی به ناچار در اکثر زمان فعالیت خود بایستی در محدوده‌های حداکثری خود عمـل کنـد.
معمـولاً کشتی برای رسیدن به سرعت‌های از پیش تعیین شده و همچنین بارگذاری پیوستهای که مد نظر سازنده اسـت، در دریـا و در شـرایط واقعـی مورد آزمایش قرار می‌گیرد.
بعد از آن صاحبان کشتی با توجه به انجام آزمایشات دریا و اطلاعات داده شده توسط سازندگان، حد بـالای سـطح قدرت موتورهای در حال کار را، بین 85 تا 100 درصد سرعت خروجی تعیین می‌کنند.
توان خروجی موتوردریایی
توان خروجی موتور دیزل دریایی نیز غالباً بارزترین شاخص، هم از نظـر طراح و هم از نظر مشتری، است. به هر حال موتور با هر ویژگی مثبت باید توان مورد نیاز کاربرد را تأمین نماید.
تقسیم‌بندی موتورهای دیزلی دریایی
تقسیم‌بندی سنگین و نیمه سنگین
مشخصه اصلی این گروه از موتورها تأمین توان زیاد در دور پایین است. بر همین اساس این موتورها برای شناورهایی کـه در شـرایط کـارکرد سنگین قرار داشته و نیاز به توان زیادی دارند، مناسب می‌باشند. در این دسته از موتورها به‌منظور دستیابی به نیروی محرکه موردنیاز، گشتاور بیشتری در دورهای پایین طلب می‌شود.
ازنظر شرایط بهره‌برداری (بارگذاری)، این موتورها قادرنـد در شـرایط بارگـذاری پیوسـته و زیـاد ماننـد شناورهایی که مسیرهای طولانی را طی می‌کنند و لنج های بزرگ ماهیگیری، شرایط بارگذاری کم و پیوسته مانند شناورهای جنگی و همچنین شرایط بارگذاری با توان زیاد و ناپیوسته، فعالیت کنند. درواقع ازنظر نیروی محرکه موردنیاز دریکی از زیرمجموعه‌های گروه A (بار زیاد) و گروه B (بارکم) قرار می‌گیرند.
تقسیم‌بندی نیمه سنگین – سبک
حضور اصلی این دسته از موتورها برای شناورهایی که نیازمند سرعت و شتاب زیاد هستند است. به همین دلیل در سرعت‌های بـالاتر و به‌منظور فراهم آوردن شرایط مانور مناسب، نیازمند گشتاور زیاد هستند. به‌بیان‌دیگر این دسته از موتورها قادرند توان محرکه و شتاب لازم را برای شناور تأمین کنند. ازنظر شـرایط بهره‌برداری نیـز ایـن دسـته از موتورها در هر دو گروه عملکرد ناپیوسته با توان زیاد و عملکرد ناپیوسته با توان کم قرار می‌گیرند (بر اساس پیشنهاد تولیدکننده و نیاز مشتری).
تقسیم‌بندی سبک و خیلی سبک
در این طبقه‌بندی نیز اگرچه موتورهایی قرار می‌گیرند که برای شناورهای با سرعت و شتاب زیاد انتخاب می‌شوند، اما توان محرکه در این گـروه زیاد نیست. به‌عبارت‌دیگر این دسته از موتورها برای شناورهای کوچک پرسرعت مفید است. ازنظر شرایط بهره‌برداری نیز در مجموعه شرایط بارگذاری توان کم ناپیوسته قرار می‌گیرند.
تقسیم‌بندی خیلی سبک Power‐ Duty Light
این دسته از موتورها عموماً در شناورهای پرسرعت بکار گرفته می‌شوند. برای تأمین توانایی مانور مناسـب در محـدوده سـرعت شـناور، نیـاز بـه گشتاور متوسط است. این موتورها اکثراً جزو موتورهای دیزل پر دور (با سرعتی بیشتر از 3000 دور بر دقیقه) هستند و جزء گروه موتورهـای با توان کم و عملکرد ناپیوسته بهره‌برداری می‌شوند.
تقسیم‌بندی خیلی سبک Sail‐ Duty Light
این دسته از موتورها نیز برای شناورهای پرسرعت و بسیار سبک مورداستفاده قرار می‌گیرند. در این دسـته، به‌طور نسـبی گشـتاور بیشـتری در سرعت‌پایین نیاز است تا شتابگری مناسب انجام شود. به دلیل نیروی محرکه بسیار سبک آن گشتاور در حالت حداکثر سرعت، نسبت به سایر رده‌های قبلی کمتر است. این دسته از موتورها عمدتاً در مجموعه موتورهای کم‌توان با عملکرد ناپیوسته قرار می‌گیرند.
در این مقاله سعی بر آن بوده تا صرفاً رئوس مدنظر درزمینهٔ نحوه قرار دهی و تطبیق موتورهای دیزل دریایی با شرایط طبقه‌بندی این موتورها معرفی و توضیحاتی درباره این موضوع بیان شود. بدیهی است هر شرکت با توجه به سیاست‌های فنی و تولیدی خود، طبقه‌بندی مخـتص بـه خـود را درزمینهٔ تعریف موتورهای دیزل سنگین داراست
اورانوس صنعت نمایندگی موتور دیزل دریایی ام تی یو در ایران
