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Aug 28, 2023

Les fabricants de moteurs diesel utilisent la technologie pour réduire la pollution

PARTAGER Un signe avant-coureur des changements dans la technologie des moteurs de propulsion pour le bateau de travail

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Un signe avant-coureur de changements dans la technologie des moteurs de propulsion pour le marché des bateaux de travail a eu lieu en mai, il y a près d'un an. C'est alors qu'une paire deHOMMEDes diesels 12 cylindres D2862 LE428 de 1 019 ch qui avaient été modifiés pour fonctionner avec une combinaison bicarburant d'hydrogène et de diesel sont entrés dans l'Hydrocat 48 de 82' × 24' × 6', un navire de transfert d'équipage exploité parrobes, une société éolienne offshore danoise.

"C'est un genre de projet de référence très cool qui teste une nouvelle technologie pour économiser beaucoup d'émissions de carbone", a déclaré Jason Blume,Moteurs et composants MAN directeur des ventes à Pompano Beach, en Floride. Ce qui semble un peu contre-intuitif, c'est que le fonctionnement bicarburant utilise un moteur marin MAN V12 conventionnel qui n'a pas besoin d'être optimisé pour l'hydrogène. Il ne nécessite que le système d'injection d'hydrogène développé par la société d'ingénierie belgeCMB.TECH.

En mode bicarburant hydrogène-diesel, une quantité mesurée d'hydrogène est injectée dans l'air de suralimentation qui est ensuite enflammé avec du carburant diesel dans la chambre de combustion du cylindre. Cette combinaison, même lorsqu'elle fonctionne à pleine charge, libère moins de CO2 dans les gaz d'échappement que lorsqu'elle fonctionne au diesel pur. "Le point idéal" pour la consommation de carburant se situe entre 1 700 et 1 900 tr/min, a déclaré Josie Hollingsworth, responsable des ventes chez MAN pour les moteurs marins. À ce stade, le moteur brûle environ 80 % d'hydrogène et 20 % de diesel.

Si le réservoir d'hydrogène se vide ou si un problème se développe avec le système d'hydrogène, les moteurs reviennent à être alimentés uniquement avec du carburant diesel et utilisent des systèmes de post-traitement de réduction catalytique sélective (SCR) pour nettoyer les gaz d'échappement. Les deux moteurs à double carburant donnent à l'Hydrocat 48 une vitesse maximale de 37 mph, une vitesse de service de 34,5 mph et une traction de borne de 12,8 tonnes.

Blume a déclaré qu'il n'y avait pas beaucoup de courbe d'apprentissage pour le moteur bicarburant de MAN. L'opération est "transparente, quel que soit le carburant utilisé", a-t-il déclaré. "Il injectera automatiquement de l'hydrogène quand il le pourra et fonctionnera en mode bi-carburant, sans intervention de l'opérateur." S'il y a une courbe d'apprentissage et une qui demande une certaine expertise, ce serait pour les chantiers navals installant un système de stockage de carburant hydrogène dans un navire. C'est parce que l'hydrogène doit être sous forme liquide pour lui donner la densité requise. "Il doit être conservé assez froid, environ moins 250 degrés Celsius", a déclaré Hollingsworth.

Le système à hydrogène comporte quelques composants intégrés d'atténuation des risques. Par exemple, lorsque l'hydrogène quitte les réservoirs de stockage, il s'écoule à travers un système basse pression de tuyauterie à double paroi. Le système basse pression "est beaucoup moins susceptible d'avoir des fuites", a noté Blume, et la tuyauterie étant à double paroi, il est très peu probable que les deux parois soient pénétrées.

Actuellement, les moteurs à double carburant MAN ne sont pas vendus aux États-Unis. Les moteurs n'ont que l'approbation IMO Tier III. Cependant, Hollingsworth a déclaré que la certification pour le marché américain est en cours et qu'elle s'attend à obtenir la certification EPA Tier 4 en 2024. À long terme, sur la base des travaux de développement des moteurs à double carburant, il est possible que la prochaine étape pour MAN ou un autre motoriste sera un navire entièrement propulsé à l'hydrogène.

Le marché deMitsubishi La toute dernière offre de moteurs de, le Tier 3 S12R avec une puissance nominale de 1 100 ch à 1 800 tr/min, est très ciblé. Le S12R de Mitsubishi n'est pas conçu pour les nouvelles constructions. Il est conçu pour les opérateurs de bateaux de travail intéressés par la remotorisation pour faire passer les anciens navires des moteurs classés Tier 1 ou Tier 2 au niveau Tier 3 à combustion plus propre. Un marché important est celui des remorqueurs intérieurs à double vis de 2 000 chevaux, ainsi que des remorqueurs.

La Mitsubishi S12R d'origine a été introduite il y a environ 20 ans avec une vitesse de rotation de 1 600 tr/min. La nouvelle version, qui a été introduite en janvier et a une cote de niveau 3 de 1 800 tr/min, « permet aux opérateurs de remotoriser plus facilement les anciens navires qui fonctionnaient à 1 800 tr/min sans apporter de modifications aux engrenages ou aux hélices », a déclaré Trace Laborde, vice-président de ventes àProduits LabordeInc., un distributeur Mitsubishi, basé à Covington, en Louisiane.

Laborde a également noté que la plupart des bateaux de travail plus anciens ont des moteurs mécaniques, ce qui signifie que le débit de carburant est mesuré par une pompe à injection et que les moteurs Mitsubishi sont mécaniques. La plupart des navires que Laborde s'attend à ce que le Mitsubishi S12R remotorise sont déjà configurés pour un diesel à commande mécanique. "Les équipages le connaissent bien, et ils l'aiment parce que c'est moins compliqué et plus convivial" que les moteurs à commande électronique, a déclaré Laborde. En fait, les moteurs Mitsubishi Marine sont les seuls moteurs diesel mécaniques Tier 3 sur le marché des bateaux de travail, selon Mitsubishi.

Le Mitsubishi S12R pèse un peu plus lourd que certains de ses concurrents à 11 731 livres. pour 1 100 ch. Cela pourrait être un problème si l'intention était de remotoriser un bateau de travail à grande vitesse ou relativement rapide, mais pour des navires tels que des remorqueurs et des remorqueurs, le poids du moteur "n'affecte pas la consommation de carburant", a déclaré Laborde. "Ce sont des navires à coque à déplacement. Ils n'ont pas besoin d'aller vite, et c'est la bonne application pour un moteur Mitsubishi."

Les exploitants de bateaux de travail dont les navires sont basés au Canada ont maintenant l'option d'un nouveauYanmar modèle de moteur avec un système SCR qui lui permet de répondre aux exigences d'émissions IMO Marpol Tier III pour les oxydes d'azote ou NOx. Il s'agit du 6EY17WS, un moteur six cylindres en ligne basé sur le moteur 6EY17W existant, avec une plage de puissance de 501 à 1 122 chevaux. (S'il est vendu aux États-Unis, il devra répondre aux exigences Tier 4, mais pas au Canada.) Le système SCR, qui est un produit Yanmar conçu pour les moteurs Yanmar, réduit les émissions de NOx d'environ 80 % par rapport aux normes Tier I de l'OMI, a déclaré Nathan Stabler, ingénieur maritime principal àYanmar Amérique.

Le nouveau moteur de Yanmar est disponible avec des boîtes de vitesses Yanmar avec des rapports de 2,5:1 à 5:1. Le premier Yanmar 6EY17WS entre dans un crabber de 73 pieds qui doit être lancé au printemps prochain au Nouveau-Brunswick, au Canada. Cela sera suivi d'un deuxième navire en août et d'un troisième au printemps 2024.

Michael Crowley est un correspondant de longue date du Maine pour WorkBoat Magazine, spécialisé dans les articles liés à la construction de nouveaux navires et aux nouveaux engins, tels que l'électronique, l'équipement de pont et les moteurs diesel.