27.11.2021
Малые суда и судовые дизеля
29.09.2010 14:40    Печать
Вопрос выбора между судовым бензиновым и дизельным двигателем не является актуальным для судов определенного размера и веса. Я провожу черту произвольно примерно по границе в 7 тонн и 10 метров.

Я говорю произвольно, т.к. имеют место и прочие факторы типа характеристик корпуса, сопротивления его надводной части, но в общем случае можно руководствоваться этими цифрами. Выгоды от применения судового дизеля растут в прямой пропорции к приводимому в движение весу. Если коротко, то роль здесь играет слово "момент". Мощность может характеризоваться как лошадиными силами, так и моментом. Момент является мерой кинетической энергии, накопленной во вращении двигателя. Чем выше момент, тем большее усилие требуется, чтобы замедлить его вращение или иными словами, для утяжеления его работы и такой двигатель выдержит повышенные нагрузки с меньшими напряжениями.

Судовые дизели обладают повышенным моментом по ряду причин. Одна из них - бОльшая масса: массивные детали обладают повышенной кинетической энергией. Но также у них степень сжатия в три раза превышает бензиновые, что тоже ведет к росту момента. Бензиновые двигатели выдают основную часть своей мощности на самом верхнем конце кривой оборотов, дизельные двигатели выдают ее при более низких оборотах из-за более высокого момента, который можно считать резервом по мощности на валу. Таким образом, самое большое достоинство судового дизеля заключается в его способности выдерживать повышенные нагрузки с меньшими напряжениями в двигателе благодаря более высокому моменту. (Это верно только в отношении тяжелых судовых дизелей; маленькие и легкие двигатели типа стоящих в мелких грузовиках имеют гораздо меньше достоинств, потому что и момент там меньше). А когда речь идет о малых нагрузках, то эти преимущества и вовсе исчезают. Также играет роль кинетическая энергия, которая накапливается в движущихся частях типа маховиков и которая помогает поддерживать нагрузку. Другой плюс в том, что свою мощность судовой дизель выдает при значительно меньшем потреблении горючего. Но это его преимущество сводится на нет гораздо более высокой начальной стоимостью самого двигателя.

Единственное реальное преимущество имеет вид сэкономленного пространства под топливные баки, т.к. для судового дизеля они могут иметь небольшие размеры. В остальных случаях весьма небольшое число владельцев сжигает достаточное количество дизтоплива, чтобы экономия компенсировала высокие начальные затраты. Когда лодка достигает границы 7 тонн или 10 метров, она приближается к пределу, до которого ее может с успехом двигать бензиновый двигатель. И дело тут не только в весе, а и в сопротивлении воды движению крупного корпуса.

Бензиновый двигатель начинает усиленно греться, в результате чего деформации приводят к его малому сроку службы. Речь идет о самых больших из существующих бензиновых двигателей, V-образных 8-цилиндровых, которые при 300-400 л/с ведут себя очень хорошо до тех пор, пока не толкают слишком большую нагрузку. Объем двигателя является лучшей характеристикой судового двигателя в отношении его эффективной мощности. А отношение объема к мощности представляет собой самый простой способ узнать, насколько долго прослужит данный двигатель. Срок службы определяется железным правилом: чем больше мощности выжимается из блока, тем короче будет его жизнь.

Блок объемом 5,7 литра, вырабатывающий мощность 260 л/с, проработает куда больше, чем такой же блок с мощностью в 350 л/с, независимо от вида топлива. Вот почему древний Detroit Diesel 6-71 при объеме в 7,6 литра и мощности 265 л/с будет работать практически вечно, но развалится в пределах 800 часов при мощности в 450 л/с. Играют роль и прочие факторы - обороты двигателя и его вес. Никуда не деться от того факта, что высокооборотистые судовые дизели имеют меньший срок службы. Именно поэтому низкооборотистые работают дольше. Но когда вы начинаете повышать мощность, это преимущество теряется, по ряду причин.

Судовые дизели, работающие в диапазоне 3200-3600 об/мин являют собой легкие автомобильные двигатели, от которых не стоит ожидать долголетия при работе на борту. Судно на воде и автомобиль на колесах представляют собой абсолютно разные виды нагрузки. Легкий судовой дизель не предназначен для таких нагрузок как приведение в движение тяжелого судна, что в той же мере касается и бензинового. Независимо от типа, к ним обоим применима одна аксиома: чем быстрее вы двигаетесь, тем дороже вам это обходится. Имеется в виду не только стоимость горючего, но и уменьшение ресурса двигателя. Я уже говорил, отчего высокоэффективные судовые дизели имеют пониженный ресурс, но не упомянул, что мощные бензиновые двигатели преследует тот же рок.

Пара судовых дизелей среднего веса легко потянет на 900 кг больше чем пара бензиновых. Для лодки длиной 9 метров лишняя тонна веса даст значительное снижение скорости. Поэтому с этой точки зрения у бензинового двигателя имеется серьезное преимущество. Но в то время как всем известно, что бензиновый быстрее, мало кто учитывает этот момент. Легкий судовой дизель имеет преимущество перед своим более тяжелым собратом в плане скоростных потенциалов, но проигрывает при длительной работе и по ресурсу. Одно большое преимущество судовых дизелей. Если вы собрались в неторопливое путешествие, тут у судового дизеля есть большое преимущество перед бензиновым. Он потребляет меньше горючего, оно стоит дешевле и его хватает на бОльшие расстояния. Если расстояние имеет значение, тут судовой дизель не имеет конкурентов. Естественно, это зависит от той скорости, с которой вы собрались путешествовать. Если вы хотите двигаться с той же скоростью, как и на бензине, тогда даже это преимущество исчезает.

Многие все еще ошибаются, полагая, что раз затраты на горючее меньше, то и стоимость эксплуатации в целом тоже меньше. Это окажется совершенно не так, когда вы посчитаете, сколько должны сжечь дешевой солярки, чтобы компенсировать повышенную стоимость самого судового дизеля. Средний владелец лодки накручивает за год 150 часов, не получая никаких выгод от дешевизны топлива или низкого потребления. Даже если быть оптимистами и считать, что будем иметь экономию в $0,2 за литр (с учетом меньшего расхода топлива), мы имеем примерно 50000 литров только в точке перелома (при цене дизеля на $10000 больше бензинового аналога). Теперь вам должно стать понятней, почему небольшой и легкий судовой дизель не всегда представляет собой удачный вариант для малого судна. Конечно, это не относится к случаю, когда вы желаете иметь непременно судовой дизель, подобно большинству людей, однако по рациональным соображениям это не так необходимо.

Аргументы в пользу бензинового таковы - он недорогой, эффективный, и дешевый в эксплуатации. И с учетом всех факторов по надежности они нисколько не уступают судовым дизелям. Если же вы все еще упорны в своем желании поставить судовой дизель на лодку длиной 7-10 метров, учтите, что платите при этом весьма ощутимую разницу в цене и имеете за нее довольно незначительную выгоду. Тенденции: современные нормы нанесут серьезный удар по судовым дизельным двигателям. Требование делать их более легкими, более эффективными и чистыми на практике будет означать двигатель менее надежный. Почему? Потому что это будет достигнуто ценой снижения количества чугунного литья, и во многих местах уже сейчас его заменяют алюминиевым литьем. Производители морских дизелей уже однажды предпринимали попытку использования алюминия в конце 60-х; тогда у них ничего из этого не вышло, не выйдет и теперь, несмотря на раздуваемый шум по поводу "улучшенных технологий".

Немецкая фирма Z-F, выпускающая редуктора, пробовала делать из алюминия их корпуса. Этот эксперимент им дорого обошелся. Алюминий слишком слаб для такого рода нагрузок, слишком чувствителен к температуре и коррозионно нестоек, чтобы быть достойной заменой. Поскольку новые нормы вступают в действие, я предсказываю счастливое будущее выпуску старых дизельных двигателей.
 

Афоризмы для размышлений

Знаешь – так молчи. Солон

Примечание об ответственности за содержание статей

Информация в статьях этого раздела носит информативный характер и не является инструкцией к действию или услугой каталога статей Jerbo.ru. Мнение сотрудников и администрации белого каталога статей Jerbo может не совпадать с мнениями изложенными в материалах этого раздела, и остаются на усмотрение авторов статей.

Использование (копирование) материалов каталога статей Jerbo.ru разрешается только при использовании активной ссылки на каталог http://jerbo.ru.