لاختيار محرك ديزل بحري لإعادة تجهيز قارب صيد أو عمل بمحرك جديد، ابدأ بدورة التشغيل والمروحة الدافعة الحالية، لا بالقدرة الحصانية الواردة في الكتيب. اختر محركًا يغطي تصنيف خدمته البحرية ساعات تشغيلك الفعلية تحت الحمل، وتضع سرعته الاسمية وعلبة تروس التخفيض المروحة عند سرعتها التصميمية، ويتوافق تبريده ووزنه وأبعاد تركيبه مع قاعدة المحرك وخط عمود الدفع الحاليين بأقل قدر من الأعمال الإنشائية.
أهم النقاط
- لا يكون رقم قدرة المحرك البحري ذا معنى إلا عند ربطه بسرعة دورانه الاسمية وتصنيف خدمته (مستمرة، أو متوسطة، أو متقطعة، أو قدرة عالية).
- تحتاج قوارب العمل وسفن الصيد بالجر التي تعمل قرب الحمل الكامل لساعات طويلة إلى تصنيف خدمة مستمرة أو شاقة، حتى لو استلزم ذلك سعة محرك أكبر للقدرة نفسها.
- يرتفع طلب المروحة الدافعة على القدرة تقريبًا مع مكعب سرعة عمودها، لذا فإن المحرك المزود بمروحة تفرض عليه حملًا زائدًا لن يبلغ سرعة دورانه الاسمية، وسيعمل بحرارة مرتفعة مع انبعاث الدخان.
- يحمي التبريد بالمبادل الحراري كتلة المحرك من مياه البحر الخام، وهو الخيار المعتاد للقوارب التجارية؛ أما التبريد عبر العارضة فيناسب المياه المحملة بالطمي أو المخلفات.
- يحدد وزن المحرك وطوله وارتفاع محور عمود المرفق حجم الأعمال التي يجب أن يجريها الحوض على قاعدة المحرك وخط عمود الدفع.
- إن إرسال بيانات المحرك القديم ونسبة تخفيض علبة التروس ومقاس المروحة الدافعة وصورة غرفة المحرك إلى المورد يوفر أسابيع من المراسلات المتبادلة.
ما القدرة وسرعة الدوران اللتان يحتاجهما قاربي فعليًا؟
نقطة البداية الأكثر أمانًا عند استبدال منظومة الدفع هي المحرك الذي سيُزال. فإذا كان أداء السفينة جيدًا به، فينبغي أن يقدم المحرك الجديد قدرة مماثلة عند سرعة دوران اسمية مماثلة، بحيث يمكن الإبقاء على نسبة تخفيض علبة التروس والمروحة الحالية أو تعديلهما تعديلًا طفيفًا فقط. وإذا كانت قدرة القارب غير كافية، أو أراد المالك سرعة أعلى أو قوة جر أكبر، فينبغي لمهندس عمارة بحرية أو حوض ذي خبرة إعادة فحص الهيكل والمروحة قبل زيادة القدرة.
قارن القدرة دائمًا باستخدام الوحدة نفسها. غالبًا ما تذكر أوراق البيانات الصينية والأوروبية القدرة بالحصان المتري (PS)، حيث يعادل 1 PS قيمة 0.7355 kW، بينما تستخدم الأوراق الأمريكية الحصان الميكانيكي، حيث يعادل 1 hp نحو 0.746 kW. فمحرك "100 hp" مثل SDEC SC4H100، بقدرة اسمية 73.5 kW عند 2200 rpm، تبلغ قدرته 100 حصان متري. والتحقق بوحدة kW يزيل الالتباس.
تضاهي أهمية سرعة الدوران الاسمية أهمية القدرة. فالمحرك الأبطأ دورانًا والأكبر سعةً ينتج عمومًا عزمًا أعلى لكل kW، ويتحمل ساعات طويلة تحت الحمل بشكل أفضل من محرك صغير سريع الدوران له القدرة نفسها. على سبيل المثال، يقدم Weichai WD618.C-16 قدرة 170 kW عند 1700 rpm فقط من سعة 11.6 L، بينما يصل محرك بسعة 8.3 L مثل SDEC D683 إلى 320 hp عند 2200 rpm.
ما تصنيف الخدمة الذي ينبغي استخدامه لقارب صيد أو عمل؟
تنشر شركات تصنيع المحركات البحرية عدة تصنيفات للمحرك الأساسي نفسه، ويحدد كل منها مدة استخدام القدرة الكاملة وتكراره. وتختلف التسميات والتعريفات بحسب الشركة المصنعة، لذا اقرأ دائمًا تعريف التصنيف في ورقة البيانات، لكن الفئات التالية هي المعتادة.
| تصنيف الخدمة (التسمية المعتادة) | الاستخدام المعتاد | نمط الحمل | السفن المعتادة |
|---|---|---|---|
| خدمة مستمرة / شاقة | ساعات غير محدودة عند القدرة الاسمية | قرب الحمل الكامل خلال معظم يوم التشغيل | سفن صيد بالجر، قاطرات، صنادل بضائع، كراكات |
| خدمة مستمرة متوسطة | ساعات محدودة بالقدرة الكاملة، وبقية الوقت بحمل مخفض | حمل متغير، وفترات متكررة بخانق مفتوح بالكامل | عبّارات، قوارب نقل أطقم، قوارب دورية وإرشاد بحري |
| خدمة متقطعة / خفيفة | القدرة الكاملة لجزء صغير فقط من كل ساعة | إبحار في الغالب بقدرة أقل كثيرًا من القدرة الاسمية | قوارب عمل سريعة، وبعض السفن المؤجرة |
| قدرة عالية / استخدام ترفيهي | ساعات سنوية محدودة جدًا بالقدرة الكاملة | فترات قصيرة من التشغيل المكثف، وساعات سنوية قليلة | يخوت خاصة وقوارب رياضية |
قد تقضي سفينة صيد تجر شبكة أو قاطرة تدفع صندلًا ساعات عند حمل بنسبة 80–100 بالمئة، وهو نطاق الخدمة المستمرة. وقد تحمل كتلة المحرك نفسها رقم قدرة أعلى بوحدة kW ضمن تصنيف الاستخدام الترفيهي، ويُعد تركيب محرك بهذا التصنيف في قارب عمل سببًا شائعًا لقصر عمر المحرك. وعند الشك، اختر تصنيف الخدمة الأشد واقبل بمحرك أكبر قليلًا.
كيف تحد المروحة الدافعة من اختيار المحرك؟
تمتص المروحة الدافعة ذات الخطوة الثابتة القدرة بما يتناسب تقريبًا مع مكعب سرعة عمودها. وهذا يعني وجوب مطابقة المحرك ونسبة تخفيض علبة التروس والمروحة بحيث يتمكن المحرك من بلوغ سرعة دورانه الاسمية والقارب محمل. فإذا كانت المروحة أكبر من اللازم أو كانت خطوتها كبيرة أكثر من اللازم بالنسبة للمحرك الجديد، فإنها تفرض حملًا زائدًا على المحرك: فلا يستطيع بلوغ سرعة دورانه الاسمية، ويعمل بدرجة حرارة عادم مرتفعة، وقد ينبعث منه الدخان. وإذا كانت المروحة أصغر من اللازم، يتجاوز المحرك سرعة الدوران المسموح بها وتُهدر القدرة.
عمليًا، حافظ على نسبة تخفيض علبة التروس بحيث تدور المروحة بسرعة تقارب سرعتها السابقة. وفي مشروع استبدال محرك سفينة صيد بالجر بطول 24 m، اقترن محرك SDEC D683 بقدرة 320 hp عند 2200 rpm مع علبة تروس Advance 135A بنسبة 4:1، مما يجعل سرعة عمود المروحة نحو 550 rpm عند سرعة المحرك الاسمية، بما يلائم المروحة الحالية ذات الخطوة الثابتة.
التبريد بالمبادل الحراري أم عبر العارضة أم بالمياه الخام؟
يؤثر اختيار نظام التبريد في عمر المحرك وأعمال الأنابيب التي يجب أن يعدلها الحوض.
- التبريد بالمبادل الحراري يُبقي سائل تبريد المحرك في دائرة مغلقة، ويستخدم مضخة مياه بحر لنقل الحرارة بعيدًا عبر مبادل حراري. ولا تلامس مياه البحر كتلة المحرك مطلقًا، مما يحد من التآكل الداخلي. وتُطرح معظم المحركات التجارية في هذه الفئة بهذه الطريقة، بما فيها SDEC D683 و6CTA8.3-M205 من نوع Cummins.
- التبريد عبر العارضة يمرر سائل تبريد المحرك عبر أنابيب أو شبكة على السطح الخارجي للهيكل، فلا يحتاج المحرك إلى مضخة مياه خام أو صمام مأخذ بحري. وهو يناسب المياه الضحلة أو الموحلة أو المحملة بالمخلفات، لكن يجب تحديد سعة المبرد بما يتناسب مع الحرارة التي يطرحها المحرك الجديد.
- يضخ التبريد المباشر بالمياه الخام مياه البحر عبر كتلة المحرك. وهو نظام بسيط، لكنه يعزز التآكل وتراكم الترسبات، ونادرًا ما يكون الخيار المناسب لاستبدال محرك سفينة تجارية.
إذا كان المحرك القديم يستخدم التبريد عبر مبرد العارضة، فتأكد من أن الحرارة التي يطرحها المحرك الجديد عند القدرة المقننة تقع ضمن سعة مبرد العارضة الحالي، أو خصص ميزانية لمبرد أكبر.
هل سيتلاءم المحرك الجديد مع قاعدة المحرك وخط عمود الدفع؟
قبل مقارنة الأسعار، تحقق من هذه النقاط المادية بالنسبة إلى حجرة المحرك:
- الطول والعرض والارتفاع، بما في ذلك علبة التروس، مقارنة بالمساحة بين الحواجز وتحت سقف حجرة المحرك.
- وزن المحرك مع علبة التروس. تختلف أوزان المحركات اختلافًا كبيرًا بين التصاميم ذات القدرة المتقاربة؛ وقد تتطلب الوحدة الأثقل تدعيم القاعدة، وقد تغير الاتزان الطولي للقارب الصغير.
- ارتفاع خط مركز عمود المرفق وشفة الخرج بالنسبة إلى خط عمود الدفع الحالي، ليعرف حوض بناء السفن ما إذا كان يلزم رفع قاعدة المحرك أو خفضها أو إعادة ضبط استوائها.
- نمط توزيع أقدام التثبيت وما إذا كانت تُستخدم قواعد مرنة، إذ يؤثر ذلك في اختيار القارنة المرنة.
- شفة خرج علبة التروس وقارنة عمود الدفع، بما في ذلك قطر الشفة ودائرة المسامير والجزء المخروطي من العمود أو مجرى المفتاح.
- موضع مخرج العادم وقطره، بالإضافة إلى مسار العادم الرطب أو الجاف.
- إمكانية الوصول للصيانة إلى المرشحات ودفاعة مضخة مياه البحر والمبادل الحراري.
المحركات ذات الأسطوانات الست المتراصة أطول، لكنها أضيق من المحركات ذات ترتيب الأسطوانات على شكل V والقدرة المتقاربة، مما يلائم عادة حجرات المحركات الضيقة في قوارب الصيد. وبالنسبة إلى الأساطيل، فإن توحيد الطراز يبسط توفير قطع الغيار؛ فقد استخدم مشروع أسطول الشحن في المياه الداخلية طرازًا واحدًا من محركات Weichai في اثنتي عشرة سفينة، مع اختيار نسب علب التروس لكل بدن على حدة.
أي عائلات المحركات تناسب أي قوارب؟
يستخدم الجدول أدناه محركات من مجموعة المنتجات كنقاط مرجعية. ويعتمد الاختيار النهائي على تعريف تصنيف التشغيل وورقة البيانات لكل طراز.
| المحرك | التهيئة | القدرة / السرعة المقننة | الاستخدامات المناسبة عادة |
|---|---|---|---|
| SDEC SC4H100 | 4 أسطوانات متراصة، 4.3 L، بشاحن توربيني | 73.5 kW @ 2200 rpm | قوارب الصيد الصغيرة وقوارب العمل في البحيرات أو الموانئ |
| من نوع Cummins، 6CTA8.3-M205 | 6 أسطوانات متراصة، 8.3 L، بشاحن توربيني ومبرد لاحق لهواء الشحن | 151 kW @ 2328 rpm | اليخوت الآلية وقوارب الدورية ونقل الأطقم |
| Weichai WD618.C-16 | 6 أسطوانات متراصة، 11.6 L، بشاحن توربيني ومبرد بيني | 170 kW @ 1700 rpm | صنادل الشحن وقوارب العمل الشاق |
| SDEC D683 | 6 أسطوانات متراصة، 8.3 L، بشاحن توربيني | 320 hp @ 2200 rpm | سفن الصيد بالجر والقاطرات وقوارب العمل الأكبر حجمًا |
| Yuchai YCK09360-60 | 6 أسطوانات متراصة، 8.3 L | 265 kW @ 1900 rpm | سفن الصيد وسفن العمل الأكبر حجمًا |
ما المعلومات التي ينبغي أن أرسلها إلى المورد للحصول على عرض سعر؟
الاستفسار الدقيق يؤدي إلى عرض سعر دقيق. يطابق مهندسو MARS المحرك وعلبة التروس قبل تقديم عرض السعر، وتشمل القائمة أدناه المعلومات التي يحتاجون إليها، أو التي يحتاج إليها أي مورد كفء:
- نوع السفينة وطولها وإزاحتها وسرعة الخدمة المعتادة أو قوة السحب المطلوبة عند نقطة الربط.
- العلامة التجارية للمحرك القديم وطرازه وقدرته المقننة وسرعته بوحدة rpm، بالإضافة إلى طراز علبة التروس ونسبتها.
- قطر المروحة وخطوتها وعدد ريشها وقطر عمود الدفع.
- ساعات التشغيل اليومية ونمط الحمل، وهما ما يحدد تصنيف التشغيل.
- نظام التبريد المستخدم (مبادل حراري أو مبرد عارضة) ونوع العادم.
- أبعاد حجرة المحرك ورسم تخطيطي لقاعدة المحرك وصور للتركيب الحالي.
- متطلبات التصنيف أو دولة العلم، إذا كانت السفينة خاضعة للتصنيف.
- تاريخ التسليم المستهدف والميناء، وهما مهمان عند الالتزام بفترة دخول الحوض الجاف.
توفر MARS مجموعات بشروط FOB أو CIF من شنغهاي، ويمكن إجراء اختبار تشغيل للمحرك وعلبة التروس معًا قبل الإرسال، مع تقرير مكتوب وفيديو. لبدء إعداد عرض سعر لمجموعة متطابقة، أرسل تفاصيل سفينتك.
الأسئلة الشائعة
هل يمكنني تركيب محرك أقوى في قارب الصيد الخاص بي؟
أحيانًا، لكن القدرة الإضافية لا تفيد إلا إذا كان البدن والمروحة وعمود الدفع وعلبة التروس قادرين على الاستفادة منها. اطلب فحص المروحة وعمود الدفع، وتوقع الحاجة إلى تغيير نسبة علبة التروس أو المروحة إذا زادت القدرة بدرجة كبيرة.
هل ينبغي أن أحتفظ بعلبة التروس الحالية عند استبدال المحرك؟
فقط إذا كانت قدرتها على تحمل قدرة الإدخال وعزم الدوران تغطي المحرك الجديد عند سرعة الدوران المقننة الجديدة، وكان غلافها الجرسي متوافقًا مع غلاف دولاب الموازنة الجديد، وكانت في حالة جيدة. في معظم عمليات استبدال المحركات، تكون علبة التروس الجديدة المطابقة للمحرك الجديد هي الخيار الأقل مخاطرة.
هل المحرك الأعلى سرعة دوران أقل ملاءمة لقارب العمل؟
ليس بالضرورة، لكن عند العمل لساعات طويلة تحت حمل مرتفع، يكون المحرك الأكبر والأبطأ دورانًا والمصنف للتشغيل المستمر عادة الخيار الأكثر متانة. قارن تصنيفات التشغيل، وليس سرعة الدوران وحدها.
ما الفرق بين التبريد بالمبادل الحراري والتبريد بمبرد العارضة؟
كلاهما يبقي سائل تبريد المحرك في دائرة مغلقة. ينقل المبادل الحراري الحرارة إلى مياه البحر المضخوخة داخل القارب، بينما ينقل مبرد العارضة الحرارة عبر أنابيب خارج البدن دون مضخة للمياه الخام.
كم يستغرق توريد محرك وعلبة تروس متطابقين؟
يمكن شحن المحركات وعلب التروس المتوفرة في المخزون سريعًا، بينما تستغرق المجموعات المصنّعة حسب الطلب عادة نحو 20 يوم عمل، بالإضافة إلى مدة الشحن البحري. تأكد من توافق المواعيد مع فترة دخول الحوض الجاف قبل الطلب.
