การซื้อเครื่องยนต์ดีเซลเรือควรพิจารณา 5 ประการ ได้แก่ พิกัดการใช้งาน กำลังที่รอบพิกัดที่ระบุ (rpm) กลุ่มความเร็วรอบ ระบบระบายความร้อน และระดับมาตรฐานมลพิษที่เรือต้องผ่าน เริ่มจากจำนวนชั่วโมงต่อปีที่เรือทำงานภายใต้ภาระและความต้องการของใบจักร จากนั้นเลือกเครื่องยนต์ขนาดเล็กที่สุดที่มีพิกัดรองรับงานนั้นพร้อมกำลังเผื่อ และยืนยันว่าเข้ากันได้กับห้องเครื่อง เกียร์ และกฎของรัฐเจ้าของธงหรือสมาคมจัดชั้นเรือ
ประเด็นสำคัญ
- เครื่องยนต์ดีเซลเรือเป็นเครื่องยนต์ที่ปรับให้เหมาะกับงานทางทะเล มีระบบระบายความร้อนวงจรปิด ปั๊มน้ำทะเล ชิ้นส่วนไอเสียระบายความร้อนด้วยน้ำ และการป้องกันการกัดกร่อน การนำเครื่องยนต์ใช้งานบนบกมาติดตั้งในเรือจึงไม่ใช่สิ่งเดียวกัน
- ตัวเลขกำลังเปรียบเทียบกันอย่างเป็นธรรมได้เฉพาะเมื่อใช้หน่วยเดียวกัน (kW) รอบพิกัด (rpm) เท่ากัน และพิกัดการใช้งานเดียวกัน
- เครื่องยนต์ดีเซลความเร็วสูง (มากกว่าประมาณ 1000 rpm) ขับเคลื่อนเรือขนาดเล็กและเรือปฏิบัติงานส่วนใหญ่ ส่วนเครื่องยนต์ความเร็วปานกลางและความเร็วต่ำใช้ขับเคลื่อนเรือขนาดใหญ่กว่า
- ตาม MARPOL ภาคผนวก VI ข้อบังคับ 13 เครื่องยนต์ดีเซลเรือที่มีกำลังเกิน 130 kW ต้องเป็นไปตามขีดจำกัด NOx ของ IMO โดย Tier III ใช้บังคับภายในเขตควบคุมการปล่อยมลพิษที่กำหนด
- เครื่องยนต์ที่มีพิกัดงานหนักแบบต่อเนื่องมีอายุใช้งานยาวนานกว่าภายใต้ภาระสูง เมื่อเทียบกับเครื่องยนต์ที่ใช้เสื้อสูบเดียวกันแต่มีพิกัดสำหรับเรือพักผ่อน
- ส่งข้อมูลเรือ ข้อมูลเครื่องยนต์เดิม อัตราทดเกียร์ และขนาดใบจักรให้ผู้จำหน่าย ไม่ใช่เพียงตัวเลขแรงม้า
อะไรทำให้เครื่องยนต์ดีเซลเรือต่างจากเครื่องยนต์ใช้งานบนบก?
เครื่องยนต์นี้สร้างหรือดัดแปลง ("ปรับให้เหมาะกับงานทางทะเล") เพื่อทำงานในห้องเครื่องที่ร้อน ปิด และชื้น และระบายความร้อนลงสู่น้ำทะเล เสื้อสูบพื้นฐานอาจใช้ร่วมกับเครื่องยนต์รถบรรทุกหรืออุตสาหกรรม แต่ชิ้นส่วนระบบระบายความร้อน ไอเสีย แท่นยึด และระบบไฟฟ้าเป็นแบบเฉพาะสำหรับการใช้งานทางทะเล
คุณสมบัติเฉพาะสำหรับงานทางทะเลที่พบทั่วไป ได้แก่:
- การระบายความร้อนด้วยเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหรือคูลเลอร์ใต้ท้องเรือ เพื่อให้เสื้อสูบใช้น้ำหล่อเย็นจืด ขณะที่น้ำทะเลไหลผ่านเฉพาะเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
- ปั๊มน้ำดิบ โดยทั่วไปใช้ใบพัดยืดหยุ่น เพื่อส่งน้ำทะเลผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ชุดระบายความร้อน และระบบไอเสียแบบเปียก
- ท่อร่วมไอเสียและเรือนเทอร์โบชาร์จเจอร์ระบายความร้อนด้วยน้ำ ซึ่งช่วยลดอุณหภูมิพื้นผิวในห้องเครื่อง
- ส่วนเชื่อมต่อเกียร์เรือ พร้อมเรือนล้อช่วยแรง SAE ที่เข้ากับเกียร์ทดรอบแบบกลับทิศทางได้
- แอโนดสังกะสีแบบสละตัว รวมถึงสีและข้อต่อเกรดใช้งานทางทะเลเพื่อป้องกันการกัดกร่อน
เครื่องยนต์วางในเรือหมายถึงเครื่องยนต์ที่ติดตั้งภายในตัวเรือและขับใบจักรผ่านเพลา ชุดขับแบบ V-drive หรือชุดขับท้ายเรือ หากคุณยังเลือกรูปแบบระบบขับเคลื่อนอยู่ คู่มือ เปรียบเทียบเครื่องยนต์วางในเรือ เครื่องยนต์ติดท้ายเรือ และชุดขับท้ายเรือ ของเรามีการเปรียบเทียบไว้
เครื่องยนต์ดีเซลเรือมีกี่ประเภท?
เครื่องยนต์ดีเซลเรือมักแบ่งตามความเร็วรอบเพลาข้อเหวี่ยง เพราะกลุ่มความเร็วรอบเป็นตัวกำหนดขนาด น้ำหนัก ความสามารถในการรองรับคุณภาพเชื้อเพลิง และลักษณะการใช้งานเครื่องยนต์ ขอบเขตด้านล่างเป็นเกณฑ์ที่ใช้กันทั่วไป ไม่ใช่นิยามทางกฎหมาย
| กลุ่มความเร็วรอบ | ความเร็วรอบพิกัดทั่วไป | วัฏจักรและรูปแบบการจัดวาง | การใช้งานทั่วไป |
|---|---|---|---|
| ความเร็วสูง | สูงกว่าประมาณ 1000 rpm มักอยู่ที่ 1500–2800 rpm | 4 จังหวะ แบบเรียง 4/6 สูบ หรือ V8–V16 | เรือประมง เรือปฏิบัติงาน เรือยอชต์ เรือเฟอร์รี ชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า |
| ความเร็วปานกลาง | ประมาณ 300–1000 rpm | 4 จังหวะ แบบเรียงหรือ V ลูกสูบแบบทรังก์ | เรือลากจูง เรือขุดลอก เรือปฏิบัติงานนอกชายฝั่ง เครื่องจักรช่วยในเรือ |
| ความเร็วต่ำ | ต่ำกว่าประมาณ 300 rpm | 2 จังหวะแบบครอสเฮด ขับตรง | เรือบรรทุกสินค้าขนาดใหญ่ เรือบรรทุกของเหลว เรือบรรทุกตู้คอนเทนเนอร์ |
ผู้ซื้อเครื่องยนต์ดีเซลเรือขนาดเล็กและเครื่องยนต์เรือปฏิบัติงานส่วนใหญ่อยู่ในกลุ่มความเร็วสูง เครื่องยนต์ 4 สูบขนาดกะทัดรัด เช่น SC4H100 กำลัง 73.5 kW เหมาะกับเรือประมงและเรือใช้งานในท่าเรือขนาดเล็ก ส่วนเครื่องยนต์ V12 เช่น เครื่องยนต์เรือ 12M33 กำลัง 1000 hp รองรับเรือลากจูงและเรือเฟอร์รีขนาดใหญ่ขึ้น
อีกด้านหนึ่ง เครื่องยนต์เรือที่ใหญ่ที่สุดเป็นเครื่องยนต์ความเร็วต่ำ 2 จังหวะแบบครอสเฮดสำหรับเรือบรรทุกตู้คอนเทนเนอร์ รุ่นที่ใหญ่ที่สุดให้กำลังประมาณ 80000 kW ที่ราว 100 rpm และหนักมากกว่า 2000 ตัน ดูคำอธิบายวัฏจักรทั้งสองแบบเพิ่มเติมได้ที่ เครื่องยนต์เรือ: เปรียบเทียบ 2 จังหวะกับ 4 จังหวะ
ควรซื้อเครื่องยนต์พิกัดการใช้งานใด?
ซื้อพิกัดที่ตรงกับรูปแบบภาระงานจริงของคุณ เลือกพิกัดต่อเนื่องหรืองานหนักสำหรับเรือที่ทำงานใกล้ภาระเต็มเป็นเวลานาน และใช้พิกัดที่เบากว่าเฉพาะกับเรือที่แล่นเดินทางด้วยกำลังต่ำกว่ากำลังเต็มมาก เครื่องยนต์พื้นฐานเดียวกันมักระบุกำลัง kW สูงกว่าเมื่อใช้พิกัดงานเบาหรือเรือพักผ่อน ดังนั้นการเปรียบเทียบตัวเลขกำลังหลักข้ามพิกัดจึงอาจทำให้เข้าใจผิด
นิยามพิกัดแตกต่างกันตามผู้ผลิต จึงควรอ่านเอกสารข้อมูล โดยหลักทั่วไป เรืออวนลาก เรือลากจูง เรือผลักดัน และเรือขุดลอกต้องใช้พิกัดต่อเนื่อง เรือเฟอร์รี เรือรับส่งลูกเรือ และเรือตรวจการณ์มักเหมาะกับพิกัดงานปานกลาง ส่วนเรือยอชต์ส่วนตัวใช้พิกัดกำลังสูงได้ เพราะมีชั่วโมงใช้งานที่คันเร่งเต็มน้อย โดยทั่วไปกำลังประกาศตามสภาวะ ISO 3046-1 หรือ ISO 8665 ซึ่งกำหนดอุณหภูมิอากาศ ความดัน และความชื้นอ้างอิง จึงควรตรวจสอบว่าเอกสารใช้มาตรฐานใด คู่มือเปลี่ยนเครื่องยนต์เรือปฏิบัติงาน ของเราอธิบายพิกัดพร้อมตัวอย่างเรือ
ฉันจะเลือกขนาดเครื่องยนต์ดีเซลเรือได้อย่างไร?
เลือกขนาดเครื่องยนต์จากกำลังที่ตัวเรือและใบจักรใช้จริง ณ ความเร็วเป้าหมาย แล้วเผื่อกำลังสำหรับการใช้งาน อย่าเริ่มจากเครื่องยนต์ขนาดใหญ่ที่สุดที่ติดตั้งได้ โดยทำตามขั้นตอนต่อไปนี้:
- เริ่มจากสมรรถนะที่ทราบอยู่แล้ว หากเครื่องยนต์เดิมขับเคลื่อนเรือได้ดี ให้เลือกกำลังและรอบพิกัดใกล้เคียงกับเดิม เพื่อให้ใช้อัตราทดเกียร์และใบจักรเดิมต่อได้
- แปลงค่าทั้งหมดเป็น kW แรงม้าเมตริก (PS) 1 หน่วยเท่ากับ 0.7355 kW และแรงม้าเชิงกล 1 หน่วยเท่ากับประมาณ 0.746 kW ดังนั้น "300 hp" จึงอาจหมายถึงค่ากำลังที่แตกต่างกันได้ 2 ค่า
- ตรวจสอบกฎของใบจักร. กำลังที่ใบจักรต้องการเพิ่มขึ้นโดยประมาณตามความเร็วรอบเพลายกกำลังสาม ดังนั้นการเพิ่ม rpm เพียงเล็กน้อยจึงต้องเพิ่มกำลังอย่างมาก
- เผื่อกำลังให้เหมาะกับลักษณะงาน ผู้ใช้งานจำนวนมากตั้งเป้าให้ภาระเครื่องยนต์ขณะเดินเรือตามปกติอยู่ที่ประมาณ 70–85 เปอร์เซ็นต์ของกำลังพิกัด เพื่อเหลือกำลังสำรองสำหรับคราบเกาะ สภาพอากาศ และน้ำหนักบรรทุก
- จับคู่เกียร์ให้เหมาะสม อัตราทดต้องทำให้ใบจักรหมุนที่ความเร็วตามการออกแบบเมื่อเครื่องยนต์ทำงานที่ rpm พิกัด และเกียร์ต้องมีพิกัดรองรับกำลังและแรงบิดของเครื่องยนต์
- ยืนยันว่าขนาดติดตั้งได้พอดี เปรียบเทียบความยาว ความกว้าง ความสูง น้ำหนัก และแนวศูนย์กลางเพลาข้อเหวี่ยงกับแท่นเครื่องและแนวเพลา
การเลือกเครื่องยนต์ใหญ่เกินความจำเป็นมีผลเสีย เครื่องยนต์ที่ทำงานด้วยภาระต่ำมากเป็นส่วนใหญ่ตลอดอายุการใช้งานอาจเกิดการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ การสะสมของเขม่า และน้ำมันหล่อลื่นเจือจางด้วยเชื้อเพลิง ซึ่งมักเรียกว่าภาวะเชื้อเพลิงเผาไหม้ไม่หมดสะสมในระบบไอเสีย
ควรเลือกเครื่องยนต์ดีเซลติดตั้งภายในเรือหรือเครื่องยนต์เบนซินติดตั้งภายในเรือ?
สำหรับเรือพาณิชย์และเรือส่วนใหญ่ที่ยาวเกินประมาณ 10 m เครื่องยนต์ดีเซลติดตั้งภายในเรือเป็นตัวเลือกทั่วไป เนื่องจากสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงน้อยกว่า ให้แรงบิดสูงกว่าที่ rpm ต่ำ และมีความเสี่ยงต่ออัคคีภัยต่ำกว่า เครื่องยนต์เบนซินติดตั้งภายในเรือมีน้ำหนักเบากว่าและราคาซื้อถูกกว่า แต่ใช้เชื้อเพลิงต่อ kWh มากกว่า และต้องใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ป้องกันการจุดติดไอเชื้อเพลิง พร้อมระบบระบายอากาศที่ออกแบบและดูแลอย่างรอบคอบ
ในทางปฏิบัติ เครื่องยนต์เรือที่ประหยัดเชื้อเพลิงคือเครื่องยนต์ดีเซลที่จับคู่กับระบบขับเคลื่อนอย่างเหมาะสมและทำงานที่ภาระสมเหตุสมผล เครื่องยนต์ดีเซลเรือรอบสูงสมัยใหม่โดยทั่วไปใช้เชื้อเพลิงประมาณ 200–240 กรัมต่อ kWh เมื่อทำงานใกล้ภาระพิกัด โดยค่าที่แน่นอนระบุไว้ในกราฟอัตราสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงของผู้ผลิต การเลือกใบจักรที่เหมาะสมและรักษาตัวเรือให้สะอาดมักช่วยประหยัดเชื้อเพลิงได้มากกว่าการเปลี่ยนรุ่นเครื่องยนต์
เครื่องยนต์เรือต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดการปล่อยมลพิษใดบ้าง?
สำหรับเรือที่อยู่ภายใต้อนุสัญญา IMO ข้อบังคับที่ 13 ของ MARPOL Annex VI กำหนดค่าจำกัด NOx สำหรับเครื่องยนต์ดีเซลเรือที่มีกำลังเกิน 130 kW โดย Tier II ครอบคลุมเรือที่สร้างตั้งแต่วันที่ 1 มกราคม 2011 และ Tier III ซึ่งมีค่าจำกัดต่ำกว่า Tier II ประมาณ 80 เปอร์เซ็นต์ ใช้บังคับภายในเขตควบคุมการปล่อย NOx ได้แก่ อเมริกาเหนือและแคริบเบียนของสหรัฐฯ สำหรับเรือที่สร้างตั้งแต่ปี 2016 และทะเลบอลติกกับทะเลเหนือสำหรับเรือที่สร้างตั้งแต่ปี 2021
เครื่องยนต์ที่มีกำลังเกิน 130 kW บนเรือดังกล่าวต้องมีใบรับรอง EIAPP (ใบรับรองสากลว่าด้วยการป้องกันมลพิษทางอากาศจากเครื่องยนต์) ในน่านน้ำสหรัฐฯ ข้อกำหนดสำหรับเครื่องยนต์เรือของ EPA แบ่งเครื่องยนต์ตามปริมาตรกระบอกสูบต่อสูบ โดย Category 1 ต่ำกว่า 7 ลิตรต่อสูบสำหรับ Tier 3 และ Tier 4, Category 2 ตั้งแต่ 7 ถึงต่ำกว่า 30 ลิตร และ Category 3 ตั้งแต่ 30 ลิตรขึ้นไป Tier 4 ใช้กับเครื่องยนต์เชิงพาณิชย์ที่มีกำลังเกิน 600 kW ก่อนสั่งซื้อ ต้องยืนยันระดับมาตรฐาน ใบรับรอง และการรับรองชั้นเรือใด ๆ ที่รัฐเจ้าของธงกำหนดเสมอ
ควรซื้อเครื่องยนต์เรือใหม่ เครื่องยนต์ผลิตคืนสภาพ หรือเครื่องยนต์มือสอง?
เครื่องยนต์ใหม่ให้การรับประกันเต็มรูปแบบจากโรงงาน ใบรับรองการปล่อยมลพิษตามมาตรฐานปัจจุบัน และประวัติที่ทราบแน่ชัด จึงเป็นตัวเลือกหลักสำหรับเรือที่ได้รับการจัดชั้นและการกำหนดมาตรฐานเดียวกันทั้งกองเรือ เครื่องยนต์ผลิตคืนสภาพอาจเหมาะสำหรับการเปลี่ยนทดแทนด้วยรุ่นเดียวกัน ส่วนเครื่องยนต์ดีเซลเรือมือสองมีราคาถูกที่สุดแต่มีความเสี่ยงสูงที่สุด
หากคุณกำลังพิจารณาตัวเลือกเหล่านี้ อ่านบทความ เปรียบเทียบเครื่องยนต์ดีเซลผลิตคืนสภาพ เครื่องยนต์ซ่อมสร้างใหม่ และเครื่องยนต์ใหม่ สำหรับเครื่องยนต์ใช้แล้วทุกเครื่อง ควรขอข้อมูลชั่วโมงการทำงาน ผลวิเคราะห์น้ำมันหล่อลื่น ผลทดสอบกำลังอัดหรือก๊าซรั่วผ่านแหวนลูกสูบ และหลักฐานใบรับรองการปล่อยมลพิษ
ควรส่งข้อมูลอะไรให้ผู้จำหน่ายเครื่องยนต์เรือ?
คำขอใบเสนอราคาที่มีประโยชน์ควรให้ข้อมูลเพียงพอแก่ผู้จำหน่าย เพื่อจับคู่เครื่องยนต์ พิกัดการใช้งาน และเกียร์ได้โดยไม่ต้องคาดเดา โดยควรระบุ:
- ประเภทเรือ ความยาว ระวางขับน้ำ ความเร็วใช้งาน และชั่วโมงการทำงานต่อวัน
- รุ่นเครื่องยนต์เดิม กำลัง rpm พิกัด รวมถึงรุ่นเกียร์และอัตราทด
- เส้นผ่านศูนย์กลางใบจักร ระยะพิทช์ จำนวนกลีบ และเส้นผ่านศูนย์กลางเพลา
- ประเภทระบบระบายความร้อน (เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหรือชุดระบายความร้อนใต้ท้องเรือ) และระบบไอเสียแบบเปียกหรือแบบแห้ง
- ขนาดห้องเครื่องและภาพถ่ายการติดตั้งเดิม
- ข้อกำหนดของธงเรือ ชั้นเรือ และระดับมาตรฐานการปล่อยมลพิษ พร้อมท่าเรือและวันที่ส่งมอบ
MARS ผู้จำหน่ายเพื่อการส่งออกที่ตั้งอยู่ในเซี่ยงไฮ้ จะจับคู่เครื่องยนต์และเกียร์ก่อนเสนอราคา และทดสอบเดินเครื่องทั้งชุดพร้อมจัดทำรายงานเป็นลายลักษณ์อักษรและวิดีโอก่อนจัดส่ง โดยจัดส่งตามเงื่อนไข FOB หรือ CIF เซี่ยงไฮ้ หากต้องการข้อเสนอที่จับคู่ให้เหมาะสม ส่งรายละเอียดเรือของคุณ
คำถามที่พบบ่อย
เครื่องยนต์ดีเซลเรือใดดีที่สุด?
ไม่มีรุ่นใดดีที่สุดสำหรับทุกงาน เครื่องยนต์ที่ดีที่สุดคือเครื่องยนต์ที่มีพิกัดเหมาะกับรอบการใช้งานของคุณ จับคู่กับเกียร์และใบจักรได้พอดี และมีอะไหล่กับบริการรองรับในพื้นที่ที่เรือปฏิบัติงาน ความพร้อมของอะไหล่ในภูมิภาคของคุณมักสำคัญกว่าความแตกต่างเล็กน้อยของข้อมูลจำเพาะ
เรือของฉันต้องใช้เครื่องยนต์ดีเซลเรือขนาดเท่าใด?
เริ่มจากกำลังที่เครื่องยนต์เดิมให้ได้ที่ rpm พิกัด หรือจากค่าประมาณกำลังโดยวิศวกรต่อเรือ แล้วเลือกเครื่องยนต์ที่มีพิกัดการใช้งานรองรับภาระนั้นพร้อมกำลังสำรองประมาณ 15–30 เปอร์เซ็นต์ แปลงค่าทั้งหมดเป็น kW ก่อนเปรียบเทียบ
เครื่องยนต์ดีเซลเรือขนาดเล็กที่ดีสำหรับเรือใบควรเป็นแบบใด?
เครื่องยนต์ดีเซลสำหรับเรือใบมักเป็นเครื่องยนต์ขนาดเล็ก 2 ถึง 4 สูบ กำลังประมาณ 10–60 kW โดยเลือกตามความยาวตัวเรือและระวางขับน้ำ ควรให้ความสำคัญกับน้ำหนักเบา การระบายความร้อนด้วยเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ชุดขับเคลื่อนเรือใบหรือเกียร์ขับเพลาที่เข้าคู่กัน และบริการอะไหล่ในพื้นที่ที่ดี
เครื่องยนต์เรือครบชุดพร้อมติดตั้งทดแทนคืออะไร?
เครื่องยนต์เรือครบชุดพร้อมติดตั้งทดแทนได้รับการดัดแปลงสำหรับใช้งานทางเรือและติดตั้งอุปกรณ์ครบถ้วน ได้แก่ ระบบระบายความร้อน ชิ้นส่วนระบบไอเสีย มอเตอร์สตาร์ท อัลเทอร์เนเตอร์ เครื่องวัด และมักติดตั้งเกียร์มาด้วย จึงติดตั้งได้โดยใช้อุปกรณ์เพิ่มเติมเพียงเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม ยังต้องตรวจสอบความเข้ากันได้กับจุดยึดเดิม แนวเพลา และระบบไอเสีย
เครื่องยนต์ดีเซลเรือมีอายุการใช้งานนานเท่าใด?
อายุการใช้งานขึ้นอยู่กับพิกัดการใช้งาน ปัจจัยภาระ และการบำรุงรักษาเป็นหลัก โดยผู้ผลิตระบุช่วงเวลาที่คาดว่าจะต้องยกเครื่องไว้ในเอกสาร เครื่องยนต์ที่ได้รับการบำรุงรักษาอย่างดีและใช้งานตามพิกัดที่ถูกต้องมักทำงานได้หลายพันชั่วโมงก่อนจำเป็นต้องยกเครื่องครั้งใหญ่
เครื่องยนต์ดีเซลเรือมีราคาเท่าใด?
ราคาขึ้นอยู่กับกำลัง พิกัดการใช้งาน แบรนด์ ระดับมาตรฐานการปล่อยมลพิษ การรับรองชั้นเรือ และขอบเขตการจัดหา เช่น เกียร์ แผงควบคุม และอะไหล่ ควรขอใบเสนอราคาแยกรายการบนพื้นฐานเดียวกัน เพราะราคาแตกต่างกันตามตลาดและปี
