W31 Technology presentation Kobe-Tokyo November 2017

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おきまさたにしき
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1 世界最高効率のエンジン Risto Lejon, Product Management, Wärtsilä 31 Wärtsilä Marine Solutions, Business Line Engines

2 エンジン開発の原動力は何であったのかエネルギー効率とトータルコスト信頼性燃料と運転の自由度排出ガス削減と規制 2

3 W31 エンジン - すべて V 型エンジンの構成研究所にて設置された発電機主要目ディーゼルデュアルフューエル (DF) スパーク着火ガス (SG) シリンダ径 (mm) 310 ストローク (mm) 430 機関回転数 (rpm) 720 / / / 750 シリンダー当りの最大出力 (kw) 590 / / / 600 シリンダー数 8V31 10V31 12V31 14V31 16V31 20V31 重量 ( トン ) 56,7 62,0 73,0 81,0 89,0 110,5 サイズ L x W x H(m) 6,2 x 3,1 x 4,7 6,8 x 3,1 x 4,7 7,8 x 3,5 x 4,1 8,5 x 3,5 x 4,2 9,1 x 3,5 x 4,2 10,0 x 3,8 x 4,7 3

4 パワーユニット - ディーゼル DF SG - 同一のシリンダ径ストローク - 数々の利点パワーパックパワーパック = シリンダーヘッドライナーピストン排気管連切棒ユニット剛性と応力集中低減を実現するクロスフローシリンダーヘッド全ての燃料に適した共通設計のシリンダーヘッド半油圧弁システムドリルクールドフレームプレートとシリンダーライナーユニットとして組立てまたは交換可能 4

5 エンジンブロック - 基礎部分を堅固かつ強固に製作エンジン構造およびパワーシステムエンジンブロック内部応力を吸収するためブロックには頑強かつ耐久性の高い設計がされています鋳鉄製一体型構造冷却水と給気チャンネル及びカムシャフト軸受ハウジングが含まれます火炎防止装置付きクランクケース爆発リリーフバルブを装備 5

6 主要部品 - 蓄積されたあらゆる経験と技術が主要部に反映クランク軸継続的な主軸受クランクピン軸受の温度監視軸両端部からの動力取り出し連切棒最小分解高さを実現する3ピース設計軽量高剛性を実現する新規設計の連切棒部分的な機械加工済み鍛造合金鋼スタッドボルトはすべて油圧締めクランク軸の軸受鋼材による鋼製裏金鉛銅合金のライニングソフトな回転面による 3 種類の金属による設計防食用の錫フラッシュ処理優れた耐荷重性能 6

7 半油圧式弁駆動 - 調整可能なバルブ駆動により改善された運転自由度性能有用性完全に調整可能な半油圧式弁駆動可変吸気弁閉止により任意の運転条件における正しい空燃比で運転可能可変排気弁閉止により任意の条件におけるコンポーネントの熱負荷低減が可能 1,000 時間ごとのバルブクリアランス調整不要可変型の排気弁可変型の吸気弁 7

8 可変バルブ系ステップレス VIC - 完全にアジャスタブルな吸気弁の閉止全運転負荷において性能の最適化! VEC - 可変排気バルブ系リグでの確認 - 15,000 時間 - 極限条件におけるコンポーネント試験 VEC 急速ソレノイドバルブステップレス VIC バルブスプリングの確認通常の応力測定に加え高速度カメラを使用 8

圧力特徴性能コモンレール燃料噴射システム - 経験による究極的な性能と信頼性の構築コモンレール 2,000バール以上の噴射圧力 ; タイミングと圧力の調節機能 2,200 1,500 1,800 バールの噴射圧力 1,500 バールの噴射圧力バール以上の噴射圧力 ; ; 部分負荷の最適化タイミングと圧力の調節機能タイミングと圧力の調節機能タイミングの調節機能高電力密度 ;

9 圧力特徴性能コモンレール燃料噴射システム - 経験による究極的な性能と信頼性の構築コモンレール 2,000バール以上の噴射圧力 ; タイミングと圧力の調節機能 2,200 1,500 1,800 バールの噴射圧力 1,500 バールの噴射圧力バール以上の噴射圧力 ; ; 部分負荷の最適化タイミングと圧力の調節機能タイミングと圧力の調節機能タイミングの調節機能高電力密度 ; タイミングの調節機能 ; ; レートシェーピング複数噴射複数噴射小ニードルバルブ ; ; 複数噴射 : 低負荷高速かつ正確 ; ガスモードにおけるレートシェーピング大ニードルバルブ ; レートシェーピング高負荷 ; パイロット (DFエンジン); コモンレール燃料噴射ポンプ 2 連式ポンプ連式ポンプ- 2-LFO 12 ツインニードル最適化ツインポンプ CR2 コモンレール TP/TN CR2+ W31 CR & CRDF 新しいバルチラ 31 エンジンファミリーはこれまでの経験をすべて統合したものですバルチラ 31 CR は幅広いディーゼルとガスの用途の範囲に適した現在および将来の期待される顧客価値を目指して設計された独自のパッケージを実現燃料噴射ポンプ

10 W31 エンジン - コモンレール燃料噴射システム燃料システム開発における現在の傾向は噴射圧力の上昇です高圧ジョイント数を減らすことによる燃料漏れの可能性の低減クリーンで安全な配置追加機能を有するスマートな安全弁 CUBE は自動化機能無しに圧力保持と圧力制御を可能にします 10

11 Smoke [FSN] スモーク [FSN] スモークの排出コモンレール 1- すでに良好 : CR 1 のスモークと微粒子の排出は低い 25% から 100% の負荷範囲においてスモークが目に見えないレベルを達成コモンレール 2 - さらに良好その理由は HFO Smoke でのスモークの as FSN with FSN HFO 値 CR 1は低負荷においては燃料噴射ポンプより CR1 is better than jerk pump at low loads. も優れている Jerk pump is better than CR1 at loads 燃料噴射ポンプは above 60%. 60% 以上ではCR 1よりも優れている CR2 brings a clear improvement in smoke CR over 2は全負荷範囲においてスモークの明確な the whole load range. 改善をもたらします JERK 燃料噴射ポンプ PUMP Visibility 目視限界 limit CR1 CR2 ノズルデザイン高噴射圧力能力 0% 20% 40% 60% 80% 100% 異なる CR 段階におけるスモークとエンジン負荷 11

12 バルチラ 31DF におけるガス供給弁簡単で迅速な取付けサービスが容易サービスパックの利用可能めっきバルブプレート LNG 使用時に長寿命内部の設計は不変 W32DF/W34DFにおける膨大な経験徹底したCFDシミュレーション : ガス供給弁に対する最適なガス流れバランスのとれたガス供給最小損失 12

2 段過給システム - 単純性を活用した抜群の性能と信頼性 2 段過給システムによる高効率の実現コンプレッサーとタービンの取り出しとオーバーホールにおけるカートリッジ方式による有用性と稼働時間の改善第 2 世代の 2 段過給システム 2 段過給リグとエンジンにおける確認 -2017 年 6 月 50000 45000

13 2 段過給システム - 単純性を活用した抜群の性能と信頼性 2 段過給システムによる高効率の実現コンプレッサーとタービンの取り出しとオーバーホールにおけるカートリッジ方式による有用性と稼働時間の改善第 2 世代の 2 段過給システム 2 段過給リグとエンジンにおける確認年 6 月 W20V32TS の範囲低圧ターボチャージャー高圧ターボチャージャー W W6L46TS 5000 W6L20 W20V32TS

14 W31 エンジン - 2 段過給システム迅速正確高信頼性 ;W31 エンジンに標準装備されたリアルタイムのバルブ位置フィードバック信号 W31 エンジンには用途により 2~3 の制御弁を装備 14

エンジン上部から 1 m の距離において音圧レベル 105 db(a) 以下を実現カバー有り 630-1000Hz カバー無し 10 db 800

15 防音と防振音の強さのレベル (A 特性 )- 文献 1 Sound intensity level, A-weighted, ref. 1 pw/m^2 [db] エンジンの騒音を削減するためのエンジン上部における適切な防音最新の防音による 10 db の騒音値削減によりエンジン上部から 1 m の距離において音圧レベル 105 db(a) 以下を実現カバー有り Hz カバー無し 10 db 800 Hz カバー有り With cover Without cover カバー無し /3 オクターブバンド周波数 octave band frequency [Hz] 15

16 エンジン自動化システム新時代を目指して 16

17 現実となったデータマネジメントおよびシステム能力の増強空燃比制御速度 / 負荷制御エンジンバランシング負荷分担前兆 / 診断安全シリンダー方向トリップトランスファー熱管理高性能エンジンには高性能制御機能が必要プラント / 船舶通信燃料ガス噴射制御自動チューニングノッキング制御バルブ制御着火制御起動 / 停止マネジメント冗長性 ( バーチャルセンサー ) 17 Wärtsilä_4-stroke_RD_Vaasa_Plant_ pptx

18 W31 エンジンのテスト運転時間 - 事前の経験の蓄積によるその後の高い信頼性の実現 2017 年末までに 50,000 時間近くの経験の蓄積 50,000 40,000 30,000 20,000 10, バーチャル確認リグ試験エンジン確認 18

19 制御効率 [%]* 比燃料油消費量 (g/kwh) W31 エンジンの燃料消費率 - 全負荷範囲にわたり平均 9 G/KWH 以上の燃料節約 g/kwh 220 SFOC Diesel-Electric constant speed 720 rpm % 750 rpm 定速主エンジン Wärtsilä 31 市場最良実績 W 最高効率の 4 ストロークディーゼルエンジン年 ISO に従う周囲環境 ;HFO 燃料 ; エンジン機付ポンプ ( 冷却水ポンプ 2 台 + 潤滑油ポンプ台 ) ;ISO 3046 準拠 ; IMO Tier II SCR 無し MCR % 19

20 W31 エンジンの実績船型 : 砕氷船船主 :FSUE Atomflot 造船所 :Vyborg 3 x W8V31 船型 :RoPax 船主 :MolsLinien 造船所 :RMC 2 x W8V31 船型 : 漁船船主 :P. Hepsö Rederi 造船所 :Karstensen 造船所 1 x W8V31 船型 : 漁船船主 :- 造船所 :- 1 x W10V31 船型 : 水産加工船船主 :Hav Line 造船所 :Balenciaga 1 x W10V31 船型 : 漁船船主 :Strand Senior AS 造船所 :Karstensen 造船所 1 x W8V31 船型 : 漁船船主 :Research Fishing 造船所 :Vard 1 x W12V31 船型 : パワープラント船主 :- 75MW (W20V31SG) 20

21 Over 10 years ago the seeds of development were planted Now our customers can harvest the fruits of our work. Marine engine award 21 Document ID DBAE Revision -.27

Engine Pocketguide _JPN_01

Engine Pocketguide _JPN_01 汎用エンジンポケットガイド www.honda.co.jp/engines/ GXH GX GXV GX igx ACS GX igx igx9 GXV GXV GX GP GCV GX9 GX GP GCV9 GSV9 GX GXV GXV9 GXV GXV GXV9 GX GX GX GX GX GX9 エンジンポケットガイド目次 GCV 傾斜高傾斜エンジン GX デジタル CDI GX ランマー