Двигуни майбутнього
Яким буде яхтовий двигун майбутнього?
Виробники двигунів шукають нове рішення, яке б допомогло знизити вплив на навколишнє середовище. Двигуну внутрішнього згоряння час поступитися місцем більш екологічно чистим варіантам. Той, хто працює на рідкому пропані, водні, електриці чи гібрид — яким буде яхтовий двигун майбутнього?
Текст — Ален Букраїнсе
Виробникам двигунів настав час знайти якесь рішення. А що говорити про приватне судноплавство? Приватні судна впливають на атмосферу у 40 разів менше, ніж комерційне судноплавство. Але це не означає, що наш сектор є повністю вільним від відповідальності. Вже приблизно 15 років існує європейська директива RCD (Recreational Craft Directive), відповідно до якої двигуни внутрішнього згоряння приватних суден мають зменшити вплив на довкілля.
Перший етап, тобто відсутність викиду частинок палива, що не згоріли, вже досягнуто. Другий етап складніший, оскільки він пов'язаний із зменшенням твердих частинок у відпрацьованих газах, отриманих в результаті згоряння: діоксиду вуглецю та оксиду азоту. З 1997 р. проектувальники змогли зменшити викиди на понад 50%. Без радикальної зміни принципу дизельного двигуна фахівці працювали над численними іншими аспектами: покращенням якості впуску, значним збільшенням тиску (від 150 до 1800 бар) завдяки використанню загальної паливної магістралі, новими формами камер згоряння, поршнів, турбін, вихлопних труб. Виробники двигунів, призначених для приватного судноплавства, серйозно взялися до вивчення аспекту шкоди навколишнього середовища.
Гібридний двигун
Цей тип двигуна вже заявлений в автомобільній індустрії (Toyota Prius, Lexus, BMW 5, 6 і 7 серій), а також всудноплавство (Mochi Craft Long Range 23M), сьогодні є найбільш відповідним рішенням. Він ґрунтується на поєднанні традиційного дизеля та електромотора. Вони безпосередньо не з'єднуються. Якщо вони зав'язані на єдиний передавальний вал, можуть працювати окремо друг від друга. Це означає, що в деяких випадках можна йти лише електрикою. Переваги – відсутність забруднення та шуму. Недоліки – зменшені швидкість та автономність.
Для збереження електричної енергії використовують акумулятори, які заряджаються від дизель-генераторів. Це лише початок, але вже перспективний. Практично всі виробники суднових двигунів – MTU, Caterpillar, MAN, Volvo та Cummins – ведуть активну роботу в цьому напрямку.
Електродвигун
Міг би стати ідеальним рішенням: не забруднює та не шумить. Але сьогодні він успішно застосовується тільки на човнах довжиною не більше 7 метрів і розвиває швидкість не більше 5 вузлів. Звичайно, є електродвигуни великої потужності (до 1000 кВт), але їхнє харчування передбачає велику кількість акумуляторів та генераторів. Може здатися, що такий чистий тип тяги не може успішно застосовуватися в приватному судноплавстві. Однак, відомий французький мореплавець Жерар д'Абовілль нещодавно спустив на воду проект Planetsolar, революційний катамаран завдовжки 30 метрів, оснащений лише електродвигунами, що живляться від акумуляторів та сонячних батарей площею 470 кв.м. Тільки наприкінці 2010 року, коли PlanetSolar завершить свою навколосвітню подорож, стане зрозумілим, наскільки ці ідеї є життєздатними з технічної точки зору. Італійська верф Arcadia Yachts передбачила оснащення яхт на 85, 115 та 135 футів сонячними.батареями для живлення бортового обладнання, тоді як тяга здійснюватиметься від дизельних двигунів.
Електрика + паливні елементи
Відразу слід зазначити, що ця комбінація — не те саме, що й водневий двигун. Паливні елементи - це генератори електрохімічної енергії, що конвертують хімічну енергію згоряння в електроенергію. Водень є їх кращим паливом. Паливні елементи живлять традиційний електродвигун через генератор постійного струму. Окрім водню, паливні елементи працюють також на метанолі. Їхня ефективність вважається високою, приблизно на 50% більше, ніж у звичайної батареї. Недоліки використання - складне зберігання та постачання, не найнижча ціна водню та собівартість виготовлення (каталізатори містять платину та графіт). Максимальна тривалість роботи не перевищує 1000 годин. Австрійська верф Frauscher випустила невеликий катер (7 метрів), оснащений цією силовою установкою, але при змішаній тязі швидкість не перевищує 10 вузлів.
Водневий двигун
Цей тип двигуна немає нічого спільного з паливним елементом. Йдеться про тепловий двигун, що працює на водні, а не на бензині. Єдиним вихлопом буде в такому разі водяна пара. Вже протягом двох років модель BMW серії 7 працює одночасно на бензині та водні та демонструє відмінні результати. На жаль, водень вимагає дотримання крайньої обережності під час перевезення та зберігання. Це дуже дороге паливо та станцій його зберігання досить мало. Є високі обмеження, деякі елементи двигуна мають бути підвищеною міцністю. Незважаючи на це, цій технології пророкують велике майбутнє.
Двигун, що працює на зрідженому газі
Ця не нова техніка, вона вже успішно застосовується у наземному транспорті. Тепловий двигун, що працює на бензині або дизелі, досить легко приймає як паливо природний газ з невеликими перетвореннями. Нещодавно Mercury випустив підвісні човнові газові мотори. Усі повірили, що нове паливо може бути рішенням для зменшення шкідливих викидів. Але перша проблема не забарилася. Спочатку нафтоторгівці загальмували поширення цього палива за доступною ціною, другим підводним каменем стала безпека. Сталася пара дуже неприємних інцидентів (вибух цистерн у двох човнах), і сьогодні газ не використовується у приватному судноплавстві. Однак його продовжують використовувати судноплавні компанії. Rolls-Royce оснастив 132-метровий контейнеровоз Sea Cargo складною системою, що включає газовий двигун із зменшенням викидів CO2 на 20% та оксиду азоту на 90%.