熱效率超過柴油機！阪神柴油機展示全球首臺低速四沖程氣體機

日本阪神柴油機（Hanshin Diesel）公司在今年舉行的第30屆國際內燃機學會大會（CIMAC 2023）期間對外展示了其低速四沖程氣體發動機熱效率的結果。

2018年，阪神柴油機公司6缸G30氣體機正式投產。阪神柴油機公司利用與現有低速四沖程柴油機相同的基本結構，采用一套低壓和預混氣體系統，從發動機啟動到正常工作，可僅使用氣體燃料。這是世界上第一臺作為低速四沖程發動機開發的燃氣發動機。符合國際海事組織（IMO）的Tier III NOx法規，并且不產生煙塵（PM）和氧化硫（SOx）。此外，該發動機是一種環境友好型發動機，其熱效率確保高于現有的柴油發動機。

此次在CIMAC期間，展示人員將這臺氣體機與現有柴油機在缸內性能進行了比較，結果是最大點火壓力相同，但氣體發動機的壓縮壓力更低，點火時間更早。由于氣體發動機氣缸內的最高溫度更高，因此可以得出結論，氣體發動機的熱效率更高。

阪神柴油機公司稱，其氣體發動機的最突出特點是穩定性。比如G30氣體機在測試時使用了甲烷含量大約為66的燃料氣體，即使在非常稀薄的條件下也實現了穩定燃燒，熱效率達到了48.5%。假設燃料為49200 kJ，相應的燃料消耗為151克/千瓦時。

據了解，阪神柴油機公司的低速四沖程發動機設計用于主推進，為船舶提供動力，通過2個曲軸旋轉或4個活塞沖程完成一次循環，包括進氣、壓縮、燃燒和排氣。

阪神柴油機公司表示，雖然低速發動機的外部尺寸比中、高速發動機大，但易于操作且可靠，而且高效率螺旋槳的趨勢使低速機具有更長的沖程優勢。與中速發動機不同的是，低速機通常還不需要齒輪箱。高熱效率是通過提供足夠的燃燒時間的較低轉速和提供更大燃燒空間的較長沖程來實現的，低速發動機具有較低的運行成本，抵消了較高的初始資本支出。

阪神氣體發動機的尺寸、配置和軸系與原來的低速柴油機相同，可以替代現有的裝置，輸出功率和轉速也在相同的布局范圍內。為了改善氣體發動機的瞬態響應，確保船舶操舵時的操作簡便，發動機還還進行了進一步的試驗。

據國際船舶網了解，阪神柴油機公司(Hanshin Diesel)是一家擁有悠久歷史的發動機企業，成立于1918年，自1929年就開始生產船用柴油機，是一家生產船用推進柴油機和綜合推進設備的企業。阪神柴油機公司除了為日本國內沿海船舶制造 "HANSHIN "品牌低速四沖程柴油機外，還為小型遠洋船舶生產小缸徑二沖程柴油機。同時，阪神柴油機公司也獲得MAN Energy Solutions許可制造二沖程柴油機。

據悉，阪神柴油機公司計劃擴大其發動機產品陣容，利用從氣體發動機開發中獲得的經驗，研究未來的燃料解決方案。