Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Strategies for enhancing the energy efficiency of ships within the framework of global decarbonization

Kutateladze Ketevan, Rostiashvili Tamar, Soselia Maia, Patsatsia Khatia, Darchia Irina

Polityka Energetyczna

|

2026

|

T. 29, z. 2

249--268

EN

The relevance of improving energy efficiency in seagoing vessels is growing due to global decarbonization, stricter environmental standards, and increasing demands to reduce greenhouse gas emissions in the maritime sector. This study aimed to conduct a comprehensive analysis of innovative strategies for improving ship energy efficiency, taking into account current decarbonization trends, as well as to evaluate their impact on the environmental and economic performance of maritime transport. Arange of methods, including statistical analysis, empirical approaches, and experimental techniques, was used to study the impact of new technologies. A comparative analysis of three fuel types – diesel, biofuel Romashka-3, and LNG – focused on consumption, emissions, and voyage costs. The results show that biofuel reduces CO2 emissions by 19% and voyage costs by 6%. LNG provides the greatest emission reductions – CO2 by 20%, NOx by 49%, and SOx by 95% – though it increases voyage costs by 6%. Diesel, with the highest emissions and a cost of USD 33.7 thousand, is the most environmentally harmful. The findings suggest that the optimal strategy involves a gradual transition to alternative fuels and digital solutions to improve energy efficiency without major economic trade-offs. This research offers practical value by helping shipping companies, fleet operators, policymakers, and regulators improve energy efficiency, reduce environmental impact, and support fleet modernization and sustainable transport policies.

PL

Znaczenie poprawy efektywności energetycznej statków morskich rośnie w związku z globalną dekarbonizacją, zaostrzającymi się normami środowiskowymi oraz rosnącymi wymaganiami dotyczącymi ograniczenia emisji gazów cieplarnianych w sektorze morskim. Celem niniejszego badania było przeprowadzenie kompleksowej analizy innowacyjnych strategii poprawy efektywności energetycznej statków z uwzględnieniem aktualnych trendów w zakresie dekarbonizacji, a także ocena ich wpływu na efektywność środowiskową i ekonomiczną transportu morskiego. W celu zbadania wpływu nowych technologii wykorzystano szereg metod, w tym analizę statystyczną, podejścia empiryczne i techniki eksperymentalne. Analiza porównawcza trzech rodzajów paliw – oleju napędowego, biopaliwa Romashka-3 i LNG – skupiała się na zużyciu, emisjach i kosztach rejsu. Wyniki pokazują, że biopaliwo zmniejsza emisję CO2 o 19% i koszty rejsu o 6%. LNG zapewnia największą redukcję emisji – CO2 o 20%, NOx o 49% i SOx o 95% – choć zwiększa koszty rejsu o 6%. Olej napędowy, charakteryzujący się najwyższą emisją i kosztem 33,7 tys. USD, jest najbardziej szkodliwy dla środowiska. Wyniki sugerują, że optymalna strategia polega na stopniowym przechodzeniu na paliwa alternatywne i rozwiązania cyfrowe w celu poprawy efektywności energetycznej bez większych kompromisów ekonomicznych. Badania te mają praktyczne znaczenie, ponieważ pomagają przedsiębiorstwom żeglugowym, operatorom flot, decydentom politycznym i organom regulacyjnym poprawić efektywność energetyczną, zmniejszyć wpływ na środowisko oraz wspierać modernizację flot i politykę zrównoważonego transportu.

2

Możliwości zmniejszenia stężeń SO₂ i NOₓ w gazach odlotowych emitowanych z okrętowych silników Diesla

Pawelec Andrzej, Zwolińska Ewa, Sun Yongxia, Chmielewski Andrzej G.

Przemysł Chemiczny

|

2019

|

T. 98, nr 1

56--63

PL

Przedyskutowano zagadnienia związane z emisją tlenków siarki i azotu w transporcie morskim oraz omówiono metody ograniczenia ich emisji. Przedstawiono przegląd technologii obecnie stosowanych w transporcie morskim do usuwania tlenków siarki i azotu z gazów odlotowych z silników Diesla oraz nowych innowacyjnych metod ze szczególnym uwzględnieniem technologii plazmowych, w tym opartych na wykorzystaniu wiązki elektronów. Wobec zaostrzających się wymagań co do wielkości emisji zanieczyszczeń plazmowe technologie kontroli emisji mogą stać się konkurencyjne w stosunku do obecnie stosowanych. Należy podkreślić, że wszystkie te procesy opierają się na znajomości chemii i chemii plazmy oraz jej roli w ograniczeniu emisji w sektorze energetycznym. Wiedza w tym zakresie jest również podstawą do rozwiązania tego nierozwiązanego dotąd problemu z dziedziny ochrony środowiska.

EN

A review, with 48 refs., of exhaust gas cleaning technols. currently used in the marine transport as well as tested new technols. including plasma ones.

3

Influence of piston ring profiles and oil temperature distribution on cylinder liner lubrication of a marine two-stroke engine

Wolff Andrzej

Combustion Engines

|

2019

|

R. 58, nr 3

257--263

EN

In the paper a comprehensive model of a piston-ring-cylinder (PRC) system has been presented. The local thickness of the oil film can be compared to height of the combined surface roughness of a cylinder liner and piston rings. Equations describing the mixed lubrication problem based on the empirical mathematical model formulated in works of Patir, Cheng and Greenwood, Tripp have been applied. The main parts of the model have been experimentally verified abroad by the author at the marine engine designing centre. In contrast to the previous papers of the author concerning the PRC system of combustion engines, new calculation results for a marine two-stroke engine have been presented. Firstly the right selection of barrel-shaped sliding surface of piston rings has been analysed. Secondly the influence of oil temperature distribution along the cylinder liner on the lubrication of the PRC system has been assessed. The developed model and software can be useful for optimization of the PRC system design.

4

Analiza czynników wpływających na trwałość i niezawodność wybranych elementów silników okrętowych : w aspekcie eksploatacji technicznej

Łosiewicz Z., Mikuła T.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2018

|

R. 19, nr 12

532--536

PL

W artykule omówione zostały czynniki wpływające na trwałość i niezawodność wybranych elementów silników okrętowych. Taka analiza może zaakcentować wagę doboru załóg pływających do statków o określonej charakterystyce zdatności eksploatacyjnej, co ma wpływ na bezpieczeństwo żeglugi.

EN

The article discusses factors affecting the durability and reliability of selected marine engine components. Such an analysis may accentuate the importance of selection of crews sailing to ships with a defined operational suitability, which affects the safety of navigation.

5

Nowa koncepcja przyrządu do pomiaru odkształceń ramion wykorbień wałów korbowych metodą symetryczną

Nozdrzykowski K.

Mechanik

|

2017

|

R. 90, nr 12

1148--1151

PL

Przedstawiono zgłoszone do opatentowania rozwiązanie konstrukcyjne przyrządu do pomiaru odkształceń wałów korbowych metodą symetryczną. Eliminuje ono szereg niedoskonałości i niedokładności wynikających ze stosowanej obecnie tradycyjnej wersji przyrządu do pomiaru odkształceń wałów korbowych i umożliwia poprawną ocenę ułożenia wału w łożyskach głównych.

EN

The patent pending design of the crank shaft deformation measuring device by means of the symmetric method, was presented. The new solution eliminates imperfections and inaccuracies resulting from the method currently used for this purpose, and enables correct assessment of the crankshaft positioning in main bearings.

6

Wyznaczanie emisji związków toksycznych w spalinach turbiny gazowej do zastosowań morskich w oparciu o charakterystyki emisji turbinowego silnika lotniczego

Pawlak M., Kuźniar M.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 12

345--350, CD

PL

W artykule opisano metodykę wyznaczenia emisji wybranych szkodliwych związków do atmosfery przez turbinę gazową napędzającą morską jednostkę pływającą. Opisano konstrukcję takiego silnika, porównano go do spokrewnionego z nim silnika odrzutowego. Powiązano parametry obiegu silników używając do tego formuł gazodynamicznych, a na tej podstawie dobrano współczynniki emisji NOx, CO, HC. Wyniki zebrano w tabelach i przedstawiono na wykresach. Rezultaty analizy zostały omówione i są podstawą do dalszych, bardziej szczegółowych symulacji i analiz.

EN

The paper describes the methodology for determining the emission into the atmosphere of selected harmful compounds generated by a gas turbine that drives a seagoing vessel. The design of such an engine was described and compared to its related jet engine. The engine parameters were adjusted using gasodynamic formulas and the NOx, CO, HC emission coefficients were adjusted accordingly. The results are summarized in tables and graphed. The results of the analysis are discussed and are the basis for further, more detailed simulations and analyzes.

7

Modeling of emissions and dispersion of harmful compounds from marine main propulsion diesel engines of vessels navigating in specified water basins

Kniaziewicz T.

Zeszyty Naukowe Akademii Marynarki Wojennej

|

2016

|

R. 57 nr 4 (207)

55--73

EN

The article presents the results of the first nationwide study of a pro-ecological character, including the problem of the impact of shipping (in a particular basin) on the terrestrial human environment. Shipping in the waters of the Bay of Gdansk is taken as an example of the real system and a detailed identification of the operating conditions for the vessels has been undertaken. Data were obtained from the analysis of information gathered by surveillance systems of vessel traffic (such as Automatic Identification System — AIS) for the complete identification of parameters and characteristics of shipping traffic in the form of deterministic and statistical mathematical models. On the basis of these mathematical models of the emission of harmful exhaust emissions from marine engines have been developed. Models of the spread of exhaust gas are based on the models of Gauss, Euler and Lagrange. Their use has enabled a scientific tool to evaluate the contribution of immission of harmful compounds in the global immission of pollutants in the atmospheric air of the Tri-city agglomeration to be obtained.

PL

W artykule przedstawiono wyniki pierwszych w skali kraju badań o charakterze proekologicznym obejmujących problem oddziaływania żeglugi morskiej (w określonym akwenie) na lądowe środowisko człowieka. Żeglugę na wodach Zatoki Gdańskiej przyjęto jako przykład systemu rzeczywistego i dokonano szczegółowej identyfikacji warunków użytkowania na niej jednostek pływających. Z analizy informacji gromadzonych przez systemy nadzoru ruchu statków (m.in. AIS) uzyskano dane do pełnej identyfikacji parametrów i charakterystyk ruchu statków w postaci deterministycznych i statystycznych modeli matematycznych. Na ich podstawie opracowano modele matematyczne emisji związków szkodliwych spalin silników ze statków. Modele rozprzestrzeniania się spalin oparto na modelach Gaussa, Lagrange’a i Eulera, co pozwoliło uzyskać naukowe narzędzie do oceny udziału imisji związków szkodliwych w globalnej imisji tych zanieczyszczeń w powietrzu atmosferycznym aglomeracji Trójmiasta.

8

Wyznaczanie charakterystyki jednostkowego zużycia energii przez okrętowy układ napędowy ze śrubą o stałym skoku

Polanowski S., Pawletko R.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

5349--5356, CD 2

PL

W referacie przedstawiono metodykę wyłaniania charakterystyk jednostkowego zużycia energii przez układ napędowy statku wypornościowego ze śrubą o stałym skoku. Wyłoniono dwa modele: model wielomianowy i potęgowy. Wykonano analizę modeli ze względu na minimum sumy kwadratów odchyleń oraz wartość odchyleni standardowego. Przeprowadzono analizę odchyleń w wyniku, której odrzucono ze zbioru danych wejściowych punkt pomiarowy piąty. Ostatecznie przyjęto model wielomianowy o potęgach całkowitych. Przeprowadzona analiza nie wyłoniła następnego członu aproksymującego. W szczególności model nie zawiera stałej. Zamieszczono wykres jednostkowego zużycia energii na milę morską (NM) dla przykładowego układu napędowego statku wypornościowego ze śrubą o stałym skoku, wykorzystując dane pomiarowe dla MS Garnuszewski.

EN

The paper presents a methodology for selecting the characteristics of the specific energy consumption by the of the ship propulsion system with a fixed pitch propeller. Emerged two models: the polynomial and power seriesmodel. Model analysis was performed because of the minimum sum of squared deviations, and standard deviation. An analysis of variations by which the discarded from the set of input data a fifth measuring point. Finally a model of the powers of the polynomial. The analysis did not identify the next member of approximating. In particular, the model does not include a constant. A chart of specific energy consumption per nautical mile (NM) for an example of the propulsion system fixed pitch propeller was shown, using the measurement data for the MS Garnuszewski.

9

Modernizacja posadowień maszyn i urządzeń okrętowych oraz przemysłowych z zastosowaniem tworzywa chemoutwardzalnego EPY. I. Praktyczne zastosowania tworzywa

Urbaniak M., Ratajczak J.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 6

532--536

PL

W artykule przedstawiono praktyczne aspekty specjalnego tworzywa EPY, a także opartej na jego zastosowaniu technologii. Technika składająca się z materiału i technologii została opracowana i wdrożona do praktyki przemysłowej w znacznej mierze dzięki współpracy firm sektora okrętowego i Politechniki Szczecińskiej (obecnie Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny). Przedstawiono kilka charakterystycznych przemysłowych zastosowań tego materiału z podziałem na dwa zasadnicze obszary: zastosowania w przemyśle okrętowym oraz zastosowania w przemyśle lądowym. Zaakcentowano innowacyjny charakter niektórych z tych aplikacji. Podkreślono istotny dla nich wkład badań i analiz przeprowadzonych w jednostkach badawczych. Spośród zastosowań okrętowych zaprezentowano posadowienie silników okrętowych napędu głównego. Zwrócono uwagę na czynniki stanowiące genezę powstania opisywanej w artykule technologii, w szczególności gwałtowny wzrost mocy napędów głównych, a zatem i wielkości silników okrętowych. Innym przytoczonym przykładem zastosowania technologii posadawiania na tworzywach epoksydowych jest montaż zbiorników LNG/LPG. Zwrócono uwagę na decydujące dla tego typu aplikacji znaczenie przeprowadzonych prób wytrzymałościowych oraz analiz numerycznych. Spośród aplikacji lądowych przytoczono dwa przykłady wyeliminowania problemów eksploatacyjnych dzięki modernizacji posadowienia maszyn polegającej na zastąpienie klasycznych sposobów na posadowienie na podkładkach EPY. Pierwszym z przykładów jest posadowienie dużego wentylatora spalin. Drugi przykład to modernizacja posadowienia motosprężarek do tłoczenia gazu ziemnego. Przestawiono problemy eksploatacyjne i sposoby ich rozwiązania za pomocą kompleksowego posadowienia z zastosowaniem tworzywa EPY. Przytoczono przykłady zaadoptowania technologii posadawiania maszyn z zastosowaniem tworzyw epoksydowych przez producentów tych maszyn.

EN

In the article the practical aspects of special EPY compound and based on its technology have been shown. This technique, consists of material and technology, has been developed and implemented to common industrial practice largely due to cooperation between the shipbuilding sector and Technical University of Szczecin (now West Pomeranian University of Technology). There are presented some typical commercial applications for this material divided into two main areas: applications in shipbuilding and industry. It emphasized the innovative nature some of these applications as well how significant contribution had researches and analysis conducted by scientific research facilities. Among shipbuilding applications there is presented the foundation of marine main engines. It highlighted the impact of factors determining the genesis of the technology described in the article, particularly a sharp rise in power of the main engines and therefore the size of marine engines. Another quoted example of use for the seating on the epoxy compound technology is installation of LNG/ LPG tanks. It was pointed the crucial importance of stress tests conducted and numerical analysis for this type of application. Among industry applications one quoted two examples of modification of seating. Both had eliminated significant exploitation problems of seated in traditional way machinery. First of them its example of seating of a big combustion gas devices, however, second its example for seating for Cooper Bessemer GMVH-12 compressor engine. In this point briefly described exploitation problems and ways of solving them with the help of comprehensive seating with use of EPY material. Examples of adopting the technology for seating of machines using epoxy materials by producers of these machinery were quoted.

10

Problems of modelling toxic compounds emitted by a marine internal combustion engine for the evaluation of its structure parameters

Rudnicki J., Zadrąg R.

Combustion Engines

|

2015

|

R. 54, nr 3

432--441

EN

The paper presents the possibility of using an analytical study of the engine exhaust ignition to evaluate the technical condition of the selected components. Software tools available for the analysis of experimental data commonly use multiple regression model that allows the study of the effects and iterations between model input quantities and one output variable. The use of multi-equation models gives a lot of freedom in the analysis of the measurement results, as it allows the simultaneous analysis of multiple effects and iterations of output variables. It can also be used as a tool for the preparation of experimental material for other advanced diagnostic tools, such as models using neural networks, which allow, in contrast to multi-equation models, the recognition of the state with the number of classes of more than two-class, thus enabling diagnostic reasoning. Assuming that there is a strong correlation and unambiguous nature of the changes in the concentrations of toxic compounds analyzed in the course of the experiment can be seen as symptoms of the technical condition of the engine and with the known values of the output signals (including concentrations of toxic compounds) and their estimates, the values of residuals can be determined, which may indicate the type of damage. The authors show the advantages of using these analytical tools on the example of research conducted on the engine test bench.

PL

W artykule przedstawiono możliwość wykorzystania wyników badań składu spalin silnika z zapłonem samoczynnym do oceny stanu technicznego jego wybranych podzespołów. Dostępne programy narzędziowe służące do analizy danych eksperymentalnych powszechnie wykorzystują model regresji wielokrotnej, który umożliwia badanie efektów i interacji pomiędzy wielkościami wejściowymi modelu a jedną zmienną wyjściową. Zastosowanie modeli wielorównaniowych daje wiele możliwości podczas analizy wyników pomiarowych, gdyż umożliwia jednoczesną analizę efektów i interacji wielu zmiennych wyjściowych. Może być również wykorzystywane jako narzędzie do przygotowania materiału doświadczalnego dla innych zaawansowanych narzędzi diagnostycznych, takich jak modele wykorzystujące sieci neuronowe, które pozwalają, w przeciwieństwie do modeli wielorównaniowych, na rozpoznanie stanu przy liczbie klas większej niż dwuklasowa, umożliwiając tym samym wnioskowanie diagnostyczne. Przy założeniu bowiem, że istnieje silna korelacja oraz jednoznaczny charakter zmian stężeń analizowanych związków toksycznych w trakcie prowadzonego eksperymentu można traktować jako symptomy stanu technicznego silnika a przy znanych wartościach sygnałów wyjściowych (między innymi stężeń związków toksycznych) oraz ich estymat można wyznaczyć wartości residuów, które mogą wskazywać na rodzaj uszkodzenia. Autorzy w pracy przedstawiają zalety stosowania powyższych narzędzi analitycznych na przykładzie badań przeprowadzonych na stanowisku silnika badawczego.

11

Numeryczna analiza wymiany ciepła w cylindrze dwusuwowego silnika okrętowego

Wolff A.

Combustion Engines

|

2015

|

R. 54, nr 3

849--857

PL

W artykule przedstawiono analizę procesu wymiany ciepła w cylindrze dwusuwowego silnika okrętowego o długim skoku tłoka. Wykorzystano obliczenia termodynamiczno-przepływowe CFD cyklu pracy silnika w dotyczące komory spalania oraz w objętości pod tłokiem, które udostępnił ośrodek konstrukcyjny silników okrętowych „Wärtsilä” w Szwajcarii. Opracowano program komputerowy do wyznaczania uśrednionych w cyklu pracy silnika rozkładów współczynnika przejmowania ciepła, temperatury gazu i gęstości strumienia ciepła wzdłuż tworzącej cylindra. W artykule przedstawiono porównanie wspomnianych rozkładów uzyskanych z użyciem obliczeń CFD oraz formuł empirycznych Woschniego, względnie Bulatiego. Opracowane metody obliczeń mogą być wykorzystane do wyznaczania maksymalnych wartości temperatur i ich gradientów, a w konsekwencji naprężeń termicznych i odkształceń elementów komory spalania silnika, a w szczególności tulei cylindrowej.

EN

In the paper an analysis of the heat transfer in cylinder of a long-stroke marine engine was presented. For this purpose CFD results of thermal and flow processes during engine cycle in combustion chamber and under piston were applied. They were made available to the author by the marine engine designing centre ”Wärtsilä” in Switzerland. A special computer program was developed for calculation of engine cycle averaged distributions of heat transfer coefficient, gas temperature and heat flux along the cylinder liner. In the paper an appropriate comparison between these distributions obtained by the use of CFD results and based on empirical equations of Woschni or Bulaty was presented. The developed calculation methods can be utilized for evaluation of maximal temperatures and their gradients, and thus thermal stresses and deformations of combustion chamber parts of an engine, in particular of the cylinder liner.

12

Laboratory test stand for evaluation of effectiveness of cleaning of marine engines exhaust gases

Charchalis A.

Combustion Engines

|

2015

|

R. 54, nr 3

868--873

EN

The paper presents test stand allows broad span of engine’s vary load. Modernization of the stand was forced by necessity of carrying out of the researches related to evaluation of effectiveness of different methods of exhaust gases cleaning, being an aim of European Research Program in which, from polish party was IMP PAN (Polish Academy of Science), RAFAKO and TELECHEM. Further modernization was due to preparations for another research project in frames of Applied Scientifical Research conducted by consortium, consisting of Institute of Fluid – Flow Machinery of Polish Academy of Science, Gdynia Maritime University and RAFAKO. The scope of modernization was adaptation of the engine for combusting various fuels, reconfiguration of exhaust piping in order to direct exhaust gas stream to adequate devices and mounting of the electronic torque meter and fuel consumption meter.

PL

Artykuł prezentuje zmodernizowane stanowisko laboratoryjne pozwalające na zmiany obciążenia silnika w bardzo szerokim zakresie. Modernizacja stanowiska została wymuszona koniecznością przeprowadzenia badań związanych z oceną efektywności różnych metod oczyszczania gazów spalinowych, prowadzonych w ramach Europejskiego Programu Badawczego, w którym polską stronę reprezentowały IMP PAN, RAFAKO oraz TELECHEM. Kolejna modernizacja była związana z zakresem projektu badawczego prowadzonego przez konsorcjum w którego skład weszły IMP PAN, Akademia Morska w Gdyni, oraz RAFAKO w ramach Programu Badań Stosowanych. Zakres prac modernizacyjnych objął przystosowanie silnika do spalania różnych rodzajów paliw, rekonstrukcję układu wydechowego w celu umożliwienia instalacji urządzeń oczyszczających oraz montaż urządzeń do pomiaru momentu obrotowego i zużycia paliwa.

13

Identification of diagnostic parameter sensitivity during dynamic processes of a marine engine

Zadrąg R., Kniaziewicz T.

Combustion Engines

|

2015

|

R. 54, nr 3

1007--1014

EN

Changing some parameters of the engine structure alters the emission of harmful components in the exhaust gas. This applies in particular to the damage of charge exchange system as well as fuel system and engine supercharger. These changes are much greater during the dynamic states and their accompanying transitional processes. The different sensitivity of diagnostic parameters to the same force, coming from the engine structure, but realized in other loading conditions can be discussed. Presented in the paper is a model of the engine diagnostic, in which symptoms are indicators of diagnostic and emission characteristics of gaseous exhaust components. Model is complemented with the tests on the single-cylinder research engine ZS. Also proposed is a measure of the sensitivity of the diagnostic parameter during dynamic processes.

PL

Zmiana niektórych parametrów struktury silnika wpływa na zmianę emisji szkodliwych składników w spalinach. Dotyczy to przede wszystkim uszkodzeń występujących w układzie wymiany ładunku a także w układzie paliwowym i układzie doładowania silnika. Zmiany te mają zdecydowanie większe wartości podczas trwania stanów dynamicznych i towarzyszących im procesów przejściowych. Można więc mówić o różnej wrażliwości parametrów diagnostycznych na te same wymuszenia pochodzące od struktury silnika, ale realizowane w innych stanach obciążenia. W artykule przedstawiono model diagnostyczny silnika, w którym symptomami diagnostycznymi są wskaźniki i charakterystyki emisji gazowych składników spalin. Model uzupełniono wynikami badań na stanowisku jednocylindrowego silnika badawczego ZS. Zaproponowano również miary wrażliwości parametru diagnostycznego podczas procesów dynamicznych.

14

Badanie zużycia wybranych elementów okrętowych średnioobrotowych silników o zapłonie samoczynnym zasilanych paliwami pozostałościowymi

Monieta J.

Tribologia

|

2014

|

nr 2

111--121

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wybranego obiektu, elementów i węzłów tribologicznych w aspekcie procesów zużycia. Obiektami badań były średnio-obrotowe silniki produkowane na licencji firmy Sulzer. Wśród badanych typów silników ten zasilany paliwami pozostałościowymi podlegał intensywnemu zużyciu. Paliwa te zawierają znaczne ilości siarki, wody oraz odznaczają się dużą liczbą Conradsona. Badania zużycia prowadzono w naturalnych warunkach eksploatacji. Opisano także warunki, w których eksploatowane były badane silniki, gdzie występowały często niesprzyjające warunki tropikalne. Stwierdzono istotne zużycie czopów wału korbowego, tulei cylindrowych, tłoków i głowic. Intensywne zużycie wynika z konstrukcji silnika, w którym system smarowania tłoków i tulei oraz łożysk wału korbowego nie jest rozdzielony. Badania zużycia prowadzono głównie z zastosowaniem biernej obserwacji, pomiarów geometrycznych, analizy obrazów oraz z zastosowaniem biernych i bierno-czynnych eksperymentów diagnostycznych. Problemem w badanych silnikach oprócz intensywnego zużycia materiałów metalowych było tworzenie się osadów. Celem badań była również identyfikacja rodzajów zużycia.

EN

The paper presents the results of the selected object, the elements and of tribological systems in the aspect of wear processes. The objects of research were medium speed engines produced under license from Sulzer. Among the tested objects were the types of engines powered by residual fuels subject to intensive wear. These fuels contain significant amounts of sulphur and water and have a large number of Conradson carbon residue. The wear investigations were performed under natural conditions. The paper also describes the conditions under which the test engines operate, which are often unfavourable tropical conditions. A significant wear of crank pins, cylinder liners, pistons, and cylinder heads were indicated. Intensive wear results from engine design, in which the lubrication system of pistons and sleeves and bearings of the crankshaft is the same. The wear investigations were carried out by applying passive observation, geometrical measurements, and analysis of images, and with applying passive and passive-active diagnostic experiments. The inspected engines showed intensive wear of metal materials and the formation of deposits. An identification of types of the wear was also a purpose of the research.

15

Program for the emission simulation of toxic compounds in the main engine exhaust of vessels operating in a specified water region

Kniaziewicz T., Zacharewicz M.

Journal of Polish CIMAC

|

2014

|

Vol. 9, no 1

59--68

EN

The current worldwide research on air pollution caused by the emission of harmful compounds from ships' engines is based on a simplified input. The existing databases of harmful compound emissions in the exhaust ofvessels operating in various parts of the world cannot be used to estimate emissions in meso- and microscale, e.g. in the Baltic Sea or the Gulf of Gdańsk, because this would lead to excessive generałization of emission factors, mainly due to the lach ofthe reąuired detail concerning vessel motion characteristics. Theflrst issue tackled within the framework ofthe project, one ofwhose effects is to create a research tool in the form of a computer program which simulates toxic compound emissions in the exhaust ofthe main engines ofvessels operating on a speciflc water body, was to create a vessel trafflc database in a selected marinę region (e.g. the Gulf of Gdańsk). The data was obtainedfrom the marinę Automatic Identification System (AIS). In addition to the parameters of vessel trafflc in the analyzed region of the sea, the database created, is a collection ofthe available construction and operat iona! data of those vessels, such as their size, displacement, power rating of the main propulsion engines, etc. Those data, after the appropriate processing, produced the so-called generalized resistance characteristics of the ships which became the basis for the determination of the maximum demand reguired by the screw propeller under given operating conditions. Information of the motive power (inslantaneous) is necessary to determine the emission characteristics of harmful exhaust gases. The extensive research resulted in the development of an original computer program, MEFSAS (Model of Emission From Ships At Sea), which allows to determine the power ratings ofthe screw propulsion engines (and on their basis the emissions characteristics) depending on the aforementioned variables ofthe operating conditions in the static and dynamie, states.

16

Numerical studies of nitrogen oxides emissions in the main propulsion engine exhaust under various cruising conditions

Kniaziewicz T., Piaseczny L.

Journal of Polish CIMAC

|

2014

|

Vol. 9, no 1

47--58

EN

Measurements of nitrogen oxides concentrations in exhaust gases of marine engines under various cruising are difficult or impossible to perform due to their cost and technical difficulties. Such measurements are generally performed on engines under static load conditions, which are determined by appropriate tests, and this is the basis for computing the values of indicators and characteristics of NOx emissions. The values of the following parameters are determined: specific emissions, emissions intensity, cruise emissions, as well as the propeller, regulatory, and adjustment characteristics of – most frequently – specific emissions. These indicators and characteristics are of limited use for the determining of the NOx emissions level in the exhaust gas of engines belonging to a set of different vessels operating in a given sea area which e.g. due to stricter environmental requirements requires reliable information about the current level of pollution. The authors have made a successful attempt at developing mathematical models in order to determine the resistance characteristics of the hull s of various ships and the power of their engines under different cruising conditions, and to estimate indicators and characteristics of NOx emissions on the basis of numerical simulation studies. The computer program developed allows for the examination of various vessel types, and their various sizes, cruising speed distributions, and changing external conditions (e.g. water density and depth, sea state etc.). The present paper will presented the course of the model's construction, the assumptions, and methods for determining the inter -relationships, and the results of numerical studies for a number of ships under various cruising conditions.

17

Natural gas as the fuel for engines of small ships sailing on restricted emission areas

Rajewski P., Behrendt C.

Rynek Energii

|

2013

|

Nr 4

102--107

EN

In 2008 the International Maritime Organization – IMO decided to strengthen the requirements for new ships from 2011 – Tier II. For Emission Control Areas (ECAs), such as the Baltic Sea, stringent rules will apply from 1 January 2016 for new ships – Tier III. The new standards introduce restrictions on exhaust emissions from diesel engines – NOx and SOx. The paper presents proposal of several solutions to meet to new environmental regulations as well as SOx scrubbers, SCR systems, biodiesel and dual fuel equipment for supply of small vessel engines.

PL

W roku 2008 Międzynarodowa Organizacja Morska – IMO wprowadziła ograniczenia emisji spalin dla nowych statków, budowanych od 2011r. – Tier II. Dla Stref ograniczonej emisji spalin (Emission Control Areas - ECAs), do których zalicza się Bałtyk, od 1 stycznia2016 nowobudowane statki będzie obowiązywał limit emisji spalin– Tier III, drastycznie zaostrzający wymogi ich czystości. Nowe standardy nakładają ograniczenia głównie na emisję NOx and SOx z silników okrętowych. W artykule omówiono rozwiązania takie jak skrubery SOx, systemy SCR, stosowanie biopaliw, a przede wszystkim zasilanie silników paliwem gazowym, co pozwala spełnić wymogi TIER II i III.

18

Zastosowanie analizy przebiegu ciśnienia w cylindrach okrętowych silników spalinowych w różnych dziedzinach do diagnostyki w warunkach eksploatacji

Monieta J.

Combustion Engines

|

2013

|

R. 52, nr 3

153--160

PL

W artykule przedstawiono wyniki zastosowania analizy przebiegu ciśnienia w cylindrach okrętowych średnioobrotowych silników tłokowych w dziedzinie czasu, amplitudy, częstotliwości oraz analizy falkowej do ich diagnozowania w celu wyboru racjonalnej metody. Przeprowadzono wstępne i zasadnicze badania eksperymentalne z wykorzystaniem metod planowania eksperymentu. Wstępne badania zostały przeprowadzone na okrętowych silnikach Sulzer napędu prądnic, występujących w siłowniach masowców i polegały na pomiarze sygnałów ciśnienia w poszczególnych cylindrach i analizie ich przy różnych obciążeniach silnika oraz sprawdzaniu ich korelacji z obciążeniem. W badaniach zasadniczych oceniano stan techniczny poszczególnych cylindrów przy stałym obciążeniu. Przydatne symptomy diagnostyczne zostały wyselekcjonowane, a metodę zweryfikowano lokalizując uszkodzenia elementów silnika.

EN

In this work has been presented the results of the the application in-cylinder pressure signal analysis of the marine medium-speed engine to diagnostics. In-cylinder pressure signals analysis has been carried out in amplitude, time and frequency domain as well wavelet analysis for their diagnostics to select a rational method. There have been carried out preliminary and principal investigations using experiment planning. The preliminary research have been done on marine diesel engines Sulzer type drive generators, occurring in engine rooms of bulk carriers and rely on the measurement of pressure signals in each cylinder and analyzing them under different engine loads and verify their correlation with the load. In principal research has been diagnosis technical state of individual cylinders at constant loading. Useful diagnostic symptoms have been selected. The method was being verified locating failures of engine elements.

19

Diagnozowanie przebiegu procesu roboczego w cylindrach okrętowych silników spalinowych z wykorzystaniem sygnału drganiowego

Monieta J.

Combustion Engines

|

2013

|

R. 52, nr 3

161--167

PL

W artykule przedstawiono metodę wykorzystania diagnostyki sygnału przyspieszeń drgań do oceny obiegu procesu roboczego w tłokowym silniku spalinowym o zapłonie samoczynnym. W pracy przedstawiono wyniki badań związku między przebiegiem ciśnienia w cylindrze a sygnałem drganiowym rejestrowanym na głowicy silnika spalinowego. Badania przeprowadzono w warunkach eksploatacji średnioobrotowych okrętowych silników z zapłonem samoczynnym napędzających prądnice. W badaniach wstępnych planowano warunki badań zasadniczych dla różnych mocowań czujnika przyspieszeń drgań. Sprawdzano wpływ obciążenia na wartości wykorzystywanych parametrów diagnostycznych. Badania realizowano w różnych warunkach eksploatacyjnych. W badaniach zasadniczych sprawdzano wpływ stanu technicznego na wartości parametrów diagnostycznych oraz lokalizowano uszkodzenia. Wyselekcjonowano symptomy diagnostyczne w dziedzinie czasu, amplitudy i częstotliwości związane ze stanem technicznym oraz porównano je z innymi symptomami diagnostycznymi. Wykryto uszkodzenia wtryskiwaczy oraz pierwotne zaworów głowicy za pomocą wartości granicznych.

EN

In this paper are presented a research results an applications of an acceleration vibration signals to diagnosis of the work cycle of medium speed compression ignition engines. This paper presents the research results of the relationship between the course in-cylinder pressure and vibration signal registered at the head of the combustion engine. The investigations have been carried in operating conditions of the medium-speed marine diesel engines propelled a generator. In preliminary studies have been conditions planned of essential investigations for a variety of mounting vibration acceleration sensor. There examined the influence of the load on the values for the applied diagnostic parameters. Research carried out for the different operating conditions. In fundamental investigations an influence of the technical state on values of diagnostic parameters was tested as well and failures was localised. Diagnostic symptoms in time, amplitude and frequency domain bounded with the technical state were selected and compared them with other diagnostic symptoms. Detected injectors failures and the primary damage of valves head using the boundary values.

20

Analiza porównawcza metod wyznaczania wskaźników emisji związków toksycznych w spalinach silników okrętowych

Kniaziewicz T.

Combustion Engines

|

2013

|

R. 52, nr 3

399--406

PL

Właściwości ekologiczne okrętowych silników napędu głównego ze względu na emisję związków szkodliwych, są silnie zależne od warunków i stanu ich pracy. Stan pracy silnika jest zdeterminowany nastawami silnika dokonywanymi przez operatora oraz momentem oporu zależnym od charakteru pracy wykonywanej przez okręt. Pracę silnika, a tym samym wartość emisji związków toksycznych w spalinach, charakteryzuje zatem koniunkcja zbiorów: warunków pracy, nastaw sterowania oraz wartości momentów obrotowych. W artykule przedstawiono analizę porównawczą metod wyznaczania wskaźników emisji związków szkodliwych w spalinach silników napędu głównego statków w oparciu o opracowany w Akademii Marynarki Wojennej w Gdyni model matematyczny, fiński model STEAM oraz badania i analizy przeprowadzone przez Lloyd Register of Shiping.

EN

Ecological characteristics of marine propulsion engines due to the emission of harmful compounds are strongly dependent on the work condition and external conditions. The work condition is determined by the engine settings made by the operator and the movement of resistance depended on the nature of the work performed by the ship. The engine, and thus the value of toxic compounds in the exhaust gases, thus characterized by the conjunction of work condition, control settings and torque. This paper presents a comparative analysis of methods for determining coefficients of toxic compounds emission in exhaust gases from marine engines based on the developed in the Polish Naval Academy in Gdynia mathematical model, the Finnish model STEAM, research and analysis conducted by Lloyd's Register of Shipping.