W31 Technology presentation Kobe-Tokyo November 2017

世界最高効率の

エンジン

燃料と運転の

自由度

排出ガス削減と

_規制

信頼性

エネルギー効率と

トータルコスト

エンジン開発の

原動力

は何であったのか

W31エンジン － すべて

V型エンジン

の構成

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

エンジン構造およびパワーシステム

エンジンブロック －

基礎部分を堅固

かつ強固に製作

• 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

エンジンブロック

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

• 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

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

可変型の

吸気弁

可変型の

排気弁

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

•

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

燃料噴射ポンプ

1,500バールの噴射圧力；

高電力密度

2連式ポンプ

1,500バールの噴射圧力；

タイミングの調節機能；

コモンレール

1

1,500バールの噴射圧力；

タイミングと圧力の調節機能；

コモンレール

2

1,800バールの噴射圧力；

タイミングと圧力の調節機能；

複数噴射；

レートシェーピング；

2連式ポンプ-ツインニードル

1,500バール以上の噴射圧力；

タイミングの調節機能；

小ニードルバルブ：低負荷

大ニードルバルブ

高負荷

コモンレール

2-LFO最適化

2,200バールの噴射圧力；

タイミングと圧力の調節機能；

複数噴射；

高速かつ正確

レートシェーピング；

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；

部分負荷の最適化；

レートシェーピング；

複数噴射；

ガスモードにおける

パイロット

（

DFエンジン）；

圧力、特

徴、

性能

ツインポンプ

コモンレール

CR2

TP/TN

CR2+

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。

W31

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

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。

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、

•

ノズル デザイン

•

高噴射圧力能力

Smo

ke

[F

SN]

• CR1 is better than jerk pump at low loads.

• Jerk pump is better than CR1 at loads above 60%.

• CR2 brings a clear improvement in smoke over the whole load range.

Smoke as FSN with HFO

Visibility limit HFOでのスモークのFSN値 ・CR 1は低負荷においては燃料噴射ポンプより も優れている。 ・燃料噴射ポンプは60%以上ではCR 1よりも優 れている。 ・CR 2は全負荷範囲においてスモークの明確な 改善をもたらします。 燃料噴射ポンプ _目視限界 スモーク [FS N]



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

バルチラ

31DFにおけるガス供給弁



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

•

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

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

低圧ターボ

チャージャー

高圧ターボ

チャージャー

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

防音と防振

•

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。

エンジン自動化システム

新時代を目指して

速度/負荷制御 空燃比制御 バルブ制御 燃料・ガス噴射制御 熱管理 前兆 / 診断 安全 着火制御 ノッキング制御 エンジンバランシング 起動 / 停止マネジメント 自動チューニング 負荷分担 プラント / 船舶通信

高性能エンジン

には高性能制御

機能が必要

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

2017年末までに50,000時間近くの経験の蓄積

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

1995 2000 2005 2010 2015 制 御 効率 [% ]* 年

∆ 2 %

Wärtsilä 31

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

SFOC Diesel-Electric constant speed 720 rpm

最高効率の4ストローク ディーゼルエンジン

750 rpm

定速主エンジン

比燃料油消費量（

g/

kW

h

）

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：漁船 船主：P. Hepsö Rederi 造船所：Karstensen造船所 1 x W8V31 船型：RoPax 船主：MolsLinien 造船所：RMC 2 x W8V31 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：水産加工船 船主：Hav Line 造船所：Balenciaga 1 x W10V31 船型：漁船 船主：-造船所： -1 x W-10V3-1 船型：パワープラント 船主： -75MW (W20V31SG)

“Over 10 years ago the seeds of

development were planted

Now our customers can harvest

the fruits of our work.”