Συγκριτική μελέτη ηλεκτρονικά ελεγχόμενων και συμβατικών ναυτικών κινητήρων

Σκαμνέλος, Παντελής

Comparative study of electronically controlled and conventional marine engines

Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία

Author

Σκαμνέλος, Παντελής

Date

2024-03-29

Advisor

Τσουκαλάς, Βασίλειος

Μεταπτυχιακή Διπλωματική Εργασία (2.267Mb)

Keywords

Ηλεκτρονικά ελεγχόμενοι κινητήρες Ντίζελ ; Συμβατικοί κινητήρες Ντίζελ ; Κινητήρες Diesel ; Electronically controlled diesel engines ; ECDE ; Conventional diesel engines ; Πρόωση πλοίων ; Απόδοση κινητήρα ; Engine performance ; Propulsion

Abstract

Η παρούσα μελέτη επιχειρεί μια ολοκληρωμένη εξέταση των “Ηλεκτρονικά Ελεγχόμενων Κινητήρων Ντίζελ (Electronically Controlled Diesel Engines - ECDE)” σε αντίθεση με τους “Συμβατικούς Κινητήρες Ντίζελ (Conventional Diesel Engines - CDE)” στο πλαίσιο της ναυτικής πρόωσης. Με στόχο να διακρίνει τον πιο αποδοτικό τύπο κινητήρα για τα σύγχρονα και μελλοντικά πλοία, η παρούσα εργασία διερευνά τη σχετική βιβλιογραφία που καλύπτει διάφορες παραμέτρους, όπως την κατανάλωση καυσίμου, την απόδοση ισχύος, τις εκπομπές ρύπων, την αξιοπιστία και την οικονομική βιωσιμότητα. Τα ευρήματα αποκαλύπτουν ότι οι ECDE, εξοπλισμένοι με εξελιγμένα ηλεκτρονικά συστήματα ελέγχου, υπερτερούν των CDE σε διάφορους τομείς. Επιτρέπουν βελτιωμένες δυνατότητες παρακολούθησης, ελέγχου και διάγνωσης και εξασφαλίζοντας βέλτιστη απόδοση με μειωμένη συντήρηση. Οι ECDE επιδεικνύουν σταθερά ανώτερη απόδοση καύσης, οδηγώντας σε σημαντική μείωση της κατανάλωσης καυσίμου και των εκπομπών. Αντίθετα, ενώ οι CDE αρχικά είναι οικονομικότεροι, τείνουν να έχουν υψηλότερο λειτουργικό κόστος και κόστος συντήρησης κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής τους. Επιπλέον, η ικανότητα των ECDE να προσαρμόζουν τη λειτουργία τους ανάλογα με τις θαλάσσιες συνθήκες και τις συνθήκες που σχετίζονται με το φορτίο, αυξάνει περαιτέρω την αποδοτικότητα και την περιβαλλοντική τους συμβατότητα. Αν και το αρχικό κόστος και η πολυπλοκότητα της εγκατάστασης των ECDE μπορεί να είναι υψηλότερα, τα μακροπρόθεσμα οφέλη από τη μείωση του λειτουργικού κόστους και την αύξηση της αποδοτικότητας τις καθιστούν μια πιο οικονομικά ορθή επένδυση. Ουσιαστικά, η έρευνα καταλήγει στο συμπέρασμα ότι τα πλεονεκτήματα που προσφέρουν οι ECDE, συμπεριλαμβανομένων των βελτιωμένων επιδόσεων, του ακριβούς ελέγχου του κινητήρα και των προηγμένων διαγνωστικών δυνατοτήτων, τους καθιστούν ιδανική επιλογή για τα σύγχρονα πλοία.

Abstract

This study attempts a comprehensive examination of "Electronically Controlled Diesel Engines (ECDE)" as opposed to "Conventional Diesel Engines (CDE)" in the context of marine propulsion. In order to distinguish the most efficient engine type for modern and future ships, this paper explores the relevant literature covering various parameters such as fuel consumption, power efficiency, emissions, reliability and economic viability. The findings reveal that ECDEs, equipped with sophisticated electronic control systems, outperform CDEs in several areas. They enable improved monitoring, control and diagnostic capabilities and ensure optimal performance with reduced maintenance. ECDEs consistently demonstrate superior combustion efficiency, leading to significant reductions in fuel consumption and emissions. Conversely, while CDEs are initially more cost-effective, they tend to have higher operating and maintenance costs over their life cycle. In addition, the ability of ECDEs to adapt their operation according to sea and load-related conditions further increases their efficiency and environmental compatibility. Although the initial cost and complexity of installing ECDEs may be higher, the long-term benefits of reduced operating costs and increased efficiency make them a more economically sound investment. In essence, the research concludes that the advantages offered by ECDEs, including improved performance, precise engine control and advanced diagnostic capabilities, make them an ideal choice for modern ships.