Nye dieselmotorer for Nansenklasse fregatt. Hva er den beste kandidaten til å erstatte dagens motorer?

Abstract

Dette er en teoretisk oppgave som undersøker alternative dieselmotorer for Nansenklasse fregatter. Oppgaven er ikke skrevet på oppdrag fra noen, og er en uavhengig studie. Begrensningene for oppgaven er at dagens romvolum og gir skal benyttes. Oppgaven tar heller ikke hensyn til kostnadene til de ulike motorene. Oppgaven er en mulighetsstudie, der ulike motorer vil bli vurdert opp imot ulike kriterier, de ulike kriteriene vil bli vektet for så å bidra til en konklusjon. Gjennom samtaler med veileder, maskinister og personell som arbeider med den tekniske driften av fartøyene har det blitt utarbeidet følgende kriterier som er viktige for fremtidige dieselmotorer: effekt og effektområde, følge moderne IMO Tier 2 krav, vekt, forbruk, plassutnyttelse, og driftssikkerhet. Etter å ha studert dieselmotorene til de nyeste vestlige marinefartøyene, samt sortimentet til de store motorprodusentene ble følgende motorer utvalgt til undersøkelsen; Caterpillar C280, MAN 28/33D STC, MTU 1163 M04, Wärtsilä w 26, og Rolls Royce Bergen Engines C25:33V12P. Disse motorene besto kravene om å levere 4-4,5 Mw ved 1000 rpm, og ble videre evaluert. Etter å ha 3D tegnet maskinrommet ble det identifisert at Caterpillar C280 og MTU 1163 M04 var de eneste motorene i undersøkelsen som fikk plass, MAN 28/33D STC vil kreve endring av dagens galleri pga lengden, Wärtsilä W26 krever en større avstand mellom motorene, og Rolls Royce Bergen Engines C25:33V12P vil ha liten plass mellom motorene, samt at det vil være for liten plass til å trekke ut stempler og sylinderforinger. MTU motoren er den minste og letteste kandidaten, men også motoren som kjører med høyest middeltrykk og stempelhastighet, noe som sannsynligvis vil føre til raskere slitasje og mer vedlikehold. MTU motoren har muligheten til å gå på et høyere turtall uten at momentet overskrider det giret tåler, dette kan gi fartøyet en høyere fart uten å måtte kjøre gassturbinen, men det kan også forstyrre propellens virkningsgrad slik at fartøyet får lavere hastighet. Caterpillar C280 motoren er etterfølgeren til 36-serien til Caterpillar, som dagens dieselmotor er basert på. Det blir antatt i oppgaven at C280 motoren vil være lettere å montere pga. likheten til dagens motor. Caterpillar C280 motoren levers som 12 og 16 sylindret motor, begge med en sylinderytelse på 340 kW. Dette gir en effekt på 4080 for den 12 sylindrede varianten, som er lite. Eller 5440 kW for den 16 sylindrede motoren, som er mye. Etter at alle kriteriene var vektet og sammenlignet konkluderes det med at en nedjustert Caterpillar C280-16 motoren er den beste motoren å erstatte dagens dieselmotorer med.