在甲醇動力技術邁向規模化應用的關鍵階段,行業對成熟技術平臺的實踐經驗需求愈發迫切。作為全球首個實現甲醇燃料發動機商業化應用的解決方案,Everllence B&W ME-LGIM發動機平臺的技術演進備受關注。這款基于ME-LGI技術開發的雙燃料發動機,通過優化液體甲醇噴射系統,在遵循狄塞爾燃燒原理的基礎上,實現了對氣體噴射(GI)、乙烷噴射(GIE)及液氣噴射(LGI)技術的全面升級。
自2012年推向市場、2016年完成首艘船舶裝機以來,該平臺已累計運行近十年。初期產品以G50缸徑規格為主,主要應用于甲醇運輸船領域。隨著技術成熟度提升,平臺應用范圍持續擴展,現已覆蓋汽車運輸船(PCTC)、散貨船、油輪等多元船型,并成功開發出G80/G95等大缸徑型號,累計獲得超百艘大型集裝箱船訂單。當前技術優化重點聚焦G50與G95兩種主力規格。
在應對國際海事組織(IMO)Tier III排放標準過程中,部分G50機型通過引入甲醇-水混合系統形成LGIM-W變型機。該系統采用兩種水摻混方案:既可將水直接注入甲醇燃料,也可生成水乳化柴油。但需注意的是,此類改良機型尚未納入現有二沖程發動機產品序列。技術團隊通過實船測試發現,延長噴射周期導致噴嘴熱疲勞負荷顯著增加,某型G50ME-C-LGIM-W發動機曾出現5個噴嘴同步疲勞損傷的情況。
針對熱負荷問題,研發團隊提出三項創新解決方案。首推的新型微型囊式噴嘴設計,通過縮短切斷軸滑動距離降低磨損風險,優化后的3.3毫米噴孔間距擴大至4.6毫米,配合有限元法驗證,已進入船級社認證階段。其次開發的帶鎳鉻合金隔熱罩噴嘴,通過改造氣缸蓋內孔實現安裝,實測數據顯示可使噴嘴溫度降低約100℃。第三項方案采用氣缸蓋保護球結構,與隔熱罩形成雙重防護,相關測試正在進行中。
材料升級方面,甲醇燃油增壓噴射閥(FBIVM)的切斷軸完成重大改進。原采用的不銹鋼(X90)在550℃環境下運行5小時即出現硬度下降,實測顯示工具鋼(S85W6Mo)在同等條件下的性能穩定性提升顯著。配套開發的Alcrona涂層切斷軸已完成全尺寸測試,而類金剛石碳(DLC)涂層因出現軸端侵蝕現象暫未采用。這些改進措施已同步應用于G50-LGIM和G50-LGIM-W兩種機型。
在G95大缸徑機型開發中,技術團隊攻克了多項關鍵難題。針對高壓液壓管路壓力峰值問題,通過將排氣點重新布置至管路最高點,徹底消除了啟動故障隱患。燃料切換系統引入順序甲醇填充技術,配合高容量低壓供應(LPS)泵,有效解決了切換過程中的敲擊聲和燃燒不穩定問題。連接件設計增加隔離片后,M12螺栓斷裂導致的甲醇泄漏事故得到根治。氣體分配塊泄壓閥通過升級閥芯材料,成功解決了空蝕沖蝕引發的系統停機問題。
實船測試數據顯示,G95機型采用的隔熱罩設計可使噴嘴溫度下降約100℃,該配置已成為全系LGIM發動機標準配置。正在測試的微型囊式噴嘴設計,通過獨立供油孔與噴孔分離結構,顯著降低了噴孔處應力水平。首艘13000TEU集裝箱船的實船測試表明,經683小時柴油模式運行后,新型噴嘴及切斷軸狀態保持良好。針對滑動式噴嘴切斷軸尖端侵蝕問題,研發團隊正在測試密封長度從0.8mm延長至1.2mm的改進方案。







