Найбільший двигун внутрішнього згоряння

Почнемо з того, що ДВС великого розміру з величезною потужністю використовуються в якості основної силової установки на судах. Мова йде про суднових дизельних двигунах. На різних судах можна зустріти безліч варіантів таких дизелів, однак особливої уваги заслуговує двигун компанії Wartsila-Sulzer, а точніше модель RTA96-C.

Відразу відзначимо, зазначений агрегат сьогодні по праву можна вважати найбільшим і найпотужнішим двигуном у світі, також установка має найбільший робочий об’єм і розміри двигуна порівняно зі схожими аналогами. Отже, про все по порядку.

Дизель-гігант: характеристики

Фінський виробник Wartsila займає лідируючі позиції серед компаній, які спеціалізуються на розробці і випуску суднових дизелів. Агрегати мають високу одиничною потужністю.

Перший двигун Wartsila — Sulzer з індексом RTA96-C отримав 11 циліндрів і з’явився ще в 90-х роках. ДВС являє собою двотактний судновий дизель і був зібраний на потужностях японської компанії Diesel United.

Потім у 2002 році було заявлено про доступність версії з 14 циліндрами. Додамо, що сьогодні компанія виготовляє кілька варіантів подібних ДВС. Головною відмінністю є кількість циліндрів, яких може бути від 6 до 14, тоді як загальна конструкція практично однакова. Примітно те, що діаметр циліндра в такому ДВС складає 960 мм, а хід поршня цілих 2.5 метра.

Що стосується робочого об’єму, то показник зафіксований на позначці 1820 л. Як правило, вказаний дизель з різною кількістю циліндрів ставиться на великі судна з місткістю близько 8 000 або 10 000 тонн, які перевозять контейнери (контейнеровоз). Зазначений судновий дизель-генератор є основною силовою установкою, дозволяючи судну розвинути швидкість до 25 вузлів, що складає трохи більше 45 км/год

Загальна потужність RTA96-C знаходиться на позначці 108920 л. с. при робочому обсязі 25480 літрів. Якщо ж розглядати потужність такого дизеля при перерахунку на 1 літр палива, виходить трохи більше 4 л. с. на літр пального. На перший погляд, це зовсім небагато. Більш того, ні для кого не секрет, що виробники автомобільних двигунів вже давно знімають з 1 літра не менше сотні «конячок».

Однак важливо розуміти, що знижена потужність при такому робочому обсязі є навмисним кроком. Справа в тому, що судновий дизель «тихохідний» і дуже надійний, обороти коленвала при виході на максимальну потужність мають частоту всього 102 об/хв, тоді як автомобільні дизельні ДВЗ обертаються з частотою близько 3-4 тис. об/хв.

Така повільна і спокійна робота агрегату на судні дозволяє домогтися покращеного наповнення та вентиляції величезних циліндрів, швидкість руху поршня також невелика, проте мотор при цьому відрізняється непоганим ККД. На практиці це означає, що витрата палива в цьому двигуні у всіх режимах складає 118-126 г дизпалива на 1 к. с. в годину. Цей показник фактично в півтора або навіть два рази нижче порівняно з дизелями на авто.

До речі, максимальний крутний момент становить 7 907 720 Нм при 102 об/хв. Витрата пального зафіксований на позначці більше 6 283 літрів в годину. Проте коли такий дизель не навантажений або навантажений тільки частково, показник ККД становить близько 50%, а також не сильно знижується і при повному навантаженні.

Ще важливо враховувати, що судновий дизель отримує менш «енергоємне» паливо, ніж автомобільні ДВС. Простими словами, після спалювання 1 літра очищеної солярки, яку ми звикли заливати в автомобіль на АЗС, корисної енергії виділиться набагато більше порівняно з важким дизпаливом для морських судів.

Також додамо, що модель Wartsila — Sulzer 14RTA96-C (14-циліндрова версія) має вагу в 2 тисячі 300 тонн, причому це «чистий» вагу, тобто без урахування моторного масла та інших техжидкостей, які заливаються в агрегат. Тільки один колінчастий вал цього гіганта важить 300 тонн. У довжину установка має 26.7 м, а по висоті показник становить 13.2 метра.

Особливості конструкції

Якщо говорити про конструктивні особливості, примітно те, що в кожному окремому циліндрі такого суднового дизельного двигуна є один великий клапан. Зазначений клапан розташований прямо в центрі камери згоряння. Паралельно встановлені ще три невеликих клапана, які виконують функцію форсунок.

Рекомендуємо також прочитати статтю про те, як форсувати двигун внутрішнього згоряння. З цієї статті ви дізнаєтеся про доступні способи форсування силового агрегату.

Виходить, великий клапан випускний і служить для випуску відпрацьованих газів з циліндра, а через менші за розміром клапани надходить солярка. Через випускні клапани відпрацьовані гази з усіх циліндрів потрапляють у випускний колектор, потім надходять у 4 турбокомпресора.

Компресори нагнітають повітря, пропускаючи його через охолоджувачі, до спеціальних «вікнах», які виконані внизу циліндра. Ці вікна відкриваються в той момент, коли поршень доходить до НМТ (нижня мертва точка) і пропускають повітря. Ще для передачі зусилля від поршня на коленвал використовується спеціальний (крейцкопфный) механізм. Дане рішення дозволяє продовжити термін служби такого ДВС і збільшити його ресурс, а також знизити вагу агрегату.

Такий підхід цілком виправданий з урахуванням особливості займання палива в дизелі, високих навантажень на дизельний двигун, вібронавантаженості установки і необхідності забезпечити максимальну довговічність. Всі деталі, з яких виготовлений найбільший двигун, виконані з використанням перевірених і міцних металів. Традиційними рішеннями виступають чавун і сталь.

Що в підсумку

Наостанок додамо, незважаючи на великий успіх в області виробництва надпотужних суднових дизелів, інженери компанії Wartsila і далі не мають наміру зупинятися на досягнутому результаті.

Доказом служить інформація про те, що ведуться роботи над створенням ще більш потужних суднових двигунів внутрішнього згоряння. Наприклад, вже оприлюднені заяви про розробку суднового дизеля з 18 циліндрами.
Рекомендуємо також прочитати статтю про те, що таке упорскування води в двигун внутрішнього згорання і для чого це потрібно. З цієї статті ви дізнаєтеся про даному виді тюнінгу мотора, а також як можна зробити упорскування води в двигун своїми руками.

Це означає, що незабаром на тлі вже наявних в лінійці дизель-генераторів з’явиться ще потужніший ДВС з вражаючими габаритами і характеристиками. Іншими словами, скоро черговий найбільший двигун в світі буде зданий в експлуатацію.

Ссылка на основную публикацию