Самый большой дизельный двигатель в мире: Самый большой дизельный двигатель в мире

Содержание

Самый большой дизельный двигатель в мире | Простая наука

Вряд ли 39-летний немецкий инженер и изобретатель Рудольф Дизель, сконструировавший самый первый дизельный двигатель в 1897 году, мог предположить, во что превратится его неказистое на вид устройство веком позже. Сегодня дизельные двигатели используются повсеместно: на тепловозах и грузовиках, судах и тракторах, легковых автомобилях и в дизельных электростанциях.

Дизельный двигатель основан на воспламенении в цилиндре распыленного топлива (воспламенение происходит от воздуха, нагретого при сжатии). Дизельный двигатель может использовать низкосортное топливо, выдает высокий вращающий момент при низких оборотах и имеет высокий КПД (40-45%), что делает его экономичней бензиновых двигателей, где около 70% топлива сгорает, не преобразовываясь в механическую энергию.

Дизельный двигатели могут быть очень большими. Наиболее крупные размеры имеет судовые агрегаты, установленные на больших судах. Но среди этих гигантов выделяется одна модель, которая по праву занимает почетное звание самого большого дизельного двигателя в мире.

Финская машиностроительная фирма Вяртсиля хорошо известна всем специалистам. Основана она была в небольшой деревне Вяртсиля, находящейся ныне в России, в Карелии, недалеко от Сортавалы.

Сегодня компания специализируется на производстве судовых энергетических установок. Одна из них – RTA-96C. Это и есть линейка двигателей, поражающих воображения обывателя.

Технически RTA-96C представляет собой двухтактный турбокомпрессорный двигатель, число цилиндров может варьироваться от 6 до 14. Версия с 14-ю цилиндрами является крупнейшим поршневым ДВС и устанавливается на крупные контейнеровозы. Высота этого двигателя превышает 13 метров, длина – 27 метров, вес свыше 2300 тонн.

Максимальная мощность, которую способен развить этот гигант, равна 108921 лошадиным силам или 80000 киловаттам. Первым судном, получившим этот двигатель, стал датский контейнеровоз Emma Maersk, имеющее грузоподъемность 123200 тонн и способное брать на борт до 11000 контейнеров.

Продолжая разговор о RTA-96C, нельзя не отметить прочие характеристики этого двигателя, которые, несомненно, оценят понимающие люди. Диаметр каждого цилиндра составляет почти метр (960 мм) при ходе поршня в 2500 мм. Объем цилиндров равен 25480 литров.

Максимальное количество оборотов традиционно небольшое – 102, но крутящий момент при этом развивается свыше 7,5 миллионов Нм. Удельный расход топлива составляет 3,8 л/с, в час же агрегат выпивает 7500 литров топлива при максимальной мощности.

КПД этого двигателя-гиганта является самым высоким среди всех произведенных когда-либо дизельных двигателей: более 50%.

Самый большой двигатель внутреннего сгорания

Начнем с того, что ДВС большого размера с огромной мощностью используются в качестве основной силовой установки на судах. Речь идет о судовых дизельных двигателях. На различных судах можно встретить множество вариантов таких дизелей, однако особого внимания заслуживает двигатель компании Wartsila-Sulzer, а точнее модель RTA96-C.

Сразу отметим, указанный агрегат сегодня по праву можно считать самым большим и самым мощным двигателем в мире, также установка имеет самый большой рабочий объем и размеры двигателя по сравнению со схожими аналогами. Итак, обо всем по порядку.

Содержание статьи

Дизель-гигант: характеристики

Финский производитель Wartsila занимает лидирующие позиции среди компаний, которые специализируются на разработке и выпуске судовых дизелей. Агрегаты обладают высокой единичной мощностью.

Первый двигатель Wartsila — Sulzer с индексом RTA96-C получил 11 цилиндров и появился еще в 90-х годах. ДВС представляет собой двухтактный судовой дизель и был собран на мощностях японской компании Diesel United.

Затем в 2002 году было заявлено о доступности версии с 14 цилиндрами.

Добавим, что сегодня компания изготавливает несколько вариантов подобных ДВС. Главным отличием является количество цилиндров, которых может быть от 6 до 14, тогда как общая конструкция практически одинаковая. Примечательно то, что диаметр цилиндра в таком ДВС составляет 960 мм, а ход поршня целых 2.5 метра.

Что касается рабочего объема, то показатель зафиксирован на отметке 1820 л. Как правило, указанный дизель с разным количеством цилиндров ставится на большие суда с вместительностью около 8 000 или 10 000 тонн, которые перевозят контейнеры (контейнеровоз). Указанный судовой дизель-генератор является основной силовой установкой, позволяя судну развить скорость в 25 узлов, что составляет чуть более 45 км/ч.

Общая мощность RTA96-C находится на отметке 108920 л.с. при рабочем объёме 25480 литров. Если же рассматривать мощность такого дизеля при пересчете на 1 литр топлива, получается чуть более 4 л.с. на литр горючего. На первый взгляд, это совсем немного. Более того, ни для кого не секрет, что производители автомобильных двигателей уже давно снимают с 1 литра не менее сотни «лошадок».

Однако важно понимать, что сниженная мощность при таком рабочем объеме является намеренным шагом. Дело в том, что судовой дизель «тихоходный» и очень надежный, обороты коленвала при выходе на максимальную мощность имеют частоту всего 102 об/мин, тогда как автомобильные дизельные ДВС вращаются с частотой около 3-4 тыс. об/мин.

Такая медленная и спокойная работа агрегата на судне позволяет добиться улучшенного наполнения и вентиляции огромных цилиндров, скорость движения поршня также невелика, однако мотор при этом отличается неплохим КПД. На практике это значит, что расход топлива в этом двигателе во всех режимах составляет 118-126 граммов дизтоплива на 1 л.с. в час. Этот показатель фактически в полтора или даже два раза ниже сравнительно с дизелями на авто.

Кстати, максимальный крутящий момент составляет 7 907 720 Нм при 102 об/мин. Расход горючего зафиксирован на отметке больше 6 283 литров в час. Однако когда такой дизель не нагружен или нагружен только частично, показатель КПД составляет около 50%, а также не сильно снижается и при полной нагрузке.

Еще важно учитывать, что судовой дизель получает менее «энергоемкое» топливо, чем автомобильные ДВС. Простыми словами, после сжигания 1 литра очищенной солярки, которую мы привыкли заливать в автомобиль на АЗС, полезной энергии выделится намного больше сравнительно с тяжелым дизтопливом для морских судов.

Также добавим, что модель Wartsila — Sulzer 14RTA96-C (14-цилиндровая версия) имеет вес в 2 тысячи 300 тонн, причем это «чистый» вес, то есть без учета моторного масла и других техжидкостей, которые дополнительно заливаются в агрегат. Только один коленчатый вал этого гиганта весит 300 тонн. В длину установка имеет 26.7 м, а по высоте показатель составляет 13.2 метра.

Особенности конструкции

Если говорить о конструктивных особенностях, примечательно то, что в каждом отдельном цилиндре такого судового дизельного двигателя имеется один большой клапан. Указанный клапан располагается прямо в центре камеры сгорания. Параллельно установлены еще три небольших клапана, которые выполняют функцию форсунок.

Получается, большой клапан выпускной и служит для выпуска отработавших газов из цилиндра, а через меньшие по размеру клапаны поступает солярка. Через выпускные клапаны отработавшие газы из всех цилиндров попадают в выпускной коллектор, затем поступают в 4 турбокомпрессора.

Компрессоры нагнетают воздух, пропуская его через охладители, к специальным «окнам», которые выполнены внизу цилиндра. Эти окна открываются в тот момент, когда поршень доходит до НМТ (нижняя мертвая точка) и пропускают воздух. Еще для передачи усилия от поршня на коленвал используется специальный (крейцкопфный) механизм. Данное решение позволяет продлить срок службы подобного ДВС и увеличить его ресурс, а также снизить вес агрегата.

Такой подход полностью оправдан с учетом особенности воспламенения топлива в дизеле, высоких нагрузок на дизельный двигатель, вибронагруженности установки и необходимости обеспечить максимальную долговечность. Все детали, из которых изготовлен самый большой двигатель, выполнены с использованием проверенных и прочных металлов.

Традиционными решениями выступают чугун и сталь.

Что в итоге

Напоследок добавим, несмотря на большой успех в области производства сверхмощных судовых дизелей, инженеры компании Wartsila и далее не намерены останавливаться на достигнутом результате.

Доказательством служит информация о том, что ведутся работы над созданием еще более мощных судовых двигателей внутреннего сгорания. Например, уже обнародованы заявления о разработке судового дизеля с 18 цилиндрами.

Это значит, что в скором времени на фоне уже имеющихся в линейке дизель-генераторов появится еще более мощный ДВС с впечатляющими габаритами и характеристиками. Другими словами, скоро очередной самый большой двигатель в мире будет сдан в эксплуатацию.

Самый большой дизельный двигатель в мире развивает мощность в 107 тысяч лошадиных сил

Когда вы первый раз видите этот гигантский двигатель, то просто не можете поверить своим глазам. Высотой с четырехэтажный дом (13,4 метра), длиной в 27 метров он, тем не менее, выглядит как вполне обычный двигатель, сделанный Гулливерами в стране лилипутов. Весит эта махина немалые 2300 тонн.

Но самое интересное – этот двигатель производится серийно! Финская компания Wärtsilä уже продала 25 таких дизельных гигантов и собирается произвести еще 86. Называется он ничем не примечательным индексом RT-flex96C и выдает поражающие воображение 107390 лошадиных сил или 80080 кВт мощности. От такого мотора можно запитать небольшой городок.

Технически это двухтактные турбокомпрессорные поршневые дизельные двигатели внутреннего сгорания. Выпускаются версии с различным количеством цилиндров – от 6 до 14, все параметры, приведенные в статье, относятся к самому мощному, 14-цилиндровому двигателю. Его рабочий объем составляет 25480 литров, что составляет примерно половину обычной железнодорожной цистерны.Диаметр каждого из цилиндров – 0,96 метра, а ход поршня – 2,5 метра.

Только коленчатый вал этого исполина весит 300 тонн. Крутится он с достаточно небольшой скоростью – от 22 до 122 оборотов в минуту. RT-flex96C вообще отличается чрезвычайно низкой удельной мощностью – всего 4,3 л.с. на один литр объема двигателя. Однако, работая в оптимальном режиме, он преобразует до 50% энергии топлива в механическую энергию. И благодаря такому высокому КПД является самым эффективным среди дизельных двигателей внутреннего сгорания.

Где же используют такие двигатели? Самый эффективный и дешевый способ перевозки грузов в мире – при помощи кораблей. И, конечно же, такие двигатели устанавливают, прежде всего, на гигантские суда.

Контейнеровозы, перевозящие грузы из Китая в США могут весить сотни тысяч тонн и достигать в длину четырехсот метров. Работают они, как правило, на мазуте и двигаются с крейсерской скоростью до 25 узлов. Первый такой двигатель был установлен на контейнеровоз Emma Mærsk.

Самый большой дизельный двигатель в мире. Самый мощный двигатель в мире. Производство двигателей

На различных судах можно встретить множество вариантов таких дизелей, однако особого внимания заслуживает двигатель компании Wartsila-Sulzer, а точнее модель RTA96-C.

Сразу отметим, указанный агрегат сегодня по праву можно считать самым большим и самым мощным двигателем в мире, также установка имеет самый большой и размеры двигателя по сравнению со схожими аналогами. Итак, обо всем по порядку.

Читайте в этой статье

Дизель-гигант: характеристики

Затем в 2002 году было заявлено о доступности версии с 14 цилиндрами. Добавим, что сегодня компания изготавливает несколько вариантов подобных ДВС. Главным отличием является количество цилиндров, которых может быть от 6 до 14, тогда как общая конструкция практически одинаковая. Примечательно то, что диаметр цилиндра в таком ДВС составляет 960 мм, а ход целых 2.5 метра.

Однако важно понимать, что сниженная мощность при таком рабочем объеме является намеренным шагом. Дело в том, что судовой дизель «тихоходный» и очень надежный, обороты при выходе на максимальную мощность имеют частоту всего 102 об/мин, тогда как автомобильные дизельные ДВС вращаются с частотой около 3-4 тыс. об/мин.

Такая медленная и спокойная работа агрегата на судне позволяет добиться улучшенного наполнения и вентиляции огромных цилиндров, скорость движения поршня также невелика, однако мотор при этом отличается неплохим . На практике это значит, что расход топлива в этом двигателе во всех режимах составляет 118-126 граммов дизтоплива на 1 л. с. в час. Этот показатель фактически в полтора или даже два раза ниже сравнительно с дизелями на авто.

Компрессоры нагнетают воздух, пропуская его через охладители, к специальным «окнам», которые выполнены внизу цилиндра. Эти окна открываются в тот момент, когда поршень доходит до НМТ (нижняя мертвая точка) и пропускают воздух. Еще для передачи усилия от поршня на коленвал используется специальный (крейцкопфный) механизм. Данное решение позволяет , а также снизить вес агрегата.

Что в итоге

Это абсурд. Но это есть.

При просмотре фильма “Титаник” вы никогда не задумывались, глядя на винты, что за машина должна их вращать? Какого размера двигатель нужен, чтобы привести в движение океанский лайнер или контейнеровоз, размером со здание?

А нужны двигатели размером с небольшой домик. Самым мощным в мире дизельным двигателем сейчас является Wartsila-Sulzer RTA96-C . Это турбодизельный двигатель, созданый специально для больших океанических кораблей. Весит сей агрегат 2300 тонн, в длину насчитывает 27 метров (89 футов), в высоту 13(44 фута).

Притрите, пожалуйста, клапана

Автолюбители любят похвастаться между собой мощностями двигателей своих авто. Напимер популярный Volkswagen Touareg имеет под капотом целых 345 “лошадей”. Это очень мощная и тяговитая машина.

Наш двигатель имеет мощность 108,920 л/с при 102 об/мин. Сто тысяч. Довольно примечательно что столь огромный двигатель имеет столь малуо оборотистость. Зато момент 7 603 000 ньютон/метр. Это вам не самолеты за собой тягать)

Монтаж коленчатого вала

Объемы двигателя тоже просто поражают. Например объем одного цилиндра составляет без малого 1820 литров. Каждый из них развивает мощность в 7780 л/с. А таких цилиндров у двигателя 14, и суммарный объем составляет 25480 литров .

Кушает этот дом 6284 литра в час. Трудно представить себе объемы топливных баков, необходимых например, чтобы переплыть Атлантику. Однако плавают.

Самый мощный в мире двигатель и рабочий)

Вот несколько кораблей, на которых устанавливаются подобные двигатели:

Knock Nevis, или T.T. Jahre Viking – супертанкер. Длина 485 метров. Титаник рядом с ним кажется мелким. Самый мощный в мире танкер имеет право иметь самый мощный в мире двигатель.

Соревнование двигателей

За многолетнюю историю развития техники люди постоянно соревновались в своей изобретательности, желая получить при этом самый лучший результат — самое надежное, самое качественное, самое мощное изобретение. Не последнее место в этом списке занимали и занимают двигатели. Именно они способны преобразовать различные виды энергии в механическую, заставляя работать автомобили, самолеты, ракеты и многие другие аппараты. Люди успешно работали в данной области, поэтому на сегодняшний день мы имеем ряд рекордсменов.

Табун, который питается мазутом

Бесспорным лидером среди самых мощных двигателей является ДВС у Wartsila-Sulzer RTA 96 C, созданный компанией Wartsila в 2002 году. Его максимальная сила тяги 109000 лошадок. Хотя отличается он не только силой тяги, но и габаритами – 27 на 17 метров. Питается данный двигатель мазутом, что делает его достаточно практичным, а используется он на судах.

Мощности для самолетов

Для самолетов-истребителей самым мощным является двигатель F-135, способный развить тягу до 18 тонн. Этот агрегат позволяет самолету производить вертикальный взлет и посадку.

Среди авто лидером является Vector WX-8, у которого двигатель объемом в 10 литров способен выжать 1850 лошадиных сил. Следует заметить, что среди грузовиков самый мощный способен двигатель имеет всего 660 лошадиных сил, а среди мотоциклов 180.

Электродвигатель-чемпион

Мощнейший же электродвигатель находится на Украине. Его мощность составляет 421 мегаватт. Масса такого гиганта составляет 20 тысяч тонн, а в статоре установлены 332 тысячи пластин. Диаметр статора составляет 17,5 метров. Спроектирован он на Электротяжмаше.

Развитие техники сегодня не стоит на месте, и возможно, уже через несколько лет появятся еще более мощные двигатели, которые помогут человечеству совершать новые и более серьезные рывки в техническом прогрессе.

Крупнейший в мире дизельный двигатель Wartsila-Sulzer RTA96-C

Самый мощный, самый большой по размерам и самый дорогой дизельный двигатель Wartsila-Sulzer RTA96-C создан для больших кораблей, в частности для контейнеровоза Emma Maersk.
Emma Maersk является крупнейшим действующим кораблем в мире, его стоимость оценивается в 170 000 000$
Wartsila-Sulzer RTA96-C — это самый большой двигатель внутреннего сгорания, из когда-либо построенных человеком. Он представляет собой 14-цилиндровый 2-тактный дизельный двигатель с турбонаддувом, который был специально разработан для контейнеровоза Emma Maersk, владельцем которого является датская компания Maersk.
В сентябре 2006 года изготовление и испытание двигателя было успешно завершено, и он был установлен на контейнеровозе Emma Maersk. К 2009 году было изготовлено всего 9 кораблей подобной серии с аналогичными двигателями.

Коленчатый вал двигателя — в сравнении с размером человека

Технические характеристики двигателя Wartsila-Sulzer RTA96-C:

Масса двигателя: 2300 тонн (коленчатый вал весит 300 тонн.)
Длина: 27.1 метра
Высота: 13.4 метра
Максимальная мощность: 108 920 л.с. при 102 оборотов в минуту
Расход топлива при максимальной экономии: 13 000 литров в час
Топливная эффективность: более 50% топливной энергии преобразуется в механическую
Для сравнения, большинство автомобилей имеют топливную эффективность 25-30%.

Некоторые сравнения, что бы понять мощность двигателя

Самый мощный в мире двигатель может обеспечить электроэнергией небольшой город.
При 102 оборотов в минуту, он производит 80 миллионов ватт электроэнергии. Если средняя бытовая электролампа потребляет 60 Вт энергии, 80 миллионов ватт мощности вполне достаточно для 1,3 млн. ламп. Если в среднестатистическом доме одновременно горит 6 осветительных ламп, двигатель будет производить достаточное количество электроэнергии, чтобы осветить 220 000 домов. Этого достаточно для обеспечения электроэнергией города с 500 000 населения.

Стоимость работы двигателя

Двигатель Wartsila-Sulzer RTA96 потребляет 13000 литров топлива в час. Если баррель нефти равен 158,76 литра, самый большой двигатель в мире потребляется 81,1 баррелей нефти в час. Если цена на нефть составляет $ 84/баррель на мировых рынках нефти, то стоимость 1 часа работы двигателя по топливу будет составлять $ 6800 в час.

О кораблях Emma Maersk

Emma Maersk и 7 кораблей копий — в настоящее время являются крупнейшими контейнеровозами на планете. Emma Maersk берет на борт 15000 стандартных 20-футовых (20 «х 8» х 8 «) контейнеров. По массе контейнеры с содержимым грузом, это примерно 210 000 000 килограммов.
Emma Maersk имеет крейсерскую скорость 25,5 узлов, это примерно 45,90 км / час. Экипаж корабля всего 13 человек, но на корабле оборудованы каюты для еще 17 человек.

Загрязнение окружающей среды

Большой недостаток таких крупных судов, как Emma Maersk является большое количество остаточного масла, которое они потребляют. Тяжелые виды топлива, на котором работает двигатель, содержат высокий процент серы и при сжигании образуют двуокись серы, которая загрязняют окружающую среду.

Топ-10 моторов всех времен — журнал За рулем

В нашем обзоре — десять знаменитых двигателей, десять ступеней к совершенству. Почти каждый из них повлиял не только на развитие техники, но и на социальную среду.

10-е место: родоначальник даунсайзинга

01 TopEngines zr04–11

Приличные характеристики двигателя при скромном рабочем объеме уже не особенно удивляют. Мы начинаем привыкать к понятию «даунсайзинг», понимая, что эра двигателей большого литража постепенно уходит. А началось это, на мой взгляд, с дебюта в середине 1990-х годов наддувного мотора в 1,8 л, разработанного «Ауди». При умеренном рабочем объеме он должен был удовлетворить владельцев автомобилей самых различных классов. Поэтому даже в самой простой версии двигатель выдавал 148 сил, чего вполне хватало, чтобы превратить в маленькую зажигалку хэтчбек «СЕАТ-Ибица» и не заставлять гореть со стыда владельца престижного «Ауди-А6».

Собственно, литраж ничего не говорил о способностях агрегата. Это был небольшой (в том числе по габаритам — ставь его хоть вдоль, хоть поперек) шедевр своего времени: пять клапанов на цилиндр, изменяемые фазы на впуске, кованые алюминиевые поршни и, конечно, турбонаддув.

С его помощью мощность мотора поднимали все выше и выше, дойдя в спецверсии «Ауди-ТТ кваттро Спорт» до 236 сил. Данный предел был обусловлен лишь спецификой дорожного автомобиля. В гоночной формуле «Палмер Ауди», где ресурс не так важен, с новым блоком управления и агрегатом наддува с 1800-кубового двигателя сняли 365 сил. В Формуле-2, превращая серийный двигатель в чисто гоночный агрегат, достигли и вовсе фантастических 480 сил. Поэтому переход Формулы-1 на «шестерки» объемом 1,6 л в свете достижений мотора «Ауди» не выглядит абсурдным.

9-е место: верность ротору

02 TopEngines zr04–11

Исключительный случай — когда автомобильная компания прочно ассоциируется с одним типом двигателя. Конечно, «Мазда» не сама изобрела роторно-поршневой двигатель Ванкеля. Зато она в труднейшие времена энергетического кризиса 1970-х пересилила обстоятельства: не бросила, как другие, эту весьма сложную в доводке конструкцию, а продолжила совершенствовать «Ванкель» в узком, зато перспективном для имиджа сегменте форсированных спортивных машин. Хотя первоначально планировалось, что все модели «Мазды», вплоть до грузовиков и автобусов, перейдут со временем на двигатель Ванкеля.

Когда в 1975 году двухсекционный мотор с индексом 13В появился на серийных машинах, никто не мог предположить, что он станет самым массовым РПД в мире и продержится в производстве более 30 лет. Более того, даже современный маздовский РПД «Ренезис» — лишь результат эволюции 13B. Именно этот мотор стал проводником в серию большинства впервые примененных на РПД новинок, которые и обеспечили ему столь долгую жизнь, — настроенного впуска с изменяемой геометрией, электронного впрыска топлива, турбонаддува. В итоге мотор, который начал жизнь под капотом утилитарного пикапа с мощности чуть больше 100 сил, превратился в короля автогонок, выдававшего даже в серийном варианте минимум 280. Повышенный расход топлива и большой угар масла — неизбежные проблемы любого РПД — были оправданной расплатой за скромный вес, низкий центр тяжести и способность крутить свыше 10 тысяч оборотов в минуту. Маздовские купе RX-7 доминировали в американских кузовных чемпионатах на протяжении 1980-х годов во многом благодаря роторно-поршневому мотору 13B.

8-е место: «восьмерка» планеты Земля

03 TopEngines zr04–11

Материалы по теме

Любой, кто хоть немного интересуется американским автомобилестроением, наверняка слышал о «восьмерке» «Шевроле» семейства Small Block. Неудивительно, ведь ее в почти неизменном виде можно было встретить на различных моделях концерна «Дженерал моторс» с 1955 по 2004 год. Долгая карьера сделала этот нижневальный двигатель самым распространенным V8 на Земле. Small Block первого поколения (не путать с аналогичными моторами второй и третьей генераций серий LT и LS!) выпускается и сейчас, правда, только на рынок запчастей. Общее число изготовленных моторов превысило 90 миллионов.

Не стоит соотносить слово Small с небольшим литражом двигателя. Рабочий объем «восьмерки» никогда не опускался ниже 4,3 л, а в лучшие времена достигал 6,6 л. Свое имя мотор получил за небольшую высоту блока, обусловленную соотношением диаметра цилиндра и хода поршня: на первом образце 95,2х76,2 мм. Такая короткоходность обусловлена техзаданием: новую «восьмерку» следовало вписать под низкий капот родстера «Шевроле-Корвет», который до этого едва не лишился спроса из-за слабой для него рядной «шестерки». Не появись этот мощный V8, подхлестнувший интерес к первому массовому американскому спорткару, «Корвет» вряд ли пережил бы середину 1950-х.

Вскоре удачного шевролетовского «малыша» назначили базовой «восьмеркой» для всего GM, хотя двигатели V8 собственной конструкции были у каждого отделения концерна. Простой, надежный и неприхотливый мотор пережил все уровни признания: участвовал в гонках, трудился в качестве движущей силы катеров и изредка монтировался даже на легкие самолеты. И хотя в последние годы полноценной жизни двигателя его предлагали только для пикапов и фургонов, все автомобильные фанаты знали, что именно этот заслуженный V8 когда-то был рожден для спасения «Шевроле-Корвет».

7-е место: единственный в своем роде

04 TopEngines zr04–11

Какой же рейтинг моторов обойдется без БМВ! Марка попала бы в наш перечень уже за исключительную приверженность рядной «шестерке» — когда-то такая компоновка легковых двигателей была широко распространена. Помимо баварцев, на легковых машинах (вседорожники и пикапы не в счет) ее применяют сейчас только «Вольво» и австралийский филиал «Форда» (остальные сдались в пользу менее уравновешенного, зато гораздо более компактного V6). Но БМВ стоит особняком: только эта компания смогла выжать из расположенных в ряд шести цилиндров все преимущества — от потрясающе плавной работы до способности легко раскручиваться до самых высоких оборотов.

С каждым поколением, начиная с «шестерки» БМВ образца 1968 года, которую получили, добавив пару цилиндров к уже выпускавшейся «четверке», эти двигатели становились легче, мощнее, совершеннее. Многоцилиндровые схемы для баварцев были практически под запретом — первый V12 появился лишь в 1986 году, а V8 вообще только в 1992-м. Создание этих двигателей легче оправдать маркетингом, нежели истинной любовью инженеров — они всю душу и умение вкладывали именно в шесть расположенных в ряд цилиндров.

Апофеоз атмосферной «шестерки» БМВ — мотор S54 образца 2000 года, предназначенный для М3. Это гимн совершенству гоночного по сути двигателя, водруженного на гражданский автомобиль. Тяжелого на подъем вначале, но расцветающего при малейшем намеке на спортивный стиль езды. С 3,2 л рабочего объема сняли 343 силы (с литра — 107) — для атмосферного мотора даже сейчас великолепный результат.

Его было бы трудно достичь без применения всех новейших на тот момент технологий — индивидуальных дросселей на каждый цилиндр с электронным управлением, системы регулирования фаз, причем как впуска, так и выпуска. Чтобы мотор выдерживал любые нагрузки, его даже перевели на чугунный блок цилиндров, что для БМВ редкость.

К сожалению, следующее поколение M3 отказалось от семейных ценностей в пользу V8. Это тоже очень неплохой мотор — но радость от укрощения разъяренного зверя ушла вместе с прежней «шестеркой». Подобные ей двигатели в нынешних условиях считаются, как бы точнее сказать, неполиткорректными.

6-е место: легенда гонок

05 TopEngines zr04–11

Последние образцы настоящего V8 «Хеми» собрали в 1971 году (современное одноименное семейство не имеет с ним ничего общего), но еще более четверти века этот двигатель служил любимой игрушкой любителям дрэг-рейсинга. Мотор, появившийся в 1964 году как чисто гоночный для серии NASCAR, был идеальным образцом спортивного V8 (рабочий объем 7 л, или 426 куб. дюймов по американской системе, стандартная мощность 425 сил) с минимальным применением сложных технологий: нижневальный, с двумя клапанами на цилиндр.

Важнейшим отличием от конкурентов стала полусферическая (отсюда «хеми», происходит от HEMIspherical — «полусферический») камера сгорания, позволившая оптимизировать процесс — получить большую мощность при меньшей степени сжатия. Впрочем, это тоже изобрел не «Крайслер». Его заслуга в том, что на основе известной технологии он создал непобедимый мотор, отличавшийся помимо характеристик еще и нереальной прочностью, способный выдержать самые ужасные методы форсировки. Недаром «Хеми» весил заметно больше, чем любой другой V8 начала 1960-х, — почти 400 кг. Но это обстоятельство совершенно не мешало автомобилям с 426-м «Хеми» уверенно громить соперников в гонках.

Гегемонию крайслеровского мотора не раз пытались ограничить — переписывая правила, изменяя количество требуемых для омологации серийных моторов, но он не сдавался и удерживал лидирующие позиции в NASCAR вплоть до 1970-х годов. К тому времени он стал не только спортивной, но и уличной легендой: серийные машины, снабженные дорожной версией «Хеми», выпускались в мизерных количествах — их сделали не более 11 тысяч, причем и эту малость распределили среди нескольких моделей «Доджа» и «Плимута». Ныне автомобили с оригинальным «Хеми», несмотря на примитивную конструкцию, стоят бешеные деньги — легенда пошла на новый круг.

5-е место: сложнее не бывает

06 TopEngines zr04–11

Самый необычный и амбициозный проект двигателя уникальной компоновки W16 выпестовали ради возрожденной марки «Бугатти». На самом деле этот двигатель, за исключением грандиозной мощности в 1001 л.с., является логичным развитием семейства компактных VR-образных моторов «Фольксвагена». Они отличались критически малым углом развала цилиндров — всего 15 градусов, что позволяло использовать на оба ряда одну головку. Мотор VR6 появился на «фольксвагенах» еще в 1991 году. Американский рынок требовал машин с шестью цилиндрами, и немцы умудрились выйти из положения, применив оригинальную схему, позволявшую без увеличения подкапотного пространства легко втиснуть «шестерку» (как вдоль, так и поперек) взамен стандартных четырех цилиндров.

Материалы по теме

Позже удачная находка получила развитие в более крупных масштабах. Амбиции Фердинанда Пиха, желавшего сделать «Фольксваген» топ-брендом, привели к созданию W8, представлявшего собой два VR4, установленных на общий картер под углом 72 градуса. Появился W12, «собранный» из двух VR6. Но мотор «Бугатти» даже в этой компании стоит особняком. Перед его создателями стояла задача почти неразрешимая — выдать рекордную мощность при минимальной массе. Поэтому мотор даже при схожей схеме получился иного уровня — сделанный на грани инженерного безумства. Конструкторы максимально уплотняли пространство вокруг двигателя. Блоки двух VR8 развалили под углом 90 градусов, разместив между ними сразу четыре турбонагнетателя.

Серьезная проблема возникла с охлаждением — решая ее, только для одних интеркулеров предусмотрели 15 л охлаждающей жидкости. Обычно данного количества хватало на весь мотор. Но «Вейрон» не вписывался в стандартные схемы — на охлаждение его двигателя в предельных режимах работали три отдельных радиатора, перегоняя 40 л антифриза. Возникли сложности с диагностикой, ведь определить сбои в одном из 16 цилиндров на слух практически невозможно. Поэтому мотор оснастили системой самодиагоностики, способной оперативно решать проблему, вплоть до отключения проблемного цилиндра.

А теперь самое интересное. При всей сложности и грандиозности замысла (одних только клапанов — вдумайтесь! — 64 штуки) создателям удалось удержать массу W16 в пределах 400 кг. Финансовый фактор при создании этого двигателя не имел почти никакого значения, поэтому титановые шатуны или полностью алюминиевый масляный насос для мотора «Бугатти» в порядке вещей.

4-е место: основоположник американской мечты

07 TopEngines zr04–11

Теперь о воплощении одной из последних замечательных идей Генри Форда, перевернувшей автомобильный мир. До него никто не предполагал, что массовый автомобиль можно запросто комплектовать престижной и мощной «восьмеркой», которая считалась принадлежностью лишь дорогих, роскошных машин. Появившийся в 1932 году фордовский V8 кардинально изменил на последующие полвека представление об автомобилях из-за океана. Они и до того заметно превосходили по размерам европейские модели аналогичной стоимости, а появление массового V8 окончательно развело процесс развития автомобилестроения на разных берегах Атлантики в противоположных направлениях.

Материалы по теме

Но как Генри Форду удалось снизить себестоимость довольно-таки сложного и массивного агрегата до уровня ширпотреба? О, здесь была масса ухищрений. К примеру, оба блока цилиндров и картер в фордовском V8 отливали как единую деталь. У «восьмерок» старой школы это были как минимум три отдельных элемента, скреплявшихся воедино болтами. Коленчатый вал, вместо того чтобы ковать, отливали с последующим термоупрочнением, что также снижало себестоимость.

Распредвал располагался в блоке, клапаны и выпускная система размещались внутри развала цилиндров — это упрощало конструкцию двигателя, однако приводило к перегреву при малейших проблемах с охлаждением. Даже в начальном варианте «восьмерка» при рабочем объеме 3,2 л выдавала приличные 65 сил, что быстро сделало «Форд- V8» любимцем гангстеров и полиции. Джон Диллинджер и Клайд Берроу в перерывах между кровавыми делами умудрились черкнуть пару строк Генри Форду с благодарностью за столь быстрый автомобиль.

Когда у первых V8 наступил пенсионный возраст, они оказались в руках молодых людей, творивших на их базе диковинные тачки по кличке «хот-род». Простая, мощная и легко поддающаяся форсировке фордовская «восьмерка» поспособствовала рождению сверхпопулярной автоконтркультуры. Ну а сама фирма отправила мотор на пенсию лишь в 1953 году, когда восьмицилиндровые двигатели в американских машинах стали уже повсеместным явлением.

3-е место: изменивший сознание

08 TopEngines zr04–11

В 1993 году в недрах исследовательского подразделения «Тойоты» была создана группа по разработке перспективных машин с минимальными выбросами, которые смогли бы занять нишу между традиционными машинами с ДВС и электромобилями. Результатом стала появившаяся в 1997 году «Тойота-Приус» — первый массовый автомобиль с гибридным приводом. Тогда он воспринимался как любопытный эксперимент, игрушка, продаваемая заведомо в убыток, которая вряд ли выйдет за пределы обожающих экзотику Японских островов. Но «Тойота» строила более серьезные планы.

Коренное отличие «Приуса» от прочих гибридных машин, уже существовавших в то время (речь идет о множестве экспериментальных и чуть раньше вышедшей на рынок серийной «Хонде-Инсайт»), заключалось в новом подходе к построению подобной модели. «Приус» создавали как гибрид с самого начала, без упрощений и компромиссов вроде заимствования кузова у традиционной модели или использования обычной механической коробки передач (как было сделано на «Инсайте»).

«Тойота» внедрила гибридную трансмиссию как неотъемлемую часть машины. Даже 1,5-литровый бензиновый двигатель специально модифицировали для работы с электромотором, переведя его на цикл Аткинсона, отличающийся укороченным тактом сжатия за счет увеличенной продолжительности открытия впускных клапанов. Это позволило получить необычно высокую степень сжатия (13–13,5) и дополнительные плюсы в копилку экономичности и экологичности.

Расплатой стала полная беспомощность ДВС на низких оборотах, но для гибрида, который всегда располагает поддержкой электродвигателя, это не проблема. Такой комплексный подход в итоге сделал «Приус» законодателем моды на гибриды. Он стоял в начале процесса, который уже не остановить.

2-е место: любимец всех континентов

09 TopEngines zr04–11

Что сказать про этот воздушник от «Фольксвагена»? Он так же легендарен, как и «Жук» — автомобиль, под который его сделали. Даже больше — ведь одним «Жуком» область применения данного мотора далеко не ограничивалась. Простой, надежный и легкий, четырехцилиндровый оппозитник воздушного охлаждения оказался столь эффективным, что его популярность намного превзошла признание даже самого распространенного в мире автомобиля.

С той поры, как благодаря таланту Фердинанда Порше первые образцы мотора в 1933 году появились на прототипах «Жука», он перепробовал десятки профессий. Достаточная мощность (довоенные образцы выдавали минимум 24 силы, а самые мощные под конец серийного выпуска утроили этот показатель), беспроблемное в любом климате воздушное охлаждение и небольшая масса (цилиндры алюминиевые, картер — из магниевого сплава) позволили фольксвагеновскому мотору найти массу занятий. Он служил на амфибиях вермахта, примешивал свой выхлоп к запаху марихуаны в микробусах хиппи, приводил пожарные насосы, компрессоры, лесопилки, стал основой прогулочных багги и понтовых трайков, взмывал в небо более чем на 40 типах самолетов. И это далеко не полный список его талантов. Еще важнее, что именно из этого двигателя выросло семейство оппозитников «Порше».

На протяжении всех лет производства (моторы семейства окончательно прекратили выпускать только в 2006 году) принципиальная схема двигателя не менялась. Рос рабочий объем, на некоторых версиях применили впрыск топлива, но изначальная схема со штанговым приводом клапанов оставалась такой же, как на первых образцах 1930-х годов. Он радует сердца автомобилистов, да и не только их, более 70 лет — это ли не лучший показатель совершенства мотора?

1-е место: первый массовый

10 TopEngines zr04–11

С «Форда-Т» и его двигателя начал раскручиваться маховик массовой автомобилизации. Больше того, именно мотор «тэшки» стал в свое время самым распространенным ДВС в мире, с ним познакомилось подавляющее большинство жителей земного шара. Как и в случае с описанным выше оппозитником «Фольксвагена», мотор «Форда-Т» приводил не только одноименный автомобиль, которых с 1908 по 1927 год было построено более 15 миллионов.

Материалы по теме

Трактора, грузовики, моторные лодки, походные электростанции — он применялся везде, где была нужда в дешевом и простом в обращении моторе. Что касается автомобилей, то в какой-то период до 90% машин, колесивших по Земле, были одной-единственной модели Т. И приводил их этот самый двигатель необычно большого по сегодняшним меркам рабочего объема 2,9 л — при скромной мощности 20 сил. Но мощность тут была не принципиальна. Гораздо важнее крутящий момент и всеядность — помимо бензина «тэшку» официально разрешалось заправлять керосином и этанолом. Двигатель удивительно прост. Собранный в одном блоке с двухступенчатой планетарной коробкой передач, четырехцилиндровый мотор делил с трансмиссией смазочное масло. Никакого давления в системе не создавалось, смазка осуществлялась разбрызгиванием. Водяную помпу через год производства отправили в отставку — Генри Форд решил, что дешевому автомобилю достаточно простого термосифонного принципа, когда жидкость циркулирует благодаря разности температур.

С другой стороны, фордовский мотор необычен для своего времени тем, что его блок и картер отливались как одно целое, а головка цилиндров впервые в мировой практике была сделана отдельной деталью. Но это дань массовости производства: ни один автомобиль в мире не выпускали в таких масштабах, как «Форд», поэтому его конструкция изначально рассчитана на максимально быструю и простую сборку. Двигатель «тэшки» надолго пережил сам автомобиль. Последний экземпляр собрали в августе 1941 года. Он останется в истории как первый массовый ДВС человечества.

BMW Group представляет самый мощный 6-цилиндровый дизельный двигатель

Впечатляющие инновации BMW 7 серии ярко выделяют его среди остальных седанов представительского класса. Наиболее передовые технологии нашли свое отражение в новом флагмане баварского бренда – это кузов, выполненный по принципу Carbon Core с использованием элементов из углепластика, технология комбинированного привода BMW eDrive, управление жестами, дистанционное управление парковкой с помощью интерактивного ключа BMW Display Key и многое другое. Сегодня к этому списку добавился и самый мощный 6-цилиндровый дизельный двигатель в мире, который будет устанавливаться на две модификации – BMW 750d xDrive и BMW 750Ld xDrive. Расход топлива BMW 7 серии с инновационным силовым агрегатом составляет всего 5,7 л/100км (5,9 л/100 км в случае удлиненной версии), при этом новый мотор развивает впечатляющие 400 л.с. максимальной мощности и крутящий момент 760 Нм.

Новый рядный 6-цилиндровый двигатель объемом 3 литра создан на базе последнего поколения силовых агрегатов BMW Group. Он оснащается обновленной технологией BMW TwinPower Turbo, включающей многоступенчатый турбонаддув за счет 4 турбонагнетателей и усовершенствованную систему непосредственного впрыска Сommon Rail, подающую топливо в цилиндры под давлением свыше 2500 бар. Все эти изменения позволили добиться исключительной производительности, отличной тяги на любых оборотах двигателя и непревзойденной динамики. Новый BMW 750d xDrive улучшил динамические показатели своего предшественника на 0,3 с и теперь разгоняется до 100 км/ч за 4,6 с (BMW 750Ld xDrive – за 4,7 с).

Эффективность на высшем уровне: мощность двигателя улучшена на 5 %, средний расход топлива снижен на 11%.

Выдающийся 6-цилиндровый дизельный двигатель нового поколения развивает мощность 400 л.с. при 4400 об/мин. Его оптимизированные показатели ярче всего отражены в характере нарастания крутящего момента. Минимальные 450 Нм обеспечиваются уже при 1000 об/мин, а максимальные 760 Нм силовой агрегат развивает в диапазоне от 2000 до 3000 об/мин. В сочетании с 8-ступенчатой автоматической трансмиссией Steptronic, новый мотор позволяет флагманскому седану не только быстро разгоняться с места, но и интенсивно ускоряться даже на высокой скорости.

Самый мощный 6-цилиндровый дизельный двигатель от компании BMW не имеет равных по соотношению скоростных характеристик и экономичности. По сравнению с предшественником мощность двигателя возросла на 19л.с., а крутящий момент – на 20 Нм, при этом на 11% снижено потребление топлива и количество выбросов вредных веществ.

Максимальная эффективность при повышенном давлении наддува.

Лучший в своем классе дизельный двигатель от компании BMW является вершиной инженерной мысли немецкого концерна. Уникальные решения, применяемые при изготовлении отдельных деталей, позволили добиться отличной мощностной характеристики и эффективности двигателя. Все узлы двигателя имеют повышенный запас прочности и способны выдерживать одновременно повышенную термическую и механическую нагрузку. К примеру, максимальное давление в камере сгорания увеличено с 200 до 210 бар.

Головка и блок цилиндров производятся методом горячего изостатического прессования, который позволяет добиться максимальной прочности алюминиевых отливок. Процесс сборки коренных подшипников и головки блока цилиндров осуществляется с помощью стягивающих шпилек, прокладка головки блока цилиндров теперь состоит из пяти слоев, а сами цилиндры покрыты износостойким составом по методу дуговой наплавки двужильного электрода. Поршни изготовлены из алюминиевого сплава, имеют бронзовые поршневые пальцы и централизованно охлаждаются маслом.

Система очистки отработавших газов, установленная на моделях BMW 750d xDrive и BMW 750Ld xDrive, включает не только сажевый фильтр и каталитический нейтрализатор-накопитель оксидов азота, но и систему снижения токсичности выхлопа SCR с впрыском мочевины.

Последнее слово в разработке турбонагнеталей от компании BMW : еще больше удовольствия от вождения.

Благодаря многоступенчатому турбонаддуву и слаженной работе всех компонентов системы новый двигатель стал еще более эффективным и производительным. Новая система наддува состоит из двух компактных турбокомпрессоров высокого давления, интегрированных в единый корпус с изменяемой геометрией, при этом крупный турбонагнетатель, отвечавший за наддув на низких оборотах, заменен двумя более отзывчивыми турбокомпрессорами меньшего размера. Электронная система управления последнего поколения, контролирующая все параметры двигателя, четко и слаженно координирует работу каждого турбонагнетателя.

Другими словами, постоянно работает один турбонагнетатель высокого давления и два низкого. И лишь при резком ускорении с оборотов холостого хода система отключает оба турбонагнетателя низкого давления, что способствует еще более быстрому увеличению давления наддува. Второй турбонагнетатель высокого давления активируется при достижении двигателем скорости вращения в 2500 об/мин.

Еще одна уникальная особенность нового двигателя – система рециркуляции отработавших газов, активная как при низком, так и при высоком давлении наддува. Подобный принцип работы позволяет существенно снизить уровень выбросов вредных веществ в атмосферу.

Модели BMW 750d xDrive и BMW 750Ld xDrive поступят в продажу с июля 2016 года.

Дизельный двигатель — это… Что такое Дизельный двигатель?

Ди́зельный дви́гатель — поршневой двигатель внутреннего сгорания, работающий по принципу самовоспламенения распылённого топлива от воздействия разогретого при сжатии воздуха.^[1]

Спектр топлива для дизелей весьма широк, сюда включаются все фракции нефтеперегонки от керосина до мазута и ряд продуктов природного происхождения — рапсовое масло, фритюрный жир, пальмовое масло и многие другие. Дизель может с определённым успехом работать и на сырой нефти.

Компрессионные карбюраторные двигатели не относят к дизельным двигателям, так как в «дизелях» происходит сжатие чистого воздуха, а не топливо-воздушной смеси. Топливо впрыскивается в конце такта сжатия.^[2]^[3].

История

В 1824 году Сади Карно формулирует идею цикла Карно, утверждая, что в максимально экономичной тепловой машине нагревать рабочее тело до температуры горения топлива необходимо «изменением объема», то есть быстрым сжатием. В 1890 году Рудольф Дизель предложил свой способ практической реализации этого принципа. Он получил патент на свой двигатель 23 февраля 1892 года (в США в 1895 году^[2]), в 1893 году выпустил брошюру. Ещё несколько вариантов конструкции были им запатентованы позднее.^[3] После нескольких неудач первый практически применимый образец, названый Дизель-мотором, был построен Дизелем к началу 1897 года, и 28 января того же года он был успешно испытан. Дизель активно занялся продажей лицензий на новый двигатель. Несмотря на высокий КПД и удобство эксплуатации по сравнению с паровой машиной практическое применение такого двигателя было ограниченным: он уступал паровым машинам того времени по размерам и весу.

Первые двигатели Дизеля работали на растительных маслах или лёгких нефтепродуктах. Интересно, что первоначально в качестве идеального топлива он предлагал каменноугольную пыль. Эксперименты же показали невозможность использования угольной пыли в качестве топлива — прежде всего из-за высоких абразивных свойств как самой пыли, так и золы, получающейся при сгорании; также возникали большие проблемы с подачей пыли в цилиндры.

Инженер Экройд Стюарт (англ.)русск. ранее высказывал похожие идеи и в 1886 году построил действующий двигатель (см. полудизель). Он предложил двигатель, в котором воздух втягивался в цилиндр, сжимался, а затем нагнетался (в конце такта сжатия) в ёмкость, в которую впрыскивалось топливо. Для запуска двигателя ёмкость нагревалась лампой снаружи, и после запуска самостоятельная работа поддерживалась без подвода тепла снаружи. Экройд Стюарт не рассматривал преимущества работы от высокой степени сжатия, он просто экспериментировал с возможностями исключения из двигателя свечей зажигания, то есть он не обратил внимания на самое большое преимущество — топливную эффективность.

Независимо от Дизеля в 1898 году на Путиловском заводе в Петербурге инженером Густавом Тринклером был построен первый в мире «бескомпрессорный нефтяной двигатель высокого давления», то есть дизельный двигатель в его современном виде с форкамерой, который назвали «Тринклер-мотором». При сопоставлении Дизель-мотора и Тринклер-мотора русская конструкция, появившаяся на полтора года позднее немецкой и испытанная на год позднее, оказалась гораздо более удачной в плане практического использования. Именно Тринклер-мотор был первым двигателем с воспламенением от сжатия, работавшим на сырой нефти. Использование гидравлической системы для нагнетания и впрыска топлива позволило отказаться от отдельного воздушного компрессора и сделало возможным увеличение скорости вращения. Российская конструкция оказалась проще, надёжнее и перспективнее немецкой.^[4] Однако под давлением Нобелей и других обладателей лицензий Дизеля работы над двигателем в 1902 году были прекращены.

В 1898 г. Эммануэль Нобель приобрёл лицензию на двигатель внутреннего сгорания Рудольфа Дизеля. С 1899 г. Механический завод «Людвиг Нобель» в Петербурге развернул массовое производство дизелей. В Петербурге Тринклер приспособил двигатель для работы на сырой нефти вместо керосина. В 1900 г на Всемирной выставке в Париже двигатель Дизеля получил Гран-при, чему способствовало известие, что завод Нобеля в Петербурге наладил выпуск двигателей, работавших на сырой нефти. Этот двигатель получил в Европе название «русский дизель».^[5] Выдающийся русский инженер Аршаулов впервые построил и внедрил топливный насос высокого давления оригинальной конструкции — с приводом от сжимаемого в цилиндре воздуха, работавший с бескомпрессорной форсункой (В. Т. Цветков, «Двигатели внутреннего сгорания», МАШГИЗ, 1954 г.).

В настоящее время для обозначения ДВС с воспламенением от сжатия используется термин «двигатель Дизеля», «дизельный двигатель» или просто «дизель», так как теория Рудольфа Дизеля стала основой для создания современных двигателей этого типа. В дальнейшем около 20—30 лет такие двигатели широко применялись в стационарных механизмах и силовых установках морских судов, однако существовавшие тогда системы впрыска топлива с воздушными компрессорами не позволяли применять дизели в высокооборотных агрегатах. Небольшая скорость вращения, значительный вес воздушного компрессора, необходимого для работы системы впрыска топлива сделали невозможным применение первых дизелей на автотранспорте.

В 20-е годы XX века немецкий инженер Роберт Бош усовершенствовал встроенный топливный насос высокого давления, устройство, которое широко применяется и в наше время. Он же создал удачную модификацию бескомпрессорной форсунки. Востребованный в таком виде высокооборотный дизель стал пользоваться всё большей популярностью как силовой агрегат для вспомогательного и общественного транспорта, однако доводы в пользу карбюраторных двигателей (традиционный принцип работы, лёгкость и небольшая цена производства) позволяли им пользоваться большим спросом для установки на пассажирских и небольших грузовых автомобилях: с 50-х — 60-х годов XX века дизель устанавливается в больших количествах на грузовые автомобили и автофургоны, а в 70-е годы после резкого роста цен на топливо на него обращают серьёзное внимание мировые производители недорогих маленьких пассажирских автомобилей.

В дальнейшие годы происходит рост популярности дизельных двигателей для легковых и грузовых автомобилей, не только из-за экономичности и долговечности дизеля, но также из-за меньшей токсичности выбросов в атмосферу. Все ведущие европейские производители автомобилей в настоящее время имеют модели с дизельным двигателем.

Дизельные двигатели применяются также на железной дороге. Локомотивы, использующие дизельный двигатель — тепловозы — являются основным видом локомотивов на неэлектрифицированных участках, дополняя электровозы за счёт автономности. Тепловозы перевозят до 40 % грузов и пассажиров в России, они выполняют 98 % маневровой работы^{[источник не указан 995 дней]}. Существуют также одиночные автомотрисы, дрезины и мотовозы, которые повсеместно используются на электрифицированных и неэлектрифицированных участках для обслуживания и ремонта пути и объектов инфраструктуры. Иногда автомотрисы и небольшие дизель-поезда называют рельсовыми автобусами.

Принцип работы

Четырёхтактный цикл

Работа четырёхтактного дизельного двигателя.

1-й такт. Впуск. Соответствует 0° — 180° поворота коленвала. Через открытый ~от 345—355° впускной клапан воздух поступает в цилиндр, на 190—210° клапан закрывается. По крайней мере до 10-15° поворота коленвала одновременно открыт выхлопной клапан, время совместного открытия клапанов называется перекрытием клапанов.
2-й такт. Сжатие. Соответствует 180° — 360° поворота коленвала. Поршень, двигаясь к ВМТ (верхней мёртвой точке), сжимает воздух в 16(в тихоходных)-25(в быстроходных) раз.
3-й такт. Рабочий ход, расширение. Соответствует 360° — 540° поворота коленвала. При распылении топлива в горячий воздух происходит инициация сгорания топлива, то есть частичное его испарение, образование свободных радикалов в поверхностных слоях капель и в парáх, наконец, оно вспыхивает и сгорает по мере поступления из форсунки, продукты горения, расширяясь, двигают поршень вниз. Впрыск и, соответственно, воспламенение топлива происходит чуть раньше момента достижения поршнем мёртвой точки вследствие некоторой инертности процесса горения. Отличие от опережения зажигания в бензиновых двигателях в том, что задержка необходима только из-за наличия времени инициации, которое в каждом конкретном дизеле — величина постоянная и изменению в процессе работы не подлежит. Сгорание топлива в дизеле происходит, таким образом, длительно, столько времени, сколько длится подача порции топлива из форсунки. Вследствие этого рабочий процесс протекает при относительно постоянном давлении газов, из-за чего двигатель развивает большой крутящий момент. Из этого следуют два важнейшие вывода.
- 1. Процесс горения в дизеле длится ровно столько времени, сколько требуется для впрыска данной порции топлива, но не дольше времени рабочего хода.
- 2. Соотношение топливо/воздух в цилиндре дизеля может существенно отличаться от стехиометрического, причем очень важно обеспечить избыток воздуха, так как пламя факела занимает небольшую часть объема камеры сгорания и атмосфера в камере должна до последнего обеспечить нужное содержание кислорода. Если этого не происходит, возникает массивный выброс несгоревших углеводородов с сажей — «тепловоз „даёт“ медведя».).
4-й такт. Выпуск. Соответствует 540° — 720° поворота коленвала. Поршень идёт вверх, через открытый на 520—530° выхлопной клапан поршень выталкивает отработавшие газы из цилиндра.

Далее цикл повторяется.

В зависимости от конструкции камеры сгорания, существует несколько типов дизельных двигателей:

Дизель с неразделённой камерой: камера сгорания выполнена в поршне, а топливо впрыскивается в надпоршневое пространство. Главное достоинство — минимальный расход топлива. Недостаток — повышенный шум («жесткая работа»), особенно на холостом ходу. В настоящее время ведутся интенсивные работы по устранению указанного недостатка. Например, в системе Common Rail для снижения жёсткости работы используется (зачастую многостадийный) предвпрыск.
Дизель с разделённой камерой: топливо подаётся в дополнительную камеру. В большинстве дизелей такая камера (она называется вихревой либо предкамерой) связана с цилиндром специальным каналом так, чтобы при сжатии воздух, попадая в оную камеру, интенсивно завихрялся. Это способствует хорошему перемешиванию впрыскиваемого топлива с воздухом и более полному сгоранию топлива. Такая схема долго считалась оптимальной для легких дизелей и широко использовалась на легковых автомобилях. Однако, вследствие худшей экономичности, последние два десятилетия идёт активное вытеснение таких дизелей двигателями с нераздельной камерой и с системами подачи топлива Common Rail.

Двухтактный цикл

Принцип работы двухтактного дизельного двигателя Продувка двухтактного дизельного двигателя: внизу — продувочные окна, выпускной клапан верху открыт

Кроме вышеописанного четырёхтактного цикла, в дизеле возможно использование двухтактного цикла.

При рабочем ходе поршень идёт вниз, открывая выпускные окна в стенке цилиндра, через них выходят выхлопные газы, одновременно или несколько позднее открываются и впускные окна, цилиндр продувается свежим воздухом из воздуходувки — осуществляется продувка, совмещающая такты впуска и выпуска. Когда поршень поднимается, все окна закрываются. С момента закрытия впускных окон начинается сжатие. Чуть не достигая ВМТ, из форсунки распыляется и загорается топливо. Происходит расширение — поршень идёт вниз и снова открывает все окна и т. д.

Продувка является врожденным слабым звеном двухтактного цикла. Время продувки, в сравнением с другими тактами, невелико и увеличить его невозможно, иначе будет падать эффективность рабочего хода за счет его укорочения. В четырёхтактном цикле на те же процессы отводится половина цикла. Полностью разделить выхлоп и свежий воздушный заряд тоже невозможно, поэтому часть воздуха теряется, выходя прямо в выхлопную трубу. Если же смену тактов обеспечивает один и тот же поршень, возникает проблема, связанная с симметрией открывания и закрывания окон. Для лучшего газообмена выгоднее иметь опережение открытия и закрытия выхлопных окон. Тогда выхлоп, начинаясь ранее, обеспечит снижение давления остаточных газов в цилиндре к началу продувки. При закрытых ранее выхлопных окнах и открытых — еще — впускных осуществляется дозарядка цилиндра воздухом, и, если воздуходувка обеспечивает избыточное давление, становится возможным осуществление наддува.

Окна могут использоваться и для выпуска отработавших газов, и для впуска свежего воздуха; такая продувка называется щелевой или оконной. Если отработавшие газы выпускаются через клапан в головке цилиндра, а окна используются только для впуска свежего воздуха, продувка называется клапанно-щелевой. Существуют двигатели, где в каждом цилиндре находятся два встречно двигающихся поршня; каждый поршень управляет своими окнами — один впускными, другой выпускными (система Фербенкс-Морзе — Юнкерса — Корейво: дизели этой системы семейства Д100 использовались на тепловозах ТЭ3, ТЭ10, танковых двигателях 4ТПД, 5ТД(Ф) (Т-64), 6ТД (Т-80УД), 6ТД-2 (Т-84), в авиации — на бомбардировщиках Junkers (Jumo 204, Jumo 205).

В двухтактном двигателе рабочие ходы происходят вдвое чаще, чем в четырёхтактном, но из-за наличия продувки двухтактный дизель мощнее такого же по объёму четырёхтактного максимум в 1,6—1,7 раз.

В настоящее время тихоходные двухтактные дизели весьма широко применяются на больших морских судах с непосредственным (безредукторным) приводом гребного винта. Ввиду удвоения количества рабочих ходов на одних и тех же оборотах двухтактный цикл оказывается выгодным при невозможности повысить частоту вращения, кроме того, двухтактный дизель технически проще реверсировать; такие тихоходные дизели имеют мощность до 100 000 л.с.

В связи с тем, что организовать продувку вихревой камеры (или предкамеры) при двухтактном цикле сложно, двухтактные дизели строят только с неразделёнными камерами сгорания.

Варианты конструкции

Крейцкопфный (слева) и тронковый (справа) двигатели. Номером 10 обозначен крейцкопф.

Для средних и тяжелых двухтактных дизельных двигателей характерно применение составных поршней, в которых используется стальная головка и дюралевая юбка. Основной целью данного усложнения конструкции является снижение общей массы поршня при сохранении максимально возможной жаростойкости донышка. Очень часто используются конструкции с масляным жидкостным охлаждением.

В отдельную группу выделяются четырехтактные двигатели, содержащие в конструкции крейцкопф. В крейцкопфных двигателях шатун присоединяется к крейцкопфу — ползуну, соединенному с поршнем штоком (скалкой). Крейцкопф работает по своей направляющей — крейцу, без воздействия повышенных температур, полностью ликвидируя воздействие боковых сил на поршень. Данная конструкция характерна для крупных длинноходных судовых двигателей, часто — двойного действия, ход поршня в них может достигать 3 метров; тронковые поршни таких размеров были бы перетяжеленными, тронки с такой площадью трения существенно снизили бы механический КПД дизеля.

Реверсивные двигатели

Большинство ДВС рассчитаны на вращение только в одну сторону; если требуется получить на выходе вращение в разные стороны, то используют передачу заднего хода в коробке перемены передач или отдельный реверс-редуктор. Электрическая передача также позволяет менять направление вращения на выходе.

Однако на судах с жёстким соединением двигателя с гребным винтом фиксированного шага приходится применять реверсивные двигатели, чтобы иметь возможность двигаться задним ходом. Для этого нужно изменять фазы открытия клапанов и впрыска топлива. Обычно распределительные валы снабжаются двойным количеством кулачков; при остановленном двигателе специальное устройство приподнимает толкатели клапанов, что даёт возможность передвинуть распредвалы в новое положение. Встречаются также конструкции с реверсивным приводом распределительного вала — здесь при изменении направления вращения коленчатого вала сохраняется направление вращения распределительного вала. Двухтактные двигатели с контурной продувкой, когда газораспределение осуществляется поршнем, не нуждаются в специальных реверсивных устройствах (однако в них всё же требуется корректировка момента впрыска топлива).

Реверсивные двигатели также применялись на ранних тепловозах с жёстким соединением вала двигателя с колёсами.

Преимущества и недостатки

Проверить информацию.

Необходимо проверить точность фактов и достоверность сведений, изложенных в этой статье.
На странице обсуждения должны быть пояснения.

Возможно, эта статья содержит оригинальное исследование.

Добавьте ссылки на источники, в противном случае она может быть выставлена на удаление.
Дополнительные сведения могут быть на странице обсуждения.

Современные дизельные двигатели обычно имеют коэффициент полезного действия до 40-45 %, некоторые малооборотные крупные дизели — свыше 50 % (например, MAN S80ME-C7 тратит только 155 гр на кВт*ч, достигая эффективности 54,4 %).^[6] Дизельный двигатель из-за особенностей рабочего процесса не предъявляет жестких требований к испаряемости топлива, что позволяет использовать в нём низкосортные тяжелые масла.

Дизельный двигатель не может развивать высокие обороты — топливо не успевает догореть в цилиндрах, для возгорания требуется время инициации. Высокая механическая напряженость дизеля вынуждает использовать более массивные и более дорогие детали, что утяжеляет двигатель. Это снижает удельную мощность двигателя, что послужило причиной малого распространения дизелей в авиации (только некоторые бомбардировщики Junkers, а также советский тяжёлый бомбардировщик Пе-8 и Ер-2, оснащавшиеся авиационными дизелями АЧ-30 и АЧ-40 конструкции А. Д. Чаромского и Т. М. Мелькумова). На максимальных эксплуатационных режимах топливо в дизеле не догорает, приводя к выбросу облаков сажи.

Сгорание впрыскиваемого в цилиндр дизеля топлива происходит по мере впрыска. Потому дизель выдаёт высокий вращающий момент при низких оборотах, что делает автомобиль с дизельным двигателем более «отзывчивым» в движении, чем такой же автомобиль с бензиновым двигателем. По этой причине и ввиду более высокой экономичности в настоящее время большинство грузовых автомобилей оборудуются дизельными двигателями^{[источник не указан 196 дней]}. Например, в России в 2007 году почти все грузовики и автобусы были оснащены дизельными двигателями (окончательный переход этого сегмента автотранспорта с бензиновых двигателей на дизели планировалось завершить к 2009 году)^[7]. Это является преимуществом также и в двигателях морских судов, так как высокий крутящий момент при низких оборотах делает более лёгким эффективное использование мощности двигателя, а более высокий теоретический КПД (см. Цикл Карно) даёт более высокую топливную эффективность.

По сравнению с бензиновыми двигателями, в выхлопных газах дизельного двигателя, как правило, меньше окиси углерода (СО), но теперь, в связи с применением каталитических конвертеров на бензиновых двигателях, это преимущество не так заметно. Основные токсичные газы, которые присутствуют в выхлопе в заметных количествах — это углеводороды (НС или СН) , оксиды (окислы) азота (NO_х) и сажа (или её производные) в форме чёрного дыма. Больше всего загрязняют атмосферу в России дизели грузовиков и автобусов, которые часто являются старыми и неотрегулированными.

Другим важным аспектом, касающимся безопасности, является то, что дизельное топливо нелетучее (то есть легко не испаряется) и, таким образом, вероятность возгорания у дизельных двигателей намного меньше, тем более, что в них не используется система зажигания. Вместе с высокой топливной экономичностью это стало причиной широкого применения дизелей на танках, поскольку в повседневной небоевой эксплуатации уменьшался риск возникновения пожара в моторном отделении из-за утечек топлива. Меньшая пожароопасность дизельного двигателя в боевых условиях является мифом, поскольку при пробитии брони снаряд или его осколки имеют температуру, сильно превышающую температуру вспышки паров дизельного топлива и так же способны достаточно легко поджечь вытекшее горючее. Детонация смеси паров дизельного топлива с воздухом в пробитом топливном баке по своим последствиям сравнима со взрывом боекомплекта^{[источник не указан 400 дней]}, в частности, у танков Т-34 она приводила к разрыву сварных швов и выбиванию верхней лобовой детали бронекорпуса^{[источник не указан 400 дней]}. С другой стороны, дизельный двигатель в танкостроении уступает карбюраторному в плане удельной мощности, а потому в ряде случаев (высокая мощность при малом объёме моторного отделения) более выигрышным может быть использование именно карбюраторного силового агрегата (хотя это характерно для слишком уж лёгких боевых единиц).

Конечно, существуют и недостатки, среди которых — характерный стук дизельного двигателя при его работе. Однако, они замечаются в основном владельцами автомобилей с дизельными двигателями, а для стороннего человека практически незаметны.

Явными недостатками дизельных двигателей являются необходимость использования стартёра большой мощности, помутнение и застывание (запарафинивание) летнего дизельного топлива при низких температурах, сложность и более высокая цена в ремонте топливной аппаратуры, так как насосы высокого давления являются прецизиоными устройствами. Также дизель-моторы крайне чувствительны к загрязнению топлива механическими частицами и водой. Ремонт дизель-моторов, как правило, значительно дороже ремонта бензиновых моторов аналогичного класса. Литровая мощность дизельных моторов также, как правило, уступает аналогичным показателям бензиновых моторов, хотя дизель-моторы обладают более ровным и высоким крутящим моментом в своём рабочем объёме. Экологические показатели дизельных двигателей значительно уступали до последнего времени двигателям бензиновым. На классических дизелях с механически управляемым впрыском возможна установка только окислительных нейтрализаторов отработавших газов, работающих при температуре отработавших газов свыше 300 °C, которые окисляют только CO и CH до безвредных для человека углекислого газа (CO₂) и воды. Также раньше данные нейтрализаторы выходили из строя вследствие отравления их соединениями серы (количество соединений серы в отработавших газах напрямую зависит от количества серы в дизельном топливе) и отложением на поверхности катализатора частиц сажи. Ситуация начала меняться лишь в последние годы в связи с внедрением дизелей так называемой системы Common rail. В данном типе дизелей впрыск топлива осуществляется электронно-управляемыми форсунками. Подачу управляющего электрического импульса осуществляет электронный блок управления, получающий сигналы от набора датчиков. Датчики же отслеживают различные параметры двигателя, влияющие на длительность и момент подачи топливного импульса. Так что, по сложности современный — и экологически такой же чистый, как и бензиновый — дизель-мотор ничем не уступает своему бензиновому собрату, а по ряду параметров (сложности) и значительно его превосходит. Так, например, если давление топлива в форсунках обычного дизеля с механическим впрыском составляет от 100 до 400 бар (приблизительно эквивалентно «атмосфер»), то в новейших системах «Common-rail» оно находится в диапазоне от 1000 до 2500 бар, что влечёт за собой немалые проблемы. Также каталитическая система современных транспортных дизелей значительно сложнее бензиновых моторов, так как катализатор должен «уметь» работать в условиях нестабильного состава выхлопных газов, а в части случаев требуется введение так называемого «сажевого фильтра» (DPF — фильтр твёрдых частиц). «Сажевый фильтр» представляет собой подобную обычному каталитическому нейтрализатору структуру, устанавливаемую между выхлопным коллектором дизеля и катализатором в потоке выхлопных газов. В сажевом фильтре развивается высокая температура, при которой частички сажи способны окислиться остаточным кислородом, содержащимся в выхлопных газах. Однако часть сажи не всегда окисляется, и остается в «сажевом фильтре», поэтому программа блока управления периодически переводит двигатель в режим «очистки сажевого фильтра» путём так называемой «постинжекции», то есть впрыска дополнительного количества топлива в цилиндры в конце фазы сгорания с целью поднять температуру газов, и, соответственно, очистить фильтр путём сжигания накопившейся сажи. Стандартом де-факто в конструкциях транспортных дизель-моторов стало наличие турбонагнетателя, а в последние годы — и «интеркулера» — устройства, охлаждающего воздух после сжатия турбонагнетателем — чтобы после охлаждения получить большую массу воздуха (кислорода) в камере сгорания при прежней пропускной способности коллекторов, а Нагнетатель позволил поднять удельные мощностные характеристики массовых дизель-моторов, так как позволяет пропустить за рабочий цикл большее количество воздуха через цилиндры.

В своей основе конструкция дизельного двигателя подобна конструкции бензинового двигателя. Однако, аналогичные детали у дизеля тяжелее и более устойчивы к высоким давлениям сжатия, имеющим место у дизеля, в частности, хон на поверхности зеркала цилиндра более грубый, но твёрдость стенок блока цилиндров выше. Головки поршней, однако, специально разработаны под особенности сгорания в дизельных двигателях и почти всегда рассчитаны на повышенную степень сжатия. Кроме того, головки поршней в дизельном двигателе находятся выше (для автомобильного дизеля) верхней плоскости блока цилиндров. В некоторых случаях — в устаревших дизелях — головки поршней содержат в себе камеру сгорания («прямой впрыск»).

Сферы применения

Дизельные двигатели применяются для привода стационарных силовых установок, на рельсовых (тепловозы, дизелевозы, дизель-поезда, автодрезины) и безрельсовых (автомобили, автобусы, грузовики) транспортных средствах, самоходных машинах и механизмах (тракторы, асфальтовые катки, скреперы и т. д.), а также в судостроении в качестве главных и вспомогательных двигателей.

Мифы о дизельных двигателях

Цех судовых дизелей завода «Даймлер-Бенц» в Штутгарте Дизельный двигатель с турбонаддувом

Дизельный двигатель слишком медленный.

Современные дизельные двигатели с системой турбонаддува гораздо эффективнее своих предшественников, а иногда и превосходят своих бензиновых атмосферных (без турбонаддува) собратьев с таким же объёмом. Об этом говорит дизельный прототип Audi R10, выигравший 24-х часовую гонку в Ле-Мане, и новые двигатели BMW, которые не уступают по мощности атмосферным (без турбонаддува) бензиновым и при этом обладают огромным крутящим моментом.

Дизельный двигатель слишком громко работает.

Громкая работа двигателя свидетельствует о неправильной эксплуатации и возможных неисправностях. На самом деле некоторые старые дизели с непосредственным впрыском действительно отличаются весьма жёсткой работой. С появлением аккумуляторных топливных систем высокого давления («Common-rail») у дизельных двигателей удалось значительно снизить шум, прежде всего за счёт разделения одного импульса впрыска на несколько (типично — от 2-х до 5-ти импульсов).

Дизельный двигатель гораздо экономичнее.

Основная экономичность обусловлена более высоким КПД дизельного двигателя. В среднем современный дизель расходует топлива до 30 % меньше^[8]. Срок службы дизельного двигателя больше бензинового и может достигать 400—600 тысяч километров. Запчасти для дизельных двигателей несколько дороже, стоимость ремонта так же выше, особенно топливной аппаратуры. По вышеперечисленным причинам, затраты на эксплуатацию дизельного двигателя несколько меньше, чем у бензинового. Экономия по сравнению с бензиновыми моторами возрастает пропорционально мощности, чем определяется популярность использования дизельных двигателей в коммерческом транспорте и большегрузной технике.

Дизельный двигатель нельзя переоборудовать под использование в качестве топлива более дешёвого газа.

С первых моментов построения дизелей строилось и строится огромное количество их, рассчитанных для работы на газе разного состава. Способов перевода дизелей на газ, в основном, два. Первый способ заключается в том, что в цилиндры подаётся обеднённая газо-воздушная смесь, сжимается и поджигается небольшой запальной струёй дизельного топлива. Двигатель, работающий таким способом, называется газодизельным. Второй способ заключается в конвертации дизеля со снижением степени сжатия, установкой системы зажигания и, фактически, с построением вместо дизеля газового двигателя на его основе.

Рекордсмены

Самый большой/мощный дизельный двигатель

Судовой, 14 цилиндровый — Wärtsilä-Sulzer RTA96-C, созданный финской компанией Wärtsilä в 2002 году, для установки на крупные морские контейнеровозы и танкеры, является самым большим дизелем в мире^[9].

Конфигурация — 14 цилиндров в ряд

Рабочий объём — 25 480 литров

Диаметр цилиндра — 960 мм

Ход поршня — 2500 мм

Среднее эффективное давление — 1,96 МПа (19,2 кгс/см²)

Мощность — 108 920 л.с. при 102 об/мин. (отдача с литра 4,3 л.с.)

Крутящий момент — 7 571 221 Н·м

Расход топлива — 13 724 литров в час

Сухая масса — 2300 тонн

Габариты — длина 27 метров, высота 13 метров

Самый большой дизельный двигатель для грузового автомобиля^{[источник не указан 1275 дней]}

MTU 20V400 предназначен, для установки на карьерный самосвал БелАЗ-7561.

Мощность — 3807 л.с. при 1800 об/мин. (Удельный расход топлива при номинальной мощности 198 г/кВт*ч)

Крутящий момент — 15728 Н·м

Самый большой/мощный серийный дизельный двигатель для серийного легкового автомобиля^{[источник не указан 1275 дней]}

Audi 6.0 V12 TDI с 2008 года устанавливается на автомобиль Audi Q7.

Конфигурация — 12 цилиндров V-образно, угол развала 60 градусов.

Рабочий объём — 5934 см³

Диаметр цилиндра — 83 мм

Ход поршня — 91,4 мм

Степень сжатия — 16

Мощность — 500 л.с. при 3750 об/мин. (отдача с литра — 84,3 л.с.)

Крутящий момент — 1000 Нм в диапазоне 1750-3250 об/мин.

См. также

Примечания

Ссылки

Это самый большой в мире дизельный двигатель

«Эмма Маерск» получила много шума в 2006 году, когда корабль стал самым большим контейнеровозом, когда-либо построенным в то время. Основные средства массовой информации обычно не обращают внимания на то, что в них находится самый большой и мощный двигатель в мире. Это история Wärtsilä RT-flex96C.

Двигатель корабля часто называют «сердцем корабля», и это правильно. Без него корабль буквально «мертв».

Будь то две мировые войны и последовавшая за ними холодная война, достижение превосходства в создании самых мощных двигателей в мире продолжается уже довольно давно.

Кредиты изображений: Wartsila — YouTube

После «холодной войны» конкуренцию подняли частные компании, создавая самые мощные двигатели как для торговых судов, так и для самолетов.

Финский производитель двигателей Wärtsilä стал беспрецедентным победителем в гонке. Они построили самый большой и самый мощный дизельный двигатель в мире, который когда-либо видел человечество — Wärtsilä RT-flex96C.

Громадный двигатель может вырабатывать столько энергии, что от него можно привести в движение целый пригородный город.

Колоссальные 107 389 л.с. могут быть созданы RT-flex96C, которому помогают его четырнадцать цилиндров. Кроме того, двигатель может обеспечить крутящий момент более 7 000 000 Нм.

Двигатель, имеющий длину 27 метров и высоту 13,5 метра, был построен на заводе Aioi Work, принадлежащем японской компании Diesel United.

С точки зрения инженеров, двигатель имеет ряд особенностей, которые не наблюдались при крупносерийном производстве двигателей до 2006 года. Конструкция двигателя в некоторой степени напоминает двигатель Wärtsilä RTA96C, но с некоторыми исключениями.В двигателе используется технология Common Rail, которая заменяет широко распространенные системы распределительного вала, цепной передачи, топливного насоса и гидроприводов.

Таким образом, двигатель обеспечивает Emma Maersk сниженным расходом топлива, а также меньшими выбросами вредных газов.

В 2008 году мощность двигателя составила 84,42 мегаватт или 114 800 л.с., что впоследствии принесло ему звание самого мощного в мире, а также самого большого двигателя в Книге рекордов Гиннеса.

Видео Кредиты: Wartsila | Андре Стейнум — YouTube

Marine Insight не владеет правами на видео.

Теги: wartsila Самый большой в мире

Динамические дизели: внутри самого большого двигателя в мире

Написано и составлено Стивеном К. Андерсоном

В то время как новаторы во всем мире сосредотачиваются на максимальном повышении эффективности транспортных средств и тратят миллиарды на уменьшение транспортных средств, чтобы сэкономить гроши, есть те, кто доказывает, что чем больше, тем лучше.Хотя некоторые могут посмеяться над этой мыслью, эти грандиозные концепции заставляют замолчать скептиков удивительными возможностями, которые позволяют максимально эффективно использовать большее.

(Изображение двигателя RT-flex96c, вид с торца)
Wartsila RT-flex96C во всех отношениях отличается от обычных дизельных двигателей, что можно увидеть на этой диаграмме. Чрезвычайно надежный, мощный и эффективный, он также по своим масштабам превосходит любой другой двигатель, работающий сегодня.

Обдумывая, какой из последних партий дизельных пикапов приведет этот рывок к механизированной нирване, подумайте, кроме шестерки Cummins, чтобы получить ответ.Хотя двигатель, который мы здесь демонстрируем, является рядным, у него есть еще восемь цилиндров, каждый из которых достаточно велик, чтобы вдыхать крошечные дизели. Этот гигант — особняк с точки зрения выходной мощности, требований к топливу и стандартов эффективности. Думаете тепловоз или электростанция для завода? Думай масштабнее!

Больше похожий на многоэтажное промышленное здание, чем на низкооборотный двухтактный дизельный двигатель с турбонаддувом, Wartsila RT-flex96C не похож ни на что, что проектировалось ранее, начиная с его обширных технических характеристик, заканчивая инновационными технологиями и ведущими в отрасли возможностями.Если вы еще не догадались, этот двигатель был задуман для работы с крупнейшими в мире контейнеровозами.

Способные перевозить 13000 двадцатифутовых морских контейнеров между крупнейшими глубоководными портами мира, новейшие контейнеровозы типа Panamax размером 1200 x 161 x 50 футов потребовали многомиллиардного расширения Панамского канала и двигателя, способного продвигая эти корабли через него и разгоняясь до 25 узлов!

(слева) С этой точки зрения трудно определить размер этого 14-цилиндрового низкооборотного дизельного двигателя, хотя вы, вероятно, могли бы поместить шину для пикапа среднего размера в главный подшипник.Шпильки, выходящие из опорной плиты, имеют диаметр более трех дюймов. (Справа) Этот вид позволяет лучше понять, насколько велик этот двигатель. Здесь два техника пытаются установить коленчатый вал на 300 тонн до того, как он будет опущен в коренные подшипники. Попробуйте представить себе, какая машина была способна формировать эти компоненты с абсолютной точностью.

(слева) Независимо от размера, все двигатели RT-flex используют красиво обработанную опорную плиту гондольного типа, разработанную для обеспечения жесткой платформы для коленчатого вала.Здесь команда наблюдает за заключительными этапами установки коленчатого вала на примере восьмицилиндрового двигателя. (Справа) Кожухи цилиндров созданы из отдельных чугунных блоков цилиндров, которые скреплены болтами для максимальной жесткости, что увеличивает долговечность. Несмотря на то, что он похож на 14-цилиндровый двигатель RT-flex96c, этот конкретный образец в сборе представляет собой 10-цилиндровую версию.

Хотя здесь недостаточно места для описания всего набора сложных систем, присутствующих в двадцати различных низкооборотных дизельных двигателях Wartsila, простое прикосновение к основным моментам самого большого подтверждает его истинный гений.Буквальное воплощение передовых концепций, уникальные конструктивные особенности и сложные операционные системы подтверждают лидирующую позицию Wartsila в области разработки передовых двигателей.

Низкооборотный дизельный двигатель Wartsila RT-flex96C с турбонаддувом длиной 89 футов и высотой 44 фута и весом 2300 тонн выдает 108 920 лошадиных сил и впечатляющие 5 608 312 фунтов на фут. крутящего момента при 102 об / мин! Потребляя 1660 галлонов тяжелого топлива в час, он может показаться абсолютным пожирателем топлива, пока вы не решите, что его тепловой КПД превышает 50% в максимальном экономичном режиме.Другими словами, 50% его топливной энергии преобразуется в движение, что удивительно, если учесть, что автомобильные двигатели достигают 25-30% теплового КПД.

То, что в общепринятом понимании можно рассматривать как блок двигателя, на самом деле представляет собой комбинацию элементов, начиная с опорной плиты гондольного типа, которая фиксирует коленчатый вал. Это сочетается со сложной структурой над головой, которая обеспечивает жесткую опору для кожухов цилиндров, в то же время изолируя другие аспекты сборки от огромных сил, которые почти не поддаются пониманию.

(слева) Назначение А-образной конструкции колонны с двойными стенками, установленной над опорной плитой, заключается в поддержании абсолютного выравнивания кожухов цилиндров. Каждый аспект этих великолепных двигателей, от компьютерного моделирования, применявшегося на раннем этапе, до окончательной установки компонентов, сосредоточен на максимальном увеличении срока службы и эффективности. (Справа) Эта конечно-элементная модель конструкции RT-flex96C позволяет анализировать фундаментную плиту, сварные колонны и отдельные чугунные цилиндры задолго до сборки и тестирования реальных компонентов.Если проблема обнаружена, дизайн может быть изменен, тем самым сокращая время и затраты.

Все в этом двигателе больше, чем жизнь, как это видно по этим пальцам крейцкопфа с направляющими башмаками, которые являются лишь одним из компонентов огромного стержневого узла. Тем не менее, несмотря на их гигантские размеры, каждый аспект их конструкции выдержан с жесткими допусками.

С диаметром цилиндра чуть меньше 38 дюймов и ходом чуть более 98 дюймов, каждый из 14 цилиндров имеет рабочий объем 111, 143 кубических дюймов или 1820 литров и выдает 7780 лошадиных сил.Вместе безмерность в 1 556 002 кубических дюйма или 25 480 литров превосходит самое плодотворное воображение. Хотя масса вращающегося узла этого гиганта может показаться его гибелью, его огромная инерция на самом деле является ключом к его непревзойденной эффективности.

Учитывая, что только коленчатый вал весит 300 тонн, интересно рассмотреть, как были сформированы его контуры, и то же самое с узлами поршня и штока, которые вытесняют традиционное мышление прямо из выхлопной трубы. В отличие от обычных поршней и шатунов в автомобилях, верхняя часть шатуна прикреплена не к поршню, а к штоку крейцкопфа, идущему к поршню высоко над ним.Подумайте о паровозах столетней давности, и вы поймете эту концепцию. Штифты крейцкопфа с направляющими башмаками обеспечивают прямолинейное движение крейцкопфа, благодаря чему стенки цилиндра остаются круглыми. Этот подход также централизует силы, действующие во время сгорания, тем самым повышая эффективность.

(Вверху слева) В соответствии с передовой технологией гигантские поршни оснащены предварительно профилированными поршневыми кольцами с хром-керамическим покрытием, антиполированными кольцами и двойными бронзовыми полировальными полосами, выравнивающими короткие юбки поршней.Есть даже система замены колец для продления срока службы. Реализация подобных инноваций в наших автомобилях — лишь вопрос времени. (Вверху справа) Более пристальный взгляд на один из гигантских поршней после пробного запуска при 110-процентной нагрузке дает представление о действующих силах. Вы также можете увидеть кольца и площадки для колец, в которые можно положить кулак. Абсолютно ничто в самом большом двигателе Wartsila не имеет такого масштаба, с которым большинство людей едва ли могут иметь представление. (Внизу слева) Для управления температурой внутри поршней эти шипы на штоках поршня сопрягаются с отверстиями в нижней части поршней, впрыскивая масло внутрь поршней, чтобы их верхняя часть не перегревалась.И снова масштаб этого двигателя требует новаторских подходов к поддержанию надежности. (Внизу справа) В то время как автомобильные двигатели используют масло, распыляемое под поршнями для регулирования температуры, этот вид нижней части этих гигантских поршней с внутренним охлаждением выводит концепцию на совершенно другой уровень. Полости позволяют распылять масло внутри купола поршня, снижая значительные температуры, которые в противном случае могли бы вызвать повреждение.

Еще одним нововведением являются шипы на штоках поршней, выступающие через нижнюю часть поршней, впрыскивая масло под головку поршня для предотвращения перегрева.Это достигается за счет зависимой от нагрузки, с электронной синхронизацией, импульсной струйной смазки цилиндров, используемой в других местах, с распределением специализированных смазочных материалов, нейтрализующих кислоты, образующиеся при сгорании топлива с высоким содержанием серы.

(Слева) Рельс с электронным управлением на верхнем уровне цилиндров управляет впрыском топлива, срабатыванием выпускного клапана и пуском воздуха. В результате использования этой относительно новой технологии в двигателе RT-flex96c больше не используются обычные распределительные валы, цепная передача, топливные насосы, насосы исполнительных механизмов выпускных клапанов и реверсивные серводвигатели.(Справа) Редкий взгляд внутрь блока направляющей показывает привод выпускного клапана (вверху), установленный на распределительной рампе сервомасла, и регулятор впрыска на распределительной рампе топлива (внизу). Через центр проходит распределительная магистраль управляющего масла и возвратная труба для сервомашины и управляющего масла.

В отличие от своего предшественника, дизельного двигателя RTA96C, в RT-flex96C отпала необходимость в обычных распределительных валах, цепной передаче, топливных насосах, насосах привода выпускных клапанов и реверсивных серводвигателях за счет использования технологии Common Rail.В этом методе с электронным управлением используется микропроцессор, обеспечивающий точное и надежное управление различными системами двигателя, включая оптимальное управление впрыском топлива, фазу газораспределения и запуск воздуха.

Топливные насосы впрыска, как и приводы клапанов, представляют собой блоки с двойным клапаном, с отдельными всасывающими и сливными клапанами, регулируемыми эксцентриками на промежуточных валах с гидравлическим приводом. Это позволяет изменять время впрыска топлива для снижения расхода топлива при частичной нагрузке и учитывать различия в качестве топлива.

Очищенный воздух из впускных отверстий в нижней части цилиндров подается высокоэффективной системой с несколькими турбонагнетателями постоянного давления, в которой используется вспомогательный нагнетатель с электронным управлением, доступ к которому осуществляется во время запуска и медленной работы. Чтобы расширить эту систему, 10 процентов выхлопных газов двигателя могут быть отведены в блок силовой турбины, который добавляет до 12 процентов мощности двигателя. В результате были увеличены характеристики на низких скоростях, а расход топлива, выбросы и затраты на техническое обслуживание снизились.

В то время как некоторые могут усомниться в логике использования одного двигателя для питания этих огромных кораблей, невероятная надежность была реализована за счет интегрированных систем мониторинга, большой мощности и многочисленных дублирующих систем, что делало их чрезвычайно рентабельными. При необходимости обслуживания доступ к картеру возможен с обеих сторон, а места подъема позволяют проводить обслуживание сальника поршневого штока и осмотр поршневых колец.

Хотя это «всего лишь» 12-цилиндровая версия низкооборотного дизельного двигателя Wartsila RT-flex96C с турбонаддувом, более крупная 14-цилиндровая версия заслужила высшие награды как самый большой двигатель внутреннего сгорания в мире, по крайней мере, на данный момент.Он весит 2300 тонн, имеет высоту 44 фута, длину почти 90 футов и дает 5,6 миллиона фунтов. футов крутящего момента и более 100 000 лошадиных сил при 102 об / мин!

Оглядываясь назад на развитие дизельных двигателей, нет никаких сомнений в том, что рабочий объем двигателя всегда был неотъемлемой частью их мощного уравнения. Но сегодня концепция расширилась до размеров, которые действительно трудно представить. Как и в случае с любым предыдущим механическим достижением, знайте, что все более крупные корабли уже находятся в разработке по всему миру, и для этих приложений не один, а два из этих гигантских двигателей будут взбивать синий океан с помощью двух винтов.

Wartsila RT-flex96C выросла из воображения инженеров, которые уже думали, что сделали невозможное, но нет. Поскольку стоимость доставки товаров по всему миру продолжает расти, а для перевозки большего количества контейнеров задумывались все более эффективные суда, стали применяться новые концепции, использующие один двигатель. На данный момент это самый большой поршневой двигатель в мире, и это дизель.

Если есть какие-либо сомнения относительно возможностей двигателя RT-flex96c, примите во внимание, что один из них — это все, что нужно, чтобы подтолкнуть гигантские контейнеровозы Panamax, подобные этому, на 25 узлов с использованием одного винта, производя при этом удивительно низкие уровни выбросов.Эти корабли размером 1200 x 161 x 50 футов, способные перевозить 1300 контейнеров, являются одними из самых крупных в эксплуатации, и пока вы читаете это, строятся более крупные версии.

крупнейших дизельных двигателей в мире: прошлое, настоящее и будущее (видео)

Самый старый и самый большой дизельный двигатель в мире

В свое время компания Burmeister & Wain (B&W) построила CM 884WS-150. Это восьмицилиндровый дизельный двигатель, который по-прежнему производит 15 000 кВт (22 500 л.с.) и был самым большим в мире с 1932 по 1962 год.На следующем видео показан запуск двигателя.

Самый большой дизельный двигатель в мире на сегодняшний день

Ниже приводится краткое изложение информации, предоставленной Wartsila-Sulzer, финским производителем самого большого дизельного двигателя в мире на сегодняшний день. Двигатель используется на грузовом корабле Emma Maersk, изображенном ниже. Полную линейку морских дизельных двигателей Wartsila можно найти здесь.

Самый большой из нынешних дизельных двигателей Wartsila-Sulzer — это двухтактный тихоходный двигатель с турбонаддувом, который используется для питания гигантских супертанкеров и грузовых судов по всему миру, работающих на мазуте.Самая большая версия — 14-цилиндровая, имеет высоту 44,3 фута (13,5 м) и длину 87,25 фута (25,6 м), весит более 2300 тонн и производит 80 080 кВт. В двигателе используется сжатие 140 бар или более 2000 фунтов на квадратный дюйм на поршне, что составляет примерно 1091 тонну давления на поршень / шток в верхней части такта сжатия.

В двигателе используется «рельсовая технология», в которой отсутствует традиционный распределительный вал, цепная передача, топливные насосы и гидравлические приводы, что обеспечивает лучшую производительность, более низкие обороты в минуту, более низкий расход топлива и более низкие выбросы.

Двигатель имеет подшипники крейцкопфа и всегда вертикальный шток поршня, который обеспечивает плотное уплотнение под поршнем. В результате смазка двигателя разделена: в цилиндрах и картере используются разные смазочные материалы, каждая из которых предназначена для своей роли. Цилиндры смазываются путем непрерывного впрыска расходуемой смазки по времени, который разработан для защиты цилиндров от места и нейтрализации кислот, образующихся при сгорании высокосернистого топлива.Конструкция крейцкопфа снижает боковые нагрузки на поршень, сохраняя диаметральную линию цилиндра примерно на 0,3 мм за 1000 часов.

Опускающийся поршень используется для сжатия поступающего воздуха для горения в соседние цилиндры, который также служит для амортизации поршня, когда он приближается к нижней мертвой точке, чтобы снять некоторую нагрузку с подшипников. Двигатель очищается от потока через выпускные клапаны, которые приводятся в действие гидравлической системой Common Rail с электронным управлением, что устраняет необходимость в распределительном валу.

Самый большой в мире дизельный двигатель завтрашнего дня

В разработке находится MV CSCL Globe, самый большой в мире контейнер вместимостью 19 000 TEU, который будет приводиться в движение тихоходным двухтактным двигателем MAN B&W 12S90ME-C Mark 9.2, который вырабатывает 69 720 кВт при 84 об / мин и составляет 56 оборотов. футов (17,2 м) в высоту и 193,5 футов (59 м) в длину. Это делает его выше и длиннее, чем упомянутый выше двигатель Wartsila. Корабль будет сдан в эксплуатацию в 2015 году.

Статьи по теме на IndustryTap:

Источники и ссылки по теме:

Дэвид Рассел Шиллинг

Дэвид любит писать о высоких технологиях и их потенциале сделать жизнь лучше для всех, кто населяет планету Земля.

Другие статьи от Industry Tap …

Самый большой и самый мощный дизельный двигатель в мире

Контейнеровозы — одни из самых больших и тяжелых судов, плавающих в море. Они достигают 1200 футов в длину и могут перемещать от 10 000 до 16 000 20-футовых стальных контейнеров за одну поездку. Чтобы протолкнуть эти суда по воде, требуется огромное количество энергии, получаемой от массивных дизельных двигателей.Некоторые из крупных грузовых кораблей имеют двигатели, которые выглядят вот так.

Это RT-flex96C — двухтактный дизельный двигатель с турбонаддувом, разработанный финским производителем Wärtsilä и в настоящее время являющийся самым большим и мощным дизельным двигателем в мире. Его высота составляет 13,5 метра, а длина — 26,59 метра, и он почти такой же большой, как небольшая квартира. Он весит более 2300 тонн, а его самая большая 14-цилиндровая версия выдает 80 080 кВт мощности.

14-цилиндровая версия была введена в эксплуатацию в сентябре 2006 года на борту крупнейшего контейнеровоза Emma Mærsk того времени.Конструкция основана на более старом двигателе RTA96C, но революционная технология Common Rail покончила с традиционным распределительным валом, цепной передачей, топливными насосами и гидравлическими приводами. В результате улучшаются характеристики при низких оборотах в минуту (об / мин), снижается расход топлива и вредные выбросы.

Одной из самых замечательных особенностей этого бегемота является высокий тепловой КПД, превышающий 50%. Это означает, что 50% тепла, выделяемого при сжигании топлива, преобразуется в энергию.Для сравнения: большинство автомобильных двигателей и двигателей малой авиации могут достичь теплового КПД только 25-30%. Даже при максимальной мощности большой 14-цилиндровый двигатель потребляет 1660 галлонов мазута в час.

Некоторые данные о двигателе:

Диаметр цилиндра: 960 мм
Ход поршня: 2,500 мм
Рабочий объем: 1820 литров на цилиндр
Средняя скорость поршня: 8,5 метра в секунду
Скорость двигателя: 22–102 об / мин
Крутящий момент: 7 603 850 ньютон-метров ( 5 608 310 фунт-сила · фут) при 102 об / мин
Мощность: до 5 720 кВт на цилиндр, 34 320–80 080 кВт (46 680–108 920 л.с.) всего
Масса топлива, впрыскиваемого на цилиндр за цикл: ~ 160 г (около 6.5 унций) при полной нагрузке
Вес коленчатого вала: 300 тонн

Эмма Мэрск

Источники: Wikipedia, Dark Roasted Blend, 9000 Mrsk, 9000

Самый мощный дизельный двигатель в мире

Если «Семь чудес света» будут обновлены для 21-го века, двухтактный дизельный двигатель Wartsila-Sulzer RTA96-C с турбонаддувом может стать претендентом. Если вы изучаете двигатель внутреннего сгорания во всех его удивительных конфигурациях, то обратите внимание на этот набор чисел, который описывает поистине поразительный инженерный подвиг.На сегодняшний день это самый мощный и эффективный двигатель в мире.

Разработанный, чтобы обеспечить движущую силу для различных супертанкеров и контейнеровозов, он может быть от 6-цилиндрового рядного до колоссального 14-цилиндрового. Диаметр цилиндра составляет 38 дюймов, а ход — чуть более 98 дюймов. Объем каждого цилиндра составляет 111 143 кубических дюйма (1820 литров), а мощность двигателя составляет 7780 лошадиных сил. Полный рабочий объем 14-цилиндровой версии составляет 1 556 002 кубических дюйма (25 480 литров).

При длине 89 футов и высоте 44 фута общий вес двигателя составляет 2300 тонн — только коленчатый вал весит 300 тонн.

RTA96C-14 может достигать максимальной выходной мощности 108 920 л.с. при 102 об / мин, и, что удивительно, при максимальной экономичности двигатель превышает 50% тепловой КПД. Это означает, что более 50% энергии топлива преобразуется в движение. Удельный расход топлива на тормозную систему (BSFC) при максимальной мощности составляет 0,278 фунта / л.с. / час.

Судовладельцы, которым нравится конструкция с одним двигателем / одним гребным винтом, и новое поколение более крупных контейнеровозов нуждаются в более мощном двигателе для их движения.В то время как конфигурации цилиндров двигателя для крупногабаритных контейнерных вкладышей обсуждались в количестве 14, 16 и 18 цилиндров, 14-цилиндровый рядный тихоходный двигатель является первым, предложенным разработчиками двигателей.

Судовладельцы предпочитают конструкции с одним двигателем / одним гребным винтом, а новое поколение более крупных контейнеровозов (или после Panamax) требовало более мощного двигателя для их движения.

Двухтактный дизельный двигатель с турбонаддувом RTA96C-14 производится швейцарской компанией Wartsila-Sulzer и на сегодняшний день является самым большим и мощным дизельным двигателем в мире.

Пиковая мощность 14-цилиндрового двигателя RTA96C в настоящее время превышает 80 МВт, что делает его достаточным для одношнековой футеровки для контейнеров Post-Panamax, размеры которой соответствуют размерам футеровок для контейнеров с учетом их большей экономической эффективности.

Компания Sulzer также сумела увеличить мощность цилиндров с момента их первой эксплуатации в 1997 году благодаря опыту технического обслуживания большого количества двигателей RTA96C, находящихся в эксплуатации в настоящее время. Новая мощность нового двигателя в кВт достигает 68 640 кВт, что на четыре процента больше, чем у первоначального RTA96C.

Несмотря на большую мощность, вырабатываемую этими двигателями, были достигнуты удивительно низкие показатели износа. Износ гильзы цилиндра по диаметру составляет всего около 0,03 мм / 1000 часов.

Этот низкий износ цилиндра, возможно, связан с шатуном, который прикреплен к «траверсе», которая движется по направляющим каналам, что является фундаментальным отличием от большинства автомобильных двигателей, где верхняя часть шатуна прикреплена непосредственно к поршню. Вместо этого в этом двигателе верхняя часть шатуна прикрепляется к «крейцкопфу», а длинный шток поршня затем соединяет крейцкопф с поршнем.Это снижает боковые силы, создаваемые шатуном, и воспринимается крейцкопфом, а не поршнем. Боковые силы — это то, что заставляет цилиндры в автомобильном двигателе со временем приобретать овальную форму.

Расход топлива при максимальной экономии составляет 0,260 фунта / л.с. / час. Для сравнения, большинство автомобильных двигателей и двигателей малых самолетов могут достигать показателей BSFC только в диапазоне 0,40-0,60 фунта / л.с. / ч и диапазоне теплового КПД 25-30%.

Проектирование и разработка RTA96C осуществлялось в тесном сотрудничестве с компаниями, участвовавшими на ранних стадиях первого коммерческого проекта: владельцем и оператором P&O Nedlloyd BV, проектировщиком и строителем судов Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd (IHI) и двигателестроитель Diesel United Ltd.

Проект начался в марте 1997 года, когда первый двигатель, 11-цилиндровый, был запущен на испытательном стенде компании Diesel United Ltd, Aioi.

С тех пор в эксплуатации или заказаны в общей сложности 86 двигателей RT96C с восемью, девятью, десятью, 11 и 12 рядными цилиндрами, 25 из них в настоящее время находятся в эксплуатации.

15 крупнейших двигателей в мире

Добро пожаловать в наш список крупнейших двигателей в мире. Мы решили выбрать как исторические, так и современные примеры, так как тема является всеобъемлющей.От скромных наземных двигателей внутреннего сгорания до космических ракет, бросающих вызов гравитации, следующий список представляет собой эклектичное сочетание старого и нового.

Некоторые из них являются поистине удивительными технологиями, другие имеют историческое значение и были включены в качестве почетных членов в клуб этих огромных «вьючных животных».

Какие двигатели самые большие в мире?

Итак, без лишних слов, вот некоторые из самых впечатляющих двигателей всех времен.Этот список далеко не исчерпывающий и в нем нет определенного порядка.

1. Это, вероятно, самый большой в мире турбовентиляторный двигатель.

Источник: General Electric.

При весе чуть менее 18 300 фунтов ( 8300 кг), GE90-115B является самым большим в мире реактивным двигателем. При длине 18 футов (5,5 м), длине и ширине 11,25 футов (3,4 м) и ширине этот невероятный двигатель установил мировой рекорд по взрывной тяге 127 900 фунтов и фунтов. Это зверь!

На веб-сайте GE Aviation поясняется, что «в 1995 году двигатель GE90 дебютировал на борту самолета British Airways 777 вместе с первыми в истории лопастями вентилятора из композитного углеродного волокна для коммерческой авиации.Ранние модели двигателей GE90 имели мощность от 74000 до 94000 фунтов. тяги, и сегодня он остается крупнейшим в мире турбовентиляторным двигателем ».

2. Это один из крупнейших серийно выпускаемых авиационных поршневых двигателей в США.

Источник: Highflier / Wikimedia Commons.

The Pratt & Whitney R- 4360 «Wasp Major» — четырехрядный радиально-поршневой авиадвигатель, разработанный и построенный во время Второй мировой войны. «Wasp Major» был одним из самых крупных авиационных радиально-поршневых двигателей, которые производились серийно в Соединенных Штатах.

Последний представитель семейства и кульминация технологии поршневых двигателей Пратта и Уитни. Война закончилась до того, как двигатель можно было внедрить и использовать в боевых самолетах.

Восемь из этих зверей использовались на знаменитом «Spruce Goose» H-4 Hercules, каждый производил 3000 л.с.

С таким именем можно надеяться, что двигатель оправдает ожидания. Конечно, может, версия 71-литровый имела 28 цилиндров , в радиальной конфигурации и выходную мощность 3500 л.с. .

3. Это может быть самый большой в мире радиальный двигатель

Источник: Санджай Ачарья / Wikimedia Commons

Давайте представим Lycoming XR-7755. , 127 литров, , мощность , 5000 лошадиных сил, , , 36 цилиндров, , вес , 2,7 тонны, , если это не большой двигатель, мы не знаем, что это такое.

Lycoming XR-7755 был и остается самым большим авиадвигателем с поршневым приводом из когда-либо произведенных. Он был предназначен для использования на ВВС США «Европейский бомбардировщик» (который в конечном итоге стал B-36 Corsair).Проект был отменен в 1946 году, и ВВС США переключили внимание на реактивные двигатели.

4. Встречайте самый большой в мире ветряной двигатель

Источник: Siemens

Siemens SWT-6.0-154 — это массивная морская ветряная турбина. Он имеет мощность 6 МВт и охватываемую площадь 18600 метров .

Турбина основана на технологии прямого привода Сименс и имеет меньше движущихся частей, чем аналогичные технологии прямого привода. Головка весит менее тонн 360 тонн.Сименс заявляет, что сочетание прочности и небольшого веса значительно снижает затраты на установку и техническое обслуживание, а также увеличивает срок службы.

Согласно Siemens, двигатель извлекает выгоду из «нашего уникального опыта работы на море, ветряная турбина с прямым приводом SWT-6.0-154 разработана для использования в широком диапазоне морских условий окружающей среды. SWT-6.0-154 разработана в соответствии со стандартами IEC 1. может быть развернут в любом известном оффшорном местоположении. Ротор 505 футов (154 мт), разработанный специально для морских турбин Siemens с прямым приводом, имеет рабочую площадь ротора 200 208 футов 2 (18 600 мт2) , что позволяет максимально увеличить выработку энергии на море местоположения, от внутренних вод с умеренными ветровыми ресурсами до наиболее уязвимых морских участков.»

5. Это самый большой (по длине) паровоз

Источник: Fandom

Построенный между 1941 и 1945 годами, Union Pacific Railroad класса 4000 были самыми длинными паровозами из всех построенных. По уважительной причине сочлененные паровозы 4-8-8-4 вышли из эксплуатации в 1959 году. Вскоре после этого они были заменены дизельными двигателями.

При длине 82 фута (25 м) и тяговом усилии чуть более 135 000 фунтов. -сила, это были действительно мощные машины.

6. Познакомьтесь с тем, что когда-то было самым большим дизельным двигателем в мире

Источник: kbhmuc / YouTube

Установленный на электростанции HC Ørsted в Дании, B&W CM 884WS-150 был самым большим дизельным двигателем в мире в период с 1932 по 1962 год. чудовищный, это был восьмицилиндровый двухтактный дизельный двигатель.

Размер двигателя захватывает дух: почти 82 фута (25 м) в длину, , 41 фут, ( 12,5 м) в высоту, и вес 1400 тонн .Его коленчатый вал весит 140 тонн только , а весь двигатель потребляет 40 тонн смазочного масла. Хотя данные о рабочем объеме отсутствуют, говорят, что двигатель способен производить 22 500 л.с.

7. Самый большой промышленный турбинный двигатель

Источник: GE
Разработанный для использования на атомных электростанциях, турбогенератор GE ARABELLE мощностью 1750 МВт (эл.) Преобразует пар в электричество. Лопатки турбины весят 176 фунтов (80 кг) и сами по себе.
Согласно GE, «паровые турбины Arabelle вырабатывают мощность от 700 МВт до 1900 МВт в обоих циклах 50 и 60 Гц и могут быть адаптированы к любым условиям теплоотвода с выбором модулей низкого давления и типов. Благодаря уникальной конструкции с однопоточным расширением пара, повышающей эффективность, до сварных роторов и независимой конструкции выхлопа низкого давления, которая снижает нагрузки на фундамент, Arabelle может оправдать ожидания самых требовательных производителей атомной энергии.
8. Считается, что это самый большой ракетный двигатель в мире.
Источник: stux / Pixabay
В общей сложности 363 фута (110,6 метра), высота и высота 18,5 футов (5,6 метра), только для двигателя, Ракета Saturn V была самой большой из когда-либо созданных. Она оснащалась двигателем F-1, созданным подразделением Rocketdyne компании Rockwell International. Она имела тягу в 1,5 миллиона фунтов и доставила первых астронавтов на Луну, совершив шесть успешных посадок между ними. 1969 и 1972 годы в программе Project Apollo.
Полностью заправленный топливом Saturn V весил 6,1 миллиона фунтов. В качестве топлива на F-1 использовался керосин и жидкий кислород, которые перекачивались турбонасосом F-1 на 2 500 фунтов со скоростью 42 500 галлонов в минуту.
9. Возможно, это самый большой автомобильный двигатель всех времен
Источник: Жан-Ноэль Россиньоль / YouTube
FIAT S76, построенный между 1910-11 годами, позже переименованный в FIAT 300 HP Record, был разработан специально для того, чтобы побить рекорд наземной скорости, установленный в то время Блитценом Бенцом.Он имеет 4-цилиндровый двигатель рабочим объемом 1730,2 дюйма ³ (28,353 см, ³) и выдавал 290 л.с. (290 л.с. / 213 кВт) при 1900 об / мин . Он был настолько мощным, что Fiat приходилось соединять двигатель с колесами с помощью тяжелых металлических цепей. Зверь смог достичь максимальной скорости 134 миль в час (215 км / ч).
Изначально были построены два двигателя, первый из которых был приобретен русским князем Борисом Сухановым в 1911 году, до революции.Затем S76 и его двигатель были перевезены в Австралию, где на автомобиль был установлен двигатель Stutz, но в конце концов он разбился в 1924 году. Второй S76 остался у Fiat и списан в 1920 году.
10. Вот самый большой судовой двигатель.
Источник: 512Bit / YouTube
Финский Wärtsilä-Sulzer RTA96-C, оснащенный одними из крупнейших океанских контейнеровозов в мире, представляет собой великолепное инженерное сооружение. Состоящий из двухтактного турбонагнетателя, работающего на мазуте, он может быть сконфигурирован для работы от шести до четырнадцати цилиндров.
RTA-96-C — самый большой поршневой двигатель в мире, его мощность составляет 108 920 л.с. Его двигатель работает с 22 до 102 об / мин и имеет коленчатый вал массой 300 тонн . При потреблении более 39 баррелей и нефти в час, его работа стоит 34 доллара за минуту !
11. Это один из самых больших локомотивных локомотивов всех времен
Источник: Zimo
Не по длине, но в остальном это большой локомотив.Этот монстр длиной 83 фута (25 м), получивший прозвище «Большой удар», 8 500 л.с. и , был поистине впечатляющим произведением инженерной мысли. Он использовал установку из трех автомобилей. Первый держал кабину управления и дизель-генератор; второй — огромный десятикамерный газотурбинный двигатель, работающий на жидком топливе; а в последнем хранилось 24 000 галлонов топлива.
Построенный Union Pacific, этот двигатель был невероятно неэффективным и был окончательно списан в 1969 году.
12. Это действительно огромный двигатель
Источник: Дионисий Пурба / Wikimedia Commons
Двигатели Caterpillar серии 797 для самосвалов — еще одна самых мощных двигателей в мире.Эти двигатели используются в гигантских тягачах, а самый большой из серии, 797F, представляет собой очень впечатляющее произведение инженерной мысли.

Приводится в действие турбодизелем V20 объемом 106 л, мощностью не менее 4000 л.с. . Он настолько огромен, что на одну замену масла требуется около 178 галлонов (675 литров) масла.

13. Вот еще один огромный двигатель

Источник: Karsini / Wikimedia Commons
Двигатель EMD объемом 645–169 литров — еще один из самых больших двигателей в мире.Этот двигатель, который используется в локомотивах и самосвалах, и это лишь некоторые из областей применения, действительно очень мощный.
Он, например, использовался для питания огромного тягача Terex 33-19 «Титан» массой 231 тонна (ныне списанный). Эти двигатели имеют 16 цилиндров, , рабочий объем чуть менее 170 литров , и могут производить около 3000 л.с. при об / мин. Не слишком потрепанный.
14. Это может быть самый большой в мире коммерческий реактивный двигатель
Источник: GE
GE9X широко считается самым большим коммерческим реактивным двигателем, находящимся в эксплуатации в настоящее время.Созданный GE, этот двигатель был специально разработан для использования в новом Boeing 777X.
Двигатель в настоящее время занесен в Книгу рекордов Гиннеса по самой высокой зарегистрированной тяге среди всех двигателей в своем классе — 134 300 фунтов. Он также оказался примерно на на 10% и эффективнее своих предшественников.
15. Это самый большой из сохранившихся одноцилиндровых двигателей в мире.
Источник: deshowcase
И, наконец, этот старый двигатель является самым большим из сохранившихся одноцилиндровых двигателей в мире.Названный 100-дюймовым двигателем Grand Junction, он был построен компанией Harvey & Co из Хейла в 1869 году и использовался для перекачивания воды.
Этот двигатель был одним из шести, когда-либо построенных на заводе в Корнуолле, Англия. Примерно во время его строительства около 70% лондонской воды перекачивалось двигателями Харви.
Этот двигатель использовался вплоть до 1940-х годов и был законсервирован до конца 1950-х годов.
Итак, мы выбрали одни из самых больших двигателей в мире.
Самый большой и мощный двигатель внутреннего сгорания в мире
Контейнеровозы — одни из самых больших и тяжелых судов, бороздящих морские просторы. Они достигают 1200 футов в длину и могут перемещать от 10 000 до 16 000 20-футовых стальных контейнеров за одну поездку. Чтобы протолкнуть эти суда по воде, требуется огромное количество энергии, получаемой от массивных дизельных двигателей.

RT-flex96C — двухтактный дизельный двигатель с турбонаддувом, разработанный финским производителем Wartsila и в настоящее время являющийся самым большим и самым мощным дизельным двигателем в мире.
При длине 89 футов и высоте 44 фута, я не за горами заявлю, что этот двигатель размером с офисный блок! Общий вес двигателя составляет 2300 тонн — только коленчатый вал весит 300 тонн.
Что меня сбивает с толку, так это то, почему они на самом деле не построили корабль вокруг двигателя? Как они на самом деле снимают с завода 2300-тонный двигатель? Более того, установить на корабль двигатель такого размера?
На самом деле это именно то, что происходит, корабль действительно построен вокруг двигателя.В сфере морского строительства все лодки и корабли, включая портовые буксиры и рыболовные траулеры, имеют надстройку корабля, построенную вокруг двигателя. Исключение составляют лишь небольшие скромные лодки.
Разработанный, чтобы обеспечить движущую силу для различных супертанкеров и контейнеровозов, он может быть от 6-цилиндрового рядного до колоссальной 14-цилиндровой. Диаметр цилиндра составляет 38 дюймов, а ход — чуть более 98 дюймов. Объем каждого цилиндра составляет 111 143 кубических дюйма (1820 литров), а мощность двигателя составляет 7780 лошадиных сил.Полный рабочий объем 14-цилиндровой версии составляет 1 556 002 кубических дюйма (25 480 литров). RTA96C-14 может достигать максимальной выходной мощности 108 920 л.с. при 102 об / мин, и, что удивительно, при максимальной экономии тепловой КПД двигателя превышает 50%. Это означает, что 50% тепла, выделяемого при сжигании топлива, преобразуется в энергию. Для сравнения: большинство автомобильных двигателей и двигателей малой авиации могут достичь теплового КПД только 25-30%. Даже при максимальной мощности большой 14-цилиндровый двигатель потребляет 1660 галлонов мазута в час.
Действительно, 102 об / мин могут быть медленными по сравнению с автомобильным двигателем нормального размера, который работает со скоростью около 2500 об / мин, но с таким большим двигателем, быстрые обороты двигателя становятся устаревшими из-за фантастической выходной мощности.
Корабль будет поставлен в сухой док, и часть корпуса, поддерживающая основание двигателя, будет отрезана, чтобы его можно было опустить и извлечь. Новый двигатель устанавливается в порядке, обратном указанному для снятия методу.

Самый большой дизельный двигатель в мире | Простая наука

Самый большой двигатель внутреннего сгорания

Дизель-гигант: характеристики

Особенности конструкции

Что в итоге

Самый большой дизельный двигатель в мире развивает мощность в 107 тысяч лошадиных сил

Самый большой дизельный двигатель в мире. Самый мощный двигатель в мире. Производство двигателей

Дизель-гигант: характеристики

Что в итоге

Это абсурд. Но это есть.

Топ-10 моторов всех времен — журнал За рулем

01 TopEngines zr04–11

02 TopEngines zr04–11

8-е место: «восьмерка» планеты Земля

03 TopEngines zr04–11

04 TopEngines zr04–11

05 TopEngines zr04–11

06 TopEngines zr04–11

07 TopEngines zr04–11

08 TopEngines zr04–11

09 TopEngines zr04–11

10 TopEngines zr04–11

BMW Group представляет самый мощный 6-цилиндровый дизельный двигатель

Дизельный двигатель — это… Что такое Дизельный двигатель?

История

Принцип работы

Четырёхтактный цикл

Двухтактный цикл

Варианты конструкции

Реверсивные двигатели

Преимущества и недостатки

Сферы применения

Мифы о дизельных двигателях

Рекордсмены

См. также

Примечания

Ссылки

Это самый большой в мире дизельный двигатель

Динамические дизели: внутри самого большого двигателя в мире

крупнейших дизельных двигателей в мире: прошлое, настоящее и будущее (видео)

Самый старый и самый большой дизельный двигатель в мире

Самый большой дизельный двигатель в мире на сегодняшний день

Самый большой в мире дизельный двигатель завтрашнего дня

Самый большой и самый мощный дизельный двигатель в мире

Самый мощный дизельный двигатель в мире

15 крупнейших двигателей в мире

Какие двигатели самые большие в мире?

1. Это, вероятно, самый большой в мире турбовентиляторный двигатель.

2. Это один из крупнейших серийно выпускаемых авиационных поршневых двигателей в США.

3. Это может быть самый большой в мире радиальный двигатель

4. Встречайте самый большой в мире ветряной двигатель

5. Это самый большой (по длине) паровоз

6. Познакомьтесь с тем, что когда-то было самым большим дизельным двигателем в мире

7. Самый большой промышленный турбинный двигатель

8. Считается, что это самый большой ракетный двигатель в мире.

9. Возможно, это самый большой автомобильный двигатель всех времен

10. Вот самый большой судовой двигатель.

11. Это один из самых больших локомотивных локомотивов всех времен

12. Это действительно огромный двигатель

13. Вот еще один огромный двигатель

14. Это может быть самый большой в мире коммерческий реактивный двигатель

15. Это самый большой из сохранившихся одноцилиндровых двигателей в мире.

Самый большой и мощный двигатель внутреннего сгорания в мире

Добавить комментарий Отменить ответ