Судоходные компании во всём мире всё чаще заказывают на верфях Супертанкеры и Контейнеровозы. Это бурно развивающийся сектор судостроительного рынка. Этим судам требуется всё более и более совершенная начинка, в том числе судовые двигатели. И именно для таких судов на дизеле строительных заводах в Финляндии строят самые большие в мире единичные судовые ДВС мощностью около 100 тыс кВт.


Компания Wartsila - один из мировых лидеров в области судовых дизелей большой единичной мощности. С 1990-х годов
она разработала линейку судовых двигателей Wartsila - Sulzer - RTA96-C. Это двухтактные судовые дизели. Линейку -
это потому, что судовладелец может заказать такой судовой двигатель в исполнении от 6 до 14 цилиндров.
Конструктивно эти судовые дизеля очень похожи.
Диаметр цилиндра этого судового двигателя 960 мм, ход поршня - 2,5 метра! Рабочий объём цилиндра дизеля составляет
1820 литров. О других характеристиках - чуть позже. Пока скажем, что порядка сотни таких судовых дизелей в 8, 9,
10, 11 и 12-цилиндровом исполнении было установлено на суда - контейнеровозы.
Судно вместимостью по 8 - 10 тысяч тонн, движимые единственным таким судовым дизель генератором, спокойно развивают
25 узлов (более 46 километров в час).
Первый судовой двигатель серии Wartsila - Sulzer - RTA96-C (11-ти цилиндровый дизель) появился в 1997 году. Его
изготовила - японская компания Diesel United. А в 2002 году финские конструктора объявили о доступности
14-цилиндрового судового дизеля Wartsila - Sulzer.
Вот теперь о её рекордах подробнее. Wartsila (Вяртсиля) - Sulzer (Зульцер) - RTA96-C достигает 108 тысяч 920
лошадиных сил. Рабочий объём этого судового дизель генератора составляет 25 тысяч 480 литров. Литровая мощность
дизеля необычайно низка - примерно 4,3 "лошади" на литр.
Скажете, вот уж странность, ведь в современных автомобильных турбированных дизелях инженеры научились "снимать" с
литра более 100 лошадиных сил. Однако относительно-низкая мощность при столь – гигантских размерах выбрана не
спроста. Большие судовые двигатели Wartsila – Sulzer (Зульцер) работают с достоинством, неспешно (по меркам обычных
ДВС) набирая в свои гигантские "лёгкие" воздух.
Частота вращения вала при максимальной мощности у этого судового дизеля составляет всего 102 оборота в минуту
(против 3-5 тысяч оборотов у легковых дизелей). Это обеспечивает хороший газообмен в дизеле (представьте, какие
объёмы воздуха нужно прокачивать), сравнительно низкие скорости поршня в двигателе, а всё вместе - хороший КПД.
В режиме наименьшего удельного расхода топлива (не полная мощность) он превышает 50% (видимо, это рекорд для
серийных ДВС). Да и при полной нагрузке эффективность движка не намного ниже. Удельный же расход топлива на всех
режимах колеблется в районе 118-126 граммов на лошадиную силу в час; что в 1,5-2,5 раза ниже, чем у автомобильных
дизелей.
Сопоставляя цифры, учтите, что эти судовые дизели работают на тяжёлом морском дизтопливе с куда более низким
содержанием энергии, чем у автомобильных аналогов.
14-цилиндровый Wartsila - Sulzer (Зульцер) 14RTA96-C (таково полное наименование судового дизеля) весит 2300 тонн в
сухом виде (без масла и прочих технических жидкостей). Вес коленчатого вала составила 300 тонн. Длина судовых
дизелей достигает - 26,7 метра, а высота - 13,2 метра.
Из инженерных особенностей нужно отметить, что в каждом цилиндре судового дизеля устроен единственный,
расположенный в центре камеры сгорания, гигантский клапан. Есть ещё три маленьких клапана (аналоги форсунок в
обычных моторах) для непосредственного впрыска дизтоплива в цилиндр судового двигателя.
Этот огромный клапан - выпускной. От него выхлопные газы идут в общий коллектор и далее к четырём
турбокомпрессорам. Те, в свою очередь, гонят свежий воздух через охладители и к окнам, вырезанным в нижней части
цилиндра. Последние открываются, когда поршень дизеля опускается в нижнюю мёртвую точку.
Как и во многих судовых дизелях, усилие от поршня к коленчатому валу передаётся здесь крейцкопфным механизмом. Это
повышает долговечность судового дизеля. А ещё фирма гордится низким весом своих судовых дизелей.
Подумайте о нагрузках на детали дизеля, жёстких требованиях по вибрации, а также о необходимой долговечности такого
движка (представьте замену подобного судового дизеля у гиганта-контейнеровоза).
Основным материалом для постройки этого судового дизеля стали традиционные чугуны и стали.
Так что труд и талант создателей судовых дизелей Wartsila (Вяртсиля) заслуживает глубочайшего уважения.
Между тем, коллектив конструкторов Wartsila (Вяртсиля) работает над созданием и более мощных судовых ДВС. Уже есть
упоминание относительно разработки 18-цилиндрового варианта своего сверхмощного судового дизеля.
Итак. Факты о 14 цилиндровой версии:
Вес: 2300 тонн (коленчатый вал всего 300 тонн)
Длина: 27 м
Высота: 13,4 м
Максимальная мощность: 108 920 л.с. при 102 об/мин
Максимальный вращающий момент: 7 907 720 Нм при 102 об/мин
Расход топлива: более 6 283 л тяжелого горючего в час

Вполне естественно, что в автомобильной индустрии используются совершенно разные силовые агрегаты, которые отличаются друг от друга количеством цилиндров, объёмом, наличием наддува и мощностью.

Сегодня мы предлагаем вашему вниманию импровизированный рейтинг самых мощных двигателей по количеству цилиндров в мире: от маленького двухцилиндрового мотора модели FIAT 500 до могучего агрегата W16, который используется на гиперкаре Bugatti Chiron .

Для справедливого сравнения мы не включаем в этот список гибридные силовые установки, потому что их электрический импульс слишком сильно искажает результаты. Например, 1,6-литровый двигатель V6 гиперкара Mercedes-Benz Project One с четырьмя электродвигателями способен генерировать порядка 1100 л.с., что дало бы ему лидирующие позиции.

Отметим, что все силовые агрегаты, вошедшие в рейтинг топ самых мощных двигателей по количеству цилиндров, в настоящее время используются на серийных автомобилях. То есть, наш хит-парад максимально актуален. Итак. Если вы когда-нибудь задумывались, какой самый мощный автомобильный двигатель для данного количества цилиндров, то наш рейтинг даёт ответ.

2 цилиндра - FIAT 0.9 TwinAir

Это удивительное дело, но маленький турбодвигатель 0.9 TwinAir, используемый на компактной модели FIAT 500, способен генерировать 103 лошадиные силы. Отметим. Хотя эта цифра является победителем в автомобильном мире, в мотоциклетном мире есть более производительные моторы. Например, силовой агрегат V2 объёмом 1285 кубических сантиметров модели Ducati 1299 Panigale R FE выдаёт … 207 лошадиных сил.

На момент написания этого материала 1.0-литровый мотор EcoBoost от американской компании Ford мощностью 136 л.с. является самым мощным трехцилиндровым двигателем, который вы можете купить. Однако этот результат будет превзойден в самое ближайшее время: осень скоро в Европе будет доступна модель Fiesta ST с 1,5-литровым трехцилиндровым двигателем, отдача которого составляет 197 л.с.

4 цилиндра - Mercedes-AMG 2.0 Четырехцилиндровый 2,0-литровый двигатель с наддувом компании Mercedes-AMG способен выдавать 375 лошадиных сил. Как известно, этот агрегат используется на таких моделях, как CLA-Class, A-Class и GLA-Class. Этот показатель впечатляет, но он не самый лучший из всех когда-либо существовавших. В 2014 году японская компания Mitsubishi предлагала модель Evolution X FQ-440 MR, которая была оснащена 4-цилиндровым 440-сильным мотором. Тираж машины был ограничен всего 50 экземплярами.

12 цилиндров - Ferrari 6.5 V12 Самый мощный 12-цилиндровый двигатель объёмом 6,5 литра устанавливается на недавно представленное купе Ferrari 812 Superfast , где он генерирует 789 (800) лошадиных сил. Благодаря могучему агрегату и оптимально настроенному шасси автомобиль способен ускоряться с 0 до 100 км/ч всего за 2,9 секунды.

16 цилиндров - Bugatti 8.0 W16 В мировой автомобилестроительной индустрии не так много машин, которые оснащаются 16-цилиндровыми двигателями. Поэтому очевидно, что самым мощным 16-цилиндровым двигателем в мире является мотор компании Bugatti с четырьмя турбинами, который способен генерировать 1500 лошадиных сил. Однако стоит напомнить, что есть такая машина, как Devel Sixteen, которая оснащается мотором V16, мощность которого может варьироваться от 3000 до 5000 лошадиных сил. Однако в серию этот автомобиль пока не пошёл, но двигатель фактически существует.

Компании, занимающиеся судоходством, иногда заказывают такие мощные механизмы, как супертанкеры и контейнеровозы. Для них необходимы все более сильные установки, в число которых входит (и занимает важнейшее место) мотор. Самый мощный двигатель в мире на сегодняшний день производят в Финляндии, в компании под названием Wartsila. Это дизельный агрегат мощность которого составляет до 100 000 кВт.

О компании

Wartsila - это одна из самых крупных компаний по производству судовых моторов рекордной мощности. С 90-х годов прошлого столетия она начала разработку линейных получивших название Wartsila-Sulzer-RTA96-C. Это двухтактный и самый мощный двигатель в мире.

Отдельные модели линейки имеют схожую конструкцию. Отличие состоит в количестве цилиндров. Заказчик может выбрать вариант агрегата с наличием от 6 до 14 цилиндров.

Цилиндры и их количество

Чтобы понять грандиозность конструкции, можно представить себе, что диаметр одного только цилиндра составляет 960 миллиметров, а ход поршня — 2,5 метра. Что касается рабочего объема детали, то она имеет 1820 литров. Более 100 контейнеровозов оснащены такими агрегатами, на которых установлено от 8 до 20 цилиндров. Такие суда, способные перевозить груз до 10 000 тонн, спокойно могут развивать скорость выше 46 километров в час.

Впервые этот самый мощный двигатель в мире, имеющий 11 цилиндров, был сооружен в 1997 году. Компанией-изготовителем стала японская Diesel United. А через 5 лет в Финляндии объявили, что возможно произвести агрегат с 14 цилиндрами. Именно этот мотор и остается поныне рекордным.

Самый мощный двигатель в мире

Эта модель имеет 108 920 лошадиных сил. Рабочий объем генератора достигает 25 480 литров.

На первый взгляд, странной может показаться низкая литровая мощность: на 1 литр она составляет приблизительно 4,3 "лошадки". Если взять самый мощный двигатель в мире на автомобиле, то обнаружится, что в нем конструкторы научились получать намного выше 100 лошадиных сил. Но в случае с судовым агрегатом столь низкий показатель был выбран не просто так. Двигатель здесь работает не спеша — при максимальной мощности частота вращения вала равна всего 102 оборотам в минуту (для сравнения: на автомобильных дизелях наблюдается от 3000 до 5000 оборотов). Благодаря этому в судовом дизеле достигается хороший газообмен. А если к этому добавить еще и низкую скорость поршня, то получится весьма хороший коэффициент полезного действия.

При любом режиме варьируется от 118 до 126 грамм за «лошадь» в час. Это является более чем в два раза ниже, чем у легковых дизелей.

Сравнивая с автомобильными агрегатами, следует добавить, что на судах применяется тяжелое морское дизельное топливо, которое имеет в разы меньшее содержание энергии.

Итак, вес 14-цилиндрового агрегата составляет 2300 тонн без учета различных технических жидкостей. Один лишь коленчатый вал весит приблизительно 300 тонн. По длине этот лучший дизельный двигатель доходит до отметки 26,7 метра, а по высоте — до 13,2 метра.

Каждый цилиндр имеет огромный клапан. Еще 3 аналогичные детали небольшого размера, которые играют роль форсунок в автомобильных агрегатах, служат для впрыска топлива в цилиндр.

Клапан является выпускным. из него направляются в коллектор, а затем — к турбокомпрессорам. Последние гонят воздух к вырезанным внизу цилиндра окнам, которые открываются в момент нахождения поршня в нижней мертвой точке.

Усилие от поршня коленвалу передается при помощи крейцкопфного устройства, благодаря чему увеличивается эксплуатация дизеля.

Главными материалами, из которого изготовлены детали судового двигателя, являются все те же чугун и сталь.

Перспективы

Между тем конструкторы не останавливаются на своих и без того впечатляющих результатах. Видимо, для них ответ на вопрос о том, какой двигатель лучше, является очевидным. Тот, который предстоит создать. Уже появляются слухи о разработке 18-цилиндрового дизеля для судов.

Ну а пока можно резюмировать наиболее впечатляющие характеристики 14-цилиндровой версии двигателя:

• вес без учета горюче-смазочных материалов составляет 2300 тонн;
• длина агрегата - 27 метров;
• высота - 13,4 метра;
• наибольшая мощность, достигаемая при 102 оборотах в минуту, - 108 920 лошадиных сил;
• расход топлива - свыше 6283 литров за один час работы.

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.

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.