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.
Ощущения от езды на мощной и высокоскоростной машине невозможно передать словами. Зажать педаль до упора и мчаться по трассе со скоростью более 400 км/ч - мечта каждого автолюбителя. Лучшие инженеры автомобильной промышленности понимают любителей драйва и с каждым годом выпускают всё новые двигатели, которые поражают водителей по всему миру. Разумеется, такие машины стоят огромных денег, а некоторые всё равно недоступны на рынке и выполняются на заказ. Они показывают не только страсть к скорости, но и состоятельность водителя.
Происхождение двигателей внутреннего сгорания
Большинство водителей любит обсуждать мощность своих транспортных средств с друзьями, а также читать соответствующие статьи и изучать рейтинги. При этом не каждый знает, как и в каком виде существовали дизельные и бензиновые двигатели ранее.
Вид двигателя внутреннего сгорания
История двигателей внутреннего сгорания уходит корнями в самый конец восемнадцатого века. Так, в 1799 году француз Филипп Лебон запатентовал своё изобретение - мотор, который работает на светильном газе, также открытым инженером. С тех пор последовало множество исследований (преимущественно неудачных) и ряд изобретений, благодаря которым двигатель стал таким, которым мы его знаем.
Набор оборотов занимает некоторое время, что не позволяет мобилизовать все лошадиные силы мгновенно. За время набора оборотов отвечает крутящий момент - третий показатель, от которого зависит реальная мощность двигателя.
Акция: Распродажа новых авто 2018-2019 года выпуска В Московском Автомобильном Доме
Распродажа новых автомобилей 2018-2019 года выпуска
Распродажа автомобилей с пробегом
Трейд-ин
Кредит от 9.9%
Таким образом, реальная мощность двигателя зависит не только от количества лошадиных сил. Не менее важным фактором является количество оборотов, позволяющих реализовать потенциал, а также крутящий момент, который определяет затраченное на это время. Кроме того, мощность зависит и от массы машины - количество л. с. на тонну веса называется «удельным показателем».
Рейтинг десяти автомобилей, на которых устанавливаются самые мощные двигатели в мире
Десятку самых мощных двигателей в мире открывает агрегат, устанавливаемый на автомобиле от 9ff с 2013 года. Эта компания занимается тюнингом машин Порше, превращая их в транспортные средства для легальных уличных гонок. Модель F97 A-Max способна развивать скорость 403 км/ч, разгоняясь до сотни за 2,4 секунды. Мощность установленного в автомобиле двигателя составляет 1400 лошадиных сил - 333 на литр объёма, который составляет 4,2 литра, а также 966 л. с. на тонну веса. Мотор, установленный в машине, является одним из самых мощных в ассортименте компании. Его крутящий момент составляет 1250 Нм - отсюда и такая скорость разгона. На его разработку ушло несколько лет, а теперь он позволяет прокатиться по трассе с ветерком на умопомрачительной скорости.
На девятом месте расположился автомобиль от того же тюнингового ателье. Этот образец появился на год раньше, чем A-Max - в 2012. В первую очередь, гиперкар отличается от своего родственника динамическими характеристиками. Так, его максимальная скорость составляет 437 км/ч, а разгон до сотни занимает 3,1 секунды. Масса автомобиля на 110 килограмм меньше последователя, что обеспечивает удельную мощность 1045 лошадиных сил на тонну. Он имеет то же количество «лошадей» под капотом - 1400. Особенность модели заключается в том, что она, несмотря на меньшую динамику, имеет больший скоростной потенциал, развивая скорость на 33 км/ч больше. Крутящий момент с показателем 1160 Нм затрачивает чуть больше времени на разгон, но любители «летать» по трассе не считают это недостатком.
На восьмом месте расположился гиперкар от Ниссан. Двигатель в его кузове позволяет автомобилю развивать скорость 400 км/ч. Мощность агрегата составляет 1400 лошадиных сил - как и у предшествующих машин в рейтинге. При этом, сравнивая с ними, удельная мощность автомобиля имеет показатель 784 лошадиных силы на тонну. Катана имеет сравнительно большой вес - 1786 килограмм. Так или иначе, это не мешает её 3,8-литровому двигателю развивать 100 км/ч всего за 2,5 секунды. Удельная мощность машины позволяет ей обойти продукцию 9ff.
Hennessey Venom GT Spyder
Новый автомобиль от Hennessey - фирмы гиперкаров - вышел в 2016 году и представляет собой модификацию предыдущей версии, которая имеет несколько мировых наград за свою скорость. В отличие от предшественницы, модель имеет кузов родстер, что отразилось на весе машины, а, следовательно, на её динамических характеристиках. Кроме того, в родстере устанавливается новый мотор. Он по-прежнему имеет объём 7 литров, но мощность значительно увеличилась - до 1470 лошадиных сил против старых 1244. До сотни гиперкар разгоняется за 2,5 секунды. Его сравнительно малая масса (1245 кг) и отличный крутящий момент (1566 Нм) позволяет быстро развивать одну из самых высоких скоростей в мире - 440 км/ч.
Восьмилитровый двигатель этого гиперкара является одним из самых объёмистых в рейтинге. При этом мощность составляет 1500 лошадиных сил. Максимальная скорость Бугатти составляет 420 километров в час, а до сотни он разгоняется за 2,5 секунды. Крутящий момент имеет показатель 1600 Нм. Все эти показатели позволяют автомобилю иметь одну из самых высоких предельных скоростей, несмотря на то, что его вес составляет рекордные в рейтинге 2 тонны.
Очередной, второй в рейтинге тюнингованный GT-R, который на этот раз занимает пятое место среди самых мощных автомобилей в мире. Машина, взятая в основу, получила почти трёхкратное увеличение лошадиных сил - этот показатель достиг отметки 1500. 370 километров в час, затрачивая на разгон до сотни 2,4 секунды. Двигатель объёмом 4 литра имеет крутящий момент 1375 Нм. Машина оснащается АКПП. По словам производителей, при заезде для испытания максимальной скорости колёса автомобиля прокручивались до четвёртой передачи.
На четвёртом месте расположился автомобиль, который является очередным экспериментом от тюнингового ателье Mansory. Они работали над Avendator для того, чтобы в 2014 году явить миру новую версию гиперкара - Competition. Внутри машина является ничуть не менее привлекательной, чем снаружи: 6,5-литровый двигатель с 12 цилиндрами обеспечивает мощность 1600 лошадиных сил и крутящий момент 1200 Нм, что позволяет разгоняться до сотни за 2,1 секунды. Максимальная скорость 1,6-тонного автомобиля составляет 370 километров в час. Превосходить прошлую версию автомобилю удаётся благодаря полностью обновлённой конструкции двигателя, который, к тому же, имеет два нагнетателя и турбонаддув.
Несмотря на то что модель сейчас не выпускается, о ней можно говорить, как о реальном автомобиле - производители планируют возрождение линейки в ближайшее время. Брабус, которые преимущественно занимаются тюнингом машин Мерседес, отлично поработали над моделью, оснастив её двигателем V10 объёмом 8,4 литра (самым объёмистым в рейтинге), который выдаёт 1600 лошадиных сил и имеет крутящий момент 2800 Нм. Разгон до сотни на таком болиде занимает всего 2 секунды, что также является самым коротким промежутком времени в рейтинге. Что касается максимальной скорости, то этот показатель составляет 350 километров в час и является самым маленьким в топе, уступая 20 км/ч сразу трём моделям.
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
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.
