Самые большие в мире единичные судовые дизеля мощностью около 100 тысяч лошадиных сил.

Судоходные компании – судовладельцы 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 100тыс 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).

Дизельный контейнеровоз способен развивать большую скорость (фото с сайта wartsila.com).

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.

Это не атомный реактор, а судовой дизельный двигатель. Человек даёт представление о масштабе конструкции. В данном случае, это 12-цилиндровая версия Wartsila - Sulzer -   RTA96-C, но доступен и 14-цилиндровый вариант (фото с сайта bath.ac.uk).

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.

Разрез камеры сгорания и поршня, охлаждаемого маслом (фото с сайта wartsila.com).

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.

Поперечный разрез супермотора Wartsila - Sulzer (Зульцер). Хорошо виден выпускной клапан в центре и система турбонаддува справа (фото с сайта wartsila.com).

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.

Сборка 10-цилиндрового RTA96-C (фото с сайта bath.ac.uk).

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.

Вес коленвала десятицилиндрового двигателя — около трёхсот тонн (фото с сайта bath.ac.uk).

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.

Судовое оборудование