346

Ответ на пост «...банутые двигатели. Часть - 1: Всё, что вы не знали о самом мощном в мире ДВС»

В посте интересовались как делают детали для таких гигантских двигателей. Вот изготовление коленвала.

Заготовка

Обработка

@packman.exe теперь ты знаешь как это делают)

Показать полностью 1
926

...банутые двигатели. Часть - 1: Всё, что вы не знали о самом мощном в мире ДВС

Пардон, но подобрать иное слово о том, о чём я буду вам рассказывать, я в русском языке не смог. Написать "самые мощные" - это не то, потому что двигатели, о которых я буду писать в этой серии постов не всегда самые мощные - они именно "ебанутые".

Тут, на Пикабе, уже писали что у него 14 цилиндров, что он весит 2300 тонн и что его мощность почти 109 тысяч лошадиных сил (если быть точным - 108 920 л.с.), но почему-то умудрялись кидать фотку с двигателем в 5 раз меньшим, чем есть на самом деле.

Здесь для вас - только правда и ничего кроме правды: можете сосчитать количество цилиндров на фото по топливным трубопроводам, расположенным сверху, их - 14. И никаким краном это двигатель никогда не поднимают - его собирают прямо внутри судна, и суда эти - контейнеровозы вместимостью до 10 000 двадцатифутовых контейнеров.

Вся эта давно известная всем инфа про мощность - от тех, и для таких же, кто думает, что мощность является главным показателем всего, что тащит и разгоняет ваше транспортное средство. Огорчу - нет. Инженеров и инженеров-моторостроителей данный показатель интересовал всегда совсем не как главная цель, а лишь - как средство достижения главной цели. Об этом - позже.

Ну, а для начала напомню.
Самым мощным двигателем внутреннего сгорания (ДВС) в мире на сегодняшний день является Wärtsilä-Sulzer RTA96C/RT-flex96C (по-русски звучит как Вартсилё-Зульцер). Ну, "Силё" - это уже о многом говорит, а остальное не важно.

Это двухтактный дизель с модульной конструкцией, что означает, что вы можете заказать его себе в исполнении от 6 до 14 цилиндров, ну, то есть вам к 6-цилиндровому базовому прилепят ещё несколько цилиндров, удлинив блок, коленвал и трубу системы "common rail" ("flex" в названии означает, что дизель оснащён именно ею в отличие от старых версий с индивидуальным ТНВД на цилиндр). Все остальные системы индивидуальны для каждого цилиндра кроме системы смазки и охлаждения.

Базовая комплектация для плавающих "рисовозок":

Диаметр его цилиндров 96 сантиметров, а поршень движется от верхней точки до нижней - 2,5 метра. Объём всех 14-ти цилиндров - 25,5 тысяч литров. Холостые обороты - 22 в минуту, при "тапке в пол" - 102. Слышу смех в зале?... Хо-хо! Это до поры, до времени.


Как и ваша "рисовозка" типа Мерседес или БМВ :) он имеет интеркулер и турбокомпрессор. Но, в отличие от них, чтобы не терять лишнюю тепловую энергию, к турбокомпрессору присобачили генератор, который "при тапке в пол" снимает с "турбины" остатки ценной мощности в виде 9860 киловатт, что при переводе в ваши любимые "лошади" составляет 13,4 тысяч л.с. И это только с турбокомпрессора! Драгстеры TOP FUEL курят в сторонке.

Коленчатый вал для 14-ти цилиндров, массой 300 тонн:

Итого суммарно, с мощностью турбо-генератора, двигатель выдаёт на самом деле 122 320 лошадиных сил.

Конечно же это ещё не всё. Я только начал.


КПД этого двигателя, в отличие от этих ваших автомобилей (и их 30% КПД), составляет более 50%, что считается наивысшим среди всех ДВС.

Помимо современных технологий впрыска, работы по 2-тактному циклу и наличии турбогенератора, в двигателе используется известная древняя система, которая называется "крейцкопф".

Что происходит в вашем двигателе, когда вы разгоняетесь? В нём происходит трение. Трение поршня о стенку цилиндра при взрыве топливовоздушной смеси над поршнем и изменении положения шейки коленвала на угол более нуля от вертикальной линии:

Сила, которая не даёт нашим двигателям увеличить КПД выше 30% - это сила "N". Но, зато её мы используем для эффекта торможения двигателем.

А так как наш с вами поршень хуже всего смазывается - только тонкой плёночкой масла для смазки колец - то и трение его о цилиндр очень высокое, хоть он на это и рассчитан. И эта схема, к вашему сведению, называется "тронк".

(Можете подойти в следующий раз к своему мотористу и спросить его - что он знает о "тронковых" двигателях. Конечно, он ничерта о них не знает, зная о них всё.)  ;)))

А в крейцкопфных эти силы трения сильно снижены, потому что там всё по другому.

Здесь поршень можно смазывать в том же, нужном ему небольшом количестве масла, однако все боковые силы, которые возникают при работе коленчатого вала и шатуна, возлагаются на специальный направляющий механизм, который мажется маслом намного обильнее, чем поршень в тронковом механизме, никак не рискуя попасть в цилинр. Поэтому во многих судовых двигателях КПД выше.

Возвращаемся к нашим сотням тысяч лошадей
109 000 л.с. не главное в нашем Вартсилё. В нашем Вартсилё, как и в любом другом ДВС, важен крутящий момент, которым этот двигатель, сжигая топлива на много-много лошадей, вращает винт нашего транспортного средства. Или колёса... Короче, момент важен такому двигателю, который приводит в движение некоторый вал, в отличие от реактивных и турбореактивных двигателей.

И в нашем с вами 14-цилиндровом Вартсилё этот момент составляет... 7 603 850 Нм (при 102 об/мин).
Ещё раз - семь миллионов, шестьсот тысяч ньютонов на метр.

А теперь - доступно
В любом автомобильном бензиновом ДВС цифра (я подчёркиваю - ЦИФРА) соотношения максимальной мощности и максимального крутящего момента чаще всего равна цифре лошадиных сил или превышает его не более, чем в 1,5 раза. Ну, например, если у вас 300 лошадей, то момент будет чаще всего не выше 600 Нм.
В грузовых дизелях, даже сильно форсированных момент не превышает цифры мощности, умноженной на 5 (при 1000 л.с. момент будет до 5000 Нм).

У некоторых гоночных двигателей на топливе типа "спирт" или "нитрометан", цифра мощности может быть равна цифре крутящего момента, например при мощности в 1500 л.с. момент может быть 1500-2000 Нм, а на нитрометане при 10 000 л.с. момент достигает 10 000 Нм.

Но не в нашем случае.

В двухтактном судовом дизеле с крейцкопфным механизмом момент достигает в 70 раз больше единиц, чем сама мощность.

Чтобы вы совсем поняли, это то же самое, если в вашем авто мощностью 109 лошадиных сил, момент был бы 7600 Нм. Не плохо, да?

Именно ради всего того праздника этот двигатель и был создан, чтобы благодаря сжиганию топлива на 109 тысяч лошадей и потерях в тепло на столько же, получился именно момент в 7,6 лямов Нм, которым эти адские танкеры доставляЛИ вам ваши Айфончики, пока в мире не началось...

Спасибо за внимание.

P.S.: Поршни:

И у больших дизелей бывают гидроудары:

Показать полностью 8
Отличная работа, все прочитано!

Темы

Политика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

18+

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Игры

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юмор

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Отношения

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Здоровье

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Путешествия

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Спорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Хобби

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Сервис

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Природа

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Бизнес

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Транспорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Общение

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юриспруденция

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Наука

Теги

Популярные авторы

Сообщества

IT

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Животные

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кино и сериалы

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Экономика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кулинария

Теги

Популярные авторы

Сообщества

История

Теги

Популярные авторы

Сообщества