最近發(fā)動機(jī)在壇子里比較火 我也來湊熱鬧

在世界造船界，巨型集裝箱運(yùn)輸船已經(jīng)成為一個急速發(fā)展的大市場，加上各種海軍專用巨型艦船的建造需求，這些船只使用的一切現(xiàn)代化部件的需求增加，其中就包括各種大功率發(fā)動機(jī)。

正是為了巨型集裝箱運(yùn)輸船的裝配使用，驅(qū)動巨型海船乘風(fēng)破浪，遠(yuǎn)渡重洋，在世界船舶動力裝置和能源系統(tǒng)領(lǐng)域最著名的芬蘭Wartsila公司，研制出了世界上尺寸最大、功率高達(dá)10萬馬力的內(nèi)燃柴油發(fā)動機(jī)：RTA-96C。

芬蘭公司于上世紀(jì)90年代研制出的RTA-96C系列艦船發(fā)動機(jī)，是二沖程的柴油渦輪增壓發(fā)動機(jī)，由6-10個汽缸構(gòu)成一個發(fā)動機(jī)組列，每個汽缸必須絕對恒等，每個汽缸直徑960毫米，活塞行程達(dá)2.5米，工作容積達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄的1820升。分別由8、9、10、11、12、14個汽缸列成一個發(fā)動機(jī)組，制造出相應(yīng)數(shù)目汽缸型巨型發(fā)動機(jī)，向客戶提供，一臺這樣的柴油發(fā)動機(jī)就能保障一艘6-8千噸位的集裝箱運(yùn)輸船以25節(jié)(46公里/小時)的速度航行。

1997年，巨型艦船柴油發(fā)動機(jī)系列的第一臺，11缸型柴油機(jī)，是由Wartsila 公司的合作伙伴，日本柴油機(jī)聯(lián)合公司制造的。2002年，芬蘭公司宣布，14缸型RTA-96C巨型柴油發(fā)動機(jī)研制成功，這一發(fā)動機(jī)創(chuàng)造了多項(xiàng)世界紀(jì)錄。

14缸型14RTA-96C發(fā)動機(jī)長26.7米，高13.2米，凈重2300噸(不包括潤滑油)，發(fā)動機(jī)曲軸重300噸，最大功率可達(dá)108920馬力，最大扭轉(zhuǎn)力矩為763牛頓/米，工作容積達(dá)到了空前的25480升。

比較上述數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，這種超級發(fā)動機(jī)的加力水平是較低的，平均功率比約為4.3馬力/升。或許，你會覺得奇怪，要知道，在現(xiàn)代化汽車渦輪增壓柴油發(fā)動機(jī)中，工程師們已經(jīng)把每升功率做到100多馬力了。

不過，選擇較低的加力水平是有深意的，這種超級發(fā)動機(jī)可以不慌不忙地利用自己巨大的“肺”吸收空氣，從而保障較好的運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境。在達(dá)到最大功率時，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速僅為102轉(zhuǎn)/分鐘(輕型柴油機(jī)轉(zhuǎn)速為3-5千轉(zhuǎn)/分鐘)，這樣可以保障較好的氣體交換，相對較低的活塞速度，最終，達(dá)到較高的有效系數(shù)。在最小燃料消耗比率的工作制度下，有效系數(shù)超過了50%，這對普通系列內(nèi)燃機(jī)來說，已經(jīng)是最高紀(jì)錄了，而這種巨型發(fā)動機(jī)即使在最大負(fù)荷下，發(fā)動機(jī)效率也不會降低多少。在所有工作制度下，每小時燃料消耗比率在118-126克/馬力之間波動，比汽車柴油機(jī)低0.5-1.5倍。

從工程設(shè)計特點(diǎn)上講，每個汽缸燃燒室中心部位設(shè)置了一個巨型排氣活門，新鮮空氣經(jīng)過冷卻器進(jìn)入汽缸下部的進(jìn)氣口，從活門排出的氣體則經(jīng)排氣總管流向4個渦輪壓縮機(jī)。燃燒室內(nèi)另外3個小型活門，類似普通發(fā)動機(jī)的噴嘴，負(fù)責(zé)直接為汽缸噴發(fā)柴油燃料。與許多艦船柴油發(fā)動機(jī)一樣，活塞對曲軸的作用力通過滑塊機(jī)制發(fā)揮作用，因?yàn)樗拇嬖?，?cè)面載荷就不會對活塞產(chǎn)生作用，從而提高了發(fā)動機(jī)壽命。建造材料主要選用鑄鐵和鋼，價格太高的鋁或鈦被棄用。

芬蘭Wartsila公司內(nèi)部正在討論18缸型超級發(fā)動機(jī)的研制可行性計劃問題，或許不久后，人們就將目睹另一種巨型發(fā)動機(jī)再創(chuàng)新的紀(jì)錄了。

重達(dá)300噸的曲軸！

直徑近1米的活塞

工作原理圖

專門為它制造的