Компания Wartsila занимается производством целого семейства рядных двухтактных поршневых двигателей с турбонаддувом RTA96-C. Модели семейства могут отличаться количеством цилиндров от 6 до 14, а конструктивные особенности у всех двигателей практически неизменны. Для создания своих двигателей компания использует сталь и чугун. Использовать для этих целей алюминиевые, титановые или же магниевые сплавы нецелесообразно, так как это увеличило бы стоимость готового изделия в разы.
Диаметр одного цилиндра в таком гигантском двигателе составляет 960 мм, ход поршня равен 2500 мм, средняя скорость его движения равна 8,5 м/сек. Рабочий объем одного такого цилиндра составляет немалых 1820 литров. Рекордсменом компании является 14-цилиндровый дизельный двигатель – Wartsila-Sulzer 14RTA96-C. Габаритные размеры этой установки впечатляют своими параметрами: длина установки – 26,7 м, а ее высота – 13,2 м, а масса двигателя достигает 2300 тонн, при этом вес одного лишь коленчатого вала равен 300 тоннам. Общий объем двигателя с 14-ю цилиндрами составляет 25 480 м³. Гигант развивает мощность 108 920 лошадиных сил при 102 об/мин. Для сравнения, в среднестатистическом автомобиле устанавливаются двигатели с мощностью в 1000 раз слабее. Расход топлива составляет более 6 тонн тяжелого горючего в час.
Если оперировать техническими характеристиками, можно выяснить, с одного литра объема получается всего 4,27 л. сил. Это, конечно же, мизерное значение в сравнении с силами автомобильного двигателя (50-100 л. сил с каждого использованного литра рабочего объема двигателя). Но при этом стоит учитывать тот факт, что автомобильные двигатели работают на высококачественном топливе, а для заправки дизельных двигателей судов применяют тяжелое низкоэнергетическое топливо (мазут).
Кроме этого, судовые двигатели подобного типа работают на сверхмалых оборотах – 92-102 в минуту. Такой режим работы позволяет двигателям производить оптимальный газообмен с окружающей средой, уменьшает скорость хода поршня, а соответственно в целом повышает КПД энергоустановки. Этот фактор является наиважнейшим для морских грузоперевозок из-за громадных счетов за топливо (счет идет на сотни тысяч долларов). Вот почему эффективность работы данных двигателей считается самой лучшей в мире и составляет около 50%.
Из конструктивных особенностей нужно отметить, что в каждом цилиндре гигантского дизеля устроен единственный, расположенный в центре камеры сгорания, большой 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 турбокомпрессорам. Те, в свою очередь, закачивают свежий воздух через интеркулеры к окнам, вырезанным в нижней части цилиндра. Последние открываются, когда поршень дизеля опускается в нижнюю мёртвую точку.
Самый первый подобный двигатель компании Wartsila был установлен на втором по величине в мире датском судне-контейнеровозе Emma Mærsk (2006 год выпуска, длина почти 397 метров, а ширина больше 63 метров).
В перспективе у компании намечена разработка следующего представителя семейства на 18 цилиндров. Если этим планам суждено сбыться, то эта мега-установка в очередной раз поднимет компанию на первое место по производству самых больших в мире двигателей.
