Самый мощный в мире двигатель

Самый мощный турбореактивный двигатель в мире — Pratt & Whitney F135

Турбореактивные двигатели активно применяют в области реактивной авиации. Данный движок был создан американской компанией для установки на самолеты серии F-35. По состоянию на сегодняшний день, это самая мощная силовая установка, применяемая для установки на истребителях.

F-135 является продолжением серии «F». Предыдущей моделью был двигатель F-119, который за долгое время эксплуатацией сумел показать себя как весьма надежный и продуктивный движок. Новая модель состоит из гораздо меньшего числа компонентов, что еще больше повышает надежность его конструкции. Ремонт двигателя может производиться с помощью шести инструментов, что значительно сокращает время его технического обслуживания.

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.

Двигатели с постоянными магнитами

Двигатели с постоянными магнитами (английский PMMS) создают крутящий момент благодаря взаимодействию токов статора с постоянными магнитами внутри или снаружи ротора. Электродвигатели с поверхностным расположением магнитов являются маломощными и используются в IT оборудовании, офисной технике, автомобильном транспорте. Электродвигатели со встроенными магнитами (IPM) распространены в мощных машинах, используемых в промышленности.

Двигатели с постоянными магнитами (ПМ) могут использовать концентрированные (с коротким шагом) обмотки, если пульсации вращающего момента не являются критичными, но распределенные обмотки являются нормой в ПМ.

Поскольку PMMS не имеют механических коммутаторов, то преобразователи играют важную роль в процессе контроля тока обмотки.

В отличии от других видов бесщеточных электродвигателей, PMMS не требуют тока возбуждения, необходимого для поддерживания магнитного потока ротора. Следовательно, они способны обеспечить максимальный крутящий момент на единицу объема и могут быть лучшим выбором, если требования к массо-габаритным показателям выходят на первый план.

К наибольшим недостаткам таких машин можно отнести их очень высокую стоимость. Высокопроизводительные электрические машины с постоянными магнитами используют такие материалы как неодим и диспрозий. Данные материалы относятся к редкоземельным и добываются в геополитически нестабильных странах, что приводит к высоким и нестабильным ценам.

Также постоянные магниты добавляют производительности при работе на низких скоростях, но являются «Ахиллесовой пятой» при работе на высоких. Например, при увеличении скорости машины с постоянными магнитами возрастет и ее ЭДС, постепенно приближаясь к напряжению питания инвертора, при этом снизить поток машины не представляется возможным. Как правило, номинальная скорость является максимальной для ПМ с поверхностно-магнитной конструкцией при номинальном напряжении питания.

На скоростях больше номинальной, для электродвигателей с постоянными магнитами типа IPM, используют подавление активного поля, что достигается путем манипуляций с током статора при помощи преобразователя. Диапазон скорости, в котором двигатель может надежно работать, ограничен примерно 4:1.

Необходимость ослабления поля в зависимости от скорости приводит к потерям независящим от вращающего момента. Это снижает КПД на высоких скоростях, и особенно при малых нагрузках. Этот эффект наиболее актуален при использовании ПМ в качестве тягового автомобильного электропривода, где высокая скорость на автостраде неизбежно влечет за собой необходимость ослабления магнитного поля. Часто разработчики выступают за применение двигателей с постоянными магнитами в качестве тяговых электроприводов электромобилей, однако их эффективность при работе в данной системе довольно сомнительна, особенно после вычислений связанных с реальными циклами вождения. Некоторые производители электромобилей сделали переход от ПМ к асинхронным электродвигателям в качестве тяговых.

Также к существенным недостаткам электродвигателей с постоянными магнитами можно отнести их трудно управляемость в условиях неисправности из-за присущей им противо-ЭДС. Ток будет протекать в обмотках, даже при выключенном преобразователе, пока вращается машина. Это может приводить к перегреву и другим неприятным последствиям. Потеря контроля над ослабленным магнитным полем, например при аварийном отключении источника питания, может привести к неподконтрольной генерации электрической энергии и, как следствие, к опасному возрастанию напряжения.

Рабочие температуры – это еще одна не самая сильная сторона ПМ, кроме машин, изготовленных из самарий-кобальта. Также большие броски тока инвертора могут привести к размагничиванию.

Максимальная скорость PMMS ограничивается механической прочностью крепления магнитов. В случае повреждения ПМ его ремонт, как правило, осуществляется на заводе изготовителе, так как извлечение и безопасная обработка ротора практически невозможна в обычных условиях. И, наконец, утилизация. Да это тоже доставляет немного хлопот после окончания срока службы машины, но наличие редкоземельных материалов в этой машине должно упростить этот процесс в ближайшем будущем.

Несмотря на перечисленные выше недостатки, электродвигатели с постоянными магнитами являются непревзойденными с точки зрения низкоскоростных мелкогабаритных механизмов и устройств.

Возможно, вам также будет интересно

Самые сложные условия эксплуатации для высоковольтных приводов переменного тока (MV) встречаются на платформах для поиска нефти/газа на глубоководном шельфе.

Современный бизнес, если он хочет оставаться успешным, вынужден непрерывно решать все новые и новые задачи в условиях ограниченных ресурсов. При этом, стремясь к сокращению издержек и оптимизации производства, компании не должны забывать о базовых принципах и новых тенденциях в системе охраны труда.

Компания Cisco опубликовала результаты исследования, проведенного в 13 странах, включая Россию: к настоящему времени лишь 5 процентам ИТ-руководителей удалось перенести в облако хотя бы половину своих приложений.

Bugatti Chiron, 1 500 л. с.

У Bugatti Chiron установлен восьмилитровый двигатель на умопомрачительные 1500 лошадиных сил, которые позволяют разогнать спорткар до сотни всего за две с половиной секунды. Максимальная скорость, которую Bugatti Chiron способен развить при помощи своего железного сердца равна 420 километрам в час.

Силовой агрегат оснащен четырьмя турбинами, работающими попарно. Инженерам компании пришлось полностью переработать систему охлаждения, которая включает в себя целых десять радиаторов. За автомобилем такой мощности стоят очереди из самых богатейших людей мира, несмотря на то, что автомобиль приходится ждать иногда минимум год.

Каждый экземпляр сделан индивидуально для своего владельца и он принимает активное участие в выборе материалов для салона. Разве может быть что-то лучше для любителей скорости?

Honda F20C

Да здравствует король! Этот мотор до сих пор считается самым форсированным в мире серийным атмосферным мотором, хотя вышел в свет в далеком 1999 году под капотом родстера S2000. Несмотря на то, что двигатель располагался под капотом, машина считалась среднемоторной, потому что вся мощь была сосредоточена за передней осью ближе к салону. С 2 литров объема благодаря фирменной системе изменения фаз ГРМ VTEC инженеры Honda сняли аж 240 лошадиных сил! Отсечка у этого 4-цилиндрового двигателя находилась на отметке в 9000 оборотов в минуту — так много, что с 2004 года инженеры понизили ее почти на тысячу ради лучшей тяги на низах. Тем не менее, мощность осталась на том же уровне, хоть и мотор и требовал топлива не хуже 98-го бензина из-за большой степени сжатия.

Самый мощный электродвигатель — VBB-3

Самый мощный электродвигатель установлен в машине VBB-3 от компании Venturi Automobiles. Автомобиль является прототипом, однако модель уже была продемонстрирована публике. Машина имеет сразу два электродвигателя, которые в совокупности способны развивать 3 тысячи лошадиных сил.

По предварительным расчетам, VBB-3 сможет разгоняться до 600 километров в час, что является абсолютным рекордом для электродвигателей. Автомобиль не предназначается для обычной эксплуатации, он изначально создавалась для того, чтобы поставить новый скоростной рекорд. И ему это удалось!

Самые большие двигатели внутреннего сгорания производит финская компания Wartsila. Назначение этих двигателей вполне очевидно: они призваны обеспечить экономный и долговечный привод для самых больших в мире кораблей — контейнеровозов, танкеров, а так же крупных электростанций. Этим объектам нужно сердце, способное выдавать десятки, а то и сотни тысяч лошадиных сил!

Итак, самый мощный двигатель внутреннего сгорания счетается 14-цилиндровый судовой двигатель Sultzer RT-flex96c производства фирмы Wartsila, созданный в 2002 году.
Кстати, установлен он на самом большом в мире судне-контейнеровозе «Emma Maersk», про который мы писали немного ранее.

Обычно скучное перечисление технических характеристик превращается в данном случае в захватывающее дух повествование. Итак, диаметр цилиндра этого исполина — 960 мм, а ход поршня составляет 2,5 м. Таким образом, рабочий объем одного цилиндра равен… 1820 л! Еще раз, словами — тысяча восемьсот двадцать литров на один цилиндр. А значит, 14-цилиндровое чудище обладает, подумать только, 25 480-литровым рабочим объемом с суммарной мощностью двигателя 108920 л.с., при крутящем моменте 7571221 Нм.

Вся эта мощь сконцентрирована в следующих габаритах: длина — 27 м, высота — 13 м, сухая масса (без эксплуатационных жидкостей) — 2300 тонн. Конечно, чтобы обеспечивать работу такого гиганта необходим и соответствующий расход дизельного топлива, который составляет 13724 литра в час при максимальной нагрузке. При всех своих впечатляющих показателях двигатель может иметь максимальную частоту вращения 102 об/мин, что напрямую связано с рабочим процессом.

Каждый час его работы обходится в баснословную сумму.

Но спрос на такие двигатели все равно велик — на сегодня подобными моторами оснащены несколько сотен судов. Между прочим, Wartsila обещает, что скоро сделает еще более мощную версию…

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 внутреннего сгорания, мощность которого составляет до 100 000 кВт.

И все же, какой из моторов лучший?

Больше нет одного лучшего двигателя eMTB. Рынок стал слишком дифференцированным, и из-за бесчисленных переменных и вариантов настройки стало невозможно оценивать электромоторы в отрыве от всей системы электровелосипеда. Лучший мотор так же хорош, как велосипед, в который он встроен. Если базовая концепция электровелосипеда неудачна, даже самый лучший мотор не сможет превратить его в хороший eMTB. Тщательно продумайте, когда, как и где вы хотите кататься. Как только вы с этим определитесь, читайте обзоры отдельных моторов и решайте, какой из них наиболее подходит вам и вашему стилю катания.

Bosch Performance Line CXBrose Drive S MagFAZUA EvationShimano STEPS E8000Specialized SL 1.1TQ HPR 120 SYamaha PW-X2

Текст: Felix Stix Фотографии: E-MOUNTAINBIKE-TeamПеревод: Дмитрий Константиновиюль 2020

8) AMC 4.08910

Этот мотор можно отнести к семейству двигателей, которые выпускались Американской автомобильной компанией (АМС). Двигатели устанавливались на легковых автомобилях АМС и на внедорожниках Jeep.

4,0-литровый двигатель устанавливался на следующие автомобили:

• 1987-2001 Jeep Cherokee.
• 1993-2004 Jeep Grand Cherokee.
• 1987-1990 Jeep Wagoneer.
• 1987-1992 Jeep Comanche.
• 1991-2006 Jeep Wrangler.

Выпущенный впервые в 1964 году и претерпев множество доработок и модификаций, данный двигатель выпускался до 2006 года. Модификаций с объемом 4,0 литра было произведено более 5.000.000 млн. штук.

Второе место — V8 SSC Tuatara

SSC Tuatara имеет мощный двигатель V8, который оснащен двойным турбонаддувом. Мощность двигателя составляет около 1 350 лошадиных сил, он совершает 6 800 оборотов за одну минуту. Двигатель весит почти 200 килограмм. Он работает вместе с семиступенчатой коробкой передач, которая позволяет выжать из него все возможности. Примечательно, что автомобиль SSC Tuatara не единичная модель. Планируется серийное производство, однако на сегодняшний день оно откладывается. Впервые машина была представлена на шанхайской автомобильной выставке, где произвела огромное впечатление на любителей скоростной езды.

BMW S85B50

Кстати, о BMW — мы решили разбавить нашу подборку не только малообъемными «япошками», но и единственным достойным такой чести «немцем». E60 M5 стал поистине знаковым автомобилем, вобрав в себя все силы и технологии моторов «Формулы 1». Монструозный 5-литровый V10 выдавал огромные 400 «лошадей», но только когда вы поворачивали зажигание. Все дело в том, что этот автомобиль стал чуть ли не первым в мире, чьи настройки мотора менялись нажатием одной единственной кнопки. Стоило нажать клавишу с литерой М, и карта управления двигателем менялась, а сам мотор выдавал уже не 400, а 507 «кобыл». Это позволяло ускоряться до сотни за 4,2 секунды даже на заднем приводе и набирать предельные 330 км/ч, сняв ограничитель. Позже BMW откажется от атмосферных моторов, но E60 все же останется лучшим M5 в истории.

1750 MWe Arabelle

Электродвигатель 1750 MWe Arabelle — часть АЭС Фламанвиль во Франции. Мощность агрегата — 2 346 788 лошадиных сил. Принцип работы турбинного генератора заключается в том, что двигатель перерабатывает пар, исходящий от атомного реактора, в электрическую энергию. Роторные диски, расположенные внутри 1750 MWe Arabelle, весят около 120 тонн.

Агрегат разработан французской машиностроительной компанией Alstom, габариты сооружения поражают: двигатель обладает весом 1400 тонны и диаметром 6,4 м, его высота — свыше 70 м. Турбинный генератор имеет скорость вращения 1500 оборотов в минуту.

Обладатели лучших силовых агрегатов

Поездка на мощной и скоростной машине позволяет получить невероятные впечатления, а разогнаться до 400 км/ч могут позволить себе лишь единицы. Лучшие разработчики не перестают трудиться над улучшением технических характеристик самых мощных двигателей в мире, поэтому рейтинг лидеров постоянно обновляется и меняется.

Alfa Romeo Stelvio

Кроссовер от итальянского производителя оснащен «заряженной» версией Quadrifoglio. В создании двигателя V6 объемом в 2, 9 л принимали участие инженеры Ferrari. Мощный двигатель демонстрирует следующие характеристики:

• мощность 510 л/с;
• крутящий момент 600 Нм;
• разгон за 3,9 с до 100 км/ч.

Автомобиль с таким двигателем способен набирать скорость до 285 км/ч. Кроссовер получил 8-ступенчатую коробку «автомат», систему полного привода и карбон-керамическую систему тормозов.

Mercedes-AMG GLC 63

Ответом от концерна Daimler на появление Stelvio Quadrifoglio стало появление нового турбомотора V8 на 4,0 л. В версии Mercedes-AMG GLC 63 S он демонстрирует следующие характеристики:

• мощность 510 л/с;
• крутящий момент 700 Нм;
• разгон за 3,9 с до 100 км/ч.

Скоростные показатели разгона до сотни стали очередным рекордом в сегменте. Кузов может быть обычным либо Coupe, а на динамические характеристики тип конструкции не влияет. Скоростной автомобиль с мощным двигателем оснащен усиленной системой тормозов, 9-ступенчатой коробкой «автомат».

Kia Stinger

Лифтбек с задним приводом считается самым быстрым корейским автомобилем. В топовой версии установлен восьмиступенчатый «автомат» и турбомотор V6 на 3,3 л, способный демонстрировать 370 л/с. На первых испытаниях автомобиль раз гонялся до 100 км/ч за 5,1 с, а немного позднее показатель был улучшен до 5 с.

Автомобиль стал самым мощным в линейке KIA Stinger, бензиновый агрегат V6 с двумя турбинами легкость ускорения и выдает внушительные показатели крутящего момента в большом диапазоне оборотов. Динамические характеристики были существенно улучшены благодаря изменениям фаз газораспределения.

История происхождения двигателей внутреннего сгорания

Первые образцы двигателей внутреннего сгорания появились в конце XVIII в. В качестве топлива изобретатели применяли мелкодисперсные горючие порошки или водород. Открытие светильного газа подтолкнуло процесс развития. В 1801 г. Филиппом Лебоном был запатентован газовый ДВС, но работы ограничились лабораторными экспериментами. В середине XIX в. началось производство моторов системы Ленуара с искровым зажиганием и кривошипно-шатунным механизмом, которые развивали до 12 л. с.

Для воспламенения рабочей смеси использовалась горелка. Спустя 22 года конструкция была усовершенствована Готлибом Даймлером и Вильгельмом Майбахом, которые начали использовать для получения рабочей смеси карбюратор. Моторы стали устанавливаться на автомобили и мотоциклы. Дальнейшее развитие позволило постепенно увеличивать мощность и снижать расход топлива.

3) Ford EcoBoost V6

Перед вами друзья семейство современных двигателей с прямым впрыском топлива от компании «Форд». Его технология позволяет, не смотря на экономичность, использовать достаточно больший объем двигателя без использования турбины (не на всех модификациях), благодаря чему достигается увеличение мощности на 15 — 20%. 

Двигатель 1,6 л EcoBoost I-4 используется:

100 л.с. 

• 2012 — Ford Focus.
• 2012 — Ford C-Max.
• 2012 — Ford B-Max.
• 2013 — Ford Fiesta.

125 л.с.

• 2012 — Ford Focus.
• 2012 — Ford C-Max.
• 2012 — Ford B-Max.
• 2013 — Ford Fiesta.
• 2013 — Ford Ecosport.
• 2013 — Ford Mondeo.

150 л.с. 

• 2010 — Ford C-MAX.
• 2010 — Ford Focus.
• 2010 — Volvo S60.
• 2010 — Volvo V60.
• 2012 — Volvo V40.

160 л.с. 

• 2011 — Ford Mondeo.
• 2011 — Ford S-Max.
• 2011 — Ford Galaxy.

185 л.с.

• 2010 — Ford C-MAX.
• 2013 — Ford Fusion.
• 2010 — Volvo S60.
• 2010 — Volvo V60.
• 2011 — Ford Focus.
• 2011 — Volvo V70.
• 2011 — Volvo S80.
• 2012 — Volvo V40.
• 2013 — Ford Escape.
• 2013 — Ford Fiesta ST (Европа).

200 л.с.

2014 — Ford Fiesta ST.

2,0 л EcoBoost I-4 используется:

203 л.с.

• 2010 — Ford S-MAX.
• 2010 — Ford Galaxy.
• 2010 — Ford Mondeo.
• 2010-2011 Volvo S60 2.0T.
• 2010-2011 Volvo V60 2.0T.

243 л.с. 

• 2010 — Ford Mondeo. 
• 2011 — Ford Explorer.
• 2011 — Ford Edge.
• 2011 — Land Rover Range Rover Evoque. 
• 2011 — Ford S-MAX.
• 2012 — Ford Falcon. 
• 2013 — Ford Escape.
• 2013 — Land Rover Freelander 2.
• 2013 — Ford Fusion.
• 2013 — Ford Taurus. 
• 2013 — Jaguar XF.
• 2013 — Jaguar XJ.

255 л.с. 

2013 — Ford Focus ST.

Бензиновые L4

Отечественный потребитель в своём подавляющем большинстве предпочитает бензиновые агрегаты. Они и устроены проще, да и топливо зимой не замерзает, чего не скажешь о дизелях. Завидной популярностью пользуются решения поменьше – рядные «четвёрки».

Toyota 3S-FE

Открывает топ двигателей по надёжности агрегат от японского бренда серии S. Силовая установка отличается неприхотливостью и сравнительно небольшим расходом топлива. Классический вариант 3S-FE – это 2 литра, 4 цилиндра и 16 клапанов с отдачей от 128 до 140 лошадей.

Мотор сходил с конвейера начиная с 1986 года и вплоть до 2000. Более поздние турбированные модификации унаследовали большую часть былого ресурса. Лучшие двигатели от «Тойоты» получили автомобили серии RAV4, Celica, Camry и Avensis. Большинство экземпляров, выпущенных до 2000 года до сих пор не нуждаются в капитальном ремонте.

Mitsubishi 4G63

На втором месте рейтинга двигателей по надёжности расположилось семейство именитого бренда, выпускаемое с 1982 года. При этом лицензионные копии производятся до сих пор. На старте мотор выходил с одним распредвалом и тремя клапанами по формату SOHC, но позднее появились модификации DOHC – с двумя валами.

Один из самых надёжных двигателей в мире получили как машины бренда – Lancer Evolution IX, так и сторонние решения от Huyndai, Kia, а также Brilliance из Поднебесной. Начиная с 2006 года силовой агрегат подвергался модернизациям, прибавляя в ремонтопригодности и удобстве, но теряя в надёжности.

Honda D-Series

Серия состоит из дюжины разновидностей – от 1,2 до 1,7 литров. Силовые установки сходили с конвейера с 1984 до 2005 года. Самыми надёжными моторами считаются модификации D15 и D16. Оба решения могут похвастаться хорошими динамическими показателями: мощность агрегатов 131 л.с. при 7000 рабочих оборотах.

Двигателями серии D оснащали автомобили Civic, Accord, Integra, Stream и HR-V. Техника могла проехать без капитального вмешательства 500 000 км, а при должном уходе ещё больше. Современные решения бренда, выпушенные после 2005 года таких характеристик, увы, предложить не могут.

Opel 20ne

Закрывает топ самых надёжных двигателей формата L4 представитель автоконцерна Opel с серией 20ne семейства GM Family II. Силовой агрегат прославился тем, что легко переживает ходовую часть, кузов и прочие элементы автомобиля.

Надёжность мотора обеспечивается его простотой. Конструкция включает в себя классическую систему впрыска, распределительный вал на ремне и 8 клапанов в блоке. 2-литровый двигатель получил аналогичные соотношения хода поршня с диаметром цилиндра, что и лидер нашего рейтинга – 86 на 86 мм. При этом Toyota не раз обвиняла европейский концерн в плагиаторстве, но ничего доказать так и не смогла.

Серия изобилует модификациями, где мощность колеблется от 114 до 130 л.с. Силовая установка была поставлена на конвейер в 1987 году и стабильно выпускалась вплоть до 2000 года. Обладателями самых надёжных двигателей стали Opel Astra, Calibra, Kadett, Frontera и Vectra. Также не остался в стороне американский автопром. Качественной составляющей мотора заинтересовались Buick и Oldsmobile.

Впоследствии модернизированное решение – С20ХЕ оказалось под капотом машин Chevrolet и даже отечественной «Лады». Последняя участвовала в соревнованиях WTCC. Ранние и современные упрощённые модификации силовых установок легко разменивают 500 000 км пробега без визита на СТО.

На какой скорости лучше всего ездить на горном электровелосипеде?

Ваша частота вращения педалей напрямую влияет на работу мотора и то, насколько сильно он вам помогает. Каждый электродвигатель имеет оптимальный диапазон частоты вращения педалей, в котором он может работать наиболее эффективно. В зависимости от его конструкции и внутренних передаточных чисел, двигатель может лучше работать при более высоких или более низких оборотах. Хороший мотор должен быть в состоянии справиться с колебаниями частоты вращения педалей и хорошо работать в широком диапазоне. Yamaha PW-X2 работает лучше при медленном темпе педалирования, чем любой другой двигатель, который мы тестировали, обеспечивая полную мощность с самого начала. Двигатель Bosch Performance Line CX также не слишком реагирует на колебания частоты вращения, демонстрируя приятное постоянство.

F1

Жидкостный ракетный двигатель F1 разработан американской компанией Rocketdyne. Целью создания агрегата было обеспечение первой ступени ракеты Сатурн-5 механической силой. На 2008 год F1 — самый мощный двигатель из всех прошедших тестовый запуск ЖРД. Мощь агрегата составляет 190 000 000 лошадиных сил. В ракету Сатурн-5 установлено 5 таких двигателей. В качестве топлива в F1 использовался керосин, а роль окислителя выполнял кислород.

Изначально жидкостный ракетный двигатель создавался по запросу ВВС США. В дальнейшем страна отказалась от поддержки разработки F1 так как у нее не было данных, подтверждающих действенность применения такого большого двигателя.

Проектом заинтересовались в NASA, они заключили договор с  Rocketdyne о завершении разработки. F1 впервые испытали в марте 1959 года.

На сегодня ракета Сатурн-5, в которой установлено 5 двигателей F1, является самой мощной, тяжелой и большой из всех выходивших на орбиту. Летательный аппарат превосходит даже H-1, Space Shuttle и Falcon Heavy, является трехступенчатой.

Locus Plethore, 1 300 л. с.

Сумасшедший двигатель Locus Plethore выдаёт мощность в 1300 лошадиных сил, что не удивительно, учитывая его объем в 8,2 литра. Восьмицилиндровый агрегат разгоняет спорткар до скорости в 385 километров в час, а заветную сотню набирает всего за 2,8 секунды.

Мотор, установленный в детище канадских инженеров, по праву может считаться одним из самых мощных автомобильных двигателей в мире.

Одной из отличительных черт Locus Plethore, помимо мощности и скорости, является руль. Он расположен не слева, как на привычных нам авто, и даже не справа, как в английских, или азиатских машинах, а по центру, как у гоночных машин Formula-1. Стоит данный суперкар более 280 тысяч долларов.

Асинхронные электродвигатели

Асинхронные электрические машины смело можно назвать костяком современной промышленности. Благодаря своей простоте, относительно низкой стоимости, минимальным затратам на обслуживание, а также возможности работать напрямую от промышленных сетей переменного тока, они прочно въелись в современные производственные процессы.

Сегодня существует множество различных преобразователей частоты с самыми различными алгоритмами управления, которые позволяют регулировать скорость и момент асинхронной машины в большом диапазоне с хорошей точностью. Все эти свойства позволили асинхронной машине значительно потеснить с рынка традиционные коллекторные двигатели. Вот почему регулируемые асинхронные электродвигатели (АД) легко встретить в самых различных устройствах и механизмах, таких как тяговый асинхронный электропривод, электроприводы стиральных машин, вентиляторов, компрессоров, воздуходувок, кранов, лифтов и многом другом электрооборудовании.

АД создает вращающий момент за счет взаимодействия тока статора с индуцированным током ротора. Но токи ротора нагревают его, что приводит к нагреванию подшипников и снижению их срока службы. Замена традиционной алюминиевой обмотки на медную не устраняет проблему, а приводит к удорожанию электрической машины и может накладывать ограничения на прямой ее пуск.

Статор асинхронной машины имеет довольно большую постоянную времени, что негативно сказывается на реагировании системы управления при изменении скорости или нагрузки. К сожалению, потери связанные с намагничиванием  не зависят от нагрузки машины, что снижает КПД АД при работе с малыми нагрузками. Автоматическое уменьшение потока статора возможно использовать для решения данной проблемы — для этого необходим быстрый отклик системы управления на изменения нагрузки, но как показывает практика, такая коррекция не существенно увеличивает КПД.

На скоростях превышающих номинальную поле статора ослабевает из-за ограниченного напряжения питания. Вращающий момент начинает падать, так как для его поддержания будет требоваться больший ток ротора. Следовательно, управляемые АД ограничиваются диапазоном скорости для поддержания постоянной мощности примерно 2:1.

Механизмы, которые требуют более широкого диапазона регулирования, такие как: станки с ЧПУ, тяговый электропривод, могут снабжаться асинхронными электродвигателями специального исполнения, где для увеличения диапазона регулирования могут уменьшать количество витков обмотки, снижая при этом значения крутящего момента на низких скоростях. Также возможен вариант с использованием более высоких токов статора, что требует установки более дорогих и менее эффективных инверторов.

Немаловажным фактором при работе АД является качество питающего напряжения, ведь максимальный КПД электродвигатель имеет при синусоидальной форме питающего напряжения. В реальности преобразователь частоты обеспечивает импульсное напряжение и ток, похожий на синусоидальный. Проектировщикам стоит иметь ввиду, что КПД системы ПЧ-АД будет меньше, чем сумма КПД преобразователя и двигателя в отдельности. Улучшения качества выходного тока и напряжения повышают увеличением несущей частоты преобразователя, это приводит к снижению потерь в двигателе, но при этом возрастают потери в самом инверторе. Одним из популярных решений, особенно для промышленных мощных электроприводов, является установка фильтров между преобразователем частоты и асинхронной машиной. Однако это приводит к увеличению стоимости, габаритов установки, а также к дополнительным потерям мощности.

Еще одним недостатком асинхронных машин переменного тока является то, что их обмотки распределены на протяжении многих пазов в сердечнике статора. Это приводит к появлению длинных концевых поворотов, которые увеличивают габариты и потери энергии в машине. Эти вопросы исключены в стандартах IE4 или классах IE4. В настоящее время европейский стандарт (IEC60034) специально исключает любые двигатели, требующие электронного управления.

Дизель-гигант: характеристики

Финский производитель Wartsila занимает лидирующие позиции среди компаний, которые специализируются на разработке и выпуске судовых дизелей. Агрегаты обладают высокой единичной мощностью.

Первый двигатель Wartsila — Sulzer с индексом RTA96-C получил 11 цилиндров и появился еще в 90-х годах. ДВС представляет собой двухтактный судовой дизель и был собран на мощностях японской компании Diesel United.

Затем в 2002 году было заявлено о доступности версии с 14 цилиндрами. Добавим, что сегодня компания изготавливает несколько вариантов подобных ДВС. Главным отличием является количество цилиндров, которых может быть от 6 до 14, тогда как общая конструкция практически одинаковая. Примечательно то, что диаметр цилиндра в таком ДВС составляет 960 мм, а ход поршня целых 2.5 метра.

Что касается рабочего объема, то показатель зафиксирован на отметке 1820 л. Как правило, указанный дизель с разным количеством цилиндров ставится на большие суда с вместительностью около 8 000 или 10 000 тонн, которые перевозят контейнеры (контейнеровоз). Указанный судовой дизель-генератор является основной силовой установкой, позволяя судну развить скорость в 25 узлов, что составляет чуть более 45 км/ч.

Общая мощность RTA96-C находится на отметке 108920 л.с. при рабочем объёме 25480 литров. Если же рассматривать мощность такого дизеля при пересчете на 1 литр топлива, получается чуть более 4 л.с. на литр горючего. На первый взгляд, это совсем немного. Более того, ни для кого не секрет, что производители автомобильных двигателей уже давно снимают с 1 литра не менее сотни «лошадок».

Однако важно понимать, что сниженная мощность при таком рабочем объеме является намеренным шагом. Дело в том, что судовой дизель «тихоходный» и очень надежный, обороты коленвала при выходе на максимальную мощность имеют частоту всего 102 об/мин, тогда как автомобильные дизельные ДВС вращаются с частотой около 3-4 тыс

об/мин.

Такая медленная и спокойная работа агрегата на судне позволяет добиться улучшенного наполнения и вентиляции огромных цилиндров, скорость движения поршня также невелика, однако мотор при этом отличается неплохим КПД. На практике это значит, что расход топлива в этом двигателе во всех режимах составляет 118-126 граммов дизтоплива на 1 л.с. в час. Этот показатель фактически в полтора или даже два раза ниже сравнительно с дизелями на авто.

Кстати, максимальный крутящий момент составляет 7 907 720 Нм при 102 об/мин. Расход горючего зафиксирован на отметке больше 6 283 литров в час. Однако когда такой дизель не нагружен или нагружен только частично, показатель КПД составляет около 50%, а также не сильно снижается и при полной нагрузке.

Еще важно учитывать, что судовой дизель получает менее «энергоемкое» топливо, чем автомобильные ДВС. Простыми словами, после сжигания 1 литра очищенной солярки, которую мы привыкли заливать в автомобиль на АЗС, полезной энергии выделится намного больше сравнительно с тяжелым дизтопливом для морских судов

Также добавим, что модель Wartsila — Sulzer 14RTA96-C (14-цилиндровая версия) имеет вес в 2 тысячи 300 тонн, причем это «чистый» вес, то есть без учета моторного масла и других техжидкостей, которые дополнительно заливаются в агрегат. Только один коленчатый вал этого гиганта весит 300 тонн. В длину установка имеет 26.7 м, а по высоте показатель составляет 13.2 метра.

Второе место — V8 SSC Tuatara

SSC Tuatara имеет мощный двигатель V8, который оснащен двойным турбонаддувом. Мощность двигателя составляет около 1 350 лошадиных сил, он совершает 6 800 оборотов за одну минуту. Двигатель весит почти 200 килограмм. Он работает вместе с семиступенчатой коробкой передач, которая позволяет выжать из него все возможности. Примечательно, что автомобиль SSC Tuatara не единичная модель. Планируется серийное производство, однако на сегодняшний день оно откладывается. Впервые машина была представлена на шанхайской автомобильной выставке, где произвела огромное впечатление на любителей скоростной езды.

Какому мотору отдать предпочтение

Бензиновые автомобильные движки с огромной мощностью и крутящим моментом используются на мелкосерийных машинах премиального сегмента или на спортивных американских купе, которые не поставляются в Россию. Цена спортивных автомобилей начинается от нескольких сотен тысяч долларов США, большинство людей приобрести такую технику никогда не сможет. Стандартная техника для повседневного использования оснащается агрегатами мощностью от 80 до 250 л. с. (в зависимости от класса и типа кузова).

При подборе автомобиля по двигателю следует учитывать, какой ресурс имеют силовой агрегат и навесное оборудование. Например, существуют 2-цилиндровые моторы с наддувом, развивающие до 105 л. с. Для заправки необходимо использовать бензин с октановым числом не менее 98 единиц, а система смазки требовательна к качеству и уровню масла в поддоне. Если планируется покупка легковой машины класса B, то рекомендуется выбирать 1,4- или 1,6-литровые атмосферные моторы либо модификации с турбонаддувом.

https://youtube.com/watch?v=8BWwd_tTyG8