Двигатель Cummins KTA19-G3 для дизельных генераторов
Промышленный дизельный 6-ти цилиндровый двигатель Cummins KTA19-G3 для дизель-генераторных установок, объемом 19 литров, номинальной мощностью 403 кВт, производства CCEC - Chongqing Cummins Engine Co., Ltd.(Китай).
Семейство двигателей K было разработано в конце 1970-х – начале 1980-х годов и включает три серии двигателей – KTA19 (рядная компоновка, 6 цилиндров, 19 литров), KTA38 (V12, 38 литров), KTA50 (V16, 50 литров).
Серия двигателей K это одновременно «фундамент» и «визитная карточка» компании Cummins. Именно эти двигатели превратили Cummins из производителя моторов для грузовиков в мирового лидера в сегменте тяжелой промышленности и энергетики. Запуск двигателей этой серии позволил компании выйти на рынок двигателей для тяжелой техники – карьерных самосвалов, морских судов, буровых установок, где до этого доминировали Caterpillar и Detroit Diesel.
Благодаря исключительно удачной конструкции, двигатели серии K – реальные «долгожители», очень мало двигателей в мире могут похвастаться полувековой историей производства без радикальной смены архитектуры.
За десятилетия производства двигатели семейства K стали мировым стандартом надежности благодаря своей «неубиваемой» механической конструкции и высокой ремонтопригодности.
У этой серии двигателей диаметр цилиндра (159 мм) равен ходу поршня (159 мм). При таком соотношении уменьшается расстояние, которое проходит поршень за один оборот коленвала, соответственно снижается средняя скорость поршня, что сильно сокращает трение о стенки цилиндра и ударные нагрузки, которые возникают из-за ускорений поршня в крайних верхней и нижней «мертвых» точках.
Детали кривошипно-шатунной группы (поршень, шатун, поршневые кольца, вкладыши и коленчатый вал) испытывают значительные инерционные нагрузки в момент прохождения поршнем верхней и нижней мертвых точек.
Инерционные нагрузки пропорциональны квадрату скорости движения поршня, поэтому детали двигателя, у которого скорость поршня ниже, подвергаются значительно меньшим циклическим нагрузкам, чем детали «длинноходного» мотора с более высокой скоростью поршня.
Также у таких «квадратных» двигателей камера сгорания имеет относительно большую суммарную площадь поверхности, по сравнению с длинноходными моторами с длинными и узкими цилиндрами. Большая площадь поверхности обеспечивает более эффективное охлаждение камеры сгорания, что позволяют двигателю длительное время работать на максимальных нагрузках без риска перегрева.
Такая «квадратная» геометрия двигателя считается идеальной для промышленных двигателей, потому что обеспечивает ему очень большой моторесурс, по сравнению с «длинноходными» дизелями.
Блок цилиндров двигателя отлит из высокопрочного чугуна с легирующими добавками и обладает высокой жесткостью за счет выраженного оребрения и глубокой юбки, которая опускается значительно ниже оси коленчатого вала. В блоке используются мокрые гильзы, напрямую омываемые охлаждающей жидкостью, что улучшает отвод тепла и упрощает ремонт.
Коленчатый вал выполнен из кованой стали с глубокой индукционной закалкой шеек токами высокой частоты. Такая закалка создает идеальное сочетание свойств детали - сверхтвердый поверхностный слой и упругую сердцевину. Закаленный поверхностный слой устойчив к трению и износу, и не задирается «вкладышами» даже при огромных нагрузках. Упругая внутренняя часть позволяет выдерживать циклические изгибающие нагрузки и не лопаться от вибраций, в отличие от полностью закаленного вала.
В двигателях Cummins K19 используется классическая нижняя схема расположения распредвала внутри блока цилиндров с приводом клапанов через толкатели, штанги и коромысла. Распредвал приводится в движение напрямую от коленвала через стальные прямозубые шестерни высокой точности, расположенные в задней части двигателя со стороны маховика. Маховик работает как огромный стабилизатор (гаситель колебаний), с этой стороны двигателя коленвал вращается наиболее стабильно, поэтому передача момента на распредвал происходит плавно, что значительно увеличивает ресурс всего узла ГРМ.
Такая конструкция, с нижним расположением коленвала и задним расположением привода ГРМ, характерна для тяжелых индустриальных моторов, предназначенных для постоянной работы при высоких нагрузках.
В этом двигателе нет привычного ТНВД и внешних топливных трубок высокого давления, в нем используется уникальная топливная система Cummins PT (Pressure Time). Топливо подается к форсункам по внутренним каналам в головке блока под низким давлением. Высокое давление впрыска создается механически кулачком распредвала прямо внутри форсунки.
В этой системе движущиеся части форсунок и привода смазываются моторным маслом, а не топливом, поэтому она исключительно проста и надежна, а также малочувствительна к качеству топлива. Так как форсунки качает распредвал, система способна «продавить» даже микрочастицы загрязнений, которые мгновенно вывели бы из строя нежную электронную форсунку Common Rail.
Распредвал двигателя имеет аномально большие размеры, его диаметр составляет 4 дюйма (101,6 мм), что больше, чем коленчатый вал других двигателей аналогичной мощности.
Он управляет не только открытием и закрытием впускных и выпускных клапанов, но и механически активирует плунжеры форсунок Cummins PT (Pressure Time), создавая давление впрыска до 1200 бар.
Такой большой диаметр и массивность обеспечивают исключительную жесткость всей конструкции и минимизируют прогиб и скручивание вала под нагрузками, что позволяет двигателю нарабатывать десятки тысяч моточасов без износа кулачков и шеек.
В этом двигателе применены индивидуальные головки блока с четырьмя клапанами на каждый цилиндр. При таком большом диаметре цилиндра (159 мм) единая головка блока цилиндров была бы подвержена тепловой деформации – из-за большого размера ее нагрев в разных местах будет неравномерным, а это может привести к ее «короблению» и вызвать пробой прокладки блока. Этой проблемы не возникает с индивидуальными головками блока на каждый цилиндр, из-за небольшого размера они нагреваются равномерно и устойчивы к тепловой деформации. Кроме того, маленькую площадь прилегания отдельной головки гораздо проще и надежнее обжать с помощью всего 6 болтов, обеспечив идеальное уплотнение газового стыка.
В двигателе K19 используются массивные стальные поршни с галерейной системой охлаждения. Внутри каждого поршня отлита кольцевая полость (галерея), расположенная непосредственно за зоной поршневых колец. Специальные форсунки в блоке цилиндров бьют маслом точно в отверстие этой галереи, когда поршень находится в нижней мертвой точке. Масло циркулирует внутри раскаленного поршня, забирая тепло прямо из зоны горения, а не просто с поверхности. Это позволяет значительно снизить температуру днища поршня, что сокращает его тепловое расширение и уменьшает износ поршневых колец и стенок цилиндра.
Масляная система K19 имеет внушительный объем – 50 литров масла, и включает два контура фильтрации. Помимо стандартного для всех двигателей полнопоточного фильтра, который осуществляет грубую очистку, двигатель снабжен вторым контуром, в котором специальный фильтр тонкой очистки постоянно доочищает масло от микроскопических частиц сажи, которые не способен уловить стандартный фильтр. Это значительно повышает качество смазки и продлевает срок службы всех движущихся деталей.
В двигателе KTA19 охлаждение наддувочного воздуха происходит в интеркулере, подключенном к общему контуру охлаждения рубашки двигателя по схеме «воздух-вода» (JWAC – Jacket Water AfterCooled).
В целом двигатели K19 имеют достаточно большой объем – 19 литров. Благодаря этому, этот мотор всегда работает не напрягаясь, «в полсилы», он имеет большой запас по мощности и крутящему моменту, а все его компоненты подвергаются меньшему износу, чем детали других двигателей той же мощности, но меньшего рабочего объема.
Двигатели KTA19 производятся на заводе CCEC.
Двигатель KTA19 рекомендуется для дизельных генераторов, предназначенных для постоянной, непрерывной работы с большой нагрузкой в самых тяжелых условиях.
Расшифровка обозначения модели двигателя KTA19-G3:
T – турбонаддув,
A – с промежуточным охлаждением,
19 – объем двигателя (18,9 л.),
3A – индекс уровня мощности в рамках серии.
Рейтинг надежности: ★★★★⯪
Применяется в ДГУ серии АД-360С-Т400 Cummins.
| Основные характеристики | |
| Постоянная мощность | 403 кВт |
| Резервная мощность | 448 кВт |
| Частота вращения | 1500 об/мин |
| Объем двигателя | 18,9 л |
| Количество и расположение цилиндров | 6, рядное |
| Сухой вес | 1814 кг |
| Диаметр поршня | 159 мм |
| Ход поршня | 159 мм |
| Коэффициент сжатия | 13,9:1 |
| Скорость поршня | 7,9 м/с |
| Среднее эффективное давление BMEP | 2216 кПа |
| Порядок работы цилиндров | 1-5-3-6-2-4 |
| Регулировка частоты вращения | электронная |
| Точность регулировки частоты вращения | +/- 2,5% |
| Топливная система | |
| Дизельное топливо | ГОСТ 305-82 |
| Емкость топливного бака | 1000 л |
| Модель топливного насоса | топливная система с насос-форсунками |
| Тип топливного фильтра | полнопоточный со сменным картриджем |
| Расход топлива при нагрузке | |
| 100% | 94,0 л/ч |
| 75% | 70,5 л/ч |
| 50% | 47,0 л/ч |
| Удельный расход топлива | 204 г/кВт*ч |
| Максимальная температура в топливопроводе | 70 °С |
| Максимальное давление в топливопроводе | 203 мм рт. ст. |
| Система смазки | |
| Система смазки комбинированная | комбинированная под давлением и разбрызгиванием |
| Тип масляного насоса | шестеренчатого типа с приводом от распредвала |
| Тип масляного фильтра | полнопоточный патронный фильтр |
| Тип масла | SAE 15W40 / 10W30 |
| Емкость масляной системы | 50 л |
| Удельный расход масла на угар | 0,2 г/кВт*ч |
| Максимальная температура масла | 135 °C |
| Давление масла в системе | 207 кПа |
| Система охлаждения | |
| Тип охлаждения | жидкостное (радиаторное), циркуляция под давлением |
| Тип охлаждающей жидкости | ГОСТ 28084-89 |
| Емкость системы охлаждения | 92 л |
| Максимальная температура охлаждающей жидкости | 97 °C |
| Водяной насос | центробежного типа с ременным приводом |
| Производительность водяного насоса | 409 л/мин |
| Мощность вентилятора | 16 кВт |
| Система электрооборудования | |
| Напряжение в системе | 24 В |
| Пусковое устройство | электростартер 5,5 кВт |
| Максимальный ток зарядного генератора | 55 А |
| Аккумуляторная батарея | 2*190 А/ч |
| Система подачи воздуха | |
| Тип | с турбонаддувом и промежуточным охлаждением наддувочного воздуха типа «воздух-воздух» |
| Тип воздушного фильтра | бумажный, заменяемый |
| Максимальное сопротивление воздушного фильтра | 6,2 кПа |
| Максимальное статическое сопротивление воздушному потоку | 260 мм вод. ст. |
| Расход воздуха вентилятора на охлаждение радиатора | 10,58 м³/с |
| Расход воздуха на питание двигателя | 31,98 м³/мин |
| Минимальная площадь сечения вентиляционного отверстия для потока входящего воздуха на питание и охлаждение двигателя | 2,25 м² |
| Минимальная площадь сечения вентиляционного отверстия для исходящего потока воздуха от радиатора | 2,25 м² |
| Система газовыхлопа | |
| Температура выхлопных газов | 488 °С |
| Поток выхлопных газов | 89,34 м³/мин |
| Тип глушителя | Промышленный - 9 dB |
| Максимальное противодавление выхлопных газов | 10,2 кПа |
| Тепловые параметры | |
| Общее тепловыделение ДГУ | 666 кВт |
| Система газовыхлопа | 355 кВт |
| Система охлаждения | 250 кВт |
| Корпус двигателя и генератора | 61 кВт |
| Модель | Мощность | Исполнение | Автозапуск | Цена | |
|---|---|---|---|---|---|
|
АД-360С-Т400-1РМ15 | 360 кВт | открытое на раме | 1-я степень, (электростартер) |
5 655 600 ₽
Купить
|
|
АД-360С-Т400-2РМ15 | 360 кВт | открытое на раме | 2-я степень, (автозапуск, АВР) |
5 835 600 ₽
Купить
|
|
АД-360С-Т400-1РКМ15 | 360 кВт | в кожухе | 1-я степень, (электростартер) |
6 080 900 ₽
Купить
|
|
|
АД-360С-Т400-2РКМ15 | 360 кВт | в кожухе | 2-я степень, (автозапуск, АВР) |
6 260 900 ₽
Купить
|
|
АД-360С-Т400-1РПМ15 | 360 кВт | в кожухе | 1-я степень, (электростартер) |
5 895 600 ₽
Купить
|
|
|
АД-360С-Т400-2РПМ15 | 360 кВт | в кожухе | 2-я степень, (автозапуск, АВР) |
6 075 600 ₽
Купить
|
|
АД-360С-Т400-1РНМ15 | 360 кВт | в контейнере | 1-я степень, (электростартер) |
6 620 600 ₽
Купить
|
|
|
АД-360С-Т400-2РНМ15 | 360 кВт | в контейнере | 2-я степень, (автозапуск, АВР) |
6 800 600 ₽
Купить
|
|
ЭД-360-Т400-1РПМ15 | 360 кВт | передвижное | 1-я степень, (электростартер) |
6 295 600 ₽
Купить
|
|
|
ЭД-360-Т400-2РПМ15 | 360 кВт | передвижное | 2-я степень, (автозапуск, АВР) |
6 475 600 ₽
Купить
|
