1. Главная
2. Промышленные дизельные двигатели
3. Cummins
4. CUMMINS KTA38-G5

Двигатель Cummins KTA38-G5 для дизельных генераторов

Промышленный дизельный 12-ти цилиндровый двигатель Cummins KTA38-G5 для дизель-генераторных установок, объемом 37,8 литра, номинальной мощностью 880 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.

KTA38 – это «классический» Cummins, серия этих двигателей появилась в конце 1970-х годов. Разработка была обусловлена необходимостью создать мощный и выносливый агрегат для тяжелых индустриальных условий, горнодобывающей промышленности и морских судов. За десятилетия производства KTA38 стал мировым стандартом надежности благодаря своей «неубиваемой» механической конструкции.

Двигатели серии K – реальные «долгожители», очень мало моторов 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.

В блоке цилиндров KTA38 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 мертвых точках.

В момент прохождения верхней и нижней мертвых точек поршень должен мгновенно остановиться и начать движение в обратном направлении. Возникающее в этот момент ускорение подвергает детали кривошипно-шатунной группы (поршень, шатун, поршневые кольца, вкладыши и коленчатый вал) сильным инерционным нагрузкам.

Эти нагрузки пропорциональны квадрату скорости движения поршня, поэтому детали двигателя, у которого средняя 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 позволяет более эффективно отводить тепло от камеры сгорания, что дает двигателю возможность длительное время работать на максимальных нагрузках без риска перегрева.

Поэтому «квадратная» геометрия считается идеальной для среднеоборотных двигателей. У таких моторов конструктивный ресурс всегда больше по сравнению с длинноходными дизелями по объективным физическим причинам.

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.

Угол развала цилиндров в блоке составляет 60°, что делает его оптимально сбалансированным.

В 4-тактных двигателях каждый из 12 цилиндров срабатывает один раз за два оборота коленвала, учитывая 4 такта (впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск). Два оборота коленвала составляют 720°. Получается, что цилиндры срабатывают последовательно через каждые 60° поворота коленвала (720:12 = 60). Поскольку в 4-тактных двигателях рабочий ход цилиндра длится половину оборота коленвала (180°), в каждый момент времени в двигателе работают ровно три цилиндра (180:60 = 3). Один поршень находится в середине рабочего хода, два других поршня в противоположном ряду находятся в самом начале и в самом конце рабочего хода. Поэтому всплески давления распределены равномерно между двумя рядами цилиндров, а силы инерции взаимно уравновешивают друг друга, что и создает ту самую знаменитую «бархатную» плавность хода V12.

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.

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 двигателе KTA38 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.

В двигателях Cummins KTA38 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.

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.

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.

Масляная система KTA38 имеет внушительный объем – 140 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 Fleetguard LF3000 постоянно доочищает масло от микроскопических частиц сажи, которые не способен уловить стандартный полнопоточный фильтр. Это значительно повышает качество смазки и продлевает срок службы всех движущихся деталей.

В целом этот двигатель имеет достаточно большой объем – 38 литров. Благодаря чему он имеет огромный запас по мощности и крутящему моменту и всегда работает практически «вполсилы», не напрягаясь. Поэтому его компоненты подвергаются гораздо меньшему износу, чем у двигателей аналогичной мощности, но меньшего объема.

Двигатели KTA38 производятся на заводе CCEC.

Диапазон мощности дизельных генераторов с двигателем KTA38: 560 кВт – 900 кВт.

Двигатель KTA38 рекомендуется для дизельных генераторов, предназначенных для постоянной, непрерывной работы с большой нагрузкой в самых тяжелых условиях.

Расшифровка обозначения модели двигателя KTA38-G5:

Рейтинг надежности: ★★★★⯪

 

Применяется в ДГУ серии АД-800С-Т400 Cummins.

Дизельные электростанции на двигателе Cummins KTA38-G5

	Модель	Мощность	Исполнение	Автозапуск	Цена
	Дизельный генератор АД-800С-Т400-1РМ15	800 кВт	открытое на раме	1-я степень,   (электростартер)	14 232 400 ₽ Купить
	Дизельная ДЭС АД-800С-Т400-2РМ15	800 кВт	открытое на раме	2-я степень,  (автозапуск, АВР)	14 707 000 ₽ Купить
	Дизель электроагрегат АД-800С-Т400-1РНМ15	800 кВт	в контейнере	1-я степень,   (электростартер)	15 442 400 ₽ Купить
	Дизель генераторная установка АД-800С-Т400-2РНМ15	800 кВт	в контейнере	2-я степень,  (автозапуск, АВР)	15 917 000 ₽ Купить