1. Главная
2. Промышленные дизельные двигатели
3. Cummins
4. CUMMINS QSK50-G3

Дизельный двигатель Cummins QSK50-G3

Промышленный дизельный 16-ти цилиндровый двигатель Cummins QSK50-G3для дизель генераторных установок, объемом 50,3 литра, номинальной мощностью 1176 кВт, производства Великобритания.

Серия двигателей Quantum System – QSK50, разработанная в начале 2000-х годов, является современной, глубоко модернизированной версией «классических» двигателей серии KTA50.

Quantum System – это современная технологическая платформа Cummins, которая ознаменовала переход от чисто механического управления двигателем к полностью цифровому контролю при сохранении общей архитектуры двигателя.

У двигателей QSK50, также как у KTA50, 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 промышленных двигателей. У таких моторов конструктивный ресурс всегда больше по сравнению с длинноходными дизелями по объективным физическим причинам.

Таким образом, серия QSK50 сохранила базовую архитектуру своего предшественника, но получила ряд усовершенствований, позволивших значительно повысить топливную экономичность и снизить уровень вредных выбросов.

Двигатель QSK50 получил новую современную электронную топливную систему Cummins MCRS – Modular Common Rail System вместо механической Cummins PT. В отличие от обычного Common Rail, где используется единая трубка-рейка на весь ряд цилиндров, эта система состоит из отдельных стальных аккумуляторов (модулей) индивидуальных для каждого или для пары цилиндров, соединенных короткими относительно гибкими трубками.

В обычной длинной рейке, путь, который проходит топливо от насоса до самой дальней форсунки очень велик, поэтому возникающая волна может отразится от дальнего конца рейки и исказить дозировку топлива для следующей форсунки. В модульной системе топливо хранится под давлением в локальных модулях-аккумуляторах, а относительно гибкие соединительные трубки гасят возникающие волновые пульсации и компенсируют тепловое расширение блока цилиндров.

За один такт система MCRS может производить до 3–5 микро-впрысков, что которая обеспечивает исключительно точное управление процессом сгорания, что делает двигатель невероятно «тихим», чистым и экономичным. Эта систем распыляет топливо практически в «туман», что обеспечивает исключительно полное сгорание топлива, что позволяет двигателю соответствовать строгим экологическим нормам без сложных систем доочистки выхлопа.

Каждый аспект работы двигателя QSK50, включая прецизионное управление топливной системой MCRS, контролируется электронным блоком управления Quantum. Это обеспечивает точное управление всеми процессами, интеграцию с другими системами управления, и удаленную диагностику для предиктивного обслуживания.

Предиктивное (прогностическое) обслуживание — это стратегия технического обслуживания, основанная на мониторинге фактического состояния оборудования в реальном времени для предсказания момента возникновения поломки. Такая система позволяет заранее заказать и получить запасную часть, которая находится в «зоне риска» поломки, не дожидаясь, когда она внезапно сломается в самый неподходящий момент, и двигатель в целом выйдет из строя.

Блок управления постоянно получает данные сети различных датчиков, установленных во всех узлах двигателя (давление наддува, температура топлива, датчики положения валов, и др.). Система способна самостоятельно предотвратить серьезную поломку, вызванную перегревом или масляным голоданием, заранее остановив двигатель или снизив его мощность, в случае отклонения каких-либо параметров работы от нормальных значений.

Также блок управления выполняет функции «черного ящика» - хранит точную историю эксплуатации и сохраняет параметры работы двигателя в момент возникновения сбоя.

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 применяются составные поршни (стальное кованое днище + алюминиевая юбка). Это также позволяет выдерживать гораздо более высокие температуры и давление.

Также, в отличие от классических модификаций двигателя KTA50, где охлаждение наддувочного воздуха происходит в интеркулере, подключенном к общему контуру охлаждения рубашки двигателя (JWAC – Jacket Water AfterCooled), в двигателе QSK60 реализована передовая двухконтурная система охлаждения 2P2L (2 Pumps–2 Loops – два насоса, два контура).

Помимо «горячего» (85-95 ºC) контура, который охлаждает сам блок цилиндров, выделен отдельный «холодный» (30-50 ºC) контур для охлаждения наддувочного воздуха в интеркулере. Охлаждающая жидкость во втором контуре приводится в движение дополнительным насосом и циркулирует через выделенную секцию радиатора. Такая система позволяет очень эффективно охлаждать наддувочный воздух, но сложна и дорога в производстве, так как требует дополнительных магистралей и установки второго насоса и термостата.

Холодный воздух имеет более высокую плотность и содержит больше кислорода, что улучшает процесс сгорания топлива. Это способствует повышению мощности, снижению расхода топлива и уменьшению дымности выхлопа.

Двигатель QSK50, сохранив легендарную надежность своего предшественника KTA50, отличается более низким уровнем шума, улучшенной топливной экономичностью, соответствием современным экологическим нормам. Вместе с тем важно учитывать, что высокотехнологичная система впрыска QSK50 предъявляет высокие требования к качеству топлива и квалификации обслуживающего персонала.

Дизельные электростанции с двигателем QSK50 предназначены для постоянной работы.

Расшифровка обозначения модели двигателя QSK50-G3:

Рейтинг надежности: ★★★★★

 

Применятся в ДГУ серии АД-1100С-Т400 Cummins.

Дизельные электростанции на двигателе Cummins QSK50-G3

	Модель	Мощность	Исполнение	Автозапуск	Цена
	АД-1100С-Т400-1РМ15UK	1100 кВт	открытое на раме	1-я степень,   (электростартер)	23 778 900 ₽ Купить
	АД-1100С-Т400-2РМ15UK	1100 кВт	открытое на раме	2-я степень,  (автозапуск, АВР)	24 623 300 ₽ Купить
	АД-1100С-Т400-1РНМ15UK	1100 кВт	в контейнере	1-я степень,   (электростартер)	25 588 900 ₽ Купить
	АД-1100С-Т400-2РНМ15UK	1100 кВт	в контейнере	2-я степень,  (автозапуск, АВР)	26 433 300 ₽ Купить