For all questions:

+7 495 274-22-22

UDK: 621.311.23: 621.311.238

Waukesha Gas Engines Review

McDowell R. Senior Engineer, INNIO Waukesha Gas Engines Inc, Jenbach (Austria)
Xiong Yu. Lead Engineer INNIO Waukesha Gas Engines Inc, Jenbach (Austria)
Zurlo J. Consulting Engineer INNIO Waukesha Gas Engines Inc, Jenbach (Austria)
Knudsen J. Senior Engineer INNIO Waukesha Gas Engines Inc, Jenbach (Austria)
Donahue R. Senior Engineer INNIO Waukesha Gas Engines Inc, Jenbach (Austria)
Feldner M. Senior Engineer INNIO Waukesha Gas Engines Inc, Jenbach (Austria)
Youakim M. Leading Engineer INNIO Waukesha Gas Engines Inc, Jenbach (Austria)

The article studies operability, service and repair of the fifth series Waukesha VHP engine. This engine is the new 12-cylinder engine in the VHP family of natural gas engines, has high shaft power (1417 kW) at a speed of 1200 rpm, is able to run on gaseous fuel with variable parameters, has a lower piston temperature, extended maintenance intervals, increased reliability, improved cooling of the cylinder head, reduced operating costs and ultra-low emissions. Three fifth-generation Waukesha VHP engines underwent field trials at gas compressor units of the Marcellus shale gas field in the USA. They worked 8,000 hours each and demonstrated high reliability. The test results allowed the fifth series Waukesha VHP engine to be launched in mid-2018 and 200 engines were sold by the end of the year. A report on this topic was made during the 29th World Congress of the International Council on Internal Combustion Engines (CIMAC), held in Vancouver, Canada, in 2019.

Газопоршневой двигатель Waukesha VHP пятой серии является усовершенствованным вариантом двигателя VHP четвертой серии. Двигатель VHP пятой серии, с цилиндрами диаметром 238 мм и рабочим ходом поршней 216 мм, является 12‑цилиндровым газопоршневым двигателем мощностью 1417 кВт при частоте вращения 1200 об/мин и обеспечивает высокую мощность, способен работать на газообразном топливе с изменяющимися параметрами, имеет более низкую температуру поршней, увеличенные интервалы техобслуживания, повышенную надежность, улучшенное охлаждение головки блока цилиндров, увеличение срока службы компонентов и сверхнизкий уровень выбросов.

В этом двигателе реализован цикл Миллера с усовершенствованной камерой сгорания, где используется обогащенная топливная смесь. Часть полезной работы совершается турбокомпрессором, что позволяет снизить температуры сгорания и выхлопа, а также обеспечивает повышенную мощность и более гибкий выбор вида топлива. Усовершенствованная конструкция головки цилиндров улучшает эффективность охлаждения внутри самой головки цилиндров, обеспечивая повышение ее надежности и увеличение интервалов технического обслуживания и капитального ремонта. Новая конструкция рабочих цилиндров оптимизирована для снижения доли несгоревших углеводородов, обеспечивает снижение температуры цилиндра и более гибкий выбор топлива. Двигатель является стехиометрическим (работающим на обогащенной смеси) газопоршневым двигателем, в котором используется (3‑ходовой) каталитический преобразователь неселективного каталитического разложения окислов азота (NSCR) для получения сверхнизкого уровня выбросов без снижения удельной мощности или срока службы компонентов.

Три 12‑цилиндровых двигателя прошли эксплуатационные испытания в качестве привода компрессоров на месторождении сланцевого газа Марцеллус в США: 1‑й — запущен в начале 2017 г., а 2‑й и 3‑й — в конце этого года. Эти опытные двигатели для полевых испытаний, а также опытные двигатели для лабораторных испытаний, стали источником данных, приведенных в настоящей статье.

For citation:
McDowell R., Xiong Yu. Lead Engineer, Zurlo J. Consulting Engineer, Knudsen J. Senior Engineer, Donahue R. Senior Engineer, Feldner M. Senior Engineer, Youakim M., Waukesha Gas Engines Review. Chief Mechanical Engineer. 2020;6.
The full version of the article is available for subscribers of the journal
Article language:
Actions with selected: