Дизельный двигатель (часть 2)
Брошюра вызвала интерес, но в основном теоретического плана, большинство инженеров считало идею Дизеля невозможной для практической реализации. Авторитетный специалист по газовым двигателям того времени Келер предупреждал о невозможности получения такого высокого КПД, из-за высоких потерь мощности на сжатие воздуха до температуры воспламенения, и при работе по «циклу Карно» вся полезная работа будет расходоваться на поддержание собственного движения. Но Дизель начал предлагать свою модель различным немецким фирмам, рассчитывая получить возможность реализации теории на практике. Решение поддержать Дизеля приняла фирма Круппа в Эссене, согласившись финансировать расходы, а руководство Аугсбургского завода — изготовить пробный образец.
Первый двигатель, изготовленный в июле 1893, был одноцилиндровым. Проектное сжатие в цилиндре должно было достигать 90 атмосфер, температура перед началом впрыска горючего — 900 градусов. По расчетам температура не должна была значительно превышать этот предел, поэтому система охлаждения мотора не предусматривалось. Компрессор также не планировался — угольный порошок рассчитывали вдувать насосом.
Но еще на стадии сборки, Дизель, проверив свои расчеты, убедился, что, как и предсказывал Келлер, из-за затрат мощности двигателя на сжатие воздуха терялся весь выигрыш в КПД за счет работы по «циклу Карно». Пришлось вносить изменения прямо в процессе работы. Для снижения потерь мощности на сжатие, Дизель принимает решение уменьшить давление в цилиндре до 35–40 атмосфер. Но температура сжатого воздуха вместо 900 градусов оказывалась 600. Этого было недостаточно, разность температур по формуле Карно оказывалась слишком незначительной для получения высокого КПД. Для повышения мощности, Дизелю отказывается от второго момента своей конструкции — расширения рабочего тела при постоянной температуре. Он рассчитал, что температура при сгорании топлива должна доходить до 1500 градусов. Что требует интенсивного охлаждения мотора и более калорийного горючего. Дизелю приходится обратиться к жидкому топливу. Но при попытке впрыснуть в цилиндр бензин, произошел взрыв, едва не ставший трагичным для изобретателя.
Взрыв привел к подтверждению выводов Дизеля о возможности воспламенения топлива за счет сжатия, без применения системы зажигания и доказал повышение КПД от сжатия топливной смеси. Поэтому, не смотря на значительную доработку, испытание можно было считать успешным, Дизель получил возможность продолжать свои эксперименты.
Что дало возможность в июне 1894 году построить второй двигатель, для которого Дизель разработал форсунку, управлявшую впрыском топлива. Эта модель доводила давление в цилиндре до 35–40 атм, а температуру в конце сжатия — до 500–600 градусов. Модель двигателя оказалась действующей, мотор удалось запустить, он мог работать на холостом ходу с частотой до 80 оборотов в минуту. Идея Дизеля оказалась жизнеспособной. В 1895 году был построен третий образец, он мог выполнять работу, правда, с небольшой нагрузкой. Здесь уже был использован компрессор. Испытания показали необходимость использования системы интенсивного охлаждения, иначе цилиндр попросту заклинивало. Только после доработки охлаждения, модель, построенная в 1896 году, принесла успех. Испытания с нагрузкой показали КПД мотора в 36%, при расходе топлива около 200 г на лошадиную силу в час. Конечно, эти показатели далеки от параметров «идеального двигателя», они все же были блестящими: КПД нового двигателя оказался на 10–12% выше, чем у бензиновых двигателей того времени, не говоря о прочих типах, а по своей экономичности он превосходил бензиновый почти в два раза. Не смотря на то, что Дизелю не удалось выйти на расчетные показатели, созданный им двигатель имел огромное значение — была разработана принципиально новая конструкция двигателя внутреннего сгорания, которая держит лидерство, как по КПД, так и по экономической эффективности, на протяжении последних ста лет.
Заключение следует.
Категория: История,
Добавлено: Александр Баринов 25.12.2006 в 10:09 AM |
|
|
