Cтраница 1
Керосиновые двигатели в период 1890 - 1900 гг. получили широкое распространение в России. В 1896 г. в Нижнем Новгороде была организована Всероссийская выставка, на которой наряду с иностранными двигателями были представлены керосиновые и газовые двигатели внутреннего сгорания семи русских заводов. [1]
В цилиндре керосинового двигателя происходит быстрое сгорание горючей смеси. [2]
Агрегат CAK-2-II с керосиновым двигателем обеспечивает напряжение в 25 - 40 в и при длительной нагрузке ток в 250 а, а при кратковременном режиме - до 350 а. Для соединения между собой на строительстве газопроводов тРУб диаметром не более 200 мм применяется также ручная га-зевая ( ацетиленовая) сварка. Ручная электродуговая и газовая сварки обычно находят применение в тех случаях, когда нельзя пользоваться сварочными машинами. [3]
Этот колесный трактор с керосиновым двигателем не был особенно мощным, и уж конечно по нынешним понятиям его нельзя назвать совершенным. Но каким большим праздником, настоящей всенародной радостью стало для всех нас рождение этой машины. И когда в мае 1932 года харьковчане освоили проектную мощность и стали выпускать сто тракторов в сутки, завод был удостоен высшей правительственной награды - ордена Ленина. [4]
Поэтому кажется, что преобладание керосиновых двигателей должно основываться на их более низкой стоимости по сравнению с дизельными и более низкими эксплуатационными затратами но сравнению с бензиновыми двигателями в результате политики налогов. [5]
Для компенсации потери мощности при переводе керосинового двигателя на газ и облегчения его запуска в конструкцию двигателя введены следующие изменения. [6]
В передвижных прессах насос в большинстве случаев проводится от керосинового двигателя. [7]
Агрегат CAK-2-II отличается от предыдущего тем, что у него керосиновый двигатель У-2. Сварочный генератор имеет некоторое отличие. Смонтирован он на раме и может передвигаться на катках в пределах строительной площадки. [8]
Для передвижения вагонеток по узкоколейным путям используются паровозы, мотовозы с нефтяными и керосиновыми двигателями, электровозы, канатная или цепная тяга. [10]
У нас еще работают и будут некоторое время работать в значительном количестве тракторные керосиновые двигатели. Эти двигатели имеют свою специфику, которую желательно учесть. Для керосинового двигателя мы таких коэффициентов избытка воздуха н & знаем. [11]
Так, например, опытами автора установлено, что при сжатии смеси в керосиновом двигателе ХТЗ никакой конденсации топлива происходить не может. Значительную конденсацию топлива вызывают также удары потока смеси о заслонку, тарелку клапана и о стенки каналов при поворотах потока. В результате всех указанных явлений пары топлива, образовавшиеся в насадке, снова в значительной части могут сконденсироваться до своего поступления в цилиндр и в цилиндре до появления искры. [12]
Если на трассе нельзя получить электроэнергию от городской сети, применяют передвижную электростанцию мощностью 20 кет с керосиновым двигателем ХТЗ-НАТИ. [13]
Растущее употребление машин, естественно, вызывает спрос и на механические двигатели: наряду с паровыми машинами начинают в последнее время сильно распространяться в наших хозяйствах керосиновые двигатели ( Произв. [14]
Газ, получаемый в метантенках в результате процесса сбраживания осадка, используется на энергетические нужды канализационных станций: 1) непосредственно в качестве горючего в котлах с газовыми горелками, для обогрева метантенков и отопления зданий очистных станций и поселков при них; этот способ использования газа является самым распространенным; 2) в газовых двигателях, приводящих в движение генератор, насосы и воздуходувки; при этом расход газа на 735 5 Вт мощности двигателя cocтaвляet для дизелей 0 3 - 0 6 м3, для карбюраторных, бензиновых или керосиновых двигателей 0 45 - 0 65 м3; 3) в качестве горючего для автомашин и бытового газоснабжения районов путем заполнения баллонов из газонаполнительной станции. [15]
Страницы: 1 2
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Трактор Lanz Bulldog с одноцилиндровым двухтактным нефтяным двигателем. В передней части виден кожух калоризатора Нефтяной двигатель (также керосиновый двигатель, двигатель с калильной головкой, калоризаторный двигатель[1], полудизель[2]) — двигатель внутреннего сгорания, воспламенение топлива в котором происходит в специальной калильной головке — калоризаторе[3]. Двигатель может работать на различных видах топлива: керосине, лигроине, дизельном топливе, сырой нефти, растительном масле[4] и т. д.
Калоризаторный двигатель изобрёл англичанин Герберт Акройд-Стюарт (англ.). В 1886 году были выпущены первые опытные образцы, а в 1891 году начался серийный выпуск на фабрике Richard Hornsby & Sons (англ.), производящей сельскохозяйственные машины. Из-за определённого сходства в конструкции (применение непосредственного впрыска топлива) и принципе работы (воспламенение при сжатии) этот двигатель стал объектом патентных споров с Рудольфом Дизелем[5].
В России двухтактные нефтяные двигатели также известны под названием болиндер (от J & CG Bolinders Mekaniska Verkstad AB — названия фирмы, поставлявшей такие двигатели)[6]
Нефтяной двигатель может быть как двухтактным, так и четырёхтактным, но большинство из них были двухтактными с картерной продувкой, что упрощало конструкцию. Основной особенностью данного типа двигателей является калильная головка (калоризатор), закрытая теплоизоляционным кожухом. Перед запуском двигателя калоризатор должен быть нагрет до высокой температуры — например, при помощи паяльной лампы. Впоследствии вместо горелки для прогрева калильной головки стала использоваться электрическая спираль.
При работе двигателя в ходе такта впуска в калильную головку через форсунку подаётся топливо (обычно в момент прохождения поршнем нижней мёртвой точки), где сразу же испаряется, однако не воспламеняется, так как калильная головка в момент срабатывания форсунки заполнена отработавшими газами и в ней недостаточно кислорода для поддержания горения топлива. Лишь незадолго до того, как поршень придёт в верхнюю мёртвую точку, в головку из цилиндра поступает богатый кислородом сжатый поршнем свежий воздух, в результате чего пары топлива воспламеняются.
Степень сжатия у подобных двигателей гораздо ниже, чем у дизельных — не более 8. К тому же топливо, в отличие от дизельного двигателя, поступает не в конце такта сжатия, а во время впуска[7], что позволяет применять топливный насос более простой конструкции, рассчитанный на сравнительно небольшое давление (обычно не более 30…40 атм).
Момент воспламенения топлива зависит от температуры калильной головки, которая в процессе работы может изменяться. Для управления опережением воспламенения мог использоваться впрыск воды.
Файл:Petroleummotor och spåntillverning.ogv Двигатели данного типа выпускались до конца 1950-х годов и применялись в основном в сельскохозяйственной технике, судостроении (в особенности на небольших рыболовных судах) и на маломощных электростанциях. Именно таким двигателем оснащался один из первых советских тракторов — «Запорожец». Самый известный и один из наиболее успешных примеров применения такого двигателя — немецкий трактор «Ланц-Бульдог» (Lanz-Buldog), выпускавшийся с 1920-х по 1960-е годы.
wikipedia.green
Трактор Lanz Bulldog с одноцилиндровым двухтактным нефтяным двигателем Нефтяной двигатель, керосиновый двигатель, двигатель с калильной головкой, калоризаторный двигатель, полудизель[1] — двигатель внутреннего сгорания, воспламенение топлива в котором происходит в специальной калильной головке — калоризаторе. Двигатель может работать на различных видах топлива: керосине, лигроине, дизельном топливе, сырой нефти, растительном масле[2] и т. д.
Нефтяной двигатель может быть как двухтактным, так и четырёхтактным. Основной особенностью данного типа двигателей является калильная головка (калоризатор), закрытая теплоизоляционным кожухом. Перед запуском двигателя калоризатор должен быть нагрет до высокой температуры при помощи паяльной лампы. При работе двигателя через форсунку в калильную головку поступает топливо, где испаряется. Калильная головка сообщается с полостью цилиндра, откуда поступает сжатый воздух, в результате чего топливо воспламеняется. Степень сжатия у подобных двигателей обычно ниже, чем у дизельных — порядка 8.
Двигатели данного типа выпускались до конца 1950-х годов и применялись в основном в сельскохозяйственной технике, судостроении и на маломощных электростанциях.
dic.academic.ru
На заре автомобилестроения маломощные, но простые и неприхотливые двигатели внутреннего сгорания потребляли практически любое жидкое топливо. Отсутствие в те времена современных развитых сетей автозаправочных станций заставляло автомобилистов лить в бак своего автомобиля и керосин, и растворитель, и даже горючее средство от грызунов.
Современные автолюбители, особенно жители европейских стран, гораздо реже сталкиваются с подобными трудностями. Правда, владельцы автомобилей, проживающие на территории постсоветских государств, зачастую возят в багажнике своего авто небольшую канистру или обычную двухлитровую пластиковую бутылку с бензином, и такая предусмотрительность не раз выручала их в сложной ситуации.
Однако, что делать, если запас бензина израсходован, а до ближайшей заправки не дойти с канистрой в руках? Может ли современный автомобиль проехать определенное расстояние, используя в качестве топлива горючие жидкости, которые можно легко достать в любой деревне, и насколько это отразится на работе современного двигателя?
Для осуществления эксперимента топливная система оснащенной впрыском «Нивы» была несколько модернизирована, так что топливо стало поступать из небольшого порционного бачка, расположенного непосредственно под капотом. В паре с новым «бензобаком» был установлен и отдельный топливный насос. С одной стороны, это обеспечило чистоту эксперимента, исключая попадание в тестовые горючие жидкости остатков бензина. С другой стороны, оставляло возможность завести автомобиль на привычном бензине, если ни одна из испытываемых жидкостей не сработает.
В качестве возможных заменителей бензина были избранны керосин, скипидар, две марки растворителя, ацетон, пропан-бутан, дизтопливо и различные алкогольные напитки с высоким содержанием спирта. Не обошли вниманием и так называемую «незамерзайку», которая неплохо горит за счет высокого содержания различных спиртов. Перед испытанием каждого нового вида топлива остатки старого топлива в системе тщательно вымывались.
Автомобиль должен был проехать на тестируемом нештатном топливе 1 километр пути.
В качестве измерительной аппаратуры использовался мотор-тестер «Автоасс». Уровень оптимальности топлива определялся по продолжительности впрыска, а мощность оценивалась с помощью измерение времени достижения двигателем 3000 об/мин.
Впрочем, личные впечатления от поведения автомобильного двигателя получились куда интереснее и полнее точных, но сухих показаний приборов, а со стороны особое впечатление производила «Нива» в тестовом забеге на сжиженном газе – идущий из салона в моторный отсек резиновый шланг, болтающийся под напором встречного ветра - зрелище не для слабонервных.
Продукт перегонки нефти, ранее широко применявшийся как в осветительных приборах, так и в авиации, двигатель отечественной «Нивы» принял, хотя и с легким неудовольствием. Холостой «керосиновый» ход нареканий не вызвал – двигатель работал ровно, не дымил и не глох. Разгон сопровождался легкой детонацией, как будто в бак залили некачественный низкооктановый 92-й. Автомобиль, разумеется, потерял в динамике, но не слишком значительно, так что удалось без особых проблем включить четвертую передачу. Правда, после остывания автомобиль с трудом удалось завести, так что при минусовой температуре пуск двигателя на керосине может стать невозможным.
Словом, керосин вполне можно рассматривать, как внештатное резервное топливо.
Этот вид суррогатного топлива удивил запахом выхлопа, ведь даже современные гибридные авто не могут похвастаться запахом хвои из выхлопной трубы. Двигатель на скипидаре работает без малейшей детонации, не глохнет, да и заводится легко. Единственный большой минус – мощность двигателя заметно упала.
Жидкость, отлично справляющаяся с пятнами краски, в качестве топлива вряд ли годится. Двигатель потребляет растворитель через силу, обороты на холостом ходу остались низкими даже после регулировки тросика дроссельной заслонки. В движении машина вялая, на четвертую передачу не удалось перейти, даже максимально вдавив педаль газа.
К тому же, расход топлива просто огромен - растворитель утекает из бачка на глазах. Густой белый дым выхлопа дополняет картину.
Ацетон оказался несколько лучшим топливом, чем растворитель. Несмотря на то, что обороты не достигают оптимального значения, едет машина увереннее, чем на растворителе. Периодически можно переходить на четвертую передачу. Мотор работает практически без детонации и не дымит. Однако, высокая летучесть ацетона приводит к образованию паровых пробок, так что приходится периодически останавливаться и охлаждать рампу, поливая ее водой.
Расход ацетона получается высоким, не ниже, чем растворителя. Однако за неимением лучших вариантов топлива небольшое расстояние можно проехать и на ацетоне.
С дизтопливом рассчитанный на бензин двигатель «Нивы» не справился. Свечи сразу после подачи топлива засоряются, так что не наблюдается даже отдельных детонаций.
Разбавление дизеля бензином дает определенный результат только в пропорции один к одному. Двигатель наконец заводится, и автомобиль проезжает контрольный круг. Обороты держаться не выше 4000 в минуту, двигатель постоянно норовит заглохнуть, так что приходится «поддавать газу». Кстати, обязательное последствие такого эксперимента - полная смена масла. Несгоревшее дизельное топливо попадает в поддон и загрязняет моторное масло.
Впрысковому двигателю, вопреки ожиданиям, спирт не понравился. Система подачи топлива не смогла компенсировать низкую относительно бензина теплотворную способность этилового спирта повышением количества подаваемого топлива. Так что двигатель завелся, автомобиль проехал положенную тысячу метров, но обороты держались предельно низкие, и двигатель в любой момент мог заглохнуть.
Правда, попытка «напоить» спиртом карбюраторный двигатель принесла определенные плоды. Двигатель удалось относительно нормально работать на спирте, уменьшив подачу воздуха в смесь.
В общем, доехать, используя в качестве топлива этиловый спирт, можно. Семидесятиградусный абсент показал себя куда хуже. Запустить двигатель, используя его в качестве топлива, удалось, хотя и не с первой попытки. Однако, едва начав набирать обороты, автомобиль заглох, и повторный пуск двигателя удалось осуществить только на бензине. Видимо, форсунки засорились содержащимися в абсенте органическими добавками.
Незамерзающая жидкость, отлично вспыхивающая на воздухе, показала еще более скромный результат. Двигатель, несмотря на несколько отчаянных попыток его запустить, отказался заводиться на «незамерзайке».
Широко используемый в быту для приготовления пищи и обогрева помещений, пропан-бутан оказался годен и в качестве суррогатного топлива для бензинового двигателя. Подача газа из баллона осуществлялась по трубке, присоединенной вместо вентиляционного шланга картера. Благо, диаметр трубки и отверстия для шланга практически идеально совпадали. Двигатель завелся с первой попытки. После помещения газового баллона в салон удалось тронуться и проехать контрольный отрезок. Правда, мощность двигателя сильно упала, и даже на ровном участке включить четвертую передачу не удалось.
Корейский жестяной газовый баллончик с бутаном удалось разместить непосредственно под капотом, но этим удобство его использования по сравнению с пропан - бутановым «дачным» баллоном ограничилось. Горелка, через которую газ поступает в двигатель, охлаждается настолько, что покрывается инеем, так что каждые двести метров необходимо останавливаться и отогревать ее. К тому же, низкая емкость баллона вряд ли позволит проехать на одном больше двух километров.
Результаты эксперимента позволяют смело заявить – бензиновый двигатель может работать, использую в качестве топлива не только бензин, но и практически любую горючую жидкость. Правда, в качестве образцов топлива не были протестированы такие виды топлива, как ракетный гептил, жидкий водород и нитроглицерин, но вряд ли эти опасные и токсичные вещества найдутся в багажнике у среднестатистического автомобилиста или в сельском магазине.
www.cartica.ru
Cтраница 2
Для заводов массового и крупносерийного производства важное значение имеет такая организация подготовки перехода на новую модель машины, которая позволила бы избежать перерыва в выпуске продукции. Так, в 1949 г. Харьковский и Сталинградский тракторные заводы вместо тракторов СХТЗ-НАТИ с керосиновым двигателем без перерыва в выпуске начали изготовлять трактор ДТ-54 с двигателем с воспламенением от сжатия. [16]
Бензиновый двигатель имеет ряд преимуществ над керосиновым, в частности он создает большие удобства при эксплуатации, потому что топливо обладает большой летучестью. Этот двигатель лучше использует топливо, при этом его первоначальная стоимость ниже или равна стоимости керосинового двигателя той же мощности. [17]
Большое внимание было уделено стандартизации с. В 1923 на Кировском з-де ( Ленинград) было организовано серийное произ-во колесных тракторов с карбюраторным керосиновым двигателем мощностью 20 л. с. В первой пятилетке ( 1929 - 32) были введены в строй такие гиганты тракторостроения, как Волгоградский тракторный з-д им. [18]
Первой машиной, получившей действительное техническое значение, была машина Ленуара, появившаяся в 1860 г.. Следующим важным шагом на пути развития газовых двигателей была машина Отто-Лангена, появившаяся впервые на выставке 1867 г. Керосиновые двигатели развивались весьма быстро в новейшее время. Особенного внимания заслуживает попытка немецкого инженера Дизеля, построившего в 1897 г. керосиновый двигатель, в котором самый цикл отличался весьма оригинальными особенностями... [19]
Авиационные, автомобильные и тракторные поршневые двигатели внутреннего сгорания с принудительным воспламенением от искры работают по четырехтактному циклу. В первом такте - всасывание - топливно-воздушная рабочая смесь заполняет цилиндр двигателя и нагревается к концу такта в двигателях, работающих на бензине до 80 - 130 С, и до 140 - 205 С в керосиновых двигателях. Во втором такте - сжатие-давление смеси возрастает до 10 - 12 бар, а температура-до 150 - 350 С. В конце хода сжатия с некоторым опережением смесь воспламеняется от электрической искры. Хотя время сгорания топлива очеиь мало - тысячные доли секунды, но оно все же сгорает постепенно, по мере продвижения фронта пламени по камере сгорания. Фронтом пламени называется тонкий слой газа, в котором протекает реакция горения. При нормальном сгорании фронт пламени распространяется со скоростью 20 - 30 м / сек. Температура сгорания достигает 2200 - 2800 С, а давление газов сравнительно плавно возрастает до 30 - 50 бар в автомобильных двигателях и до 80 бар в авиационных. В третьем такте ( рабочий ход) реализуется энергия сжатых продуктов сгорания и во время четвертого такта цилиндр двигателя освобождается от продуктов сгорания. [20]
У нас еще работают и будут некоторое время работать в значительном количестве тракторные керосиновые двигатели. Эти двигатели имеют свою специфику, которую желательно учесть. Для керосинового двигателя мы таких коэффициентов избытка воздуха н & знаем. [21]
Первой машиной, получившей действительное техническое значение, была машина Ленуара, появившаяся в 1860 г.. Следующим важным шагом на пути развития газовых двигателей была машина Отто-Лангена, появившаяся впервые на выставке 1867 г. Керосиновые двигатели развивались весьма быстро в новейшее время. Особенного внимания заслуживает попытка немецкого инженера Дизеля, построившего в 1897 г. керосиновый двигатель, в котором самый цикл отличался весьма оригинальными особенностями... [22]
Нас справедливо критиковали на Пленумах ЦК КПСС за отставание в создании и освоении новых машин для комплексной механизация сельскохозяйственного производства, за выпуск устаревших тракторов, неудовлетворительное обеспечение сельского хозяйства запасными частями, серьезные недостатки в организации производства и низкий уровень техники тракторного и сельскохозяйственного машиностроения. Министерством проведен ряд мер по устранению отмеченных недостатков. Так, поставлены на производство дизельные тракторы взамен устаревших тракторов Универсал с керосиновым двигателем, и садово-огородных с бензиновым двигателем. Мы докладываем съезду, что с 1956 года все типы тракторов переведены на дизельные двигатели. [23]
Она содержала многие данные, не имевшие прямого отношения к курсу термодинамики. Здесь рассматривались следующие вопросы: влияние на работу паровой машины вредного пространства и числа оборотов; четырехтактный двигатель Отто; керосиновый двигатель Горнсби; газовые двигатели; опытное исследование двигателей; расходы газа и керосина; двигатель Дизеля; сравнительная стоимость производства работы двигателями разного рода. [24]
Совещание решило, что в двухмесячный срок заводы должны представить свои образцы на сравнительные испытания, после чего лучший из них будет поставлен на поток, 16 июля на опытном поле НАТИ руководители партии и правительства осматривали новые машины. Из Сталинграда прибыли сельскохозяйственный и транспортный варианты дизельного трактора СТЗ-НАТИ, из Харькова - модернизированный В-30 / 40 с дизелем и ГТ-35 / 50 - точная копия трактора Мак-Кормик Диринг, дизель которого заменили керосиновым двигателем. [25]
Страницы: 1 2
www.ngpedia.ru
Трактор Lanz Bulldog с одноцилиндровым двухтактным нефтяным двигателем. В передней части виден кожух калоризатора Нефтяной двигатель (также керосиновый двигатель, двигатель с калильной головкой, калоризаторный двигатель[1], полудизель[2]) — двигатель внутреннего сгорания, воспламенение топлива в котором происходит в специальной калильной головке — калоризаторе[3]. Двигатель может работать на различных видах топлива: керосине, лигроине, дизельном топливе, сырой нефти, растительном масле[4] и т. д.
Калоризаторный двигатель изобрёл англичанин Герберт Акройд-Стюарт (англ.). В 1886 году были выпущены первые опытные образцы, а в 1891 году начался серийный выпуск на фабрике Richard Hornsby & Sons (англ.), производящей сельскохозяйственные машины. Из-за определённого сходства в конструкции (применение непосредственного впрыска топлива) и принципе работы (воспламенение при сжатии) этот двигатель стал объектом патентных споров с Рудольфом Дизелем[5].
В России двухтактные нефтяные двигатели также известны под названием болиндер (от J & CG Bolinders Mekaniska Verkstad AB — названия фирмы, поставлявшей такие двигатели)[6]
Нефтяной двигатель может быть как двухтактным, так и четырёхтактным, но большинство из них были двухтактными с картерной продувкой, что упрощало конструкцию. Основной особенностью данного типа двигателей является калильная головка (калоризатор), закрытая теплоизоляционным кожухом. Перед запуском двигателя калоризатор должен быть нагрет до высокой температуры — например, при помощи паяльной лампы. Впоследствии вместо горелки для прогрева калильной головки стала использоваться электрическая спираль.
При работе двигателя в ходе такта впуска в калильную головку через форсунку подаётся топливо (обычно в момент прохождения поршнем нижней мёртвой точки), где сразу же испаряется, однако не воспламеняется, так как калильная головка в момент срабатывания форсунки заполнена отработавшими газами и в ней недостаточно кислорода для поддержания горения топлива. Лишь незадолго до того, как поршень придёт в верхнюю мёртвую точку, в головку из цилиндра поступает богатый кислородом сжатый поршнем свежий воздух, в результате чего пары топлива воспламеняются.
Степень сжатия у подобных двигателей гораздо ниже, чем у дизельных — не более 8. К тому же топливо, в отличие от дизельного двигателя, поступает не в конце такта сжатия, а во время впуска[7], что позволяет применять топливный насос более простой конструкции, рассчитанный на сравнительно небольшое давление (обычно не более 30…40 атм).
Момент воспламенения топлива зависит от температуры калильной головки, которая в процессе работы может изменяться. Для управления опережением воспламенения мог использоваться впрыск воды.
Двигатели данного типа выпускались до конца 1950-х годов и применялись в основном в сельскохозяйственной технике, судостроении (в особенности на небольших рыболовных судах) и на маломощных электростанциях. Именно таким двигателем оснащался один из первых советских тракторов — «Запорожец». Самый известный и один из наиболее успешных примеров применения такого двигателя — немецкий трактор «Ланц-Бульдог» (Lanz-Buldog), выпускавшийся с 1920-х по 1960-е годы.
wikiredia.ru
У паровой машины топливо сгорает в топке котла, а в цилиндре работает водяной пар. В двигателе внутреннего сгорания горючее сгорает в самом цилиндре, а рабочим телом являются образующиеся при этом внутри цилиндра газы.
Вот почему такие моторы называются двигателями внутреннего сгорания.
Надо сказать, что в простейшем своём виде они возникли раньше парового двигателя. В сущности уже обыкновенная пушка представляет собой своеобразный двигатель внутреннего сгорания с той особенностью, что «поршень», т. е. снаряд, вовсе вылетает из цилиндра.
Попытки создать годный для работы двигатель внутреннего сгорания начались после того, как был найден способ получать из разного твёрдого топлива путём нагревания его без доступа воздуха светильный газ. Газ, подобно водяному пару, легко и удобно подводить в цилиндр из газогенератора. Попытка многих изобретателей не имела успеха. Практическое применение нашёл газовый двигатель французского самоучки-рабочего Жана Ленуара, взявшего свой патент в I860 году.
Двигатель Ленуара конструктивно копировал паровой двигатель, с той лишь разницей, что в цилиндр подавался не водяной пар, а светильный газ, смешанный с воздухом. Смесь взрывалась электрической искрой, газ и воздух распределялись коробчатым золотником, а прямолинейно-возвратное движение поршня превращалось во вращательное на валу двигателя при помощи кривошипа.
Потребность в небольшом, удобном для мелкой промышленности двигателе, не нуждающемся в громоздком паровом котле, была так велика, что даже маломощный и далеко не экономичный двигатель Ленуара имел большой, хотя и кратковременный успех. На новый двигатель возлагались такие надежды, ему сулили столь блестящие перспективы, что немецкий купец Николай Отто, забросив свои торговые дела, взялся за то же дело. Без всякой научной и практической подготовки он стал производить опыты с построенным для него газовым двигателем. Отто заставлял машину засасывать смесь воздуха и газа в самых разнообразных пропорциях, производил взрыв смеси при самых различных положениях поршня и после каждого опыта записывал, рассчитывал, соображал. Уважение к расчёту, привитое Отто торговым делом, он перенёс и в своё техническое предприятие.
Таким образом, этот купец экспериментировал не ради проверки теоретических положений, о которых он понятия не имел, а в поисках случая, который бы показал ему, при «каких условиях лучше всего может работать газовый двигатель.
В результате Отто убедился, что взрыв надо производить при самом начале хода поршня. И вот, однажды, выключив зажигание и желая вернуть поршень к его крайнему положению, когда смесь уже находилась в цилиндре, Отто повернул маховое колесо, а затем дал искру. Возвращаясь к своему верхнему положению, поршень, естественно, резко сжал находившуюся в цилиндре горючую смесь. Произведя затем взрыв, Отто, к великому своему удивлению и не меньшей радости, увидел, что маховое колесо на этот раз получило необычайно сильный толчок и сделало значительно больше оборотов, чем обычно.
Горючая смесь, подвергнутая предварительному сжатию, совершила гораздо большую работу, чем без сжатия. Случай открыл купцу истинный и верный путь к созданию наивыгоднейшего процесса работы в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, но ему нехватало хотя бы элементарных теоретических знаний, чтобы немедленно пойти по этому пути.
Ничего толком не понимая в рабочем процессе, происходящем в цилиндре двигателя, Отто не сразу воспользовался своим открытием. Сначала он стал выпускать в продажу вертикальные атмосферные газовые двигатели. В таких двигателях поршень взлетал вверх под давлением газов, расширяющихся после взрыва, а опускался под давлением атмосферного давления и собственной тяжести.
Однако впоследствии, продолжая свои занятия, Отто вспомнил о своём открытии и построил четырёхтактный двигатель внутреннего сгорания. Топливом для него служил газ. Это было уже в 1876 году.
Четырёхтактный рабочий процесс, лежащий в основе всего современного моторостроения, состоит в том, что пущенный в ход посторонней силой двигатель при первом ходе поршня втягивает в цилиндр смесь газа и воздуха, а при втором, обратном, ходе сжимает смесь поршнем в запертом цилиндре примерно до одной пятой первоначального объёма. При третьем ходе смесь взрывается электрической искрой, и образующиеся продукты сгорания, расширяясь, толкают поршень назад с большой силой. Обратным, четвёртым ходом поршня отработавшие газы выбрасываются из цилиндра.
Первые два хода и последний совершаются за счёт инерции маховика. Один только третий ход из четырёх является рабочим. Первый ход, или такт, называется ходом всасывания, второй — сжатием, третий — рабочим, а четвёртый — выхлопом. Приведённая в движение посторонней силой машина начинает далее работать самостоятельно, повторяя свой четырёхтактные циклы. Впуск газа и воздуха, как и выхлоп, совершается при помощи клапанов, автоматически открывающихся в нужный момент.
Двигатели Отто, оказавшиеся несравненно более экономичными, чем двигатели Ленуара, получили очень большое распространение во всех областях промышленности: на фабриках, заводах, в мелких предприятиях, вроде типографий, мастерских. А уже через год после их появления в Германии были выданы два патента на локомотивы с газовыми двигателями.
Однако, пока проектировались, рассчитывались и строились эти первые локомотивы, инженер Люринг решил, что будет удобнее поставить двигатель в самый вагон. Затея удалась как нельзя лучше, и в 1892 году по Дрезденской городской железной дороге стал курсировать пассажирский вагон с газовым двигателем. В вагоне помещалось несколько резервуаров с газом, сжатым до шести атмосфер. Специальные двигатели располагались под сиденьями по середине вагона. Валы их связывались с движущими осями посредством цепей Галля. На крыше вагона находились резервуары с водой для охлаждения цилиндра двигателя.
Опытный вагон понравился публике. Через два года была построена в Дессау первая железная дорога с такими газоходами. Она работала довольно долго, но не могла конкурировать с трамваями.
На конечных пунктах линии имелись станции для сжатия газа; его поставлял городской газовый завод. Линию протяжением около пяти километров обслуживали десять вагонов-газоходов.
Зависимость от газового завода и дороговизна топлива не могли содействовать повсеместному применению газовых двигателей.
Стремление избавиться от газового топлива заставило изобретателей искать чего-нибудь другого. Уже на заводе «Отто-Дейтц» главный инженер предприятия Готлиб Даймлер, оказавший очень много услуг Отто при создании газовых двигателей, пробовал заменять светильный газ парами керосина и бензина. Конструктор в конце концов бросил работу у Отто и организовал собственные мастерские, чтобы заняться разработкой конструкции бензинового мотора.
В 1883 году Даймлер построил быстроходный двигатель, работавший по циклу Отто, но не на газе, а на бензине. Даймлер построил особый аппарат, получивший потом название карбюратора: в нём происходили испарение бензина и смешивание его паров с воздухом.
Смесь поступала в цилиндр, где сначала сжималась, а затем взрывалась электрической искрой.
Освободившись от необходимости иметь при моторе целый «газовый завод», Даймлер поставил свой двигатель на обыкновенные извозчичьи дрожки и заставил его вращать колёса экипажа.
Испытывая свой мотор, Даймлер не знал ещё, где он найдёт настоящее применение. Одновременно он построил локомотивчик для узкоколейных заводских путей, а затем и пассажирский вагон. Сейчас бензиновые моторы сохранились лишь на автодрезинах и мотовозах малой мощности.
Найдя себе широчайшее применение в автомобильном и воздушном транспорте, бензиновые двигатели, как и газовые, не привились в качестве тепловозных машин главным образом вследствие их небольшой мощности, малой экономичности, сложности устройства и дороговизны топлива.
Керосиновый двигатель Яковлева В то же время в России инженером В. С. Яковлевым был создан ещё один тип двигателя внутреннего сгорания — керосиновый двигатель.
Русский конструктор исходил из потребностей русской мелкой кустарной промышленности и сельского хозяйства, нуждавшихся в небольшом, экономичном, легко переносимом универсальном двигателе, с одной стороны, а с другой — из наличия в стране превосходного по качеству знаменитого «русского керосина», выработку которого, как известно, первыми в мире начали братья Дубинины на Северном Кавказе в 1823 году.
Братья Дубинины предложили способ «очищения чёрной нефти», превращения нефти в «белую нефть», т. е. керосин, и тем положили начало новой огромной отрасли промышленности.
Крупный деятель нефтяной промышленности прошлого века инженер-химик В. А. Рагозин справедливо писал по этому поводу в своей книге «Нефть и нефтяная промышленность»: «В то время, когда ещё патентованные учёные Европы смотрели на нефть как на материал, годный лишь для «обмазки колёс и других машин», в горах Северного Кавказа люди, ближе стоящие к жизни и наблюдавшие вещи непосредственно, работали уже над «превращением чёрной нефти в белую», то-есть над перегонкой нефти и получением из неё продуктов дистилляции, более пригодных для освещения, чем сырая нефть. Люди эти — братья Дубинины, крестьяне графини Паниной, Владимирской губернии, Гороховецкого уезда, села Нижнего Ландика, и им принадлежит по праву имя основателей керосинового производства».
Демонстрировавшиеся на всех выставках Петербурга и Москвы двигатели Яковлева представляли собой вертикальные двигатели внутреннего сгорания, топливом которым служил обыкновенный керосин. Очень интересно была разрешена конструкция испарителя, в которой для нагревания испарительной чугунной коробки, было использовано тепло отработавших в цилиндре газов. Самый испаритель представлял собой чугунную коробку, состоящую из целого ряда наклонных плоскостей, по которым стекал поступающий в испаритель керосин. Так как нагревание испарителя шло через стенки отработавшими газами, то смешение паров керосина с этими газами было невозможно.
Те же отработавшие газы Яковлев использовал и для подогрева воздуха, поступающего в испаритель, что в общем вело к повышению температуры поступающей в цилиндр горючей смеси ещё до её воспламенения. Зажигание смеси в двигателе Яковлева производилось раскалённой фарфоровой трубкой, которая поддерживалась в раскалённом состоянии керосиновой горелкой, помещавшейся в кожухе, выложенном асбестом.
В отличие от всех других двигателей внутреннего сгорания того времени, в двигателе Яковлева регулировалась не подача газа или бензина, а сама поступающая в цилиндр горючая смесь.
Совершенно оригинально были сконструированы Яковлевым клапанная коробка, клапаны и прочие детали двигателя.
Керосиновые двигатели были экономичнее паровых и одинаковы с газовыми, но представляли значительно большие удобства для мелкой промышленности и сельского хозяйства, особенно в России, где газовых заводов было не более десятка и обслуживали они только освещение в крупнейших городах.
studfiles.net
