Когда изобрели дизельный двигатель: Когда изобрели первый дизельный двигатель

Дизельный двигатель — принцип работы

                                                                                                          Дизельный двигатель, наряду с бензиновым, является одним из двух самых распространенных типов поршневых двигателей внутреннего сгорания. Принцип его работы базируется на самовоспламенении воздушно-топливной смеси, которая подается в камеры сжигания под давлением.

Благодаря этому горючее нагревается и самовоспламеняется, что является главным отличием дизельного двигателя от бензинового и выступает основной причиной всех конструктивных и эксплуатационных изменений в силовом агрегате этого типа, а также напрямую влияет на сферу применения и частоту его использования. В статье подробно рассматривается история создания и совершенствования дизельного двигателя, устройство и принцип работы подобного оборудования, а также его основные отличия и преимущества по сравнению с бензиновой силовой установкой.

История создания и совершенствования

Первые научные разработки, касающиеся возможности использовать для воспламенения горючего в тепловой машине сжатого до высокого давления топлива, были осуществлены в 20-30-х годах 19-го века. На практике этот принцип был реализован выдающимся немецким изобретателем и инженером Рудольфом Дизелем, который в 1892 году оформил патент на изобретение двигателя оригинальной конструкции, получивший название дизель-мотор в честь его создателя. Через 3 года документ был признан США. В течение нескольких лет Дизель зарегистрировал еще несколько патентов на различные модификации дизельного двигателя.

Первый работающий агрегат был изготовлен в конце 1896 года, а его испытания прошли практически сразу – 28 января следующего года. В качестве горючего первые дизельные двигатели использовали растительные масла и легкие нефтепродукты. Силовая установка практически сразу же стала показывать высокий КПД, будучи еще и очень удобной в эксплуатации. Но в первые годы после изобретения дизельные двигатели применялись, главным образом, в тяжелых паровых машинах.

Существенно расширить сферу практического использования дизельных агрегатов позволили два ключевых усовершенствования. Первое заключалось в применении в качестве топлива керосина, что первым использовал в 1898 году другой великий инженер того времени – родившийся в России швед Рудольф Нобель. Вторым серьезным рационализаторским решением стало изобретение топливного насоса высокого давления (ТНВД), который заменил используемый ранее для сжатия горючего компрессор.

Серьезный вклад в усовершенствования ТНВД внес в 20-е годы 20-го века Роберт Бош. Он изобрел и внедрил модель встроенного насоса и бескомпрессорной форсунки, применение которых привело к существенному уменьшению габаритов дизельного двигателя, что, в свою очередь, позволило устанавливать его сначала на общественный и грузовой транспорт, а во второй половине 30-х годов – впервые использовать на легковых машинах. Дальнейшие улучшения рассматриваемого агрегата, в частности использование специального дизельного топлива, позволили силовой установке на этом типе горючего успешно конкурировать с бензиновыми двигателями, постоянно увеличивая занимаемую долю рынка.

Отличие от бензинового двигателя

Главное отличие дизельного двигателя от бензинового было упомянуто выше. Оно состоит в отсутствии системы зажигания, что объясняется использованием принципа самовоспламенения топливно-воздушной смеси в результате нагнетания давления и вызванного этим нагрева горючего. Необходимо отметить несколько ключевых следствий разницы между рассматриваемыми типами силовых установок.

Главные положительные для дизельного двигателя моменты состоят в следующем. Во-первых, отсутствие системы зажигания делает конструкцию агрегата заметно проще, повышая надежность и долговечность. Во-вторых, компрессионное воспламенение топлива обеспечивает более полное и эффективное сгорание, в результате чего повышается КПД силовой установки и снижается количество вредных выбросов.

Основным негативным следствием указанного выше отличия между двигателями внутреннего сгорания выступают более существенные требования к прочности и качеству изготовления клапанов и других деталей дизельных агрегатов. Это связано с тем, что они эксплуатируются под серьезной нагрузкой, связанной с повышенным давлением топливно-воздушной смеси.

Устройство

И дизельный, и бензиновый агрегаты относятся к поршневым двигателям внутреннего сгорания, а потому имеют сходное устройство. Основными конструктивными частями силовой установки на дизельном топливе являются такие:

1. Блок цилиндров. Основа любого двигателя. Используется для размещения всех систем и узлов силового агрегата. Различаются по трем основным параметрам – числу цилиндров, схеме их расположения и способу охлаждения. Как правило, количество цилиндров является четным, максимальное их число составляет 16. Чаще всего встречаются двигатели с 2-я, 4-я, 6-ю или 8-ю цилиндрами.

Важным элементом рассматриваемого узла является так называемая ГБЦ или головка блока цилиндров. Она создает закрытое пространство, в котором происходит непосредственное сжигание топливной смеси.

2. Кривошипно-шатунный механизм. Основное назначение этого узла двигателя – преобразование перемещения поршня внутри гильзы, являющегося возвратно-поступательным, в движение коленвала, которое относится к вращательным. Главной деталью механизма считается коленвал, подвижно соединенный с блоком цилиндров, что обеспечивает вращение вала.

Другая важная деталь – маховик, который крепится к одному из концов коленвала. Его задача – передать крутящий момент к другим узлам транспортного средства. Ко второму концу коленвала крепится шкив и приводная шестерня топливно-распределительной системы.

3. Цилиндропоршневая группа. Включает в себя цилиндры или гильзы, поршни или плунжеры, шатуны и поршневые пальцы. Отвечает за процесс сжигания топлива с последующей передачей образовавшейся энергии для дальнейших преобразований. Камера сжигания представляет собой пространство внутри гильзы, которое с одной стороны ограничивается ГБЦ, а с другой — поршнем. Главное требование к цилиндропоршневой группе дизельного двигателя – герметичность, прочность и долговечность.

4. Топливно-распределительная система. Функциональное назначение – своевременная подача горючего в камеры сгорания и отвод из двигателя продуктов сжигания топливно-воздушной смеси. В дизельном агрегате основу системы составляют два насоса. Первый из них – низкого давления – отвечает за перемещение горючего из бака к двигателю.

Назначение второго – ТНВД – несколько шире и заключается в определении нужного количества и времени впрыска топлива, а также в обеспечении необходимого уровня давления в камере сгорания. Именно топливный насос высокого давления и соединенные с ним форсунки являются ключевыми элементами дизельного двигателя, обеспечивающими его впечатляющие эксплуатационные и технические параметры.

5. Система смазки. Предназначается для уменьшения показателей трения между отдельными узлами и деталями силовой установки. В качестве смазочного материала используются как различные масла, так и, что характерно для отдельных механизмов, непосредственно дизельное топливо. Устройство системы смазки предусматривает наличие масляного насоса, различных емкостей и соединяющих трубопроводов.

6. Система охлаждения. Основное функциональное назначение данного элемента дизельного двигателя очевидно и состоит в поддержании такого уровня температуры, который является оптимальным для работающего агрегата. Для этого используются два метода – принудительный отвод тепла от узлов двигателя и охлаждение их при помощи воздуха или жидкости. В качестве последней обычно используется вода или антифриз.

7. Дополнительные узлы – турбина и интеркулер. Турбонаддув или турбонагнетатель позволяет увеличить давление в камере сгорания, что ведет к росту производительности двигателя. Интеркулер предназначен для дополнительного и более эффективного охлаждения горячего воздушного потока, который создается в процессе эксплуатации дизельного агрегата.

Отдельного упоминания заслуживает еще одна важная часть любого современного дизельного двигателя – электрооборудование и автоматика. Именно различные приборы управления и контроля над работой агрегата позволяют добиться главного преимущества, характерного для подобных силовых установок – высокого КПД.

Принцип работы

Дизельные двигатели делятся на двух- и четырехтактные. Первый вариант в сегодняшних условиях используется крайне редко, а потому детально рассматривать его попросту не имеет смысла. Стандартный принцип работы обычного четырехтактного двигателя предполагает, что вполне логично, 4 основных этапа:

1. Впуск. Коленвал поворачивается в диапазоне между 0 и 180 градусами. На этой стадии воздух подается в цилиндр.

2. Сжатие. Положение коленвала изменяется со 180 до 360 градусов. Это обеспечивает движение поршня к так называемой верхней мертвой точке (ВМТ), что приводит к сжатию воздуха в цилиндре в 16-25 раз.

3. Рабочий ход с последующим расширением. Коленвал осуществляет перемещение между 360 и 540 градусами. В камеру сжигания через форсунки впрыскивается топливо, которое при смешивании с воздухом воспламеняется. Это происходит чуть раньше, чем поршень достигает ВМТ.

4. Выпуск. Коленвал завершает оборот, перемещаясь между 540 и 720 градусами. В результате очередного перемещения поршня в верхнюю часть цилиндра из камеры сгорания удаляются отработанные газы. После этого цикл начинается заново.

Основные разновидности

Основным параметром, который используется для классификации дизельных двигателей, выступает конструкция камеры сжигания. По этому параметру различают два основных типа рассматриваемых силовых установок, на которых используется

· разделенная камера сгорания. Подача горючего производится в специальную камеру, которая называется вихревой и размещается в головке блока, соединяясь с цилиндром при помощи канала. Наличие такого дополнительного элемента позволяет добиться увеличения уровня нагнетания, что положительно сказывается на способности смеси к самовоспламенению;

· неразделенная камера сгорания. Более простая, а потому надежная конструкция, при использовании которой топливо подается непосредственно в пространство над поршнем, которое и выступает камерой сгорания. Это позволяет заметно снизить расход топлива, что, наряду с надежностью механизма, стало ключевой причиной широко распространения именно такого типа дизельных двигателей.

Особенно популярными дизельные агрегаты с неразделенной камерой сгорания стали после появления ТНВД системы Common Rail. Ее использование позволяет обеспечить оптимальный уровень давления, количества и времени впрыскивания топлива для последующего сжигания. Таким образом, достигаются все основные преимущества двигателей с разделенной камерой сгорания без присущих им недостатков.

Основные достоинства и недостатки

Широкое распространение и успешная конкуренция дизельных двигателей с бензиновыми объясняется рядом впечатляющих преимуществ. Главными из них выступают:

· КПД, достигающий 40% на обычных установках и 50% на дизельных двигателях с турбонаддувом. Такие показатели являются попросту недосягаемыми для агрегатов, использующих в качестве топлива бензин;

· мощность. Крутящий момент дизельного двигателя обеспечивается даже на малых оборотах, что гарантирует автомобилю уверенный и быстрый разгон;

· экологичность. Сгорание топлива под высоким давлением приводит к уменьшению количества образующихся в процессе эксплуатации двигателя выхлопных газов. В сегодняшних условиях этому плюсы дизелей придается все большее значение;

· надежность. Как правило, моторесурс дизельного агрегата примерно в полтора-два раза превосходит аналогичный показатель бензинового конкурента. Кроме того, отсутствие системы зажигания позволяет избавиться от многих традиционных проблем двигателей на бензине, например, слабой искры на свечах или их залива.

В числе недостатков, присущих дизельному двигателю, прежде всего, необходимо выделить два. Первый – это несколько более высокая стоимость транспортных средств, оборудованных этим типом силовой установки. Разница в цене обычно варьируется от 10 до 20%.

Второй минус – необходимость существенных эксплуатационных расходов. Это объясняется серьезными требованиями к качеству изготовления и уровню технического обслуживания автомобилей с дизельными двигателями. Однако, обращение в солидную компанию за приобретением, а также последующим обслуживанием, комплектованием и ремонтом сведет к минимуму недостатки агрегата, оставив в полной сохранности его впечатляющие достоинства.

СРАВНЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

ИНФОРМАЦИОННЫЙ
ПРОЕКТ

Сравнение характеристик двигателей внутреннего сгорания

в

Тобольск,
2014

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность
исследования. Нередко два
одинаковых внешне автомобиля абсолютно по-разному ведут себя в эксплуатации. И
тут у многих автомобилистов возникает принципиальный вопрос: какой тип
двигателя — бензиновый или дизельный — предпочесть. Бензин вроде бы привычнее,
с другой стороны, цены на стелах АЗС на дизельное топливо выглядят
привлекательнее. Чем дизельный двигатель лучше бензинового? На этот вопрос мы
попытались найти ответ в своей работе.

Цель
работы:
сбор, оформление и представление информации в сравнении ДВС дизельного и
карбюраторного.

Задачи:

1.     Изучить
историю и принцип работы ДВС с использованием разных средств информации.

2.     Подобрать
анимации по принципу работы ДВС.

3.     Провести
анализ собранных фактов, сравнить преимущества и недостатки.

4.     Сделать
выводы.

5.    
Подготовить доклад на научную конференцию.

Проектным продуктом будет:
отчет о собранной информации и электронная презентация с элементами анимации и
видео.

Основная
часть

1. 1    Понятие
о тепловых двигателях. Классификация двигателей внутреннего сгорания

Двигателями
называют машины, преобразующие один из видов энергии (тепловой,
электрической, гидравлической и др.) в механическую работу. Тепловые двигатели
преобразуют в механическую работу тепловую энергию. К ним относятся паровые
машины, паровые и газовые турбины и ДВС.

В ДВС рабочее тело
получается непосредственно в цилиндрах двигателя, что существенно снижает
тепловые потери. Поэтому ДВС отличается от других тепловых двигателей не только
большей экономичностью, но и простотой конструкции и компактностью.

Современные ДВС
классифицируют по следующим основным признакам:

1)               
По
способу осуществления рабочего цикла – двухтактные или четырёхтактные.
В двухтактных двигателях рабочий цикл завершается за один оборот коленчатого
вала (или за два хода поршня), а в четырёхтактных – за два оборота коленчатого
вала (или за четыре хода поршня).

2)               
По
способу действия – простого и двойного действия.

В двигателях простого действия рабочий
цикл совершается в верхней части цилиндра – над поршнем (см рис. 2, а, б), в
двигателях двойного действия рабочий цикл происходит попеременно в верхней и
нижней частях цилиндра. Дизели двойного действия широкого распространения не
получили, так как сложны по конструкции и в эксплуатации. В настоящее время
используются дизели с противоположно движущимися поршнями (рис в-е), у которых
в каждом цилиндре работают два поршня, движущихся навстречу друг другу и
образующих при этом в центре цилиндра между днищами поршней одну общую камеру
сгорания. От верхнего и нижнего поршней мощность может передаваться на один
нижний коленчатый вал или на отдельные нижний и верхний коленчатые валы. Обычно
от верхнего поршня мощность передается через зубчатую передачу на нижний вал,
который соединен с электрогенератором.

3)               
По
роду применяемого топлива – работающее на легком топливе (бензине,
керосине, лигроине, газойле, солярном масле, дизельном топливе), на тяжелом
(моторном мазуте), на газообразном (природном или генераторном газе), на
смешанном (при работе на газообразном топливе для воспламенения используется
жидкое топливо).

4)               
По
способу наполнения рабочего цилиндра свежим зарядом – дизели без
наддува и с наддувом.  У дизелей без наддува воздух всасывается рабочим поршнем
(в четырехтактном двигателе) или поступает из продувочного насоса двухтактного
дизеля при давлении, превышающем атмосферное на (14,7/39,2) * 10 в 3 степени
Н/м в квадрате (0,15-0,40 кгс/см в квадрате).

Рис.1.1
Классификация двигателей по способу действия

У
дизелей с наддувом воздух подается в цилиндр принудительно, под давлением из
продувочного сжатия воздуха в цилиндре, и с принудительным воспламенением
горючей смеси от электрической искры (карбюраторные и газовые двигатели).

5)               
По
способу смесеобразования – с внутренним и с внешним
смесеобразованием. В двигателях с внутренним смесеобразованием (дизели) топливо
подается в цилиндр в распыленном виде и смешивается внутри него с воздухом. У
двигателей с внешним смесеобразованием (карбюраторные и газовые двигатели)
смесь легкого или газообразного топлива с воздухом подготовляется для подачи в
рабочий цилиндр двигателя.

6)               
По
конструктивному исполнению – тронковые и крейцкопфные. В тронковых
двигателях нормальная составляющая N силы давления p газов на
поршень воспринимается боковой поверхностью цилиндра. Чтобы давление на эту
поверхность было допустимым увеличивают длину направляющей части поршня –
тронка. В крейцкопфных двигателях роль направляющей выполняют ползуны
крейцкопфа, перемещаемые по параллелям дизеля. Современные четырехтактные
дизели выполняются преимущественно тронковыми, а двухтактные – крейцкопфные.

7)               
По
расположению цилиндров в одной – однорядные с расположением
цилиндром в одной плоскости и многорядные с параллельным, V, W и X –
образными и другим расположением цилиндров

8)               
По
числу цилиндров – одноцилиндровые и многоцилиндровые (рис.1.2)

Рис.1.2 Классификация двигателей по
расположению цилиндров

2    История
создания, принцип работы

2. 1                    
Четырёхтактный
двигатель внутреннего сгорания

Четырёхтактный
двигатель впервые был запатентован англичанином Алфоном Дэ-Рош в 1861 году. До
этого около 1854-1857 годов 2 итальянца: Евгенио Барсанте и Феличе Мототци
изобрели двигатель который по имеющийся информации мог быть очень похож на
четырёхтактный двигатель внутреннего сгорания, однако тот патент был утерян.
Первым человеком, реально построившим четырёхтактный двигатель, был немецкий
инженер Николаус Отто. Вот почему четырёхтактный принцип известен в основном
как цикл Отто. А четырёхтактный двигатель использующий свечи зажигания в
системе зажигания часто называется двигателем Отто.  

Общее
устройство и работа ДВС. Почти на всех современных
автомобилях в качестве силовой установки применяется двигатель внутреннего
сгорания (ДВС)

Рис
2.1.1 Внешний вид двигателя внутреннего сгорания

В
основе работы каждого ДВС лежит движение поршня в цилиндре под действием
давления газов, которые образуются при сгорании топливной смеси, именуемой в
дальнейшем рабочей.   При этом горит не само топливо. Горят только его
пары, смешанные с воздухом, которые и являются рабочей смесью для ДВС. Если
поджечь эту смесь, она мгновенно сгорает, многократно увеличиваясь в объеме. А
если поместить смесь в замкнутый объем, а одну стенку сделать подвижной, то на
эту стенку  будет воздействовать огромное давление, которое будет двигать
стенку. 

Заметим,
что в ДВС из каждых 10 литров топлива только около 2 литров используется на
полезную работу, остальные 8 литров сгорают впустую. То есть КПД ДВС составляет
всего 20 %. ДВС, используемые на легковых автомобилях, состоят из двух
механизмов: кривошипно-шатунного и газораспределительного, а также из следующих
систем: 

·                    
питания;

·                    
выпуска отработавших газов;

·                    
зажигания;

·                    
охлаждения;

·                    
смазки.

Основные
детали ДВС:

·                    
головка блока цилиндров;

·                    
цилиндры;

·                    
поршни;

·                    
поршневые кольца;

·                    
поршневые пальцы;

·                    
шатуны;

·                    
коленчатый вал;

·                    
маховик;

·                    
распределительный вал с кулачками;

·                    
клапаны;

·                    
свечи зажигания.

Большинство
современных автомобилей малого и среднего класса оснащены четырехцилиндровыми
двигателями. Существуют моторы и большего объема — с восьмью и даже двенадцатью
цилиндрами (рис. 2.1.2). Чем больше объем двигателя, тем он мощнее и тем выше
потребление топлива. Принцип работы ДВС проще всего рассматривать на
примере одноцилиндрового бензинового двигателя. Такой двигатель состоит из
цилиндра с внутренней зеркальной поверхностью, к которому прикручена съемная
головка. В цилиндре находится поршень цилиндрической формы — стакан, состоящий
из головки и юбки (рис. 2.1.3). На поршне есть канавки, в которых установлены
поршневые кольца. Они обеспечивают герметичность пространства над поршнем, не
давая возможности газам, образующимся при работе двигателя, проникать под
поршень. Кроме того, поршневые кольца не допускают попадания масла в
пространство над поршнем (масло предназначено для смазки внутренней поверхности
цилиндра). Иными словами, эти кольца играют роль уплотнителей и делятся на два
вида: компрессионные (те, которые не пропускают газы) и маслосъемные
(препятствующие попаданию масла в камеру сгорания)

 .  

 Рис. 2.1.2 Схемы расположения
цилиндров в двигателях различной компоновки: а — четырехцилиндровые; б
— шестицилиндровые; в — двенадцати цилиндровые (α — угол развала) 

Смесь
бензина с воздухом, приготовленная карбюратором или инжектором, попадает в
цилиндр, где сжимается поршнем и поджигается искрой от свечи зажигания. Сгорая
и расширяясь, она заставляет поршень двигаться вниз. Так тепловая энергия
превращается в механическую. 

 Рис.2.1.3. Поршень с шатуном:  1 — шатун в сборе; 2 — крышка
шатуна;3 — вкладыш шатуна; 4 — гайка болта; 5 — болт крышки шатуна; 6 — шатун;
7 — втулка шатуна; 8 — стопорные кольца; 9 — палец поршня; 10 — поршень; 11 —
маслосъемное кольцо; 12, 13 — компрессионные кольца

Далее
следует преобразование хода поршня во вращение вала. Для этого поршень с
помощью пальца и шатуна шарнирно соединен с кривошипом коленчатого вала,
который вращается на подшипниках, установленных в картере двигателя

Рис
2. 1.4  Коленчатый вал с маховиком: 1 — коленчатый вал; 2 — вкладыш
шатунного подшипника; 3 — упорные полукольца; 4 — маховик; 5 — шайба болтов
крепления маховика; 6 — вкладыши первого, второго, четвертого и пятого коренных
подшипников; 7 — вкладыш центрального (третьего) подшипника 

В
результате перемещения поршня в цилиндре сверху вниз и обратно через шатун
происходит вращение коленчатого вала. 
Верхней мертвой точкой (ВМТ) называется самое верхнее положение поршня в
цилиндре (то есть место, где поршень перестает двигаться вверх и готов начать
движение вниз). Самое нижнее положение поршня в цилиндре (то есть место, где
поршень перестает двигаться вниз и готов начать движение вверх) называют нижней
мертвой точкой (НМТ). А расстояние между крайними положениями поршня (от ВМТ до
НМТ) называется ходом поршня.  Когда поршень перемещается сверху вниз (от
ВМТ до НМТ), объем над ним изменяется от минимального до максимального.
Минимальный объем в цилиндре над поршнем при его положении в ВМТ — это камера
сгорания.   А объем над цилиндром, когда он находится в НМТ, называют
рабочим объемом цилиндра. В свою очередь, рабочий объем всех цилиндров
двигателя в сумме, выраженный в литрах, называется рабочим объемом двигателя.
Полным объемом цилиндра называется сумма его рабочего объема и объема камеры сгорания
в момент нахождения поршня в НМТ. 

Важной
характеристикой ДВС является его степень сжатия, которая определяется как
отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания. Степень сжатия
показывает, во сколько раз сжимается поступившая в цилиндр топливовоздушная
смесь при перемещении поршня от НМТ к ВМТ. У бензиновых двигателей степень
сжатия находится в пределах 6–14, у дизельных — 14–24. Степень сжатия во многом
определяет мощность двигателя и его экономичность, а также существенно влияет
на токсичность отработавших газов.  Мощность двигателя измеряется в
киловаттах либо в лошадиных силах (используется чаще). При этом 1 л. с. равна
примерно 0,735 кВт. Работа двигателя внутреннего сгорания основана на
использовании силы давления газов, образующихся при сгорании в цилиндре
топливовоздушной смеси.  

В
бензиновых и газовых двигателях смесь воспламеняется от свечи зажигания в
дизельных — от сжатия. 

 
 Рис.2.1.5 Свеча зажигания

При
работе одноцилиндрового двигателя его коленчатый вал вращается неравномерно: в
момент сгорания горючей смеси резко ускоряется, а все остальное время
замедляется.   Для повышения равномерности вращения на коленчатом валу,
выходящем наружу из корпуса двигателя, закрепляют массивный диск — маховик (см.
рис. 2.1.4 ). Когда двигатель работает, вал с маховиком вращаются. А сейчас
поговорим немного подробнее о работе одноцилиндрового двигателя.  Повторим,
первое действие — попадание внутрь цилиндра (в пространство над поршнем)
топливовоздушной смеси, которую приготовил карбюратор или инжектор.

Этот
процесс называется тактом впуска (первый такт). Заполнение цилиндра двигателя
топливовоздушной смесью происходит, когда поршень из верхнего положения
движется в нижнее. При этом к цилиндру двигателя подведены два канала: впускной
и выпускной. Горючая смесь впускается через первый канал, а продукты ее
сгорания выходят через второй. Непосредственно перед входом в цилиндр в этих
каналах установлены клапаны. Их принцип действия очень прост: клапан — это
подобие гвоздя с большой круглой шляпкой, перевернутый шляпкой вниз, которой
закрывается вход из канала в цилиндр. При этом шляпка прижимается к кромке
канала мощной пружиной и закупоривает его. Если нажать на клапан (тот самый
гвоздь), преодолев сопротивление пружины, то вход в цилиндр из канала откроется
(рис. 2.1.6). 

 Первый
такт — впуск  Во время этого такта поршень перемещается из ВМТ в НМТ. При этом
впускной клапан открыт, а выпускной закрыт. Через впускной клапан цилиндр
заполняется горючей смесью до тех пор, пока поршень не окажется в НМТ, то
есть его дальнейшее движение вниз станет невозможным. Из ранее сказанного мы с
вами уже знаем, что перемещение поршня в цилиндре влечет за собой перемещение
кривошипа, а, следовательно, вращение коленчатого вала и наоборот. Так вот, за
первый такт работы двигателя (при перемещении поршня из ВМТ в НМТ) колен вал
проворачивается на пол-оборота.  

Второй
такт — сжатие. После того как топливовоздушная смесь, приготовленная карбюратором
или инжектором, попала в цилиндр, смешалась с остатками отработавших газов и за
ней закрылся впускной клапан, она становится рабочей. 

Теперь
наступил момент, когда рабочая смесь заполнила цилиндр и деваться ей стало
некуда: впускной и выпускной клапаны надежно закрыты. В этот момент поршень
начинает движение снизу-вверх (от НМТ к ВМТ) и пытается прижать рабочую смесь к
головке цилиндра (см. рис. 2.1.6). Однако, стереть в порошок эту смесь ему не
удастся, поскольку преступить черту ВМТ поршень не может, а внутреннее
пространство цилиндра проектируют так (и соответственно располагают коленчатый
вал и подбирают размеры кривошипа), чтобы над поршнем, находящимся в ВМТ,
всегда оставалось пусть не очень большое, но свободное пространство — камера
сгорания. К концу такта сжатия давление в цилиндре возрастает до 0,8–1,2 МПа, а
температура достигает 450–500 °С. 

Третий
такт — рабочий ход Третий такт — самый ответственный момент,
когда тепловая энергия превращается в механическую. В начале третьего такта (а
на самом деле в конце такта сжатия) горючая смесь воспламеняется с помощью
искры свечи зажигания

Рис.2.1.6   Процесс
работы четырехтактного двигателя

Давление
от расширяющихся газов передается на поршень, и он начинает двигаться вниз (от
ВМТ к НМТ). При этом оба клапана (впускной и выпускной) закрыты. Рабочая смесь
сгорает с выделением большого количества тепла, давление в цилиндре резко
возрастает, и поршень с большой силой перемещается вниз, приводя во вращение
через шатун коленчатый вал. В момент сгорания температура в цилиндре повышается
до 1800–2000 °С, а давление — до 2,5–3,0 МПа.

Рис. 2.1.7 Искра между электродами свечи

Обратите
внимание, что главная цель создания самого двигателя — это как раз и есть
третий такт (рабочий ход). Поэтому остальные такты называют
вспомогательными. 

Четвертый
такт — выпуск во время этого процесса впускной клапан закрыт, а выпускной открыт.
Поршень, перемещаясь снизу-вверх (от НМТ к ВМТ), выталкивает оставшиеся в
цилиндре после сгорания и расширения отработавшие газы через открытый выпускной
клапан в выпускной канал (трубопровод). Далее через систему выпуска
отработавших газов, наиболее известная часть которой — глушитель, отработавшие
газы уходят в атмосферу

Рис. 2.1.8Фрагмент глушителя

Все
четыре такта периодически повторяются в цилиндре двигателя, тем самым обеспечивая
его непрерывную работу, и называются рабочим циклом. Рабочий цикл дизельного
двигателя имеет некоторые отличия от рабочего цикла бензинового. В нем во время
такта впуска в цилиндр поступает не горючая смесь, а чистый воздух.   Во
время такта сжатия он сжимается и нагревается. В конце первого такта, когда
поршень приближается к ВМТ, в цилиндр через специальное устройство — форсунку,
ввернутую в верхнюю часть головки цилиндра, — под большим давлением
впрыскивается дизельное топливо. Соприкасаясь с раскаленным воздухом, частицы
топлива быстро сгорают.   При этом выделяется большое количество тепла и
температура в цилиндре повышается до 1700–2000 °С, а давление — до 7–8
МПа.   Под действием давления газов поршень перемещается вниз, и происходит
рабочий ход. Такт выпуска дизельного двигателя аналогичен такту выпуска
бензинового двигателя.   Вспомогательные такты (первый, второй и
четвертый) совершаются за счет кинетической энергии тщательно сбалансированного
массивного чугунного диска, закрепленного на валу двигателя — маховика, о
котором также шла речь выше. Кроме обеспечения равномерного вращения
коленчатого вала, маховик способствует преодолению сопротивления сжатия в
цилиндрах двигателя при его пуске, а также позволяет ему преодолевать
кратковременные перегрузки, например, при движении автомобиля с места. На ободе
маховика закреплен зубчатый венец для пуска двигателя стартером. Во время
третьего такта (рабочего хода) поршень через шатун, кривошип и коленчатый вал
передает запас инерции маховику. Инерция помогает ему осуществлять
вспомогательные такты рабочего цикла двигателя. Из этого следует, что при
тактах впуска, сжатия и выпуска поршень ходит в цилиндре именно за счет
энергии, отдаваемой маховиком. В многоцилиндровом двигателе порядок работы
цилиндров устанавливается таким образом, чтобы рабочий ход хотя бы одного
поршня помогал осуществлять вспомогательные такты и плюс ко всему вращал
маховик.   А теперь подведем итоги: совокупность последовательных
процессов, периодически повторяющихся в каждом цилиндре двигателя и
обеспечивающих его непрерывную работу, называется рабочим циклом. Рабочий цикл
четырехтактного двигателя состоит из четырех тактов, каждый из которых
происходит за  один ход поршня или за пол-оборота коленчатого вала. Полный
рабочий цикл осуществляется за два оборота коленчатого вала.   Порядок
работы цилиндров четырехцилиндрового двигателя: 1-3-4-2. Пятицилиндрового, как
правило, — 1-2-4-3-5.

2.2                    
Дизельный
ДВС

Дизельный
двигатель был создан великим инженером-изобретателем Рудольфом Дизелем в 1897
году. В 1890 году он выдвинул теорию «экономичного термического двигателя»,
которая предполагала изобретение эффективного мотора по принципу воспламенения
от сжатия в цилиндрах. Первый патент на изобретение Дизель получил в 1893 году.
В качестве топлива ученый предполагал использовать каменноугольную пыль,
однако, из-за ряда существенных недостатков это стало невозможным. Реальным
видом топлива явились тяжелые нефтяные фракции.

До
Рудольфа Дизеля идеи создания силового агрегата с подобным принципом работы
были высказаны инженером Экройдом Стюардом, однако, патент вследствие
выдвинутой теории получил Дизель. Именно поэтому мы и называем такие моторы
«дизелями», «дизельными двигателями». В 1898 году инженер Путиловского завода
Санкт-Петербурга Густав Тринклер построил нефтяной двигатель высокого давления,
он был бескомпрессорным (современный вид — с форкамерой). Как оказалось, он
имеет более простую конструкцию и оказался надежнее своего аналога. Однако,
основой для современных моторов с воспламенением от сжатия явилось все же
изобретение Рудольфа Дизеля.

Первые
несколько десятилетий дизели устанавливались
лишь на морские суда. На автомобильном транспорте они стали применяться с более
усовершенствованными системой впрыска топлива, скоростью вращения.

Первые
испытания сконструированного образца дизельного двигателя случились в 1893
году, однако, они не увенчались успехом, а сам изобретатель в ходе эксперимента
из-за произошедшей аварии едва не погиб. В последующие несколько лет Дизель
построил еще несколько моделей, которые работали на мазуте и керосине.

В
начале 1900-х годов дизельный двигатель был установлен на корабле, а через
какое-то время — и на локомотиве. В 20-е гг. инженером из Германии Робертом
Бошем был модернизирован топливный насос высокого давления двигателя, теперь
вместо воздушного компрессора применялась гидравлическая система нагнетания и
впрыска топлива, которая позволяла увеличить скорость вращения. Популярность
такого механизма очень быстро росла и уже к 50-м гг. большинство грузового и
пассажирского транспорта оснащалось таким видом движков. Они оказались более
экономичными, а также приемлемыми с точки зрения экологии (выбрасывали меньшее
количество токсичных веществ).

Принцип
работы дизельного двигателя немного отличается от
принципа работы бензинового. Отличие это состоит в том, что смесеобразование
происходит уже внутри самого цилиндра, у бензинового же двигателя приготовление
смеси происходит снаружи. В цилиндр она подается уже готовой. Существенным
отличием является воспламенение рабочей смеси. В бензиновом двигателе
воспламенение происходит от свечи зажигания, а в дизельном происходит
самовоспламенение.

Теперь
разберем рабочие циклы четырехтактного дизельного двигателя:

Такт впуска.1 –
впускной клапан. 2 – выпускной клапан. 3 – топливная форсунка.

За первый такт,
поршень перемещается от верхней мертвой точки ВМТ к нижней НМТ. Впускной клапан
1 открыт, выпускной 2 закрыт. За счет создаваемого разрежения в цилиндре,
вовнутрь устремляется порция воздуха.

Такт сжатия. На этом
этапе, оба клапана как впускной, так и выпускной закрыты. Поршень перемещается
из НМТ в ВМТ, сжимая воздух. Давление в камере достигает 5 МПа, а температура
воздуха за счет сжатия возрастает до 700 градусов Цельсия.

Такт расширение.
Рабочий ход.

При достижении
поршнем верхней мертвой точки (при максимальном давлении в цилиндре), через
форсунку, под высоким давлением, создаваемым топливным насосом закачивается
порция топлива. Форсунка распыляет топливо, которое смешиваясь с горячим
воздухом самовоспламеняется. В результате горения, температура в камере резко
повышается до 1800 градусов Цельсия, вместе с ней в разы увеличивается и
давление 11 МПа. Поршень, передвигаясь от верхней мертвой точки к нижней мертвой
точки, совершает полезную работу. В конце такта температура падает до 700 — 800
градусов, давление снижается до 0.3 – 0.5 МПа.

Такт выпуска.

Выпускной клапан 2
открывается, и поршень выталкивает отработанные газы. Температура и давление
опускаются до 500 градусов и 0. 1 МПа.

Далее рабочие
циклы повторяются.

2.3. Сравнение дизельного
и четырехтактного ДВС

Какой
двигатель выбрать — бензиновый или дизельный??? Однозначно ответить на этот
вопрос невозможно. Рассмотрим факторы, от которых зависит принятие правильного
решения.

Если
автомобиль оборудован дизельным двигателем, то в процессе эксплуатации будут
значительно сэкономлены средства за счет более низкой стоимости топлива и его
меньшего расхода. Чем объясняется меньший расход топлива? У дизельного
двигателя легкового автомобиля степень сжатия находится в пределах 20—22
единицы по сравнению с 9 -10 у бензиновых двигателей, что обеспечивает более
высокий КПД. Кроме того, у дизеля регулирование рабочей смеси в основном
качественное, т.е. вне зависимости от частоты вращения коленчатого вала и
нагрузки в цилиндры подается практически одинаковое количество воздуха, а
количество используемого топлива увеличивается с нагрузкой. Но даже при полной
мощности масса впрыскиваемого топлива в 1,5— 1,7 раза меньше, чем у бензинового
двигателя такого же рабочего объема. Это означает, что действительная степень
сжатия, т. е. давление и температура конца сжатия, не зависит от нагрузки, а
рабочая смесь по сравнению с бензиновым двигателем всегда очень бедная. Эти
факторы обеспечивают дизелю высокую эффективность сгорания и последующего
расширения и на частичных нагрузочных режимах. В условиях эксплуатации
стабильность мощностных показателей и расхода топлива зависит в первую очередь
от сопротивления воздухоочистителя, которое влияет на наполнение цилиндров
воздухом (в том числе и двигателей с турбонаддувом), угла опережения впрыска
топлива, давления начала подъема иглы форсунки (давления начала впрыска),
качества распыла топлива форсунками, а также от характера (закона) подачи
топлива топливным насосом высокого давления. Следует отметить, что стабильность
регулировочных параметров системы подачи топлива у дизельных двигателей выше,
чем у бензиновых. Однако в процессе эксплуатации нужно строго контролировать
качество очистки воздуха и топлива, а также исключить возможность перегрева двигателя,
что незамедлительно повлияет на работу форсунок и поршневой группы.

Дизельные
двигатели более долговечны, чем бензиновые, что объясняется более прочным и
жестким выполнением блока цилиндров, коленчатого вала, деталей
цилиндро-поршневой группы, головки блока цилиндров и применением дизельного
топлива, которое в отличие от бензина в известной степени также является
смазочным материалом. К недостаткам дизельных Двигателей следует отнести
большую массу, меньшую литровую мощность, повышенный шум из-за высокого
давления сгорания и затрудненный пуск при отрицательных температурах
окружающего воздуха, особенно у автомобилей прошедших 100 000 км и более. В
процессе эксплуатации изнашиваются плунжерные пары топливного насоса высокого
давления, нарушается герметичность посадки иглы форсунки, что приводит на
низких оборотах при пуске (70—90 оборотов в минуту) к плохому распылению шва. В
то же время в результате появившегося износа цилиндропоршневой группы на такой
частоте вращения заметно увеличивается прорыв сжимаемого воздуха в картер, а
значит, давление и температура не достигают значений, необходимых для
воспламенения распыленного топлива. Тем не менее существуют достаточно простые
уст­ройства, которые резко улучшают запуск дизелей при низких температурах, в
том числе теплообменное устройство, устанавливаемое на период зимней
эксплуатации во впускной коллектор. Опыт эксплуатации дизельных двигателей
позволяет сделать вывод, что рассмотренные выше изменения, которые происходят в
топливной аппаратуре и цилиндропоршневой группе, почти не вызывают снижения
мощности и увеличения расхода топлива. Двигатели подвергаются ремонту, главным
образом, из-за повышения расхода смазочного масла, что можно легко определить
по доливу и появлению голубого дыма, который образуется из-за сгорания масла.

Бензиновые
двигатели имеют более высокую частоту вращения, большую литровую мощность, шум
и вибрации более низкие. Регулирование горючей смеси в них, главным образом,
количественное. Поэтому на малой и средней мощностях (двигатели легковых
автомобилей работают в основном в этих режимах), действительная степень сжатия
— низкая, т. е. в результате дросселирования на впуске и частичного наполнения
цилиндра вместо давления сжатия, например, 2,5 МПа на полной мощности, смесь
сжимается до 1,0 МПа. Отсюда — низкая эффективность сгорания и последующего
расширения, а значит, и большой расход топлива.

Таким
образом, если при номинальных мощностях эффективный КПД бензинового двигателя
на 20% ниже, чем у дизеля, то на частичных режимах разрыв увеличивается до 40%
и более. Это подтверждается многочисленными сравнительными эксплуатационными
испытаниями автомобилей с дизельными и бензиновыми двигателями одинаковой
мощности. Снижение расхода топлива на 100 км пути в зависимости от условий
движения (в городе или на магистралях) составляет 25—50%. Что касается
токсичности отработанных газов, то проведенное за последнее десятилетие
усовершенствование бензиновых двигателей, включая управляемый поршневым
процессором прямой впрыск форсунками, значительно улучшило этот показатель.
Однако многие специалисты ведущих автомобильных компаний, например фирмы
Volkswagen, считают, что в условиях повышенных требований к защите окружающей
среды и расходу топлива дизели остаются наиболее перспективными двигателями.

Преимущества
дизельных ДВС:

— экономичность, расход топлива при том же
объеме и мощности меньше на 15-25%;

 -меньшая стоимость топлива;

— хорошая тяга на низких оборотах,
дизельный двигатель удобен для джипов и грузовиков особенно на бездорожье;

— отсутствие свечей зажигания, проводов,
трамблёров.

Преимущества
бензиновых ДВС

— низкий уровень шума и вибраций;

— большая литровая мощность;

— способен работать на высоких оборотах,
без последствий для двигателя. 

Недостатки
дизельных ДВС

— низкая динамика разгона больший шум и
вибрация;

— чувствительная топливная система,
особенно к нашему топливу, может не завестись при сильном морозе;

— не терпит высоких оборотов, и как
следствие высоких скоростей;

— большая масса, меньшая литровая
мощность;

— чаще замена масла и фильтров, масло
необходимо более высокого качества;

— для запуска дизельного двигателя
необходим аккумулятор большей емкости, следовательно, больше и стоимость.  

Недостатки
бензиновых ДВС

— больший чем у дизеля расход топлива; 

— наличие системы зажигания; 

— наибольшая мощность достигается в
небольшом диапазоне оборотов например с 3500 до 4000, правда у новых бензиновых
двигателей диапазон более широкий и ровный, за счет изменения фаз
газораспределения, применения непосредственного впрыска.

Заключение

Так что же все-таки лучше, бензиновый или дизельный двигатель?
Вечный вопрос и проблема выбора образовала из общей массы автолюбителей два
противостоящих друг другу лагеря, которые не щадя своих сил, убеждают своих знакомых
и друзей, тех, кто еще не приобрел автомобиль, но собирается это сделать в
правильности того или иного выбора. У каждого двигателя имеются как свои
преимущества, так и недостатки. Подведем итоги.

Дизель 

Бензин 

Вопрос
о выборе ДВС остается актуальным на сегодняшний день. Право выбора за автомобилистами.

Библиографический
список:

1.    
Ваншейдт, В.А. Дизели [Текст]:
Справочник. – Изд., 3-е, перераб. и допол. В.А. Ваншейдт, Н.Н. Иванченко – Л.,
«Машиностроение» , 1977. – 480 с.

2.    
Кане, А.Б. Судовые двигатели
внутреннего сгорания [Текст]: Учебник.-3-е изд./ Кане  А.Б – Л: Судостроение,
1982 .– 288 с.

3.    
Кузнецов, А.С. Ремонт
двигателя внутреннего сгорания [Текст]: учеб. пособие/ А.С. Кузнецов – М:
Издательский центр «Академия», 2011. – 64 с.

4.     Сайт для автомобилистов. Режим доступа  http://diesel-ural.ru

5.     Сайт для автомобилистов. Режим доступа : http://www.autopeople.ru

6.    
Трофименко, А.С. Автослесарь.
Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей [Текст]: учебное
пособие/ А.С. Трофименко – Ростов н/Д: Феникс, 2002. – 576 с.

Дизельные генераторы — гениальное изобретение техники

Оборудование:

В нынешнее время дизельные генераторы по праву считаются экономичными, надёжными и некапризными источниками электроэнергии. Сегодня дизельные электростанции работают во всем мире, гарантируя жизнеобеспечение различных важных объектов. Каждый без проблем может приобрести на нашем сайте дизельные генераторы и дополнительное оборудование, купить синхронные генераторы и дизельные двигатели. Сейчас без этих достижений техники сложно и представить наше бытие, но первые дизель генераторы появились сравнительно недавно.

Кто изобрел

Кому же человечество обязано появлением этого гениального творения техники? Какая же история возникновения дизельных электростанций? Всё началось 18 марта 1858 года, когда в Париже родился Рудольф Кристиан Карл Дизель.

С детских лет он интересовался разной техникой, особенно появившимся в те времена двигателем внутреннего сгорания. Вскоре отец отдал Рудольфа в Мюнхенскую высшую техническую школу, где юноша сильно увлёкся инженерией, в частности, он изучал коэффициент полезного действия паровых машин, который весьма далек был от идеала в то время. Собственно, именно голову молодого Дизеля первого посетила идея, работающая ныне в миллионе дизельных генераторов и дизельных двигателей по всему миру. Это была гениальная идея о сжимании воздуха внутри цилиндра с впрыскиванием туда жидкого топлива к концу сжатия, что заменило идею о сжимании смеси воздуха и топлива, как это было ранее.

Рудольф Дизель смог добиться впечатляющих результатов и очень высокого КПД изобретенной машины, которую он назвал «Рациональным тепловым двигателем». Его работа завершена была уже в 1897 году, в принципе, этот год и можно считать отправной точкой эры дизель генераторов и дизельных двигателей. После смерти Дизеля «Рациональный тепловой двигатель» назван был в честь Рудольфа его именем, а топливо, используемое для этого изобретения, и по сей день называется дизельным. То есть, возможность осуществить аренду дизельных генераторов или купить мощные дизельные электростанции на сайте dizelnye-generatory.com — это заслуга, прежде всего, Рудольфа Дизеля, за что мы с Вами ему благодарны.

Майкл Фарадей

Стоит отметить, что ещё ранее, а именно в 1831 году британец Майкл Фарадей создал катушку из медной проволоки, генерирующую электрический ток при изменении сильного магнитного поля вокруг нее. А немного позднее он понял, что двигать можно не магнит относительно катушки, а саму катушку относительно магнита. Таким образом, движение могло быть вращательным, а электрический ток непрерывным. Так и был изобретен первый электрогенератор.

Caterpillar и Perkins

К сожалению, и до сих пор неизвестно, кто стал третьим гением, который соединил эти два открытия, но при этом мы знаем, кто был первопроходцем в создании дизельных генераторов. Это две независимые друг от друга компании, расположившиеся по разные стороны Атлантики: американская Caterpillar и английская Perkins. И сегодня они являются одними из наиболее уважаемых и популярных в мире производителей дизельных электростанций. Широкое применение дизель генераторы получили с начала 20-х годов прошлого столетия. Использовались мощные дизельные электростанции там, где не было возможности подвести от крупных гидро и теплоэлектростанций линии электропередачи. Первыми объектами были крупные фермы и небольшие производства в Великобритании и США.

Время шло, а вместе с ним и осуществлялся прогресс промышленных электростанций и электросетей. Вскоре дизель-генераторы стали чаще применятся в качестве резервных или мобильных электростанций, а не основных источников электроснабжения. Сегодня дизельные генераторы представлены на рынке в различных ценовых и мощностных сегментах. Можно приобрести специализированные и универсальные дизель-генераторы, профессиональные и «домашние», которые способны снабдить электроэнергией частный коттедж, или же целый завод.

Наше время

Дизельные электростанции пользуются бешеной популярностью, увы, по этой причине современный рынок просто-таки переполнен красивыми и дешевыми подделками дизельных генераторов, которые можно назвать лишь неудачной шуткой и нелепым подражанием. Поэтому, если Вы всерьез задумались купить генератор дизельного типа, то к этому следует отнестись максимально ответственно. Завод «ГЕНМОТОРС» рекомендует Вам приобретать только надежные и проверенные временем марки дизельных генераторов. В наших интересах продавать лишь качественное оборудование, поэтому на нашем сайте представлены дизельные электростанции следующих брендов: AKSA, Cummins, FG Wilson, SDMO, Iveco Motors и дизельные генераторы Caterpillar.

Качественная дизельная электростанция никогда Вас не подведет. Недаром умные люди говорят: «Надежен, как дизель!». Можете не сомневаться, представленная на сайте продукция обладает всеми основными преимуществами современных дизельных генераторов. Одним из важнейших преимуществ дизель генераторов является высокая ремонтопригодность. Такие агрегаты имеют достаточно-таки простую конструкцию, что соответствует принципу «максимум эффективности при минимальном количестве движущихся частей». Купите дизельные электростанции Caterpillar, которые можно использовать в качестве основного или резервного источника электроснабжения, и Вы сами убедитесь в надежности и простоте этого оборудования.

Преимущества дизельных электростанций

Важным преимуществом является и низкий расход топлива, особенно это касается дизельных генераторов компании IVECO Motors. Существенно меньший расход топлива достигается за счет низкой теплоемкости дизельного топлива и благодаря высокому уровню экономичности установок в целом. Если Вы купите дизель генераторы IVECO, то сразу же ощутите экономию за счет снижения расходов на топливо.

Неоспоримым преимуществом дизельных генераторов можно также считать и малошумность, несмотря при этом на все стереотипы о высоком уровне шумности дизельных электростанций. Раньше это действительно было так, но новые современные модели дизельных генераторов AKSA полностью удовлетворят покупателей достаточно-таки низким уровнем шумности. Дизель генераторы AKSA поставляются с мощностью от 8 до 1760 кВт.

Стоит упомянуть об еще одном достоинстве дизельных генераторов — простота монтажа и небольшое количество обслуживающих систем, что воплощено в дизельных электростанциях Cummins. Все надежно закреплено и закрыто специальными кожухами, а это неплохо в плане взрыво и пожаробезопасности. Естественно, все эти характеристики влияют на выбор потребителей, которые отдают предпочтение таким проверенным агрегатам, как дизельные генераторы Cummins.

Всегда впечатляет и надежность работы дизель генераторов, и даже при полной нагрузке. А полная замена двигателя осуществляется лишь при аварийном выходе из строя, что случается крайне редко с надежным оборудованием. Эталоном надежности считаются французские дизельные электростанции SDMO.

Бесспорно, все вышеперечисленные преимущества дизельных генераторов делают их незаменимым источником электроснабжения во многих сферах. Чтоб убедиться в этом, предлагаем Вам приобрести дизельный генератор на нашем сайте. Но если Вы не верите нашим словам, мы Вас прекрасно понимаем. И для таких случаев предлагаем такую услугу, как аренда дизельных генераторов. Проверьте оборудование на деле и убедитесь, что дизельный генератор — незаменимое и полезное устройство в нынешнем мире, которое на пять с плюсом справляется со своими обязанностями. Впрочем, существует немало ситуаций, когда аренда дизельных электростанций может быть необходимой. Например, при длительном строительстве или ремонте, где требуется электроэнергия, целесообразней воспользоваться услугой аренды дизельных генераторов, чем покупать это оборудование.

Завод «Генмоторс» может предложить выгодные условия заказчику, если его интересует аренда. Это и большой ассортимент дизельных генераторов различной мощности, и быстрая замена вышедшего из строя устройства на рабочий генератор во время действия услуги, и почасовая оплата, и возможность заказа дополнительных услуг.

Заводом «Генмоторс» предлагается весь комплекс необходимых услуг по созданию и дальнейшему обслуживанию всех систем резервного, автономного и гарантированного электрообеспечения на базе известных марок дизельных генераторов. Важнейшим фактором успеха является долгосрочное и взаимовыгодное партнерство, гарантирующее клиентам компании не только качественный, но и своевременный ремонт дизельных установок и обслуживание дизельных генераторов, которые находятся в эксплуатации.

В каталоге сайта представлены не только дизельные электростанции, но и синхронные генераторы, разные варианты исполнения электростанций, дизельные двигатели и дополнительное оборудование. Нередко для эксплуатации дизельных генераторов требуется специальное дополнительное оборудование. Приобрести на нашем сайте можно щиты переключения нагрузки АВР (ATS) и предпусковые подогреватели жидкостного типа ПЖД, системы автоматической дозаправки топливом и электрический подогреватель охлаждающей жидкости, работающий от сети 220В, а также зарядное устройство для автоматической подзарядки батареи и предпусковые жидкостные подогреватели Webasto.

Дизельные электростанции — это гениальное изобретение техники, это просто шедевр гениев прошлого. Надежность, функциональность, быстрая окупаемость, легкость в эксплуатации — это всё характеризует дизель генераторы, как незаменимые оборудования, используемые на различных объектах. Применяются они в банковских, учебных, медицинских, телекоммуникационных и других видах учреждений, а также на строительстве, в загородных домах, коттеджах, аэропортах, экспедициях. .. И этот список можно продолжать очень и очень долго, суть в том, что дизель генераторы по праву считаются лучшими автономными источниками электроэнергии, гарантирующие энергетическую независимость.

Написав нам письмо Вы сможете:

Прикрепить файл

Принимаю условия обработки персональных данных

От бензина до воды: история автомобильного топлива

Новости рынка

На чем только не передвигались автомобили за последние 1,5 века: бензин, солярка, спирт, вода… Наиболее важные вехи развития автомобильного топлива – в нашей статье.

Первый  в мире двигатель внутреннего сгорания в 1876-м году построил немецкий инженер Николаус Август Отто. Ключевым устройством мотора был карбюратор, в котором горючее распылялось и смешивалось с воздухом. Дальше смесь подавалась в цилиндр, сжималась и поджигалась от электрической искры. Горячие газы толкали поршень, а тот поворачивал коленчатый вал, который в свою очередь через цепь или вал вращал колеса. Таков принцип работы двигателя внутреннего сгорания. Для него используют различные типы топлива. Наиболее традиционны бензин, дизельное топливо и керосин. Все они возникли задолго до появления автомобилей.

Бензин, солярка, керосин

Первые технологические манипуляции с нефтью проводили на Ухтинском (Россия) нефтяном промысле в 1745 г. Именно там был построен первый завод по очистке нефти. Он был очень прост: в печь ставили котел с трубкой, которая через бочку с водой вела в пустую бочку. Бочка с водой играла роль холодильника. Очищенную нефть использовали преимущественно в бытовых целях. В то время многие помещения освещались лампадами, в которые наливалась смесь очищенной нефти с растительным маслом.

А вот бензин официально первым получил английский физик Майкл Фарадей. Из всех соединений углерода и водорода в 1825 году он выделил одно, способное быстро загораться. А так как он синтезировал его из нефти, добытой где-то в Малой Азии, то и назвал его арабским словом. Бензин – благовонное вещество. Так переводится слово с арабского.

В 1891 году русский инженер Шухов изобрел крекинг (от англ. cracking – расщепление). Это процесс разложения углеводородов нефти на более летучие вещества. Благодаря крекингу значительно увеличивается выход бензина из нефти.

Бензин в качестве горючего был использован только в конце XIX века, когда господин Даймлер усовершенствовал двигатель внутреннего сгорания и сделал его движущей силой на автомобилях. Вот когда были проблемы с бензином, так это в конце XIX века! К примеру, есть письменные свидетельства автомобилистов, путешествовавших по Германии в 1905 году. Автотуристы в одном из городов страны никак не могли найти место для заправки.

История АЗС как специализированных магазинов началась с 1907 года, когда в Сиэтле компанией Standard Oil of California (сейчас ChevronTexaco) была открыта первая АЗС. В двадцатых годах появись первые механические дозирующие колонки, а в тридцатых – колонки с электрическими дозаторами. Интересна история сервисов на АЗС, в первую очередь, магазинов при АЗС. Например, в нашей стране магазины при АЗС рассматриваются как приложение к заправочному бизнесу. На Западе ситуация развивалась с точностью наоборот – АЗС начинались при магазине.

 

 

Но не бензином единым жило человечество в начале века. Альтернативой и конкурентом бензину было дизельное топливо – в современном обиходе «дизель». Понятие «дизель» в наше время стало нарицательным, и у большинства людей вызывает ассоциации с топливом, а ведь понятие «дизельное топливо» произошло от названия двигателя, а двигатель этот назван по имени немецкого инженера Рудольфа Дизеля. Причем дизель по сути своей не имел никакого отношения к дизельному топливу. По замыслу изобретателя, конструкция должна была работать на дешевой угольной пыли. Однако эксперименты показали невозможность использования её в качестве горючего по причине проблемной подачи в цилиндры. Тогда было решено попробовать вместо неё тяжёлые фракции нефти типа керосина и мазута.

 

Принцип же работы дизельного двигателя был следующим: в цилиндры засасывалось топливо, и под давлением сжималось до такой степени, что происходило самовозгорание. Идея была поистине революционной, и была оформлена как патент в 1893 году, но ещё пять лет ушло на конструирование работоспособного мотора. Он был очень далек от современного дизельного мотора. Агрегат высотой в три метра с одним цилиндром развивал 172 об/мин и «выдавал» от 17 до 19 л. с. При этом КПД составлял 26% – вдвое выше, чем у паровой машины! Работал первый такой двигатель на керосине.

Как стало уже понятно, «дизель» в свое время не был топливом, а мотором, причем работал он на керосине. Дизельное топливо же он стал потреблять с подачи  российского «нефтяного короля»  Эммануила Нобеля. Нобель заплатил бешеные деньги за покупку лицензии у Дизеля и решил организовать производство моторов на своем машиностроительном заводе в Петербурге. Правда его не устраивало, что конструкция работала на керосине. Он заставил конструкторов своего завода переработать двигатель, и тот стал работать на сырой нефти, а позже на солярке.

 

 

То есть не Рудольфу принадлежит идея заливать дизельное топливо в «дизель». Более того, при жизни все попытки Дизеля оснастить автомобиль двигателем своего производства были тщетны. Это удалось только его последователям через десяток лет. Сам же Дизель скоропостижно умер (точнее исчез) при загадочных обстоятельствах в ночь с 29 на 30 сентября 1913 года.

 

Работу, которую вёл Рудольф Дизель по созданию автомобильных моторов, продолжил инженер Проспер Леранж из небезызвестной фирмы Benz & Cie. Леранж изобрел и запатентовал дизельный мотор с предкамерой. Но главным препятствием оставался компрессор – он отличался большим размером и не мог работать на больших оборотах. В 1922 году эту проблему решил немецкий инженер Роберт Бош, сконструировавший топливный насос высокого давления (ТНВД), который сделал возможным появление высокооборотистого дизельного двигателя.

Неизвестно, кто и когда первым употребил слово «дизель» в качестве обозначения топлива, зато одно можно сказать точно: дизель – это двигатель внутреннего сгорания с самовоспламенением топлива от сжатия. В настоящий момент под словосочетанием дизельное топливо (соляровое масло, солярка) понимают жидкий продукт, использующийся как топливо в дизельном двигателе.

 

Спирт

Казалось бы, бензин и дизельное топливо – неизменные попутчики автомобильных двигателей. Но это далеко не так. В начале  20 века бензин долгое время соревновался со спиртом и растительным маслом в борьбе за любовь автолюбителей. Нефтяное топливо победило лишь в конце  1930-х годов.

 

Еще Николас Отто, автор первого в мире четырехтактного двигателя внутрен-него сгорания, заправлял свое детище этанолом. Да и Дизель поначалу экспериментировал с арахисовым маслом в качестве топлива.

Главный аргумент в пользу биотоплива последовал от Генри Форда, который в 1908 году выпустил в продажу свою знаменитую Model T, которая могла работать на бензине, этаноле или их смеси.

«Форд Т» прекрасно «кушал» спирт

Да что там Форд, если во время Первой мировой войны автомобили большинства стран мира использовали этанол в качестве топлива. После войны позиции этанола были сильны как никогда. Казалось, что вот-вот бензин исчезнет навсегда из обихода автолюбителей. Но Вторая мировая война спутала все карты. Произошло резкое снижение цен на нефть и бензин, которые вытеснили спирт из баков.

 

Все вернулось на круги своя после масштабного топливного кризиса, возникшего в 1973 году. Как известно, тогда арабские государства-экспортеры ввели эмбарго на поставку нефти в США, Японию и Западную Европу, из-за чего цены на бензин выросли в пять раз. Возник новый всплеск интереса к этанолу. В последние годы эта идея стала актуальной как никогда. Виной тому неуклонно повышающиеся цены на нефть

Биотопливо

В мире четко прослеживается тенденция перехода на горючее биологического типа. Наиболее перспективные его виды – этанол и биодизель. Как правило, этанол получают из сахарного тростника, кукурузы. Вообще, этиловый спирт можно получать из любых растений, лишь бы там в достаточном количестве содержались сахар и крахмал. Картофель, свёкла, ячмень, пшеница – всё подходит. Но лучший вариант – сахарный тростник.

Ни для кого не секрет, что сжигание бензина и дизельного топлива приводит к выбросу в атмосферу двуокиси углерода – главного врага человечества, так как он вызывает парниковый эффект. Разумеется, что при использовании этилового спирта выхлоп автомобилей становится чище. Проблема тут в другом – при производстве этанола в атмосферу попадает немало углекислого газа. Хотя сторонники этанола уверяют, что в процессе производства в атмосферу попадает ровно столько же CO2, сколько до этого было поглощено (в результате фотосинтеза) теми же растениями, что поддаются переработке. Получается, этанол сам себя нейтрализует и абсолютно безвреден для окружающей среды.

Из каждых 100 производимых сегодня в мире машин 17 могут работать только на этаноле, а 70 – на смеси E85 (85% этанола и 15% бензина). Зато абсолютно все могут эффективно работать на бензине с добавлением 10-15% этанола ( такая пропорция безопасна для традиционных двигателей).

 

Сегодня автоконструкторы начинают выводить на рынки модели с гибридными двигателями. Гибридный двигатель – это фактически система из двух двигателей – электрического и бензинового, которые работают попеременно или вместе. Пока работает бензиновый двигатель, заряжается аккумулятор.

Водород и электричество

Отдельно стоит упомянуть о разработках, работающих на водороде, а также об электромоторах.

 

Автомобили, функционирующие на водородных топливных элементах, приводятся в действие энергией двигателя, в котором происходит химическая реакция между водородом и кислородом. Результатом этой реакции является электричество, которое и запускает двигатель.

 

Электромоторы. Силовая установка такого типа подразумевает использование мощных аккумуляторов, энергия которых идет на работу двигателя. Зарядка этих батарей в большинстве случаев возможна с помощью обычной розетки. Есть тут и другая сторона медали. При частой подзарядке через розетку батареи довольно быстро приходят в негодность. А утилизация большого количества аккумуляторов связана с огромным ущербом окружающей среды.

Уголь

Есть и другие менее популярные, но от этого не менее эффективные альтернативы. Например, процесс превращения угля в жидкое топливо для автотранспорта. Эту технологию изобрели немцы еще перед Второй мировой войной. Технология не отличается особой сложностью. Сначала уголь приводят в газообразное состояние, потом горючую смесь газов преобразовывают в жидкие продукты, эквивалентные бензину, дизельному или авиационному топливу. В США заводы по преобразованию угля в жидкое транспортное топливо применяют технологии связывания углерода. Главное ее преимущество в том, что из газа удаляются вредные примеси, такие как сера и ртуть.

Газ

Раз речь уже зашла о газах, то сделаем небольшое отступление и в сторону газа, как топлива для автомобилей. Еще в 30-е годы ХIX века был создан двигатель, работающий на газо-воздушной смеси. Однако с изобретением автомобиля предпочтение было отдано бензину. О газе вспомнили лишь в 30-е годы прошлого века. Сначала были газогенераторные двигатели, топливом для которых выступали древесные чурки.

 

Их сжигали в специальных емкостях, именуемых газогенераторами, при недостатке кислорода – в результате образовывалось большое количество недоокисленных продуктов, которые с успехом могли гореть в цилиндрах двигателя. Газогенераторные установки были довольно громоздкими и тяжелыми. Их масса колебалась от 400 до 600 кг. Розжиг газогенератора занимал 10-14 минут, расход древесных чурок равнялся около 53 кг/100 км пути, а запас хода – 60-70 км. Поэтому немедленно развернулись работы над газобаллонными автомобилями. Первым в этом деле выступил Советский Союз.

 

В конце 30-х годов с конвейеров советских автозаводов начали сходить газобаллонные грузовики ЗИС-30 и ГАЗ-44, в двигателях которых применялся газ, вырабатываемый не газогенераторами, а подаваемый из баллонов. А в западных странах об использовании газа всерьез задумались после нефтяного кризиса середины 70-ых годов.

Вода

Из экстраординарных способов получения топлива можно отметить старания японцев. Как Вам заправлять двигатель автомобиля водой? Разработчики из японской Genepax заявили, что в двигателе такой модели вода расщепляется на водород и кислород. Вследствие чего автомобиль работает на водороде, по принципу описанному чуть выше. Подробных деталей этого процесса никто, однако, так и не представил.

Сегодня уже существуют сотни разновидностей топлива. Правда стоит заметить, что большинство из них используются единично и относятся больше к эксклюзивам, и вряд ли когда-либо станут массовыми.

 

Источник: «История автомобилестроения» 

Идеальные циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания.



Понятие о цикле двигателя внутреннего сгорания

Последовательность термодинамических процессов в любом современном поршневом двигателе внутреннего сгорания в той или иной степени приближена к одному из трех характерных циклов, называемых идеальными циклами Отто, Дизеля и Сабатэ – Тринклера (Сабатье – Тринклера).

При этом принципиальное различие этих циклов проявляется лишь в характере процесса сгорания топлива (подвода теплоты), который в идеальном цикле Отто протекает в условиях постоянного объема камеры сгорания, в цикле Дизеля – при постоянном давлении в цилиндре, а в цикле Сабатэ – последовательно по изохорному, а затем по изобарному процессам.

Исходя из приведенных характеристик, циклы Отто, Дизеля и Сабатэ – Тринклера иногда называют, соответственно, циклами быстрого, постоянного и смешанного сгорания, которые положены в основу работы карбюраторного, компрессорного и бескомпрессорного двигателей.

Приведенные ниже идеальные циклы тепловых двигателей внутреннего сгорания описывают последовательность термодинамических процессов, протекающие по двухтактному сценарию, т. е. поршень в цилиндре совершает за один цикл два хода — вверх и вниз. Реальные тепловые двигатели могут работать и по двухтактному, и по более эффективному четырехтактному циклу.

***

Цикл Отто

Идеальный цикл теплового двигателя внутреннего сгорания с принудительным воспламенением горючей смеси, который обычно называют циклом Отто, на самом деле был описан и предложен еще в 1862 году французским инженером Альфонсом Бо Де Роша (1815-1891), т. е. задолго до создания Николаусом Августом Отто своего знаменитого двигателя, первый образец которого был изготовлен спустя полтора десятилетия — в 1878 году. Поэтому заслуга Отто заключается лишь в осуществлении указанного цикла на практике.

В своем двигателе Отто первым применил сжатие рабочей смеси для поднятия максимальной температуры цикла, которое осуществлялось по адиабате (т. е. без теплообмена с внешней средой). Последовательность термодинамических процессов в цикле Отто можно проследить по приведенной ниже диаграмме (рис. 1).

После сжатия газо-топливной смеси она воспламенялась от внешнего источника (свечи), после чего начинался процесс подвода теплоты, который протекал практически по изохоре (т. е. при постоянном объеме цилиндра двигателя). Этот процесс на диаграмме представлен в виде вертикального участка, начинающегося с момента воспламенения горючей смеси в цилиндре.

Изохорный характер процесса подвода теплоты объясняется тем, что воспламенившаяся газо-топливная смесь сгорает очень быстро, при этом процесс сопровождается резким повышением (скачком) давления и температуры в цилиндре.

Далее следовало адиабатическое расширение, в процессе которого двигателем осуществлялась полезная работа (рабочий ход поршня). В конце процесса расширения следовал изохорный отвод теплоты (открывание клапанов и продувание цилиндра). На этом цикл завершался, после чего следовало повторение указанной последовательности процессов, составляющих череду аналогичных циклов.

Как указывалось выше, А. Отто первым применил сжатие рабочей смеси перед воспламенением, благодаря чему КПД его двигателя значительно превышал КПД двигателя Э. Ленуара, в котором сжатие не предусматривалось. Современные двигатели, работающие по схеме цикла Отто, имеют степень сжатия (в зависимости от конструктивных особенностей) от 8 до 12,5. По такому циклу работают двигатели с принудительным воспламенением горючей смеси, использующие в качестве топлива бензин или газ.

Более высокая степень сжатия в таких двигателях приводит к детонационному самовоспламенению смеси, т. е. теряется контроль над процессом воспламенения и сгорания топлива, а сам двигатель, по существу, начинает «превращаться» в беспорядочно работающий дизель со всеми вытекающими от детонации последствиями.

Из-за относительно невысокой степени сжатия горючей смеси в цилиндрах, термический КПД таких двигателей ниже, чем в дизельных двигателях, и достигает 30-35 %.

Двигатели, работающие по циклу Отто, в настоящее время широко применяются в автомобилях, лодочных моторах, маломощных летательных аппаратах и т. п.

***



Цикл Дизеля

Другой характерный идеальный цикл для ДВС называют циклом Дизеля, по имени изобретателя дизельного двигателя. Этот цикл характеризуется подводом теплоты (сгоранием топлива) по изобаре, т. е. при постоянном давлении в цилиндре двигателя.

Как и в случае с циклом Отто, называть цикл, в котором сгорание топлива осуществляется по изобаре, циклом Дизеля будет не совсем справедливо.

Изначально Р. Дизель предлагал осуществлять сжигание топлива по изотерме (как в идеальном цикле Карно) и запатентовал именно такой способ подвода тепла к рабочему телу.

Однако, уже первые практические испытания показали, что цикл, предложенный Р. Дизелем, не имеет никакого практического и теоретического значения. Всякое приближение процессов горения к изотерме в цикле Дизеля приводило к увеличению расхода топлива.

И лишь некоторое время спустя анализ диаграммы рабочего цикла дизельного двигателя, построенного в России на заводе «Л.Нобеля» показал, что линия сгорания топлива в нем протекает по изобаре. При этом достигался наиболее высокий КПД.

Тем не менее, название цикл Дизеля установилось и теперь навсегда связано с именем знаменитого изобретателя конструкции тепловых двигателей уникального типа.

Цикл Дизеля протекает по следующему сценарию (см. диаграмму на рис. 1).

Сжатие осуществляется по адиабате, как и в цикле Отто, с той лишь разницей, что степень сжатия и давление в конце такта значительно выше. Это прослеживается на приведенной диаграмме.

В конце такта сжатия происходит впрыск топлива и начинается его горение (подвод теплоты), которое осуществляется по изобаре, т. е. при постоянном давлении.

Именно в этом заключается принципиальное отличие цикла Дизеля от цикла Отто, где теплота подводится изохорно (при постоянном объеме), поскольку топливо сгорает очень быстро, а его воспламенение (от искры) начинается чуть раньше, чем поршень достигал верхнего положения.

Изобарное сжигание топлива в дизельном двигателе связано с относительно медленным (лавинообразным) воспламенением – сначала сгорают легкие фракции, затем более тяжелые. В результате процесс горения растягивается во времени и поршень успевает «убежать» от верхней мертвой точки, при этом давление в цилиндре остается неизменным.

Далее, как и в цикле Отто, следовало адиабатическое расширение, а затем изохорный отвод теплоты (выпуск газов и продувка цилиндра после открывания клапанов).

Принципиальное и конструктивное отличие заключалось в том, что Дизель предложил сжимать в цилиндре не топливовоздушную смесь, как в двигателях Отто, а воздух. В конце такта сжатия температура воздуха поднималась настолько, что впрыскиваемое в цилиндр топливо возгоралось самостоятельно, т. е. происходило самовоспламенение топлива.

Для осуществления самовозгорания приходилось значительно увеличить степень сжатия, которая в дизельных двигателях в 2-3 раза выше, чем в карбюраторных двигателях.

Дизель, проектируя свой двигатель, предполагал применить стократную степень сжатия, но, как показали первые же испытания, тепловая и механическая напряженность деталей двигателя при таких нагрузках превышала допустимые значения. Опытные образцы не выдерживали нагрузки и разрушались даже при значительном утяжелении конструкции с целью повышения прочности.

Тем не менее, современные разработки по усовершенствованию дизельных двигателей направлены, в том числе, на значительное увеличение степени сжатия, поскольку это напрямую связано с повышением КПД и экономичности двигателя.

По легенде считается, что Р. Дизель изобрел свой знаменитый двигатель, накачивая ручным насосом колесо велосипеда. После нескольких энергичных манипуляций насосом, он заметил, что его корпус-цилиндр сильно нагрелся, и даже обжигал руку. Это и натолкнуло изобретателя на идею, которая принесла ему мировую славу и бессмертие в памяти благодарного человечества.

Особенностью системы питания Дизеля, в его первозданном виде, было компрессорное пневматическое распыливание топлива, на смену которому со временем пришло механическое распыливание посредством топливных насосов высокого давления (ТНВД) и форсунок, предложенных в 1898 году французом Сабатэ.

Отказ от пневматического (компрессорного) впрыска был связан с тем, что на привод компрессора приходилось 10-15% полезной работы двигателя, в связи с чем расход топлива у таких дизелей был не совсем приемлемым, т.е. эффективные показатели были ниже, чем у цикла Сабатэ – Тринклера. Кроме того, гидравлический впрыск топлива позволял увеличить динамические показатели работы дизельного двигателя.

Однако индикаторные и экологические показатели компрессорного («чистого») дизельного двигателя были выше, чем у двигателей, работающих по циклу Сабатэ – Тринклера (о них речь пойдет ниже). Связанно это было с более качественным смесеобразованием – в цилиндр подавалась топливовоздушная смесь, а не топливо в жидкой фазе как у современных дизелей.

Повсеместный переход от пневматического на механическое (бескомпрессорное) распыливание топлива и соответственно с цикла Дизеля на цикл Сабатэ — Тринклера начался в 30-х годах прошлого столетия.

В настоящее время двигатели, работающие по «чистому» циклу Дизеля не производятся, за исключением экспериментальных и опытных образцов.

***

Цикл Сабатэ – Тринклера

Цикл, включающий два последовательных термодинамических процесса сгорания топлива – сначала по изохоре, а затем по изобаре, называют циклом Сабатэ – Тринклера. Пожалуй, это название цикла тоже можно оспорить, поскольку французский инженер Сабатэ (Сабатье) запатентовал в 1898 году не цикл, а механическое устройство (форсунку с распылителем), которое должно было подавать жидкое топливо непосредственно в цилиндры в два этапа. По замыслу Сабатэ это должно привести к более полному и быстрому сгоранию топлива.

В начале прошлого века российский инженер Густав Тринклер изобрел принципиально новый двигатель, опытный образец которого был изготовлен в 1902 году на Путиловском заводе. Снятая с работающего двигателя индикаторная диаграмма показала, что сгорание топлива в нем происходило по смешанному циклу – сначала по изохоре (при постоянном объеме), а затем по изобаре (при постоянном давлении).

Таким образом, первым в мире двигателем с самовоспламенением, работающим по циклу смешанного сгорания, был двигатель конструкции Г. Тринклера, изготовленный в России.

Термодинамические процессы в цикле Сабатэ – Тринклера осуществляется в следующей последовательности (см. диаграмму на рис. 1).

Сжатие воздуха, как и в цикле Дизеля, осуществлялось по адиабате. Теплота подводится смешанно: изохорно (вертикальный участок на p-V диаграмме), а затем изобарно (горизонтальный участок на диаграмме).

Далее следовало адиабатическое расширение, после чего изохорный отвод теплоты (вертикальный отрезок в конце такта расширения на диаграмме).

Смешанный цикл в двигателе Тринклера имел место благодаря применению гидравлического впрыска топлива посредством форсунок, а также предварительному воспламенению топлива не в цилиндре, а в отдельной небольшой камере, соединенной каналом с объемом цилиндра. Именно в эту камеру бескомпрессорным (гидромеханическим) способом впрыскивалось топливо, где и начинался процесс его горения.

Применение отдельной камеры позволяло поддерживать в ней более высокую температуру, чем в цилиндре, поскольку ее стенки не успевали остыть при отводе теплоты из цилиндра. Благодаря этому процесс горения топлива в камере протекал очень быстро (практически, по изохоре, как в цикле Отто), а затем горение распространялось в цилиндр и здесь уже протекало по изобарному сценарию, как в цикле Дизеля.

Двигатели Тринклера чаще называют бескомпрессорными или форкамерными дизелями или просто дизелями.

Как упоминалось выше, все выпускающиеся в настоящее время дизельные двигатели на самом деле работают по циклу Сабатэ — Тринклера, т. е. циклу со смешанным подводом теплоты и с механическим распыливанием топлива.

Степень сжатия у безнаддувных двигателей достигает значения 18-22; у наддувных высокофорсированных двигателей — 13-15.

Замечено, что с увеличением рабочего объема цилиндров дизельного двигателя и с уменьшением его оборотистости возрастает экономичность, т. е. КПД.

Область применения этих двигателей очень широкая. Их устанавливают в генераторных, насосных, энергетических установках и на электростанциях, в легковых и грузовых автомобилях, тракторах, сельскохозяйственной и дорожной технике, на тепловозах, судах, самолетах и т. д.

***

Сравнение эффективности идеальных циклов

Попробуем сравнить эффективность рассмотренных выше идеальных циклов с помощью диаграммы T-s (рис. 2), описывающей зависимость между энтропией и температурой рабочего тела. Анализ будет наиболее наглядным при одинаковых степенях сжатия в рассматриваемых двигателях (представим, что такое возможно).

Из приведенной диаграммы (рис. 2б) видно, что процессы сжатия 1-2 у всех трех типов двигателей (карбюраторного, дизельного и бескомпрессорного) совпадают, а если отводить одинаковое количество теплоты, то будут совпадать и процессы 4-1.

Следует отметить, что на диаграмме T–s изохора всегда проходит круче изобары, следовательно, в карбюраторном двигателе при одинаковом количестве подведенной теплоты будет совершаться больше работы на величину заштрихованной площади. Исходя из этого, можно сделать вывод: изохорное сжигание топлива эффективнее изобарного.

Однако в действительности названные двигатели работают при разных степенях сжатия, и практический интерес представляет сравнение их эффективности при одинаковых максимальных температурах сгорания, поскольку именно они определяют в основном температурную напряженность машины и ее КПД.

Следующая диаграмма T-s (рис. 2в) показывает циклы Отто, Дизеля и Сабатэ-Тринклера при одной и той же максимальной температуре. В этом случае на диаграмме T–s должны совпадать точки 3, что соответствует одинаковой максимальной температуре в цикле и одинаковому количеству отводимой за цикл теплоты.

Здесь отрезки 1–2, 1–2′ и 1–2″ изображают адиабатное сжатие в циклах Отто, Дизеля и Сабатэ-Тринклера соответственно, 2–3 – изохорный подвод теплоты в цикле Отто, 2’–3 – изобарный в цикле Дизеля, 2″–3′ и 3’–3 – изохорный и изобарный в цикле Сабатэ-Тринклера. Остальные процессы – адиабатное расширение (рабочий ход) 3–4 и изохорный отвод теплоты 4–1 – при рассматриваемых условиях одинаковы для всех трех циклов.

Как видно из этой диаграммы, максимальная теплота q₀ (площадь, заключенная внутри контура цикла), преобразуемая в полезную работу и, следовательно, максимальный термодинамический КПД имеет место в случае цикла Дизеля, минимальный – в случае цикла Отто. Цикл Сабатэ-Тринклера по эффективности преобразования теплоты в полезную работу занимает промежуточное положение.

Конечно, наиболее ценные результаты дает сопоставление циклов при одинаковых максимальных температурах и одинаковых расходах топлива (одинаковых количествах подводимой за цикл теплоты). Но сделать это с помощью диаграммы T–s практически невозможно, поскольку пришлось бы так подбирать количество отводимой теплоты, чтобы площади каждого из сравниваемых циклов были одинаковы.

Такой анализ может быть проведен с помощью моделирования на компьютере.

***

Термодинамика поршневого двигателя

Скачать теоретические вопросы к экзаменационным билетам

по учебной дисциплине «Основы гидравлики и теплотехники»

(в формате Word, размер файла 68 кБ)

Скачать рабочую программу

по учебной дисциплине «Основы гидравлики и теплотехники» (в формате Word):

• для специальности СПО «Механизация сельского хозяйства»
• для специальности СПО «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта»

Скачать календарно-тематический план

по учебной дисциплине «Основы гидравлики и теплотехники» (в формате Word):

• для специальности СПО «Механизация сельского хозяйства»
• для специальности СПО «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта»



Главная страница

• Страничка абитуриента

Дистанционное образование

• Группа ТО-81
• Группа М-81
• Группа ТО-71

Специальности

• Ветеринария
• Механизация сельского хозяйства
• Коммерция
• Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта

Учебные дисциплины

• Инженерная графика
• МДК. 01.01. «Устройство автомобилей»
•    Карта раздела
•       Общее устройство автомобиля
•       Автомобильный двигатель
•       Трансмиссия автомобиля
•       Рулевое управление
•       Тормозная система
•       Подвеска
•       Колеса
•       Кузов
•       Электрооборудование автомобиля
•       Основы теории автомобиля
•       Основы технической диагностики




• Основы гидравлики и теплотехники
• Метрология и стандартизация
• Сельскохозяйственные машины
• Основы агрономии
• Перевозка опасных грузов
• Материаловедение
• Менеджмент
• Техническая механика
• Советы дипломнику

Олимпиады и тесты

• «Инженерная графика»
• «Техническая механика»
• «Двигатель и его системы»
• «Шасси автомобиля»
• «Электрооборудование автомобиля»

3.

5.3. Насколько ядовиты дизельные двигатели?

С:
Вполне возможно, что дизельные двигатели
выбрали из-за того, что дизели считаются
чем-то немецким; дизельный двигатель
ведь был изобретён в Германии в двадцатых
годах.

Р:
Может быть. Всё дело, однако, состоит в
том, что дизельный выхлоп не может
убивать. Во второй лекции я уже приводил
высказывания ряда специалистов по этому
поводу (см. главы 2.10, 2.14). К одному из них,
Вальтеру Люфтлю, я хочу обратиться
вновь. В своей статье «Холокост —
поверья и факты», из-за которой он лишился
своей должности, он написал о дизельных
двигателях следующее:

«Что
холокостные писатели полностью
проигнорировали, так это то, что дизельные
двигатели совершенно не годятся для
эффективной выработки угарного газа
(СО). Эсэсовцы перешли бы к двигателям
с искровым зажиганием [бензиновым
двигателям] сразу же после первых
гипотетических попыток убить своих
жертв при помощи дизельных выхлопных
газов. Двигатели с искровым зажиганием
могут производить восемь процентов
угарного газа по объёму, работая всего
лишь на холостом ходу, а вот дизельные
двигатели практически не производят
угарного газа. […]»

Что
всё это означает, если говорить обычным
языком?

Это
означает, что дизельным выхлопом нельзя
никого убить. Наоборот, жертвы скорее
задохнутся от недостатка кислорода в
«газонепроницаемых» камерах. […]

Жертвы,
быстро бы умершие в противном случае
[от удушения], прожили бы дольше в
результате «газации» дизельным выхлопом,
благодаря высокому содержанию в нём
кислорода. Это означает, что дизельный
двигатель непригоден для быстрого
убийства, предполагая, что это возможно
вообще. […]

Это
говорит о том, что свидетельства о
массовых убийствах при помощи дизельного
выхлопного газа […] не соответствуют
истине.»[266]

Стоит
отметить, что свидетель-эксперт Люфтль
не является специалистом по автомобильным
выхлопам. Тем не менее, если столь
компетентный инженер, как Люфтль, решил
высказать своё мнение по такому важному
вопросу, мы просто не можем ему не
доверять[645]. В связи с этим и другими
аналогичными заявлениями против Люфтля
было возбуждено уголовное дело за
«отрицание холокоста». В ноябре 1992 года
его известили по телефону, что все
обвинения против него были сняты, так
как было установлено, что с научной
точки зрения он был абсолютно прав.
Подобного рода звонок — редкое
исключение. В письменном уведомлении
о прекращении дела никаких оснований
для этого приведено не было. В официальных
документах власти всегда избегают
письменных заявлений, могущих иметь
серьёзные последствия, и никогда не
признаются, что ревизионисты правы.

С:
А откуда вы знаете, что Люфтлю в Вене
кто-то звонил?

Р:
Люфтль сам сказал мне об этом по телефону,
и я не вижу никаких причин, чтобы ему не
верить. Разумеется, данный звонок ещё
не доказывает, что в своём утверждении
о дизельных двигателях Люфтль был прав.
Впрочем, если бы он ошибался, власти уж
точно бы сделали упор на этом.

Ещё
в середине 80-х американский инженер
немецкого происхождения Фридрих Берг
изучил условия, при которых дизельный
выхлоп может быть губительным[646]. Работа
Берга послужила основой для заявлений
Бьюкенена и Люфтля, которые я приводил
выше.

Как
правильно отметил Люфтль, дизельные
двигатели работают с избытком воздуха.
Угарный газ (СО), однако, вырабатывается
лишь при недостаточном количестве
кислорода, требуемого для сжигания
всего топлива. На рис. 88 приведено
изменение в содержании угарного газа
в выхлопе типичных дизельных двигателей
и двигателей с
искровым зажиганием (бензиновых
двигателей) при увеличении нагрузки на
двигатель (понижении соотношения
воздух/топливо)[647]. Как можно видеть,
дизельный двигатель производит
более-менее ощутимое количество угарного
газа лишь при значительной нагрузке.

С:
Это просто удивительно! Большинство
людей думает, что дизельные двигатели
гораздо опасней бензиновых.

Р:
Да, дизельные двигатели имеют дурную
репутацию из-за своего сильного дыма и
неприятного запаха. Причиной этому
является относительно неочищенное
дизельное топливо, которое при тяжёлой
нагрузке сгорает не до конца — из-за
того, что тяжёлые углеводородные молекулы
не успевают полностью сгореть. Однако
дым и смрад дизельного выхлопа не имеют
ничего общего с содержанием в нём
угарного газа.

Я
не стану обсуждать токсичные эффекты
дизельных выхлопов в различных условиях,
а вместо этого сразу же перейду к одному
опыту с животными, осуществлённому
британскими исследователями в 1957
году[648]. В этих опытах имитировалась
тяжёлая нагрузка на двигатель путём
искусственного ограничения подачи
воздуха. Это было достигнуто путём как
можно большего ограничения подачи
воздуха во впускной коллектор, не
заглушая при этом двигатель полностью[649].
Это было необходимо из-за того, что при
работе двигателя вхолостую или при
лёгкой нагрузке на двигатель выхлопные
газы были бы просто не в состоянии
отравить подопытных животных. После
того как газовая камера была заполнена
отработавшим газом, в неё были помещены
40 мышей, 4 кролика и 10 морских свинок.
Последнее из животных скончалось от
отравления угарным газом через три часа
двадцать минут.

С:
Выходит, каждая казнь в Треблинке длилась
как минимум три часа?

Р:
Нет, утверждается, что двигатели там
запускались уже после того, как жертвы
входили в «газовую камеру». А для того
чтобы жертвы умерли от выхлопных газов
в течение трёх часов, помещение должно
было быть наполнено выхлопным газом,
ещё когда они в него входили.

С:
Значит, казнь отнимала больше трёх
часов?

Р:
Тоже нет, поскольку утверждается, что
люди стояли в газовых камерах так плотно
друг к другу, что они очень быстро
израсходовали бы весь кислород. Маттоньо
установил, что жертвы, запертые в газовой
камере наподобие тех, что якобы имелись
в Треблинке, за 20-30 минут израсходовали
бы столько кислорода, что они бы
задохнулись безо всякого ядовитого
газа[650]. Таким образом, Люфтль был прав,
когда говорил, что подача дизельных
выхлопных газов в такую камеру только
бы продлила жизнь находящихся в ней
людей, а не ускорила их гибель, ибо через
20-30 минут после закрытия камеры в
дизельном выхлопе было бы больше
кислорода, нежели в самой камере.

С:
А что говорят свидетели о длительности
казни?

Р:
Согласно им, казнь длилась примерно
полчаса.

С:
Так, может быть, людей просто запирали
в камеры и ждали, пока они не умрут от
недостатка кислорода?

Р:
Это тоже было бы не особенно эффективно.
Да, большинство людей, вероятно, можно
убить таким способом, но вот остальные
будут умирать часами, поскольку содержание
кислорода вряд ли будет понижаться
после того, как большинство людей умрёт
и перестанет вдыхать воздух. Так что,
скажем, из 300 узников, запертых в камере,
260 умрут, но 40 человек всего лишь потеряют
сознание, и некоторые из них придут в
себя, когда двери в камеру снова откроются.

Тот
факт, что дизельный выхлоп относительно
безвреден, не является чем-то новым. Как
отмечает Ф. Берг, учёным ещё давно было
известно, что дизельный выхлоп не
опасен[651]. В Германии дизельные двигатели
использовались в шахтах ещё с 1928 года,
потому что их выхлоп можно без опаски
выпускать под землёй[652].

В
1974 году в Великобритании была
проанализирована статистика несчастных
случаев, связанных с установленными
под землёй дизельными двигателями, и
были получены следующие результаты: «В
результате изучения всех
записей о происшествиях обнаружилось,
что ни один человек не испытывал на себе
каких-либо вредных последствий —
как временных, так и постоянных — в
результате вдыхания токсичного газа,
испускаемого из автомобиля, работающего
на дизельном двигателе»[653] [выделено
мной — Г. Р.].

В
одном научном исследовании влияния
дизельных выхлопов на здоровье человека
за 1981 год, в разделе под заголовком
«Двадцать с лишним исследований не
выявили какого-либо существенного риска
для человека», чётко говорится: «Ряд
исследований, призванных определить
реакцию человека на воздействие дизелей,
включали в себя опыт водителей дизельных
автобусов, рабочих дизельных железнодорожных
компаний и шахтёров с металлических и
неметаллических рудников, работавших
с дизельным производственным оборудованием,
а также под землёй. Имеется свыше двадцати
исследований в области здравоохранения,
затрагивающих рабочих, подвергнувшихся
воздействию выбросов отработавших
газов дизелей. Как можно увидеть из
внимательного просмотра этих исследований,
какого-либо
существенного риска
для здоровья с воздействием выбросов
отработавших газов дизелей ассоциировано
не было» [654] [выделено мной — Г.Р.].

В
1998 году было выпущено солидное руководство
по инженерному делу, посвящённое
загрязнению воздуха от выхлопов
двигателей. Его редактором был профессор
Эран Шер из Университета Бен-Гуриона в
Израиле. В главе о дизельных двигателях
предельно ясно говорится следующее:
«Несмотря на то, что выбросы угарного
газа (CO) регламентированы, мы не станем
их здесь рассматривать, поскольку
процесс сгорания топлива в дизельном
двигателе по определению поглощает
выработку угарного газа»[656].

С:
Ну так как, от отравления дизельным
выхлопом хоть кто-то умер?

Р:
Умер — один человек. В 1998 году в одном
медицинском журнале была напечатана
статья о 83-летнем мужчине, страдавшем
пороком сердца, который умудрился
покончить с собой при помощи выхлопных
газов своего дизельного автомобиля. Но
даже он умер не из-за отравления угарным
газом, а из-за того, что он вдохнул большое
количество сажи. Сажа засорила его
лёгкие, и в итоге сердце не выдержало.
Неизвестно, сколько времени отняло это
самоубийство, но, поскольку двигатель
работал на холостом ходу, а машина была
покрыта изнутри толстым слоем сажи, это
могло занять часы. Как бы то ни было, в
данной статье говорится, что это
уникальный случай, так как автору
неизвестен никакой другой случай
отравления выхлопом дизельного двигателя,
повлёкшее за собой смерть[657].

С:
Уже просто ехать за дизельным грузовиком
весьма неприятно. А быть запертым в
помещении с толстым дымом от выхлопных
газов дизеля — это сущая пытка. В
конце такой экзекуции жертвы должны
были быть покрыты сажей с ног до головы.
Свидетели об этом что-то говорят?

Р:
Нет, ничего.

С:
Не считая сотен тысяч трупов в немецких
лагерях уничтожения, разумеется…

Р:
Если трупов действительно было сотни
тысяч. Как бы то ни было, из вышеприведённого
опыта над животными, во время которого
двигатель вырабатывал больше сажи, чем
двигатель, работающий на холостом ходу,
следует, что любая попытка убить здоровых
людей среднего возраста сажей от дизеля
займёт долгие часы.

С:
Но ведь люди постоянно умирают от
выхлопов автомобилей, не оснащённых
должными катализаторами!

Р:
Да, но всё это — выхлопы бензиновых
двигателей.

С:
Так дизельными выхлопами хоть кого-то
убили или нет?

Р:
Перед тем как делать какие-либо выводы,
я хотел бы привести ещё несколько
аргументов.

Первым,
разумеется, встаёт следующий вопрос:
если немцы изобрели дизельный двигатель
и использовали его в шахтах с 1928 года,
поскольку он был относительно безопасен,
и если они были в курсе риска, который
представляют бензиновые двигатели
(Маттоньо обнаружил одно техническое
немецкое исследование за 1930 год, из
которого следует, что немцы были прекрасно
осведомлены о токсичности выхлопа
бензиновых двигателей[659]), то как тогда
можно серьёзно утверждать, что эсэсовцы
пытались сделать то, что было технически
невозможно?

С:
Так, может, они применяли бензиновые
двигатели?

Р:
Не торопитесь. После 1942-1943 годов немцы
переделали все свои транспортные
грузовики так, что отныне они стали
работать на газогенераторе, поскольку
нефть была большим дефицитом. В конце
войны сотни тысяч грузовиков в центральной
Европе ездили на этих газогенераторах.
Был переделан даже ряд танков. Генераторный
газ образуется в специальной установке
путём сжигания каменного угля, кокса
или дерева при наличии весьма небольшого
количества кислорода. Данный газ содержит
18-35 процентов угарного газа (по объёму).
Это крайне токсичный, быстродействующий
газ. Все политические и военные
руководители Третьего Рейха, включая
тех, кто имел отношение к депортациям
евреев, были прекрасно осведомлены о
сотнях тысячах газогенераторных
автомобилей и их высокой токсичности[660].
Следовательно, мы вправе предположить,
что данные технологии обязательно были
бы применены при попытках совершения
массовых убийств, если такие попытки
когда-либо имели место. Однако об их
применении нигде нет ни малейшего
упоминания.

Нужно
также учесть, что в те дни газогенераторы
широко использовались для травли крыс
и других вредителей. Они считались
«широко распространёнными». Таким
образом, они обязательно должны были
использоваться в какой-либо схеме
массовых убийств, но не использовались[661].

И
ещё одна немаловажная деталь. Из-за
нехватки нефти Третий Рейх полагался
на технологию рафинирования угля, речь
о которой шла несколько выше (глава
3.4.1). По этой технологии производились
продукты, схожие с природным газом и
нефтью. На первом этапе вырабатывался
технологический газ, содержавший смесь,
схожую с вышеописанной. Угарного газа,
имевшегося в Третьем Рейхе, было более
чем достаточно для того, чтобы уничтожить
всё человечество. И при этом на убийство
не было потрачено ни грамма угарного
газа.

С:
Один из этих заводов по выработке
ядовитого газа располагался недалеко
от лагеря Освенцим в Моновице и принадлежал
фирме ИГ Фарбен.

Р:
Да, и при этом нам говорят, что кроме
Циклона-Б в Освенциме ничего не
применялось.

С:
Но мы не можем полностью исключать
вероятность того, что дизельный выхлоп
в Треблинке всё-таки использовался.

Р:
Если рассуждать логично, то такую
вероятность можно и даже нужно исключить.
В противном случае эсэсовцы по умственному
развитию ушли ненамного дальше, чем,
скажем, неандертальцы.

С:
К чему приведёт отказ от дизельных
двигателей в качестве орудия убийства?

Р:
Это приведёт к тому, что показания
свидетелей касательно Треблинки и
других «лагерей уничтожения», в которых
в качестве орудия массового убийства
фигурирует дизельный выхлоп (Бельжец,
Собибор и Хельмно), станут неправдоподобными
и несостоятельными. То же самое справедливо
и для результатов исследований целой
исторической школы, пользующейся сегодня
официальной поддержкой и защитой. Для
подкрепления своих прихотливых заявлений
на всём земном шаре эта причудливая
историческая школа грубо противоречит
научно-техническим знаниям и игнорирует
элементарные принципы логики.

№ 64: Дизель

Как дизель изменил сельское хозяйство — Farm Collector

Когда компания Caterpillar доставила свой новый дизельный гусеничный трактор 60 для испытаний на испытательном полигоне тракторов Университета Небраски 14 июня 19 года32, дизельное топливо было так трудно найти, что вместо него использовали мазут № 2.

Как и в испытании № 208, Cat 60 был первым дизельным трактором, прошедшим испытания в соответствии с Законом об испытаниях тракторов штата Небраска. Модель International 284 была последним трактором, прошедшим испытания в Университете Небраски с использованием другого топлива, кроме дизельного (бензина), в испытании № 1277 24 мая 1977 года. За прошедшие 45 лет развивающиеся технологии позволили использовать больше топлива. экономичный дизельный двигатель для сельскохозяйственных тракторов, а также для техники в большинстве других отраслей промышленности.

Дизельный двигатель внутреннего сгорания отличается от бензинового двигателя тем, что в дизеле сжатый горячий воздух воспламеняет топливо, а не свеча зажигания (зажигание от сжатия, а не от искры).

Доктор Рудольф Кристиан Карл Дизель изобрел двигатель с воспламенением от сжатия, носящий его имя, получил патент и запустил свой первый двигатель в 1892 году. Двигатель работал на арахисовом масле. Первый коммерчески жизнеспособный двигатель был доступен в 1897 году. Ранние дизельные двигатели были большими и тяжелыми и работали на низких скоростях как из-за современного состояния металлургии, так и из-за ограничений существующих систем впрыска топлива с помощью сжатого воздуха.

Первые приложения включали стационарные электростанции и силовые установки кораблей. Постепенно разрабатывались более высокоскоростные дизельные двигатели, которые, наконец, были внедрены в 1920-х годах для железнодорожных двигателей, а в 1930-х годах — для грузовых автомобилей, тракторов и легковых автомобилей. Основным преимуществом дизеля является экономичный расход топлива благодаря тепловому и объемному КПД, превышающему показатели двигателей с искровым зажиганием.

Как работает дизельный двигатель

Термический КПД – это разница между теоретической теплотворной способностью топлива и количеством теплоты, которое фактически производит работу. Преимущество дизельного топлива состоит прежде всего в том, что теплотворная способность дизельного топлива выше, чем у бензина. Кроме того, искровые двигатели работают с высоким содержанием топлива для охлаждения, в то время как дизели работают на обедненной стороне стехиометрии (идеальный процесс сгорания, при котором топливо сгорает полностью).

Объемный КПД – это разница между рабочим объемом (или смещением) цилиндра и фактическим размером заряда при движении поршня вверх и вниз в цилиндре. Объем над поршнем в верхней части такта представляет собой потери, поскольку он не заметается поршнем на такте впуска.

Кроме того, на такте выпуска этот объем не выбрасывается. Таким образом, более высокая степень сжатия дизельного двигателя напрямую связана с более высоким рабочим объемом и меньшим расходом топлива. А поскольку скорость и мощность дизеля регулируются топливными форсунками, а не дроссельной заслонкой, в воздухозаборных каналах меньше ограничений.

При такте впуска дизельного двигателя в камеру сгорания сначала подается только воздух. Воздух сжимается со степенью сжатия обычно между 15:1 и 20:1. Это сильное сжатие вызывает повышение температуры воздуха. Примерно в верхней части такта сжатия топливо впрыскивается в сжатый воздух в камере сгорания через топливную форсунку высокого давления, синхронизированную с вращением двигателя.

Ситуация в камере сгорания представлена ​​комбинированным газовым законом (или общим газовым уравнением), который представляет собой комбинацию законов Бойля, Шарля и Гей-Люссака, показывающих связь между давлением, объемом и температурой с помощью уравнения :

Таким образом, в стандартный день на уровне моря степень сжатия 15:1 даст температуру в камере сгорания около 900 градусов по Фаренгейту для воспламенения топлива.

Внедрение двигателя с горячим термометром

В первые годы своего существования дизельный двигатель конкурировал с другими двигателями, работающими на жидком топливе (известными как полудизели), такими как двигатель Akroyd-Stuart с горячим термометром, который был первым двигателем внутреннего сгорания, в котором использовался впрыск топлива под давлением.

В двигателе с горячим термометром топливо впрыскивается в баллон, прикрепленный к основной камере сгорания, и воспламеняется при контакте с раскаленной металлической поверхностью внутри баллона с последующим введением сжатого воздуха в термобаллон. за счет поднимающегося поршня. Колба соединена с цилиндром узким проходом. Горящее топливо выбрасывается через проход в основную камеру сгорания, чтобы воспламенить основной заряд.

Внешний источник тепла, такой как паяльная лампа или фитиль, используется для нагрева лампы перед запуском. Используются степени сжатия 5 или 6:1, и обычно эти двигатели имеют бесклапанную двухтактную конструкцию. Преимущества метода с горячим термометром заключаются в том, что не требуются электрические компоненты, двигатель можно запускать и работать в любом направлении вращения, а работа возможна практически на любой горючей жидкости.

Масляный двигатель Hesselman-Waukesha

Другой концепцией полудизеля был масляный двигатель Hesselman-Waukesha, построенный Allis-Chalmers в 1935 примерно для 50 их гусеничных тракторов. Изобретенный шведским инженером Йонасом Хессельманом в 1925 году гибрид бензинового двигателя и дизельного двигателя представляет собой первое использование прямого впрыска топлива в двигателе с искровым зажиганием.

В двигателе Hesselman за регулярным сжатием всасываемого воздуха следует непосредственный впрыск топлива в камеру сгорания в самом конце такта сжатия. Поскольку компрессия слишком низкая для самовоспламенения, топливовоздушная смесь воспламеняется от свечи зажигания. При полной нагрузке крутящий момент двигателя регулируется форсунками без дросселирования, а при средней нагрузке (и на холостом ходу) дроссельный клапан на впуске обеспечивает стабильные обороты двигателя.

Двигатель Hesselman может работать на масле, керосине, бензине или дизельном топливе. В 1930-х годах более тяжелые масла были значительно дешевле бензина и поэтому были более экономичными. Испытания также показали несколько меньший расход топлива по сравнению с бензиновыми двигателями аналогичной мощности.

Однако у двигателя были определенные проблемы. Неполное сгорание приводило к загрязнению свечей зажигания и очень сильному выхлопному дыму. Двигатели производили токсичные выхлопы в масштабах, которые теперь считались бы совершенно неприемлемыми.

Решение стартовой проблемы

Запуск дизельных двигателей, особенно при более низких температурах, всегда был проблематичным. Ранние (и очень большие) дизели запускались и запускаются путем подачи воздуха под высоким давлением во впускной коллектор двигателя и, таким образом, во все открытые впускные клапаны цилиндров, заставляя двигатель вращаться со скоростью несколько выше холостого хода. Система впрыска топлива делает свое дело и двигатель начинает работать. В большинстве случаев двигатель также приводит в действие компрессор, который пополняет ресивер.

Такие пневматические устройства были нецелесообразны для тракторов и грузовиков, поэтому Caterpillar, Deere и другие приняли подход стартера «пони-мотор», при котором небольшой бензиновый двигатель, запускаемый электрически или вручную, включается, чтобы довести дизель до рабочей скорости. . Любой, кто знаком с процессом, знает, что запуск этих небольших двигателей также может быть проблематичным.

Компания International Harvester решила проблему запуска своих дизелей уникальным, но сложным способом. Их система включала добавление бензинового впускного коллектора, карбюратора и свечей зажигания к головке дизельного двигателя. В системе также было устройство, которое закрывало эту часть головы и повышало степень сжатия. Это позволяло запускать двигатель электростартером и прогревать его на бензине перед переключением на дизель. Хотя эта система далека от идеала, она работала достаточно хорошо, чтобы ее можно было использовать на тракторах International вплоть до конца XIX века.50-е годы.

Разработка электростартера

Чарльз Ф. Кеттеринг изобрел автомобильный автозапуск в 1915 году. В то время и вплоть до 1960-х годов 6-вольтовые автомобильные электрические системы считались верхним пределом напряжения. Это было связано с тем, что более высокое напряжение вызывало сварку контактов переключателя при замыкании.

Электрический запуск дизельного двигателя использовался на дизелях с более низкой степенью сжатия путем последовательного соединения двух 6-вольтовых аккумуляторов на 12 вольт только для стартера, но оставления их параллельными для освещения и зарядки. 12-вольтовая система требовала использования контактов соленоидного стартера, а не старой кнопки стартера с «включением шага». С 12-вольтовыми электрическими системами прямой электрический запуск дизелей стал обычным явлением. Проблемный 12-вольтовый генератор просуществовал довольно недолго, но использовался до тех пор, пока не был усовершенствован автомобильный генератор переменного тока.

До 1960-х годов использовались исключительно генераторы постоянного тока, но с появлением доступных силиконовых диодных выпрямителей практичными стали генераторы переменного тока. Plymouth Valiant 1960 года был первым автомобилем, в котором генератор использовался в серийных автомобилях.

Некоторые производители тракторов прибегали к использованию свечей накаливания для обеспечения электрического запуска. Другие пытались добавить нагревательные элементы в воздухозаборники и масляные поддоны. International Harvester и другие добавили систему впрыска эфира в свои дизели со свечами накаливания, когда прекратили выпуск системы запуска с двумя головками.

Важные разработки в области дизельных технологий

В 1963 году произошло два события, которые подтолкнули к принятию дизельного трактора: использование первого тракторного 12-вольтового генератора переменного тока вместо генератора на тракторе Allis-Chalmers и разработка системы впрыска топлива Roosa Master (с нагнетательный насос для каждого цилиндра, заменяющий рядную насосную систему типа Bosch).

Помимо электрического стартера, Чарльз Кеттеринг основал Dayton Engineering Lab Co. (Delco), позже купленную General Motors. Кеттеринг стал вице-президентом GM по исследованиям и разработкам. Таким образом, он был отцом двухтактного дизельного двигателя General Motors. ФК

После 36 лет работы в авиационной промышленности Боб Приппс вернулся к своей первой любви и начал писать о тракторах. Он является автором около 30 книг по этой теме и нескольких журнальных статей. У Приппса есть ферма по производству кленового сиропа недалеко от Парк-Фолс, штат Висконсин. При сборе кленового сока он полагается на Ford Jubilee и Massey Ferguson 85.

Пятница воспоминаний: дизельные двигатели приводят в движение большегрузные автомобили и не только!

Дизель и дизельный двигатель

Промышленная революция началась в 1790-х годах и к 1880-м и 1890-м годам изменила мир. Одним из последствий промышленной революции стало то, что все больше и больше людей работало на производстве и промышленных объектах, а в сельском хозяйстве — меньше. Паровая машина была преобладающим источником энергии для крупной промышленности, а железнодорожные локомотивы приводились в движение паром.

Рудольф Дизель в 1900 году. Фото предоставлено Dieselnet.com.

Рудольф Дизель, француз, начал разработку двигателя с воспламенением от сжатия в своей парижской мастерской в ​​1885 году. В течение 13 лет он получил ряд патентов на свое изобретение эффективного двигателя внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия с медленным горением, который был назван в его честь. Из 189С 3 по 1897 год Дизель развил свои идеи в компании, которая в конечном итоге стала MAN, которая теперь является частью Volkswagen. В дополнение к MAN, швейцарская фирма Sulzer Brothers приобрела определенные права на изобретение Дизеля в 1893 году.

Ранние дизельные двигатели были довольно большими и могли работать только на низких скоростях из-за ограничений, связанных с их системами впрыска топлива с помощью сжатого воздуха. . Одновременно дизельный двигатель конкурировал с другой концепцией двигателя — двигателем с горячим термометром, изобретенным Акройдом-Стюартом.

Двигатель Дизеля нуждался в дополнительной доработке, чтобы стать коммерчески жизнеспособным. Ряд других инженеров и разработчиков присоединились к усилиям по улучшению рыночного потенциала идеи Дизеля.

Попытки Дизеля продвигать двигатель до того, как он был готов к продаже, привели его к нервному срыву. В 1913 году Дизель был в тяжелом финансовом положении. Он исчез с корабля во время путешествия в Англию; был ли он убит или покончил жизнь самоубийством, так и не было полностью установлено. После того, как срок действия патентов Дизеля истек, несколько компаний продолжили разработку концепций дизельных двигателей.

В отличие от бензиновых двигателей, которым нужна «искра» от свечи зажигания, воспламенение топлива в дизельном двигателе происходит без искры в результате сжатия впускной воздушной смеси и последующего впрыска топлива. Дизельные двигатели широко используются из-за их более высокой термодинамической эффективности, что также приводит к большей эффективности использования топлива.

Дизельные двигатели широко используются

Дизельное топливо широко используется в большинстве видов транспорта, а дизельные двигатели используются в самых разных машинах и транспортных средствах. Вот некоторые примеры:

Самолет — первый полет самолета с дизельным двигателем состоялся 18 сентября 1928 года. Дизельные двигатели использовались на дирижаблях и некоторых самолетах в конце 1920-х и 1930-х годах, но никогда не получили широкого распространения. Это единственный вид транспорта, в котором использование дизельных двигателей не получило широкого распространения. 4 марта 1936 года дирижабль LZ 129 Hindenburg, самый большой из когда-либо созданных самолетов, впервые поднялся в воздух. «Гинденбург» оснащался четырьмя дизельными двигателями V16 Daimler-Benz LOF 6.

Модель Mercedes-Benz 260D. Фото предоставлено: Cawimmer430 из английской Википедии

Автомобили. В то время как автомобили с бензиновым двигателем доминируют на рынке США (и в некоторых других странах), автомобили с дизельным двигателем используются по всему миру. Первый легковой автомобиль, оснащенный дизельным двигателем, был выпущен в 1929 году. Он имел двигатель Otto, модифицированный для использования дизельного принципа, и ТНВД Bosch. Производство первого серийного легкового автомобиля с дизельным двигателем Mercedes-Benz 260D началось в 1919 г.36.

Строительная и сельскохозяйственная техника. Надежность, эффективность и высокий крутящий момент дизельных двигателей делают их лучшими двигателями для крупной строительной техники. Кроме того, дизельные двигатели используются в различных более тяжелых тракторах и другой сельскохозяйственной технике из-за их долговечности и эффективности. Бензиновые двигатели являются нормой для более легкой сельскохозяйственной техники (такой как газонокосилки и тракторы). В 1923 году на выставке Königsberg DLG был представлен первый сельскохозяйственный трактор с дизельным двигателем — прототип Benz-Sendling S6. В 1919 году Зендлинг начал серийное производство сельскохозяйственных тракторов с дизельным двигателем.25.

Изображение предоставлено Blackwood Hodge Memories.

Генераторы — многие генераторы используют дизельное топливо в качестве топлива, особенно в аварийных ситуациях, когда генератор используется в течение длительного времени.

Морские суда – от круизных и грузовых судов до частных прогулочных судов, многие морские суда используют дизельные двигатели. Поршневые дизельные двигатели используются из-за их экономии топлива и простоты эксплуатации. Кроме того, их способность приводить в действие более крупные транспортные средства делает их популярным выбором для кораблей и лодок. С 1 января 2020 года новые версии судового дизельного топлива будут содержать меньшее количество серы (0,5%).12, Selandia стал первым океанским кораблем, оснащенным дизельными двигателями. В следующем году дизели NELSECO будут установлены на коммерческих кораблях и подводных лодках ВМС США.

Танк M1A12-Abrams. Фото предоставлено Defense Media Network.

Военные автомобили — бронированные автомобили оснащены дизельными двигателями и используют дизельное топливо, поскольку оно менее воспламеняемо, чем бензин. Дизельные двигатели также развивают более высокий крутящий момент и реже глохнут. В 1937 году Константин Федорович Челпан разработал дизельный двигатель В-2, который впоследствии использовался в советских танках Т-34, которые по праву считаются лучшими танковыми шасси Второй мировой войны.

Тепловоз Пионер Зефир. Фото любезно предоставлено wikipedia.org

Железнодорожные локомотивы — дизель заменил уголь и мазут для паровых транспортных средств во второй половине 20-го века. Дизельные локомотивы используются по всему миру в районах, где электрификация путей невозможна. Дизели — это предпочтительный двигатель для грузовых поездов, перевозящих более тяжелые грузы. Первый локомотив с дизельным двигателем был использован на швейцарской железной дороге Винтертур-Романсхорн в 1912. Компания Budd построила первый дизель-электрический пассажирский поезд в США в 1934 году. В Pioneer Zephyr 9900 использовался двигатель Winton.

Грузовики и автобусы. В 1920-х и по крайней мере часть 1950-х годов грузовики и автобусы часто работали на бензине, а сейчас грузовики и автобусы почти исключительно работают на дизельном топливе. Подавляющее большинство грузовиков класса 8 (тяжелых) в США и большинстве стран мира оснащены дизельными двигателями. В 1908 году был выпущен первый грузовик с дизельным двигателем. В 1938 компания General Motors сформировала подразделение GM Diesel (которое позже стало называться Detroit Diesel) и представила рядный высокоскоростной двухтактный двигатель средней мощности Series 71. Он подходил как для дорожных транспортных средств, так и для морского использования. С 1962 по 1965 год Клесси Камминс изобрела и запатентовала дизельную компрессионную тормозную систему (по прозвищу «Jake Brake»).

С тех пор, как большегрузные автомобили начали массово производить (вскоре после Первой мировой войны) и до начала 1950-х годов, большинство грузовиков в США приводилось в движение бензиновыми двигателями. (начало 19 в.30-х годов многие немецкие грузовики, автобусы и автомобили работали на дизельном топливе.)

Фото предоставлено Mack Trucks.

После Второй мировой войны американским производителям грузовиков потребовалось несколько лет, чтобы создать новые конструкции и переоборудовать их. Поэтому, когда в 1950-х годах на шоссе появилось новое поколение большегрузных автомобилей, дизельные двигатели начали обгонять бензиновые двигатели в большегрузных перевозках. До этого преобладали бензиновые двигатели.

Одна из причин заключалась в том, что ряд бензиновых двигателей мог развивать крутящий момент в 1800 фунтов на фут. Одним из них, в частности, была полусферическая камера сгорания Холла-Скотта OHC объемом 1081 кубический дюйм с рядной шестеркой. Но его сборка стоила столько же, сколько дизельный двигатель. И особенно в то время дизельное топливо было намного дешевле бензина. Кроме того, дизельное топливо обеспечивало лучшую среднюю экономию топлива, поскольку дизельное топливо вырабатывает больше тепловой энергии на галлон (БТЕ), чем бензин. Таким образом, основные причины, по которым производители грузовиков перевели производство с бензиновых двигателей на дизельные, заключались в том, что дизельное топливо было дешевле, а также производило больше энергии.

Чем дизельный двигатель отличается от бензинового?

Почему в 1950-х годах грузовая промышленность перешла с бензиновых двигателей на дизельные?

Эффективность

Дизельное топливо производит больше энергии, чем бензин. Дизель производит около 147 000 БТЕ энергии, в то время как газ производит только около 125 000 БТЕ энергии. Таким образом, на каждую каплю израсходованного топлива дизель производит больше энергии, чем бензин, и, следовательно, полуприцепу требуется не столько дизельного топлива, сколько потребовалось бы бензина для перевозки того же груза из точки А в точку Б.

Кроме того, дизельные двигатели могут работать от 12 000 до 30 000 часов, прежде чем потребуется техническое обслуживание, в то время как газовые двигатели могут работать в среднем только 6 000–10 000 часов до технического обслуживания.

Таким образом, грузовик с дизельным двигателем может преодолевать большие расстояния в течение длительного периода времени, при этом требуя меньше обслуживания, чем бензиновый двигатель.

Трактор White Motor Company 1962 года выпуска. Фото: Джим Аллен/FreightWaves @ Iowa 80 Trucking Museum

Стоимость

Из-за федеральных и государственных налогов на топливо дизельное топливо дороже бензина. Однако, поскольку дизельное топливо более эффективно, чем бензин (дизельное топливо производит больше энергии, чем бензин), дизельное топливо в целом обеспечивает больший пробег и позволяет водителю грузовика проезжать дальше между заправками. Есть также значительная экономия на обслуживании.

В дизельном двигателе не требуются свечи зажигания для начала сгорания. Поскольку в бензиновых двигателях необходимо регулярно заменять свечи зажигания, это означает, что затраты на техническое обслуживание бензиновых двигателей выше.

Соотношение мощности и веса

Само собой разумеется, что большегрузные автомобили должны быть в состоянии перевозить тяжелые грузы по всем типам местности. Этим грузовикам требуются двигатели и топливо, обеспечивающие высокий крутящий момент. Дизельный двигатель и дизельное топливо создают крутящий момент, необходимый для полуприцепов, а также позволяют двигателю иметь более высокое отношение мощности к весу.

Дизельные двигатели имеют более длинные коленчатые валы, чем бензиновые двигатели (для сжатия воздуха для сгорания).

Более длинный коленчатый вал обеспечивает более длинный ход. Более длинный ход позволяет дизельному двигателю развивать более высокий крутящий момент. Именно этот крутящий момент дает дизельному двигателю более высокое отношение мощности к весу.

Международный LoadStar компании Navistar. Фото предоставлено Navistar

Ожидаемый срок службы дизельных двигателей

В то время как грузовые автомобили большой грузоподъемности требуют значительного текущего обслуживания из-за больших нагрузок, которые они перевозят, и пробега на большие расстояния), дизельный двигатель не требует такого большого обслуживания. как бензиновый двигатель.

Причина в том, что бензиновые двигатели выделяют больше тепла, чем дизельные. Это приводит к более быстрому износу металлов в двигателе, что приводит к сокращению срока службы бензиновых двигателей по сравнению с дизельными двигателями.

Дизельные двигатели приводят в действие оборудование различных типов по всему миру. Важность дизельного двигателя для глобальных перевозок неизмерима.

FreightWaves благодарит CentralDiesel.com, Evan Transport, Inc., TruckFreighter.com и Wikipedia за информацию, которая помогла в написании этой статьи.

двигатель внутреннего сгорания, изобретенный Рудольфом Дизелем в 1897 году. В 1892 году Дизель (1858-1913) запатентовал конструкцию двигателя внутреннего сгорания нового типа. Исследования его изобретения субсидировались немецкими производителями вооружений Krupps. В 1897 году Дизель выпустил 25-сильный четырехтактный одноцилиндровый двигатель с вертикальным расположением цилиндров, высокая эффективность которого в сочетании со сравнительной простотой конструкции сразу же обеспечили ему коммерческий успех. Последующие лицензионные отчисления принесли изобретателю огромное состояние. Из Grande Encyclopedie Practique de Mecanique et d’Electricite Х. Десарса. (Париж, c1910).

[]

Ваш текущий выбор

Актив(ы)
Ресурсы

модальный-турбо#открытый»
title=»Добавить выделение в лайтбокс»
>

актив—актив-электронная торговля#addSelection»
data-asset—asset-ecommerce-url-value=»/en/cart/add/selection»

title=»Добавить в корзину»
>

Дизельный двигатель: двигатель внутреннего сгорания, изобретенный Рудольфом Дизелем в 1897 году. В 1892 году Дизель (1858-1913) запатентовал конструкцию нового типа двигателя внутреннего сгорания. Исследования его изобретения субсидировались немецкими производителями вооружений Krupps. В 1897 году Дизель выпустил 25-сильный четырехтактный одноцилиндровый двигатель с вертикальным расположением цилиндров, высокая эффективность которого в сочетании со сравнительной простотой конструкции сразу же обеспечили ему коммерческий успех. Последующие лицензионные отчисления принесли изобретателю огромное состояние. Из Grande Encyclopedie Practique de Mecanique et d’Electricite Х. Десарса. (Париж, c1910).

{«событие»:»просмотр страницы»,»page_type1″:»каталог»,»page_type2″:»image_page»,»язык»:»en»,»user_logged»:»false»,»user_type»:»электронная торговля», «nl_subscriber»:»false»}

{«event»:»ecommerce_event»,»event_name»:»view_item»,»event_category»:»browse_catalog»,»ecommerce»:{«items»:[{«item_id»:»UIG540807″,»item_brand»:» другое»,»item_category2″:»неопределенное_авторское право»,»item_category3″:»стандартный»,»item_category5″:»not_balown»,»item_list_name»:»search_results»,»item_name»:»diesel_engine_internal_combustion_engine_invented_by_rudolph_diesel_in_1897_in_1892_diesel_1858_1913″,»item_variant»:»undefined»}]}}

Весь контентИзображенияВидео

Найдите архив Бриджмена, загрузив изображение.
Перетащите файл сюда или нажмите «Обзор» ниже.

Обратите внимание, что следует загружать только файлы с низким разрешением.
Результаты будут возвращать только точные совпадения.
Любые изображения с наложением текста могут не давать точных результатов.
Детали больших изображений будут искать соответствующие им детали.

Выберите свой цвет

Добавьте до 5 цветов и сдвиньте разделители, чтобы настроить композицию

Добавить цветовой блок

Фильтры

Добавьте ключевые слова для уточнения результатов

Введите ключевые слова и нажмите Enter

Поиск

Текст

Заголовок

Художник

Средний

Местонахождение произведения искусства

Права Тип

Стандартный

Премиум

Золотой

Год

до

век

до

Filter regionUnited KingdomGermanyFranceItalyUnited States——————-AfghanistanÅland IslandsAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua And BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBosnia And HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Indian Ocean TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral African RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (keeling) IslandsColombiaComorosCongoCongo, The Democratic Republic Of TheCook IslandsCosta RicaCote D’ivoireCroatiaCubaCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland Islands (malvinas)Faroe IslandsFijiFinlandFranceFrench GuianaFrench PolynesiaFrench Southern TerritoriesGabonGambiaGeorgiaGermanyGhanaGibraltarGreeceGreenlandGrenadaGuadeloupeGuamGuatemalaGuernseyGuineaGuinea-b issauGuyanaHaitiHeard Island And Mcdonald IslandsHoly See (vatican City State)HondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIran, Islamic Republic OfIraqIrelandIsle Of ManIsraelItalyJamaicaJapanJerseyJordanKazakhstanKenyaKiribatiKorea, Democratic People’s Republic OfKorea, Republic OfKuwaitKyrgyzstanLao People’s Democratic RepublicLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyan Arab JamahiriyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacaoMacedonia, The Former Yugoslav Republic OfMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesia, Federated States OfMoldova, Republic OfMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorthern Марианские островаНорвегияОманПакистанПалауПалестинская территория, оккупированнаяПанамаПапуа-Новая ГвинеяПарагвайПеруФилиппиныПиткэрнПольшаПортугалияПуэрто-РикоКатарРеюньонРумынияРоссийская ФедерацияРуандаостров Святой ЕленыСент-Китт s And NevisSaint LuciaSaint Pierre And MiquelonSaint Vincent And The GrenadinesSamoaSan MarinoSao Tome And PrincipeSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Georgia And The South Sandwich IslandsSpainSri LankaSudanSurinameSvalbard And Jan MayenSwazilandSwedenSwitzerlandSyrian Arab RepublicTaiwanTajikistanTanzania, United Republic OfThailandTimor-lesteTogoTokelauTongaTrinidad And TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks And Caicos IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited Arab EmiratesUnited KingdomUnited StatesUnited States Minor Outlying IslandsUruguayUzbekistanVanuatuVenezuelaViet Нам Виргинские острова, Британские Виргинские острова, США, Уоллис и Футуна, Западная Сахара, Йемен, Замбия, Зимбабве

Сортировать поСамые релевантныеСамые популярныеСамые последниеНомер активаИмя создателя

Размер результатов306090

Изображение
количество

УИГ540807

Название

Дизельный двигатель: двигатель внутреннего сгорания, изобретенный Рудольфом Дизелем в 1897 году. В 1892 году Дизель (1858-1913) запатентовал конструкцию нового типа двигателя внутреннего сгорания. Исследования его изобретения субсидировались немецкими производителями вооружений Krupps. В 1897 году Дизель выпустил 25-сильный четырехтактный одноцилиндровый двигатель с вертикальным расположением цилиндров, высокая эффективность которого в сочетании со сравнительной простотой конструкции сразу же обеспечили ему коммерческий успех. Последующие лицензионные отчисления принесли изобретателю огромное состояние. Из Grande Encyclopedie Practique de Mecanique et d’Electricite Х. Десарса. (Париж, c1910).

Фото предоставлено

Universal History Archive/UIG/Bridgeman Images

Хотите загрузить это изображение сейчас?

1. Использование
2. Оплатить
3. Резюме
4. Скачать

Персональное использование

£20.00

Презентация

£25.00

Веб-сайт или социальные сети

£30.00

Журналы и журналы

£50.00

Использование книги

£50.00

Для получения более подробной информации посетите страницу часто задаваемых вопросов

Добавить в корзину

Наличие

Как работают дизельные двигатели?

org/Person»> Криса Вудфорда. Последнее обновление: 20 октября 2021 г.

Вы когда-нибудь с изумлением смотрели, как гигантский грузовик медленно ползет в гору? Возможно нет! Такие вещи случаются каждый день. Но остановись и подумай
момент о том, что происходит — как огромный, тяжелый груз
систематически преодолевать подавляющую силу гравитации, используя
не более чем несколько чашек грязной жидкости (иными словами, топлива) — и, согласитесь,
то, что вы видите, весьма примечательно.
Дизельные двигатели — это сила наших самых больших машин — грузовиков,
поезда, корабли и подводные лодки. На первый взгляд, они
аналогичны обычным бензиновым (бензиновым) двигателям, но генерируют большую мощность,
более эффективно, работая немного по-другому. давайте возьмем
пристальный взгляд!

Фото: Дизельные двигатели (такие, как в этом железнодорожном локомотиве) идеально подходят для буксировки тяжелых поездов. Это прекрасно сохранившийся (и тщательно отполированный!) вагон British Rail Class 55 («Deltic»), номер 55022, именуемый Royal Scots Grey, датированный 1960 годом.
Дизельный двигатель Napier Deltic, который приводит его в действие.

Содержание

1. Что такое дизельный двигатель?
2. Чем дизельный двигатель отличается от бензинового?
   • Четырехтактные двигатели
   • Двухтактные двигатели
3. Что делает дизельный двигатель более эффективным?
4. Чем отличается дизельное топливо?
5. Преимущества и недостатки дизельных двигателей
6. Кто изобрел дизельный двигатель?
7. Узнать больше

Что такое дизельный двигатель?

Как и бензиновый двигатель, дизельный двигатель относится к типу двигателей внутреннего сгорания. Горение — это еще одно слово для обозначения горения, и внутреннее
означает внутри, поэтому двигатель внутреннего сгорания — это просто двигатель, в котором
топливо сгорает внутри основной части двигателя (цилиндры)
где производится мощность.

Это сильно отличается от внешнего
двигатель внутреннего сгорания, такой как те, которые использовались старомодными паровыми
локомотивы. В паровой машине есть большой огонь на одном конце
котел, нагревающий воду для получения пара. Пар стекает долго
трубки к цилиндру на противоположном конце котла, куда он толкает
поршень назад и вперед, чтобы двигать колеса. Это внешний
сгорание, потому что огонь находится вне цилиндра (действительно,
обычно 6-7 метров или 20-30 футов). В бензиновом или дизельном двигателе топливо
горит внутри самих цилиндров. Отходы внутреннего сгорания
гораздо меньше энергии, потому что тепло не должно течь откуда
производится в цилиндр: все происходит в том же
место. Вот почему двигатели внутреннего сгорания более эффективны.
чем двигатели внешнего сгорания (они производят больше энергии от
одинаковый объем топлива).

Фото: Типичный дизельный двигатель (от пожарной машины) производства Detroit Diesel Corporation (DDC). Фото Хуана Антуана Кинга предоставлено ВМС США и
Викисклад.

Чем дизельный двигатель отличается от бензинового?

Бензиновые и дизельные двигатели работают за счет внутреннего сгорания, но в
немного разными способами. В бензиновом двигателе топливо и воздух
вводят в небольшие металлические цилиндры. Поршень сжимается (сжимается)
смесь, делающую ее взрывоопасной, и небольшая электрическая искра от
свеча зажигания поджигает его. Это заставляет смесь взрываться,
генерируя энергию, которая толкает поршень вниз по цилиндру и
(через коленчатый вал и шестерни) поворачивает колеса. Ты можешь читать
подробнее об этом и посмотрите простую анимацию того, как это работает в нашем
статья про автомобильные двигатели.

Дизельные двигатели аналогичны, но проще. Сначала воздух попадает в
цилиндр и поршень сжимают его — но гораздо больше, чем в
бензиновый двигатель. В бензиновом двигателе топливно-воздушная смесь
сжимается примерно до десятой части своего первоначального объема. Но на дизеле
двигателем воздух сжимается от 14 до 25 раз. [1]
Если вы когда-нибудь накачивали велосипедную шину, то чувствовали, как насос
тем горячее в ваших руках, чем дольше вы его использовали. Это потому что
при сжатии газа выделяется тепло. Представьте себе, сколько тепла
создается за счет нагнетания воздуха в пространство, в 14–25 раз меньшее, чем обычно
занимает. Бывает так жарко, что воздух становится действительно
горячие — обычно не менее 500°C (1000°F), а иногда и очень
жарче. Когда воздух сжимается, туман топлива распыляется в
цилиндр обычно (в современном двигателе) электронным
система впрыска топлива, которая работает немного как сложный аэрозоль
Можно. (Количество впрыскиваемого топлива варьируется в зависимости от мощности
водитель хочет, чтобы двигатель производил.) Воздух настолько горячий, что
топливо мгновенно воспламеняется и взрывается без искры
затыкать. Этот управляемый взрыв заставляет поршень выталкиваться из
цилиндр, производящий энергию, приводящую в движение транспортное средство или машину.
на котором установлен двигатель. Когда поршень возвращается в
цилиндр, выхлопные газы выталкиваются через выпускной клапан
и этот процесс повторяется сотни или тысячи раз в
минута!

Что делает дизельный двигатель более эффективным?

Фото: Типовой дизельный двигатель проходит испытания в лабораторных условиях.
Фотография Пэта Коркери предоставлена ​​Министерством энергетики США/Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (DOE/NREL).

Дизельные двигатели почти в два раза эффективнее бензиновых двигателей — примерно на 40–45 %.
в лучшем случае эффективен. [2]
Проще говоря, это означает, что вы можете проехать гораздо дальше на том же количестве топлива.
(или получить больше миль за ваши деньги). Есть несколько причин для
это. Во-первых, они сильнее сжимаются и работают при более высоких температурах.
Фундаментальная теория работы тепловых двигателей,
известный как правило Карно, говорит нам, что КПД двигателя зависит
на высоких и низких температурах, между которыми он работает.
Дизельный двигатель, который работает при большей разнице температур
(более высокая самая высокая температура или самая низкая более низкая температура) более эффективны.
Во-вторых, отсутствие системы зажигания от свечи зажигания делает
более простая конструкция, которая может легко сжимать воздух намного сильнее — и
это заставляет топливо сгорать горячее и полнее, высвобождая больше энергии.
Еще одна экономия эффективности
слишком. В бензиновом двигателе, работающем не на полную мощность, нужно
подавать больше топлива (или меньше воздуха) в цилиндр, чтобы он работал;
дизельные двигатели не имеют этой проблемы, поэтому им нужно меньше топлива, когда
они работают на меньшей мощности. Еще одним важным фактором является то, что
дизельное топливо несет немного больше энергии на галлон, чем бензин
потому что молекулы, из которых он сделан, имеют больше энергии, запирающей их
атомов вместе (другими словами, дизель
имеет более высокую плотность энергии, чем бензин). Дизель тоже лучше
смазка, чем бензин, поэтому
дизельный двигатель естественно будет работать с меньшим трением.

Чем отличается дизельное топливо?

Дизель и бензин совершенно разные. Вы будете знать это, если вы
когда-либо слышал ужасные истории о людях, которые заправили свою машину или
грузовик с неподходящим топливом! По сути дизель это
более низкокачественный, менее очищенный продукт нефти, полученный из более тяжелой
углеводороды (молекулы, построенные из большего количества углерода и водорода
атомы). Сырые дизельные двигатели без сложного впрыска топлива
Теоретически системы могут работать практически на любом углеводородном топливе.
популярности биодизеля (разновидность биотоплива, изготовленного, в частности, из
вещи, отработанное растительное масло). Изобретатель дизельного двигателя,
Рудольф Дизель успешно запускал свои ранние двигатели на арахисовом масле и
думал, что его двигатель сделает людям одолжение, освободив их от
зависимость от топлива, такого как уголь и бензин, и централизованного
источники силы. [3]
Если бы он только знал!

Фото: Смазка будет путешествовать: Джошуа и Кайя Тикелл, пара
защитники окружающей среды, используйте этот трейлер (Green Grease Machine) для производства биодизельного топлива для своего фургона (прикрепленного спереди) из отходов кулинарного масла, выбрасываемых ресторанами быстрого питания.
Топливо стоит впечатляющие 0,80 доллара за галлон. Фото Уоррена Гретца предоставлено США.
Министерство энергетики/Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (DOE/NREL).

Преимущества и недостатки дизельных двигателей

Дизели являются наиболее универсальными двигателями, работающими на топливе, которые широко используются сегодня.
можно найти во всем, от поездов и подъемных кранов до бульдозеров и
подводные лодки. По сравнению с бензиновыми двигателями они проще,
эффективнее и экономичнее. Они также безопаснее, потому что дизельного топлива меньше.
летуч, а его пары менее взрывоопасны, чем бензин. В отличие от бензиновых двигателей, они особенно хороши для
перемещения больших грузов на низких скоростях, поэтому они идеально подходят для использования в
грузовые суда, грузовые автомобили, автобусы и локомотивы. Более высокое сжатие
означает, что детали дизельного двигателя должны выдерживать гораздо большую
напряжения и деформации, чем в бензиновом двигателе. Вот почему
дизелям нужно быть мощнее и тяжелее и зачем, на долго
время они использовались только для питания больших транспортных средств и машин. Пока
это может показаться недостатком, значит дизельные двигатели обычно более
надежные и служат намного дольше, чем бензиновые двигатели.

Фото: Дизельные двигатели используются не только в транспортных средствах: эти огромные стационарные дизельные двигатели вырабатывают электроэнергию на электростанции на
Остров Сан-Клементе. Фото Уоррена Гретца предоставлено США.
Министерство энергетики/Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (DOE/NREL).

Загрязнение является одним
из самых больших недостатков дизельных двигателей: они
производят смесь загрязняющих веществ, включая оксиды азота, окись углерода,
углеводороды и частицы сажи, которые загрязняют и опасны для здоровья.
Теоретически дизели более эффективны, поэтому они
должны использовать меньше топлива, производить меньше выбросов углекислого газа (CO2) и
меньше способствуют глобальному потеплению.
На практике ведутся споры о том, так ли это на самом деле.
Некоторые лабораторные эксперименты показали средние выбросы дизельных двигателей.
лишь немного ниже, чем у бензиновых двигателей,
хотя производители настаивают на том, что если аналогичные дизельные и бензиновые автомобили
по сравнению, дизели действительно выходят лучше.
Другие недавние исследования показывают, что даже новые дизельные автомобили
сильно загрязняют окружающую среду. Европейское агентство по окружающей среде, например, отмечает, что даже типичный «чистый» дизельный автомобиль
который соответствует нормам выбросов ЕВРО 6, производит примерно в 10 раз больше азота
оксидное загрязнение, как у сопоставимого бензинового автомобиля. [4]
А выбросы CO2?
По данным Британского общества автопроизводителей
и Трейдеры: «Автомобили с дизельным двигателем внесли огромный вклад в сокращение выбросов CO2. С 2002 года покупатели, выбирающие дизельное топливо, предотвратили попадание в атмосферу почти 3 миллионов тонн CO2».
Дизельные двигатели, как правило, изначально стоят дороже, чем бензиновые двигатели, хотя их более низкие эксплуатационные расходы и
более длительный срок службы обычно компенсирует это.
Несмотря на это, покупатели автомобилей больше не кажутся убежденными: с тех пор продажи значительно упали.
скандал с выбросами Volkswagen
в 2015 году, когда немецкий автопроизводитель исказил данные о выбросах своих дизельных автомобилей, чтобы они казались меньшими.
загрязняющий.

Нет никаких сомнений в том, что дизельные двигатели будут по-прежнему использоваться в тяжелых транспортных средствах — грузовиках,
автобусы, корабли и железнодорожные локомотивы — все они зависят от них, но их будущее в автомобилях и более легких транспортных средствах становится все более неопределенным. Стремление к электромобилям послужило мощным стимулом к ​​тому, чтобы бензиновые двигатели стали легче, экономичнее и меньше загрязняли окружающую среду, и эти улучшенные газовые двигатели подрывают некоторые предполагаемые преимущества использования дизелей в автомобилях. В условиях растущей конкуренции между доступными электромобилями и улучшенными
бензиновые автомобили, дизели могут оказаться вообще вытесненными. Опять же сами дизеля
постоянно развиваются; в 2011 году Министерство энергетики США предсказало, что будущие двигатели могут повысить эффективность с сегодняшних 40 процентов до 60 процентов и более. Если это произойдет, дизель может остаться
соперник в небольших транспортных средствах на многие годы вперед, особенно если их выбросы сажи
можно правильно решить.

Кто изобрел дизельный двигатель?

Неудивительно, что это был немецкий инженер Рудольф Дизель (1858–1913). Вот, вкратце, история:

• 1861: французский инженер Альфонс Бо де Роша (1815–1893) излагает основную теорию четырехтактного двигателя и подает патент на эту идею 16 февраля 1862 г., но ему это не удается. собрать рабочую машину.
• 1876: Немецкий инженер Николаус Отто (1832–1891) строит первый успешный четырехтактный двигатель внутреннего сгорания.
• 1878: шотландец Дугалд Клерк (1854–1932) разрабатывает двухтактный двигатель.
• 1880: 22 года,
  Рудольф Дизель переходит на работу к инженеру-холодильнику Карлу фон
  Линде (1842–1934), где он узнает о термодинамике (наука
  того, как движется тепло) и как работают двигатели.
• 1890: Дизель придумал, как улучшить двигатель внутреннего сгорания
  двигатель, использующий более высокое давление и температуру, для которого не требуется свеча зажигания.
• 1892: Дизель начинает патентовать свои идеи, чтобы другие не могли ими воспользоваться.

  Изображение: Оригинальный двигатель внутреннего сгорания Рудольфа Дизеля, как он нарисовал его в своем патенте 1895 года.
  Цилиндр (1) находится вверху. 2) «Плунжер» (как называл его Дизель) прикреплен кривошипом и шатуном (3) к маховику (4). Шестерня, приводимая в движение маховиком (5), соединена с центробежным регулятором (6), который поддерживает постоянную скорость вращения двигателя (отключая подачу топлива, если двигатель работает слишком быстро, затем снова включая его, когда двигатель снова замедляется). Изображение предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США (цвета и нумерация добавлены нами для упрощения объяснения). Вы можете прочитать больше в
  Патент США № 542 846: Способ и устройство для преобразования тепла в работу Рудольфа Дизеля.

• 1893: Дизель строит огромный стационарный двигатель, который работает в течение одной минуты самостоятельно.
  власти, 17 февраля 1894 г.
• 1895: Патент на двигатель Дизеля выдан в США 16 июля 1895 года.
• 1898: С помощью Дизеля в
  завод Адольфа Буша в Сент-Луисе, штат Миссури, США.
  (1839–1913), пивовар пива Budweiser.
• 1899: На заводе Diesel в Аугсбурге начинается производство дизельных двигателей.
  Дизель начинает лицензировать свои идеи другим фирмам и вскоре становится
  очень богатый.
• 1903: Petit Pierre, одно из первых дизельных судов, начинает работу на канале Марна-Рейн во Франции.
• 1912: MS Selandia, первое океанское дизельное судно, совершает свой первый рейс.
• 1913: Дизель умирает при загадочных обстоятельствах, по-видимому, выпав за борт корабля «Дрезден» во время путешествия из Лондона, Англия, в Германию. Ходят слухи, что он был убит или покончил жизнь самоубийством, но ничего не известно.
  доказано.
• 1931: Клесси Камминс,
  основатель Cummins Engine Co., строит один из первых успешных автомобилей с дизельным двигателем и демонстрирует его эффективность, проехав на нем из Индианаполиса в Нью-Йорк всего за 1,39 доллара. топлива.
• 1931: Компания Caterpillar произвела революцию в сельском хозяйстве, представив Diesel Sixty,
  свой первый гусеничный трактор с дизельным двигателем, созданный на базе популярной модели Caterpillar Sixty.
• 1936: Mercedes представляет
  260D, один из первых серийных легковых автомобилей с дизельным двигателем.
  остается в производстве до 1940 года. В течение следующих четырех десятилетий Mercedes продает почти два миллиона автомобилей с дизельным двигателем.
• 1939: General Motors представляет свой EMD FT, мощный дизель-электрический локомотив, и отправляет первый из них (номер 103) в годичное путешествие, чтобы продемонстрировать его ценность. Несомненно доказывая превосходство дизеля, это звучит похоронным звоном для паровозов.
• 1970-е годы: глобальный топливный кризис возродил интерес к использованию в автомобилях небольших эффективных дизельных двигателей.
• 1987: Всемирно известный корабль Queen Elizabeth 2 (QE2)
  был переоборудован девятью дизель-электрическими двигателями (каждый размером с двухэтажный автобус), что делало его самым мощным торговым судном с дизельным двигателем в то время.
• 2000: Peugeot представляет первые в мире сажевые фильтры (PF) для дизельных двигателей модели 607, заявляя о снижении выбросов сажи на 99 процентов.
• 2015: Volkswagen втянут в крупный глобальный скандал из-за систематического мошенничества с тестами на выбросы дизельных двигателей. Продажи дизельных автомобилей резко упали впервые за много лет.
• 2017: Volvo становится первым крупным автопроизводителем, отказавшимся от бензиновых и дизельных двигателей.
  с 2019 года все новые автомобили будут гибридными или полностью электрическими.

Узнайте больше

На этом сайте

• Биотопливо
• Карбюраторы
• Электрические и гибридные автомобили
• Двигатели (общий обзор тепловых двигателей)
• Бензиновые автомобильные двигатели
• История автомобилей

На других сайтах

• Форум дизельных технологий: отраслевая организация, продвигающая более чистые и эффективные дизельные двигатели.

Книги

Для читателей старшего возраста

• Справочник по дизельным двигателям Клауса Молленхауэра, Гельмута Чоке (ред.). Springer, 2010. Обширный сборник научных статей, посвященных истории и эксплуатации всех видов дизельных двигателей.
• Два основных двигателя глобализации: история и влияние дизельных двигателей и газовых турбин Вацлава Смила. MIT Press, 2010. Увлекательный социальный анализ влияния дизельного двигателя на нашу жизнь.
• Биодизель: рост экономики новой энергии, Грег Пал. Chelsea Green, 2008. Всемирный обзор биодизеля, включая его историю, будущее и воздействие на окружающую среду.
• Дизельный двигатель Дэниела Дж. Холта (ред.). Общество автомобильных инженеров, 2004 г. Сборник технических документов, освещающих последние тенденции и разработки в области проектирования двигателей.
• Справочник по дизельным двигателям Бернарда Чаллена и Родики Баранеску. Butterworth-Heinemann, 1999. Подробное, хорошо иллюстрированное руководство по всем видам дизельных двигателей и их применению, охватывающее как дорожные, так и морские транспортные средства.
• Дизель: Человек и двигатель Мортона Гроссера. Дэвид и Чарльз, 1978 г. Если вы ищете простую биографию Дизеля, эта очень читаемая старая книга стоит поискать; довольно легко найти б/у. Первая часть представляет собой хронологический отчет о том, как Дизель разработал свой двигатель, в основном благодаря одержимости стремлением превзойти эффективность бензина и пара. Последние несколько глав (о состоянии мирового производства дизельного топлива) крайне устарели и не стоят того, чтобы их читать, но первые три четверти книги остаются совершенно актуальными.

Для младших читателей

• Car Science by Richard Hammond. DK, 2007. Это лучше всего подходит для детей в возрасте 9–12 лет, но будет интересно и читателям постарше. (Я работал одним из консультантов и авторов этой книги и очень рекомендую ее.)

Статьи

• Великобритания может запретить продажу бензиновых и дизельных автомобилей через 12 лет, говорит Шаппс Джаспер Джолли. The Guardian, 12 февраля 2020 г.
  Британское правительство предполагает, что оно может полностью запретить двигатели внутреннего сгорания чуть более чем через десять лет.
• Тесты на выбросы «невозможно обмануть» показывают, что почти все новые дизели все еще грязные Дэмиан Кэррингтон, The Guardian, 6 июня 2018 г. Новое исследование предполагает, что дизельные двигатели в подавляющем большинстве виноваты в загрязнении воздуха в городах.
• Насколько токсичен ваш
  выхлоп автомобиля? Том де Кастелла, BBC News, 17 октября 2017 г. Почему современные дизели грязнее, чем вы думаете, и почему европейские системы контроля выбросов, основанные на нереалистичных лабораторных испытаниях, не смогли сделать их такими чистыми, как мы ожидаем.
• Поскольку скандал с выбросами расширяется, будущее дизельных двигателей в Европе выглядит шатким, Джек Юинг. Нью-Йорк Таймс. 25 июля 2017. Дизельные двигатели могут стать самыми большими жертвами скандала с Volkswagen.
• Дизельный двигатель на 120 Вацлава Смила. IEEE Спектр. 23 января 2017 г. Почему дизельные двигатели никуда не денутся.
• Как двигатель Рудольфа Дизеля изменил мир, Тим Харфорд, BBC News, 19 декабря 2016 г. Краткий отчет о жизни Дизеля (и неоднозначной смерти).
• Грязная правда о «Чистом дизеле» Тараса Греско. Нью-Йорк Таймс. Почему наша любовь к дизелям так ужасно испортилась?
• Затемнение будущего дизельного топлива в автомобилях, Конрад де Энлль. Нью-Йорк Таймс. 8 декабря 2015 г. Есть ли будущее у дизеля в легковых автомобилях?
• Дизельные автомобили: не пора ли перейти на более чистое топливо? Ричард Андерсон, BBC News, 16 июля 2015 г. С точки зрения загрязнения и выбросов дизельные двигатели кажутся вредными для окружающей среды.
• Argonne Labs моделирует дизельный двигатель Филипа Э. Росса. IEEE Спектр. 2 октября 2014 г.
  Почему для моделирования того, что происходит внутри двигателя, нужен один из самых мощных в мире суперкомпьютеров?
• Являются ли газовые двигатели более эффективными, чем дизельные? Рекс Рой, Popular Mechanics, 22 ноября 2010 г.

Технические ссылки

• Рациональный тепловой двигатель Дизеля: лекция Рудольфа Дизеля. Издательство Progressive Age Publishing, 1897. Эта захватывающая стенограмма — отличное место для более глубокого технического понимания научных и инженерных мотивов Дизеля. Он точно описывает, чего он пытался достичь и как он это делал, кратко документирует историю своих экспериментов на сегодняшний день и включает некоторые сторонние тесты, подтверждающие эффективность его двигателя.

Патенты

• Патент США № 542846: Метод и устройство для преобразования тепла в работу Рудольфом Дизелем, 16 июля 1895 г. Оригинальный дизельный двигатель, описанный самим изобретателем в раннем патенте.
• Патент США № 542846: Двигатель внутреннего сгорания Рудольфа Дизеля, 9 августа 1898 г. Усовершенствованная версия двигателя Дизеля, описанная в чуть более позднем патенте.

Каталожные номера

1. ↑   Вы увидите множество вариаций этого рисунка.
   В современной дизельной технологии: дизельные двигатели (Cengage, 2009 г.)., стр. 48), Шон Беннет цитирует 14–24 с типичным значением 16/17.
2. ↑   Это явно спорный вопрос, в зависимости от того, какие двигатели
   ты сравниваешь. В статье Википедии есть общее обсуждение
   В КПД двигателя.
3. ↑   Арахисовое масло упоминается во многих источниках, в том числе «Как двигатель Рудольфа Дизеля изменил мир» Тима Харфорда, BBC News, 19 декабря 2016 г. Краткое изложение собственных мыслей Дизеля о децентрализации см.
   см. Рациональный тепловой двигатель Дизеля: лекция, Progressive Publishing, 189.7, с.18.
4. ↑   [PDF] Качество воздуха в
   Отчет Европа — 2016 г., Европейское агентство по окружающей среде, Отчет ЕАОС № 28/2016, стр. 45.

История дизельного двигателя