Druzya.org
Возьмемся за руки, Друзья...
 
 
Наши Друзья

Александр Градский
Мемориальный сайт Дольфи. 
				  Светлой памяти детей,
				  погибших  1 июня 2001 года, 
				  а также всем жертвам теракта возле 
				 Тель-Авивского Дельфинариума посвящается...

 
liveinternet.ru: показано количество просмотров и посетителей

Библиотека :: 100 великих... или Who is who... :: Константин Рыжов - 100 великих изобретений
<<-[Весь Текст]
Страница: из 239
 <<-
 
максимально возможный КПД. Но все попытки построить такой двигатель оказались 
безуспешны. Например, КПД паровой машины при мощности в 100 л.с. не превышал 
13%, а в маломощных двигателях он был менее 10%. КПД бензиновых и газовых 
двигателей получался несколько выше, но тоже не превосходил 2224%.
      Таково было положение дел, когда в начале 90х годов за создание 
«идеального двигателя» взялся молодой немецкий инженер Рудольф Дизель. Еще 
будучи студентом, он поставил перед собой цель разработать такой мотор, 
показатели которого были бы близки к «циклу Карно», причем этот двигатель 
должен был превосходить обычный бензиновый как по мощности, так и по 
экономичности.
      После нескольких лет упорной работы проект двигателя был разработан. Суть 
идеи Дизеля сводилась к следующему. На первом этапе поршень сжимал воздух в 
цилиндре до высокого давления, за счет чего температура в цилиндре повышается 
до температуры воспламенения горючего (это соответствовало четвертому циклу 
Карно — сжатию без отвода тепла). Таким образом, в цилиндре достигалось 
давление порядка 90 атм и температура около 900 градусов. Горючее подавалось в 
цилиндр в конце цикла сжатия и вследствие высокой температуры воздуха 
воспламенялось от одного соприкосновения с ним без всякого внешнего зажигания. 
Нагнетание горючего осуществлялось равномерно, так что часть обратного движения 
поршня и расширение газов происходили при постоянной температуре (в 
соответствии с первым «циклом Карно»). Далее поршень двигался уже под влиянием 
высокого давления без горения топлива (второй «цикл Карно»). Третьему циклу 
соответствовали выхлоп и всасывание свежей порции атмосферного воздуха. Затем 
все циклы повторялись. Благодаря такому устройству Дизель думал повысить КПД 
своего мотора до неслыханной величины — 73%. Поначалу в качестве горючего он 
рассчитывал применить пары аммиака, но потом остановил свой выбор на угольном 
порошке. В 1892 году Дизель получил патент на описанный принцип работы 
двигателя, а в 1893 году выпустил брошюру «Теория и конструкция рационального 
теплового двигателя» с описанием мотора и своими математическими выкладками.
      Брошюра привлекла к себе большое внимание. Впрочем, большинство инженеров 
считало идею Дизеля несбыточной. Крупнейший специалист по газовым двигателям 
того времени Келер предупреждал, что получить такой высокий КПД невозможно, 
поскольку в двигателе Дизеля очень высоки потери мощности на сжатие воздуха до 
температуры воспламенения, и при работе по «циклу Карно» вся полезная работа 
будет расходоваться только на поддержание его собственного движения. Тем не 
менее Дизель стал настойчиво предлагать свою модель различным немецким фирмам. 
Поначалу он повсеместно встречал отказ. Не отчаиваясь, он продолжал переписку, 
спорил, доказывал и наконец добился успеха: фирма Круппа в Эссене согласилась 
финансировать расходы, а руководство Аугсбургского завода — изготовить пробный 
образец.
      Уже в июле 1893 года был изготовлен первый одноцилиндровый двигатель 
Дизеля. В соответствии с первоначальным проектом, сжатие в его цилиндре должно 
было достигать 90 атм, а температура перед началом впуска горючего — 900 
градусов. Поскольку температура не должна была сильно превышать этот предел, 
никакой системы охлаждения для мотора не предусматривалось. Компрессор также не 
планировался — угольный порошок предполагалось вдувать насосом.
      Но еще на стадии сборки Дизель, проверив свои расчеты, убедился, что 
Келер прав — затраты мощности двигателя на сжатие воздуха до 90 атмосфер 
оказались чрезмерно велики и «съедали» весь выигрыш в КПД за счет работы по 
«циклу Карно». Пришлось прямо на ходу переделывать задуманное. Чтобы снизить 
потери мощности на сжатие, Дизель решил уменьшить давление в цилиндре более чем 
вдвое — до 3540 атм. В связи с этим температура сжатого воздуха вместо 900 
градусов должна была составлять всего 600. Это было очень мало — разность 
температур в формуле Карно оказывалась слишком незначительной для получения 
высокого КПД. Чтобы поправить дело и повысить мощность мотора, Дизелю пришлось 
отказаться и от второго важного момента своей конструкции — расширения рабочего 
тела при постоянной температуре. Он рассчитал, что температура при сгорании 
топлива должна возрастать до 1500 градусов. А это, в свою очередь, требовало, 
вопервых, самого интенсивного охлаждения мотора, а вовторых, более 
калорийного горючего. Угольная пыль не могла дать такой высокой температуры, 
поэтому Дизель был принужден обратиться к жидкому топливу. Но при первой же 
попытке впрыснуть в цилиндр бензин, произошел взрыв, едва не унесший жизни 
изобретателя и его помощников.
      Так закончилось первое испытание. Оно имело двоякий результат. Дизелю 
пришлось шаг за шагом довольно сильно отступить от первоначальной схемы своего 
«идеального мотора». Но, с другой стороны, некоторые принципиальные моменты его 
расчетов подтвердились — сильное сжатие рабочей смеси вело к повышению КПД и, 
кроме того (взрыв доказал это), оказалось, что топливо действительно можно 
воспламенять путем сжатия, не прибегая к дорогостоящей системе зажигания. 
Поэтому фирмы, финансировавшие проект, остались в целом удовлетворены 
достигнутым успехом, и Дизель получил возможность продолжать свои эксперименты.
      В июне 1894 году был построен второй двигатель, для которого Дизель 
придумал форсунку, управлявшую впрыском керосина. В этой модели давление в 
цилиндре доводилось до 3540 атм, а температура в конце сжатия — до 500600 
градусов. Мотор не только удалось запустить, но и заставить работать на 
холостом ходу с частотой до 80 оборотов в минуту. Это был большой успех — идея 
Дизеля оказалась жизнеспособной. В 1895 году был построен третий двигатель, 
который мог уже работать с небольшой нагрузкой. Для впрыскивания керосина здесь 
впервые был предусмотрен компрессор. Кроме того, пришлось разработать систему 
интенсивного охлаждения, чтобы предотвратить заклинивание цилиндра. Только 
 
<<-[Весь Текст]
Страница: из 239
 <<-