|
Дизели на «Миноге» были трехцилиндровые. Задача выхода из мертвого хода
была разрешена следующим образом: переход от работы системы воздухом на работу
нефтью происходил не сразу, а постепенно — сначала все цилиндры работали
воздухом, затем один переключался на нефть, после того как он давал рабочий ход,
на нефть переводился второй цилиндр и так далее. Разновременность и
последовательность вспышек в цилиндре выводили коленчатый вал из любого
положения. Одновременно путем уменьшения и увеличения подачи нефти было
достигнуто регулирование числа оборотов. Таким образом, были разрешены все
проблемы по созданию судовой дизельной машины. Второй реверсный двигатель
установили на подводной лодке «Акула», а потом Нобель стал оснащать ими свои
нефтеналивные суда.
После успешных испытаний в России дизельмоторы в качестве судовых машин
стали внедрятся по всему миру. Сначала дизели ставили только на небольшие суда,
но во втором десятилетии XX века наступил перелом и в морском судостроении. В
1911 и 1912 годах на верфях Германии и Англии приступили к постройке нескольких
крупных теплоходов. В 1912 году со стапелей в Дании сошел первый
товарнопассажирский теплоход «Зеландия», водоизмещением 3200 т и
грузоподъемностью 7400 т. За его первым плаванием из Копенгагена в Лондон
следил весь мир. Вскоре было подсчитано, что эксплуатация «Зеландии» дает 160
тысяч марок экономии в год по сравнению с пароходами того же класса. Это решило
судьбу нового вида транспорта.
69. АККУМУЛЯТОР
Открытие аккумулирующего эффекта относится к числу важнейших и
значительнейших изобретений в области электротехники. Очень часто возникала и
возникает необходимость питать электричеством приборы или механизмы в таком
месте, где нет источников энергии. Долгое время для этих целей использовали
гальваническую батарею, но она была слабым, дорогим и чрезмерно громоздким
источником тока. Создание электрического аккумулятора значительно упростило эту
задачу.
Еще в 1802 году Риттер открыл, что две медные пластины, опущенные в
кислоту и соединенные с гальванической батареей, заряжаются и их потом можно в
течение короткого времени использовать как постоянный источник тока. Это
явление позже изучалось многими другими учеными. В 1854 году немецкий военный
врач Вильгельм Зинстеден наблюдал следующий эффект: при пропускании тока через
свинцовые электроды, погруженные в разведенную серную кислоту, положительный
электрод покрывался двуокисью свинца PbO2, в то время как отрицательный
электрод не подвергался никаким изменениям. Если такой элемент замыкали потом
накоротко, прекратив пропускание через него тока от постоянного источника, то в
нем появлялся постоянный ток, который обнаруживался до тех пор, пока вся
двуокись свинца не растворялась в кислоте. Таким образом, Зинстеден вплотную
приблизился к созданию аккумулятора, однако он не сделал никаких практических
выводов из своего наблюдения.
Только пять лет спустя, в 1859 году, французский инженер Гастон Планте
случайно сделал то же самое открытие и построил первый в истории свинцовый
аккумулятор. Этим было положено начало аккумуляторной техники.
Аккумулятор Планте состоял из двух одинаковых свинцовых пластин, навитых
на деревянный цилиндр. Друг от друга они отделялись тканевой прокладкой.
Устроенный таким образом прибор помещали в сосуд с подкисленной водой и
соединяли с электрической батареей. Спустя несколько часов, отключив батарею,
можно было снимать с аккумулятора достаточно сильный ток, который сохранял в
течение некоторого времени свое постоянное значение.
Чем объясняются процессы, протекающие в аккумуляторе? Как и в
гальваническом элементе, электрический ток здесь — следствие химической реакции,
которая может протекать многократно в обе стороны. Представим себе, что мы
начинаем зарядку разрядившегося аккумулятора, присоединив его к источнику
постоянного тока. Обычно еще не заряженная масса положительной свинцовой
пластинки содержит на себе остатки предыдущего цикла — окись свинца PbO и
сернокислый свинец PbSO4, а отрицательная — только окись свинца PbO. Под
действием электрического тока электролит — подкисленная вода — начинает
разлагаться: на положительном электроде выделяется кислород, который тут же
окисляет окись свинца и сернокислый свинец до перекиси PbO2 (причем кислотный
остаток SO4 уходит в раствор), а на отрицательной пластине выделяется водород.
Последний соединяется с кислородом окиси, образуя металлический свинец и воду.
Затем газ начинает накапливаться в порах свинцовой пластины.
Если заряженный аккумулятор включить в цепь, то ток, проходивший через
аккумулятор во время зарядки, меняет свое направление. Вследствие этого на той
пластинке, где раньше выделялся кислород, начинает выделяться водород, который
вступает в реакцию с кислородом перекиси свинца. На другой пластинке происходит
выделение кислорода. Серная кислота из жидкости переходит на положительный
электрод и опять образует сернокислый свинец, тогда как водород и свинец на
отрицательной пластине окисляются, первый — в воду, второй — в окись свинца. В
несколько упрощенном виде (без учета параллельных процессов) химическая реакция
разрядки имеет вид:
PbO2 + Pb + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O.
При зарядке явления идут в противоположную сторону. Эта реакция,
сопровождаемая выделением электрического тока, продолжается до тех пор, пока
количество окиси свинца на обеих пластинках не уравновешивается. Та же реакция
идет в разомкнутом аккумуляторе, но намного медленнее. При заряжении
|
|