Двигатель dizel


Рудольф Дизель. Дизельный двигатель :: SYL.ru

В сентябре 1913 года среди пассажиров парома «Дрезден», следующего в Англию, был Рудольф Дизель. Известно, что он поднялся на борт судна, и… больше его никто не видел. Таинственное исчезновение знаменитого немецкого инженера до сих пор остаётся одной из самых интригующих и загадочных историй XX века.

Рождение и детство гения

18 марта 1858 года в семье эмигрантов из Германии родился будущий великий немецкий инженер. Человек, чьё изобретение поставило его в один ряд с известнейшими людьми конца XIX и начала XX века. Именно в Париж из Аугсбурга (Германия) перебрались Теодор Дизель и Элиз Штробель.

Отец Рудольфа был потомственным переплётчиком, одним из его страстных увлечений, являлось изобретение игрушек. Так, с раннего детства Рудольф Дизель начинает приобщаться к труду, развозя по французской столице переплетённые отцом книги заказчикам. Возможно, что первое знакомство Рудольфа Дизеля с миром техники произошло в техническом музее, который находился недалеко от его дома.

Каждые выходные отец водил мальчика в музейный зал, где находились паровые машины, история появления которых начинается с 1770 года. Жизнь шла своим чередом, размеренно и спокойно. Семья трудолюбивых немцев не имела большого достатка, но и не бедствовала.

Вынужденный отъезд

Всё закончилось в 1870 году с началом франко-прусской войны. Этническим немцам в Париже становится жить небезопасно. Теодор Дизель был вынужден оставить всё своё имущество, и вместе с женой и 12-летним сыном Рудольфом перебраться в Лондон. Немецкие войска на тот период полностью оккупировали столицу Франции. Столица Великой Британии неприветливо встретила новых жителей.

Семья Дизелей испытывала большую нужду. Работы не было, приходилось перебиваться случайными заказами на переплёт книг. Тогда, в 1871 году, семьёй было принято решение для продолжения учёбы отправить юного Рудольфа Дизеля в Аугсбург, к брату матери, профессору математики Кристофу Барнекелю.

Рудольф Дизель: биография будущего изобретателя

Перед отъездом Рудольф твёрдо пообещал родителям, что после окончания учёбы он вернётся домой, чтобы помогать отцу. Однако вслед за сыном через два года в Аугсбург переехали и его родители.

Семья профессора Барнекеля встретила племянника с теплотой, мальчик был окружён заботой и вниманием. Способности Рудольфа очаровали профессора, за что дядя разрешил ему пользоваться своей обширной библиотекой. Первым занятием Рудольфа в семье профессора стало переплетение всех старых книг, искусство, которому обучил его отец. Общение с образованным родственником, несомненно, пошло на пользу молодому человеку. Сегодня весь мир знает, кто изобрёл дизельный двигатель. А тогда всё только начиналось.

По прибытии племянника в Германию профессор Барнекель устраивает мальчика в реальное училище, которое Рудольф Дизель оканчивает как лучший ученик. После начального образования юное дарование в 1873 году поступает в Аугсбургскую политехническую школу, которую оканчивает через два с половиной года с наивысшими показателями. Следующим шагом молодого учёного становится поступление в Мюнхенскую Высшую техническую школу, которая была успешно окончена в 1880 году.

Мюнхенский технический университет в Баварии (Германия) до сих пор хранит в своём музее результаты выпускных экзаменов студента Рудольфа Дизеля, превзойти которые не может ни один студент за всю почти полуторавековую историю вуза.

Встреча, которая перевернула его жизнь

Во время учёбы Рудольф Дизель познакомился с известным немецким инженером, разработчиком холодильного оборудования, профессором Карлом фон Линде. Так случилось, что из-за заболевания брюшным тифом студенту Дизелю не удалось вовремя сдать экзамены профессору. Рудольф был вынужден на время покинуть университет и отправиться на практику в Швейцарию, устроившись в машиностроительную компанию братьев Шульцер.

Спустя год Дизель возвращается в Германию, где успешно завершает учебный процесс, сдав выпускные экзамены профессору Карлу фон Линде. К тому времени наставник решает оставить преподавательскую деятельность и вплотную заняться прикладными исследованиями в организованной им же компании «Хладогенераторы Линде». Рудольф Дизель получает место в парижском филиале компании в качестве управляющего.

Интересная работа

На протяжении десяти лет Рудольф Дизель усовершенствовал свои знания в области термодинамики. Механический холодильник - вот над чем работали всё это время немецкие изобретатели в компании Карла Линде. Принципом работы холодильной установки было испарение и конденсат аммиака при помощи механического насоса.

Ещё при обучении в университете Р. Дизеля волновала проблема автономного источника питания для производства. Индустриальная революция основывалась на неэффективных и громоздких паровых двигателях, чей 10-процентный коэффициент полезного действия (КПД) явно не отвечал растущим потребностям в энергетической области. Миру нужны были компактные и дешёвые источники энергии.

Дизельный двигатель: первый рабочий экземпляр

Помимо основной работы Рудольф Дизель проводил научные исследования по созданию эффективного теплового устройства, которое превращало бы тепловую энергию в механическую. В своих лабораторных экспериментах Рудольф изначально использовал аммиак как рабочее тело установки. В качестве топлива применялся порошок из каменного угля.

По теоретическим расчётам, двигатель Рудольфа Дизеля должен был работать от сжатия в рабочей камере тела, которое при соединении с топливом создавало бы критическую температуру для воспламенения.

Уже в ходе экспериментов было установлено, что опытные образцы дизельного двигателя имели небольшое преимущество над паровыми установками. Это вдохновляло изобретателя на дальнейшую работу и эксперименты.

В один из дней работа по созданию дизельного двигателя чуть не стала фатальной для его изобретателя. Взрыв машины едва не привёл к гибели Рудольфа Дизеля. Немецкий инженер был госпитализирован в одну из парижских клиник. Во время взрыва Рудольф получил повреждение глазного яблока. До конца жизни эта проблема сопровождала изобретателя.

Забегая вперёд, следует отметить, что в 1896 году Рудольф Дизель изобрёл свой первый рабочий экземпляр, который представил на всеобщее обозрение. При финансовой поддержке братьев Щульцер и Фридриха Круппа мир увидел двигатель мощностью 20 лошадиных сил с КПД 26% при весе механического агрегата пять тонн. Сегодня это чудо технического прогресса можно созерцать среди экспонатов Машиностроительного музея в городе Аугсбурге (Германия).

Берлинский филиал

После частичного восстановления зрения в парижской клинике Рудольф по приглашению своего учителя Карла фон Линда возглавил Берлинский филиал компании. Окрылённый успехом Рудольф Дизель создаёт промышленный образец двигателя, который имел коммерческий успех. Новую силовую установку изобретатель назвал атмосферным газовым двигателем.

Однако такое название надолго не прижилось, и изобретение стали называть просто "дизель" в честь создателя агрегата. Многочисленные контракты, финансовые потоки и устойчивый спрос на новое изобретение заставляют Дизеля покинуть филиал Карла фон Линда и открыть свой собственный завод по производству дизельных двигателей.

Финансовый успех

Могли ли предположить родители, отправляя своего сына на обучение к дяде, что уже к 40 годам он станет известен всему миру? Осенью 1900 года в Лондоне появляется новая компания по промышленному производству дизельных двигателей.

Дальнейшая хронология событий разворачивается очень стремительно:

  • В 1903 году мир увидел первый корабль с двигателем Рудольфа Дизеля.
  • В 1908 году автомобильная промышленность получила компактный дизельный двигатель для грузового транспорта.
  • В 1910 году с железнодорожного депо в Англии вышел первый локомотив с дизельным двигателем.
  • Немецкая компания «Мерседес» стала выпускать свои автомобили исключительно с дизельными двигателями.

К тому времени Рудольф Дизель достиг успехов не только в работе. Личная жизнь изобретателя сложилась довольно успешно. Любящая жена и трое детей вдохновляли его на дальнейшую работу.

Мировой кризис

Крупнейшие машиностроительные компании Европы и Соединённых Штатов Америки стояли в очереди на приобретение лицензий по производству дизельных двигателей. Мировая пресса постоянно подогревала интерес к изобретению Рудольфа Дизеля, давая лестные характеристики преимуществам нового агрегата над другими силовыми установками.

Р. Дизель стал очень богат. Альфонс Буш, американский магнат по производству пива, предложил конструктору один миллион долларов за право производства двигателей в США. Но всё закончилось в одночасье.

В 1913 году грянул мировой кризис. Неумелое распределение финансовых потоков приводило к постепенному банкротству предприятий Дизеля.

Тайна исчезновения

29 сентября 1913 года из Антверпена в Лондон отправлялся пароход «Дрезден». Среди пассажиров находился и Рудольф Дизель. Как погиб великий промышленник и изобретатель двигателя, до сих пор остаётся тайной.

Известно, что Р. Дизель отправился в Англию на открытие нового завода компании Consolidated Diesel Manufacturing, где должны были производиться его двигатели. Однако в конечном пункте назначения пассажира с фамилией Дизель не оказалось...

www.syl.ru

Двухтактные дизели GM и ЯАЗ. Начало.: johnwarner

Приветствую тебя, Читатель!

Мне всегда были интересны не только двигатели, но и их история, развитие, преодоление детских болезней и принципиальных недостатков. В данном случае, мне захотелось узнать, что из себя представляют двухтактные дизельные моторы серии ЯАЗ.  К тому же, в Рунете, тема по части этих моторов освещена слабо. Есть информация лишь по их выпуску в СССР. Однако, их американские предки освещены менее, чем никак. А ведь это очень известные, практически легендарные моторы!Восполняем этот пробел переводной статьёй с моими нечастыми дополнениями. Каюсь, обозначил не все свои дополнения, уже в середине статьи стал местами делать вставки без указания авторства. Но, поверьте, это было полезно в контексте повествования, а на безраздельное авторство я не претендую. Меня можно считать редактором.

С уважением, Юрков Дмитрий a.k.a. John Warner

Автор: James Jensen, 2011
Перевод: John Warner, 2017

В США нет ни одного человека, который бы в той или иной форме, независимо от того, знали они об этом или нет, не испытывал бы влияние почтенного двигателя Detroit Diesel. Этот простой, легко приспосабливаемый куда угодно двигатель в свое время приводил в движение практически все виды тяжелой американской дорожной техники, такой, как автобусы, пожарные машины и прочая. Известный в народе, как «Green Leaker» (Зелёный грязнуля - здесь и далее прим. переводчика), «Screamin` Jimmie» (Крикун Джимми) или просто «Джимми», также широко представлен и на воде. Двигателя Detroit Diesel приводили в движение рыболовецкие суда и множество прочих.

Этот высокооборотный двухтактный двигатель, окрашенный в знаменитый цвет «Альпийская Зелень», является почти чем-то странным и неизвестным для большинства европейских инженеров и механиков. Хотя и не так часто, как двадцать лет назад, они всё ещё широко используются в Северной Америке. Я набираю этот текст, на борту судна, которое имеет на борту четыре дизеля этой серии - два 8V92 и два 8V71, не говоря уж и о двух главных двигателях EMD.

Когда я учился на механика, я всегда с нетерпением ждал поездки на междугороднем автобусе домой, своеобразный звук дизеля которого, серии 671, всегда довольно быстро отправлял меня в сон. Я помню, как однажды, работая механиком в подразделении пожарной охраны Виктории, мы должны были доставить Aerial 3 в мастерские для обслуживания. Во время той короткой поездки этот двигатель оправдал свое прозвище, Громкого Джимми. Пока мы ехали по дороге, я слышал, как все встречные и попутные автомобили, распуганные нашими сигналами и, особенно, рёвом дизеля, испуганно жались к обочине, а мы пролетали мимо - я улыбался от уха до уха. Пожарной машине правила даны в весьма облегчённом варианте, в том числе и по уровням шума и располагаемой мощности, поэтому довольно быстро проявился некий идеал - мощный, пусть и шумный, дизель. Я не скоро забуду «пение поршней» на первом двигателе, который я перебрал собственноручно, это был Detroit Diesel 12V71. Если бы не постоянный звук этого двигателя при полной нагрузке на дино-стенде, мое сердце остановилось бы, так я был взволнован. До сих пор в моем сознании нет лучшей звуковой картины.

Двухтактные дизеля Detroit Diesel более не производятся в коммерческих объёмах. Двухтактники уже не укладываются в современные нормы по эмиссии газов выхлопа. Я был счастлив встретить Джеймса Дженсена, серьёзного энтузиаста дизелей Detroit Diesel, который собрал короткую историю этих моторов с особым привкусом Британской Колумбии; я надеюсь, вам понравится.

Martin Leduc

Двигатель Detroit Diesel

В 1938 году был создан двигатель, который помог положить конец Второй Мировой Войне, и превратился в один из наиболее универсальных и широко применяемых дизелей, когда-либо сделанных. Его старший брат, дизель железнодорожного семейства EMD (Electro Motive Division) уже на тот момент доказал, что дизельные локомотивы намного превосходили паровозы. Двухтактные дизельные двигатели, с их превосходным соотношением веса к выдаваемой мощности, позволила заменить бензиновые моторы там, где это было возможно и выгодно.

Серия 71 строилась дизельным отделением Дженерал Моторс, и изначально была доступна в исполнениях рядных трёх-, четырёх- и шестицилиндровых двигателей. Обозначение этих моторов складывалось из числа цилиндров и добавленного к этому модельного номера, в данном случае, 71. Номер модели обозначает объём одного цилиндра в дюймах - это равнозначно 1,16 см3 на цилиндр. Таким образом, теперь мы видим, что изначально выпускались дизеля 371, 471 и 671. Двигатели работали на двухтактном принципе, с клапанно-камерной продувкой, и имели диаметр цилиндра 107,95 мм с ходом поршня 127 мм. Топливо впрыскивалось в цилиндры насос-форсунками. Клапанно-камерная продувка представляет собой принцип, когда механический или, что реже, турбонагнетатель подаёт под давлением воздух к продувочным окнам, расположенным в нижней области рабочей части гильзы (втулки) цилиндра, и, когда поршень опустится примерно к нижней мёртвой точке своего хода, продувочные окна и, одновременно, выпускные клапана откроются и воздух под давлением продует от продуктов сгорания цилиндр. после того, как поршень при ходе вверх перекроет продувочные окна, а клапана уже закроются - произойдёт такт сжатия, а в конце его насос-форсунка впрыснет топливо, и произойдёт сгорание топлива и расширение газов, которые заставят поршень совершить рабочий ход, в конце которого снова произойдёт продувка. Эти двигатели будут использоваться во всем мире во многих различных случаях и устройствах, но, вероятно, их самая важная задача - заставить почти каждый десантный корабль принести солдат на пляжи в День Д, 6 июня 1944 года и привод множества танков в сдвоенном, танковом, варианте - в том числе и в ленд-лизовских англичанах Валлентайн, на территории СССР.Но чтобы по-настоящему понять историю, стоящую за дизелями Jimmy, мы должны вернуться к 1928 году, а также к отношениям между компанией Winton Engine Co и инженером GM по имени Чарльз Кеттеринг

Winton Engine Co : ранние дизеля

Александр Уинтон начинал со строительства велосипедов и автомобилей, и этим зарабатывал себе на жизнь. В 1911-м году он построил свою первую яхту, которая сначала приводилась паровым двигателем. Однако неудобства, связанные с большим временем подготовки яхты к применению парового котла, что требовало нескольких часов на подготовку перед отправкой в плавание, заставили его обратить взор на бензиновые моторы. Когда ничего подходящего его целям среди существующих образцов не нашлось - он построил собственный двигатель. Это был шестицилиндровый бензиновый двигатель, имевший диаметр цилиндров в 9 дюймов (228,6 мм) и ход поршня 12 дюймов (304,8 мм), что позволило мотору выдавать 150 л.с. Двигатель показал себя настолько хорошо, что в феврале 1912 года он был запущен в серию под вывеской Winton Gas Engine and Manufacturing Company.

Winton быстро перешел на строительство дизельных двигателей, и первый из них пошёл в серию уже в 1913 году. К середине 20-х годов Winton был признан лучшим поставщиком дизельных двигателей для яхт и катеров. На тот момент это были так называемые пульверизаторные дизели, так как топливо (чаще всего - сырая нефть) подавалось в цилиндры в виде распылённой во впускном воздухе смеси. За это время он приступил к разработке непосредственного впрыска, известного нам сегодня на подавляющем большинстве дизельных двигателей - если не принимать во внимание маркетинговый ход для обозначения нынешних дизелей с системой Common Rail. В 1928 году был построен первый дизельный двигатель Winton с использованием плунжерного насоса современного типа, а именно - на принципе насос-форсунки.

В то время как на фирме Winton работали над повышением эффективности своих двигателей, многие производители двигателей работали над уменьшением размера и веса своих двигателей, увеличивая число оборотов, чтобы соотношение лошадиных сил и веса могло быть улучшено. Их цель заключалась в том, чтобы превратить дизель из тяжелого, низкооборотного агрегата в достаточно высокооборотный, достаточно лёгкий двигатель автомобильного типа.

За всем этим наблюдал Чарльз Кеттеринг. Многие считают, что он является едва ли не главным гением автомобильной промышленности, он изобрел такие вещи, как электрический стартер, безопасное стекло, бензиновые двигатели с высокой степенью сжатия и быстросохнущую лаковую краску. В 1928 году к Кеттерингу обратился Альфред П. Слоун, тогдашний президент General Motors, с идеей создания собственных дизельных двигателей для GM. Как и у многих других руководителей и ведущих специалистов от автопрома на тот момент, у Кеттеринга была собственная яхта, на которой стоял 4-цилиндровый двигатель Cooper-Bessemer с пульверизаторным впрыскиванием топлива во впускной коллектор. Кеттерингом это решение было найдено неприемлемым. Он потратил много времени на доводку системы, но улучшить показатели порядково ему не удавалось.

После того, как у него опустились руки, он решил использовать на своём судне двигатель Winton. Так как он, по роду деятельности, был в курсе всего того, что творится у остальных участников рынка двигателей, он был впечатлён работой главного инженера фирмы Winton, Карла ДеВитта Солсберри - так как он трудился над топливной системой, где отдельные форсунки впрыскивали топливо в каждый цилиндр двигателя. Кеттеринг хотел, чтобы на его судно была установлена такая система подачи топлива, у которой кстати, на тот момент, каждый узел топливоподачи весил бы 75 фунтов (35 кг), исходя из размеров двигателя - но система отказала почти что сразу.

По настоянию Кеттеринга, в GM приступили к разработке собственной системы топливоподачи на этом принципе, используя одноцилиндровую двухтактную установку, известную как Большая Берта. После ряда усовершенствований и доводок, эти насос-форсунки заменили систему Winton на яхте Кеттеринга. В последующем 18-часовом мини-круизе они показали высокую надёжность. В течение нескольких последующих лет, система впрыска топлива форсункой высокого давления была отработана и доведена до возможного на тот момент идеала.

Первые собственные дизели GM

После крушения фондовых рынков в 1929-м году и последовавшей Великой Депрессии, в GM нашли в себе силы прибрать к рукам некоторых коллег и конкурентов. Ведя поиски производителя дизелей, в Джи-Эм рассмотрели, в том числе, Cummins, и решились на покупку Winton Engine Co, в 1930-м году. Также, была куплена Electro-Motive Company, которая была на тот момент крупнейшим покупателем двигателей Winton. Electro-Motive Diesel, Inc ведёт свою историю от Electro-Motive Engineering Corporation, основанной в 1922 году. В 1930 году General Motors Corporation приобрела Winton Engine Co и главного потребителя его продукции, Electro-Motive Company (производителя дизель-электрических самоходных вагонов), объединив две этих компании и сформировав из них GM's Electro-Motive Division (EMD) 1 января 1941 года. В фирме Winton долго пытались довести до ума свои двигатели, через множество удач и разочарований доводя не только топливоподачу, но остальные узлы - узлы управления, воздуходувки, введя в обиход сварные стальные остовы вместо более тяжёлых чугунных литых корпусов. Таким образом, велась работа по облегчению двигателей и увеличению соотношения мощности к весу.

В 1930-м году к ним подключился и Кеттеринг, в исследованиях в области доводки двухтактников, на имеющихся двух одноцилиндровых двухтактниках отделения Winton. Эти установки имели размерность 8 дюймов (203 мм) диаметра и 10 дюймов (254 мм) хода. Один двигатель был отправлен на фирму EMC в Кливленд, а другой доставлен в лаборатории Кеттеринга в Детройте. Также Кеттеринг отправил своего сына Юджина в Кливленд, чтобы он работал с Карлом ДеВиттом Солсберри над улучшением форсунок, дабы впоследствии использовать их на дизелях GM. Все дальнейшие проработки велись на этих двигателях, и вот, в декабре 1932 года, 6-цилиндровый двухтактный дизель Winton модели 201 отправился на испытательные стенды.

"Большая Берта" GM на Всемирной Выставке 1933 года

 

И, наконец, 8-цилиндровые версии "Большой Берты" были использованы для привода электрогенераторов, снабжавших павильоны GM на Всемирной Выставке 1933-го года, в Чикаго. Двигатели был обозначены, как 8-201, и имели по 254 мм диаметра и хода, развивая по 600 л.с. при степени сжатия 22 к 1. Двигатели должны были доказать работоспособность дизайна Кеттеринга; коммерческое их использование на тот момент пока не предполагалось.

Но джентльмен по имени Ральф Бадд, решил изменить это. Бадд был директором в Барлингтонской Рок-Айлендской железной дороге, которая занималась строительством лёгкого, аэродинамически обтекаемого поезда, обшитого нержавеющей сталью. Двигатель 8-201 идеально сочетался с этим новым поездом, и в октябре 1933 года в локомотив Pioneer Zephyr были установлены три 8-201. Эти двигатели двигали поезд мимо толп людей, которые выстроились по дорожке, чтобы увидеть новый стиль путешествия.

ВМФ США также начали предварительные тесты 12-цилиндровой версии двигателя 201-й серии, формата V12. Предполагалось использование этих дизелей для силовых установок на подводных лодках. На тот момент, двигатель в такой конфигурации производил 950 л.с. при 720 об\мин и весил 5.7 кг на л.с. Из пяти компаний, участвовавших в конкурсе, было выбрано отделение GM Winton и их двигатель. В конце ноября 1933 года ВМФ США разместили на фирме Winton заказ на 16 дизелей в конфигурации V16 модели 201А, также для субмарин.

Теперь, когда двигатель "201" прошел стадию тестирования и началось его серийное производство, между фирмой Winton и техническим правлением GM были некоторые споры о том, в каком направлении должен идти их совместный бизнес - продолжать разработку двухтактных двигателей, или отбросить эту программу и продолжать работу с четырёхтактными двигателями. Winton, казалось, не хотел продолжать тему двухтактных двигателей, а GM занимался именно ими. Существовали также трения между исследовательской лабораторией Кеттеринга, Winton и EMC.

Однако, развитие двухтактных моторов продолжалось и в 1935 году; Юджин Кеттеринг и Карл Солсбери начали разработку преемника двигателя 201А. Некторые недостатки имелись и у модели 201А и у 248-й модели. В качестве преемника был введён V16 мощностью 1600 л.с., в основном для использования ВМФ США. Было произведено увеличение рабочего объёма, в результате чего появилась модель 248А и было произведено некоторое упрощение конструкции, результатом чего стала модель 278A - двигатель, который будет использоваться в большом количестве, как для военно-морского флота, так и в послевоенные годы для коммерческого использования в Соединенных Штатах.

Как только этот проект был завершен в 1936 году, Кеттеринг и Солсбери вызвали некоторых инженеров Winton в GM и начали разрабатывать модель 567. Разработанный преимущественно для использования в поездах EMC, 567-й был введён в серию в 1938 году и штурмовал мир железных дорог. В EMC также адаптировали эти двигатели для морских судов, в первую очередь, десантных кораблей US Navy`s LST.

В 1937 году GM реорганизовал Winton в качестве своего подразделения Cleveland Engine Division, ограничив их производство морской и стационарной тематикой. Это подразделение продолжало разрабатывать четырёхтактные двигатели, разрабатываемые в подразделении Winton, а также двухтактные двигатели, разработанные General Motors. Это было единственное подразделение GM для производства четырёхтактных дизельных двигателей. EMC продолжит разработку поездов и двигателей серии 567. В 1941 году EMC была реорганизована в подразделение Electro-Motive General Motors.

Было также разработано несколько разных вариантов дизелей с различными компоновками, преимущественно для военного применения, включая Х-образный дизель, построенный в EMD. Выглядел 16-184А необычно: вертикальный картер коленвала, от которого Х-образно отходят четыре блок-цилиндра. Этот двигатель использовался на субмаринах и имел высокую мощность при сравнительно небольших габаритах, и минимально, для своей мощности, использовал стеснённые габариты машинного отделения субмарины.

GM 12V 278A

Рождение серии 71

В то время как разработка большеобъёмных дизелей для судов, стационарных установок и локомотивов продолжалась, также и разрабатывался и двухтактный дизель меньшего объёма. Были построены два тестовых движка с цилиндрами диаметром 92 мм, и один 4-тактный, для сравнения. Один из них был непосредственного впрыска, а другой с предкамерой. Целью создания ставилось разработать двигатель, пригодный для массового производства и лёгкая его адаптация к различным областям применения - от разных мобильных, стационарных насосов и электростанций, и до широкого ряда автомобилей и тракторов.

В результате маркетинговых исследований было выяснено, что подобных двигателей был совершенно другой рынок, в сравнении с более крупными собратьями, поэтому было создано отдельное подразделение, в 1934-м году - GM Diesel Engine Division, Дизельное Отделение GM. На этот проект был назначен главным инженер Уильям Кроу, работавший на Кеттеринга. Для этого нового подразделения было выделено немного места в компании Кадиллак, уже на тот момент являвшейся частью GM.

Было решено, что двигатели, которые станут будущей серией 71, будут выпускаться трех размеров, определяемых числом цилиндров 3, 4 и 6. Но эти двигатели были не просто уменьшенными версиями более крупных моторов - общий типаж был тот же, но разработка двигателя меньшего размера имела свои проблемы. Например, проблема смазки и привода роторов нагнетателей едва не загубила всё начинание. Но, как только эти проблемы были преодолены, в основном благодаря вере Кеттеринга в идею двухтактных двигателей, и в 1937 году первый из этих двигателей вышел в свет.

Сначала производство было ограничено небольшой серией, а затем, в 1938 году, почти 700 двигателей было отправлено в GM Truck and Coach Division (отделение грузовиков и автобусов) и на фирму Gray Marine, для морской конверсии. В США фирма Gray Marine широко известна своими судовыми моторами на основе движков широкого профиля применения. В 1939 году двигатель был отправлен также и другим различным поставщикам, таким как Allis-Chambers, для использования в их тракторах.

Перед вступлением США во Вторую Мировую Войну, американские компании уже производили оборудование для союзных стран, уже сражавшихся с нацистами. Это включало и отделение GM Diesel, обеспечивавшее производство двигателей для использования в танках, резервных генераторах, дорожно-строительной технике и другом применении для британской и советской армий. Когда в 1941 году США вступили в войну (не совсем верное замечание, точнее будет сказать - когда промышленность США уже вступила в войну, а правительство и армия ещё нет - прим. перев.), GM Diesel был завален заказами на свои двигатели.

Для использования в требуемых версиях, в данном случае судовых, для EMD, кливлендского отделения и фирмы Gray Marine, выпускались агрегаты без масляных поддонов, выпускных коллекторов, корпусов маховиков, масляных насосов, передних креплений и систем охлаждения. Это позволило каждому отделению разработать свои собственные компоненты для работы в соответствии с их потребностями. Например, компания Gray Marine использовала масляный насос с цепным приводом, в то время как EMD и кливлендское отделение использовали шестерёнчатый редуктор. В Gray Marine сосредоточились на обеспечении двигателей для программы десантных судов, в то время как EMD и кливлендское отделение построили главные ходовые и вспомогательные силовые установки для буксиров и других судов ВМФ.

Двигатель Detroit Diesel 6V53 для военного применения

71-й едет на войну!

За время ВМВ 71-й показал, из чего он сделан. Согласно Стену Грейсону и его книге "Engines Afloat" (Моторы на плаву), в 1941-м году было построено 9000 моторов серии 71, а в 1944-м году уже 62000 (ещё бы - США вступили-таки в войну и посредством правительства и армии - прим. перев.), и это без учёта моторов, конвертированных Gray Marine. После вступления США в ВМВ производилось 6000 двигателей серии 71 в месяц.

Grey Marine действительно сделали славу двигателю GM. Выпускались варианты от одноцилиндровых и до Х-образных 24-цилиндровых агрегатов, одинарные и сдвоенные. В соединённых (сдвоенных) агрегатах была возможность заглушить один из моторов, пока другой продолжал выдавать момент. Этот факт здорово помогал применительно к военной технике, когда живучесть была крайне важна. Тут следует несколько отвлечься и пояснить: в случае выхода из строя или повреждения одного движка, другой продолжал работать, что давало возможность добраться до места или выйти из-под обстрела.

Если посмотреть на общее количество двигателей GM, построенных для военных нужд, 41% пришлось на GM Diesel, а на EMD и Cleveland Diesel - 32,7%. По сравнению с другими производителями двигателей для войны, GM обеспечила 73,7% совокупного выпуска дизелей. Довольно неплохо для относительно новых двигателей! Что может быть ещё более важно для успеха GM, были возвращающиеся домой военнослужащие, которые очень хвалили и охотно использовали много демобилизованных и новых двигателей, доступных после войны.

Большинство этих двигателей были построены компанией Grey Marine, это была модель 64HN9s с ограничителями оборотов и двухшестерёнными редукторами 1.5:1. Grey Marine строил два разных типа судовых двигателей 6-71. Первым типом был стандартный агрегат, который они описывают как коммерческий тип. Этот двигатель был рассчитан на снимаемую мощность 27.5 л.с. на цилиндр и использовал 60-мм форсунки.

Второй тип был более высокопроизводительным судовым мотором, так называемый Морской тип, и выдавал 37.5 л.с. на цилиндр, используя 90-мм форсунки. Они были промаркированы словом BATTLE (Битва, сражение - прим. перев.) на крышке. Такие моторы обеспечивали максимальную мощность до 225 л.с. При этом, в более спокойной обстановке, он легко переводился на мощность 165 л.с.

Было и несколько других различий между моторами, такие, как момент впрыска, маслоохладители и термостаты, но используемая основа была одна и та же. Двигатели для ВМФ были установлены на типовых подрамниках, и все суда, использующие эти двигатели, имели возможность быстрой и лёгкой замены силового агрегата, вышедшего из строя.

Дизель 16-278A производства Cleveland Diesel Division в составе приводного электрогенератора на буксире из Нью-Йоркской гавани

Hoffars Ltd в Коал-Харбор, Ванкувер, Британская Колумбия

В 1938 году компания Hoffars Limited стала дистрибьютором судовых дизельных двигателей GM для западного побережья Канады. Изначально расположенный в юго-восточном углу Денмана и Джорджии в Ванкувере, Hoffars был также распространителем бензиновых двигателей Grey Marine и лодочных моторов Johnston. Hoffars был начат двумя братьями, Джимом и Генри Хоффарами. И когда пути братьев разделились, Джим стал единственным владельцем Hoffars Limited. Очень немногие дизели GM продавались на западном побережье до 1945 года, но вскоре после окончания военных действий, излишки ВМФ 6-71 стали доступными. В 1954 году Джим Хоффар скончался, а его сын Питер занял его место, и спустя несколько лет компания переехала в новое место на западе 1-го авеню, во главе новых коммерческих рыболовных флотилий False Creek.

В 1955 году г-н Уильям (Билл) Хьюз поступил на работу в Hoffars Ltd в качестве временного механика и в течение трех месяцев был переведен на работу судовым механиком, на испытательные суда. Он вспоминает, что фирма Hoffars Ltd была очень занятным местом, с новыми двигателями и двигателями, демобилизованными из ВМС. Hoffars Ltd купили бы больше армейских двигателей, для переделки их с 90-мм форсунок, отчаянно жрущих топливо, на 60-миллиметровые. В таком варианте они обеспечивали достаточно мощности при более приемлемом расходе.

Также, на эти моторы ставились редукторы Twin Disc, для изменения момента и оборотов, с передаточными числами от 1.5:1 до 3:1. Армейские демобилизованные моторы GM не всегда приобретались у флота, много бралось и у сухопутных войск, это были, в основном, дизеля с электростанций и даже с танков. Много заказчиков брали по два дизеля, планируя иметь запасной силовой агрегат для своего судна. Во многих случаях было проще и дешевле купить и переделать списанный армейский дизель, чем покупать новый у дилера GM.

Во время своей работы там, Билл много инспектировал и дефектовал дизелей - как новых, так и армейских демобилизованных, равно как и перестроенных на фирме. В основном он сравнивал отдаваемую мощность, для обеспечения синхронизации для спаренных установок, по расходу, отдаваемой мощности и общей степени износа. Для проверки с дизеля, установленного на судне, снималась клапанная крышка, для того, чтобы иметь возможность воздействовать вручную на рейку, управляющую подачей топлива форсунками. Это бывает важно для того, чтобы, во-первых, при необходимости расклинить её и заглушить дизель, или же наоборот, отвёрткой додавить рейку, тем самым, увеличив отдачу мотора. Главной задачей ставилось проверить отдачу дизеля на 1800 об/мин. Также проводились мероприятия по определению подбора правильного ходового винта. После всего комплекса, на дизель выдавалась гарантия, вспоминает Билл.

Также Билл рассказал один случай, когда один испытываемый катер уходил всей передней частью в воду - так как дизель выдавал так много мощности, что винтом вытягивал из-под днища катера всю воду, из-за чего катер как бы падал в образовавшуюся каверну.

Послевоенные разработки GM

В начале 50-х годов GM Diesel представила новую модель под названием 6-110. Он был доступен только в виде рядного шестицилиндрового двигателя и имел постоянную номинальную мощность 220 л.с. при 1800 об/мин. Этот двигатель, как и 71-я серия, выпускался и виде сдвоенных агрегатов - как параллельных, так и последовательных, для привода судов. Серии 71 и 110 заменили множество, сотни бензиновых и старых дизельных двигателей на буксирах и рыболовецких судах, работавших у побережья.

Окончание - следующим постом.

johnwarner.livejournal.com

Дизельный двигатель: особенности, преимущества, функции

Современные автолюбители обладают большими запросами к технической комплектации транспортного средства. Наряду с экономичностью и долгим сроком эксплуатации сегодня их интересует и наличие дизельного двигателя. Не секрет, что в последние годы на смену привычным бензиновым моторам пришли усовершенствованные дизельные приборы. Но что же представляет из себя дизельный двигатель, какие отличительные особенности и виды он имеет? Об этом мы и поговорим детальнее в данном материале.

Дизельный двигатель – это мотор внутреннего сгорания, который работает в режиме самостоятельного воспламенения при контакте со средой. Первый дизель появился на свет еще в 1897 году. Тогда процесс его функционирования зависел от применения на практике большого количества сжатого воздуха. В отличие от своего предшественника современный агрегат представляет собой компактный прибор, оказывающий влияние на многие показатели работы автомобиля. От качества и вида выбранного вами прибора зависит как мощность машины, так и ее потенциальный ресурс.

 

Виды современных двигателей: HDI, TDI и SDI моторы

 

Дизельные двигатели классифицируются по нескольким признакам. Для начала разберем, что означает аббревиатура в их названиях:

  1. Дизельный двигатель HDI – это собственная разработка крупной автомобильной компанией Peugeot, которая была запатентована еще несколько лет назад. Суть данной технологии сводится к минимизации затрат на техническое обслуживание транспортного средства. Владелец такого мотора может не опасаться возникновения неполадок и проверять состояние своего мотора один раз за 25000-35000 километров пробега. Также при наличии двигателя HDI автолюбитель может не беспокоиться о замене ремней ГРМ. Мотор в состоянии работать даже на холостых оборотах. Сегодня двигатели данной марки пользуются небывалым спросом на рынках многих европейских стран.
  2. Дизельный двигатель TDI – устройство, которое впервые было разработано и внедрено на территории всемирно известного концерна Volkswagen. Двигатель изготовлен с учетом механизма равномерного впрыска и системы турбунаддува. Такие показатели позволяют машине достичь еще большей мощности, имея достаточно высокий коэффициент воздействия. Главной особенностью работы мотора является экологичность и полная чистота выхлопа. Изделия легки в ежедневной эксплуатации: они могут работать в различных климатических условиях.
  3. Дизельный двигатель SDI считается наиболее экономичным вариантом. Такую модель выбирают владельцы недорогих транспортных средств. Устройство представляет собой атмосферный мотор с равномерным впрыском. Технология, по которой были проектированы приборы, принадлежит компании Сommon Rail.

 

Виды дизельных двигателей: особенности конструкции камеры сгорания

 

Также дизельный двигатель можно классифицировать в зависимости от того, какую комплектацию имеет камера внутреннего сгорания. К первому типу можно отнести двигатели, которые имеют совместную камеру. В них приятно заливать топливо через небольшой резервуар, расположенный возле поршня. На сегодняшний день они подверглись процессу усовершенствования за счет открытия двухступенчатого впрыска и внедрения электронного управления работой. Сейчас моторы с одной камерой могут функционировать с мощностью в 4500 и более оборотов в одну минуту.

Второй вид включает такое понятие, как вихрекамерные дизельные двигатели. Они встречаются в комплектации легковых авто, а их особенность заключается в наличии разделенной на несколько частей камеры сгорания. В данном случае процесс подачи топлива разнится. Сначала он поступает во вспомогательную камеру, а потом – в цилиндр.

И, наконец, последний вид двигателей – это предкамерные устройства. Их популярность довольно низка из-за наличия форкамеры – прибора, который соединяет цилиндры с каналами.

 

Виды двигателей: необходимость использования насосов

 

После разработки первого насоса, работающего на топливе, специалисты ввели в обиход еще одну классификацию. Исходя из нее, дизельный двигатель бывает двух типов: тот, который использует насосный механизм (ТНВД), и тот, который использует аккумуляторный механизм. Первый вид агрегатов работает за счет соединения отдельно взятой секции насоса с одной форсункой. Второй предполагает отсутствие соединения, как такового. В этом случае топливо передается благодаря насосу во встроенный аккумуляторный блок, который затем обеспечивает полную наполняемость форсунок.

dizel-life.ru

Дизельный автомобиль

Сделать выбор между дизельным и бензиновым автомобилем всегда стоит перед человеком, решившим купить себе машину. Дизельный двигатель по многим показателям предпочтительнее бензинового, но их разновидностей то же много и выбор нужного зависит от конкретных пожеланий покупателя.  

Мощность, скорость, надежность, экономичность – все эти параметры друг друга исключают, но покупателю дизельного автомобиля придется сделать выбор в пользу одного из них. Если вам необходим экономичный автомобиль, то следует обратить внимание на небольшие дизеля. Они будут расходовать небольшое количество топлива, но по надежности и мощности уступать более крупным собратьям. Отдельно стоит сказать, что от объема дизельного мотора, по статистике зависит его надежность. Поэтому если вам необходим надежный автомобиль, следует брать его с наибольшим объемом двигателя, но при этом будет больше расходоваться топлива.  

С турбиной или без

Дизельные двигатели могут идти с турбиной и без. Турбованный двигатель позволяет значительно увеличить скорость передвижения, но при этом снизить экономичность и надежность. Идеальным вариантом будет дизельный двигатель с большим объемом нетурбованный.

Достоинства и недостатки дизеля

Основными достоинствами дизельных автомобилей перед бензиновыми является их большая надежность, увеличенная тяга и экономичность. К недостаткам можно отнести большие затраты на ремонт при поломке и сложность конструкции. Если бензиновый двигатель можно и самому ремонтировать, то ремонт дизеля лучше предоставить специалисту, иначе можно угробить весь агрегат.  

При покупке дизельного автомобиля с рук следует внимательно проверить работу мотора. Экономия денег на плохо работающем или совсем не работающем двигателе с учетом, что сами его почините, может обернуться еще большими затратами или полным крахом.  

Проверка дизельного двигателя

Чтобы проверить дизельный двигатель и не купить в итоге барахло, в первую очередь необходимо запустить его на горячую. Он должен завестись с половины оборота и почти мгновенно, если этого не произойдет, значит с двигателем или другими системами автомобиля имеются проблемы. Отговорки, что в мотор должно закачаться топливо, поэтому сразу не заводится, с дизельными двигателями не проходят. При горячем пуске не надо нажимать на педаль газа, он должен запуститься и без этого. Если продавец машины настаивает на нажатии, то будьте уверены, с дизелем что-то не так или имеется скрытый дефект. На полностью рабочей машине топливный насос высокого давления сам определит, сколько топлива надо для запуска и без нажатия на педаль «газа». Для лучшей уверенности необходимо произвести пуски несколько раз, при этом меняя длительность простоя и работы. Все следующие запуски ни должны отличаться от первого. Если дизель нормально стартовал на горячую, то следующей проверкой будет определение количества дыма в выхлопных газах. Допускается при старте небольшой черный выхлоп. При работе на холостом ходе черного дыма быть совсем не должно, если он есть, то это говорит о плохой работе форсунок и что их нужно менять. После этого постепенно необходимо повышать обороты двигателя. Он должен вести себя спокойно и не трястись, цвет выхлопа не должен быть черно-синего цвета и прерываться. Если выхлоп окрасился в цвет и двигатель начало трясти, это говорит о серьезных проблемах в зажигании. Такую же проверку необходимо осуществить и при резком нажатии акселератора, машина должна вести себя спокойно.

Перед покупкой дизельного автомобиля желательно проверять не только двигатель и горячий его запуск. Отдельное внимание стоит обратить и на систему охлаждения, на пуск двигателя в морозную погоду, запуск должен происходить быстро и штатно. Множество проблем, которые могут возникнуть при выборе машины с дизелем сложно описать, поэтому желательно быть знакомым с хорошим автослесарем, специализирующимся именно на дизелях. 

autokrot.ru

Рудольф Дизель, история создания дизельного двигателя - Мои статьи - Каталог статей

Рудольф Дизель, история создания дизельного двигателя

 

   В начале XIX века паровые машины медленно начали "умирать” и перемещаться в музеи. Их место уверенно начали занимать дизельные (Diesel) двигатели внутреннего сгорания. Они были во много раз эффективней, меньше и находили своё применение повсюду.

 

 

   Творцом дизельного мотора есть Рудольф Дизель, он родился 18 марта 1858 года в Париже. В семье мелкого промышленника кожевника. Его отец Теодор был простым кожевником перепльотчиком, когда им пришлось переехать из Айсбурга что в южной Германии в Париж, там то и родился Рудольф. В 1870 году, когда ему было 12 лет, началась Франко-прусская война, из-за которой семье Рудольфа вновь пришлось эмигрировать, на этот раз в Англию.Отцу Рудольфа пришлось отправить его в Айсбург к родственникам, а именно к профессору математики Кристофу Барникелю. Через три года, а именно в 1873 г. Дизель пошёл в техническую школу в Айсбурге, и закончил её с отличием, у него были лучшие результаты экзаменов за всю историю университета.

   А уже в 1875 году Рудольф поступает в высшую политехническую школу в Мюнхене, которую впоследствии успешно оканчивает.

   После учёбы работает практикантом в Швейцарии, потом вернулся в Париж, где его бывший преподаватель разворачивал новое дело (изготовление холодильных генераторов), там и устроился на должность управляющего. Работая там, уже начинал задумываться о создании такого двигателя, который имел наибольший КПД и смог бы заменить паровые двигатели. Для начала он получает патент, который назывался «Рабочий процесс и способ выполнения одноцилиндрового и многоцилиндрового двигателей», выданный 28 февраля 1892 года.

 

   После этого он начинает экспериментировать, создаёт первый вариант, который работал на угольной пыли, но в нем была, проблема не охлаждались стенки с помощью воды. Для второго образца в качестве топлива выбрали керосин, это дало свой результат, во время испытаний в 1894 году он работал без нагрузки. Опираясь на расчётные данные, полученные во время опытов, Рудольф создает третий образец, в котором нет ошибок, допущенных в первых двух вариантах. Этот образец был более - менее похож на современный дизельный двигатель, в нем использовался сжатый воздух для подачи топлива в цилиндры и распыления. Но а четвертая версия, была самая совершенная из всех. Создана в 1896 году. Её мощность составила 20 л/с., давление в цилиндрах достигало 35 атмосфер, температура воздуха при сжатии составляла 600-800 градусов по Цельсию. КПД этого двигателя был равен 34%, что было на 15% лучше паровых машин. Таким образом, этот мотор являлся лучшим силовым агрегатом того времени.

   Первый дизельный двигатель был создан в 1897 году на заводе в Аугсбурге. Его высота была 3 м, он развивал 172 об./мин., у него был один цилиндр, который имел диаметр 250 мм, ход поршня составлял 400 мм, а мощность варьировалась от 17,8 до 19,8 л. с. Расход топлива составлял 258 грамм нефти на 1 л/с. в час. На все общее обозрение этот мотор был представлен на выставке паровых машин в 1898 году в Мюнхене. И в этаже время Рудольф Дизель стал очень богатым, много компаний решили купить лицензии на его производство. Ощущая большие деньги в руках, он покупал всё, что хотел, естественно ведя роскошный образ жизни исследования он забросил.

   Первые выпущенные двигатели оказались недееспособными из-за заводских просчетов. Изготовитель не задумались, что создание двигателя требовало высокой точности в изготовлении деталей и использовании жаропрочных материалов. Это было слишком дорого для заводов, поэтому вскоре в адрес Дизеля понеслась жесткая критика. Его обвиняли в надувательстве, потому что предприятия хотели наладить массовое производство агрегатов, но из-за больших затрат они могли позволить себе лишь мелкосерийные партии. К их возмущениям присоединяются владельцы угольных шахт и прочие завистники. Од такой критики фабрика в Аугсбурге, что принадлежавшая Дизелю, стала банкротом.

 

   Производство и продажу дизельных двигателей купил Альфред Нобель, который наладил эту работу в России. В 1898 году Эммануил Нобель сделал производство дизельных моторов на заводе в Петербурге. В этом же году был создан первый в мире двигатель с внутренним смесеобразованием. И уже через год заработал первый дизельный двигатель. Всего в 1899 году их было выпущено 7 штук мощностью 30 и 40 л.

   Вскоре былая слава как о выдающемся инженере снова вернулась к нему вместе с деньгами. Но как известно что большие деньги без таких же проблем не приходят. Всю оставшеюся жизнь, он буквально отбивался от конкурентов в судах, защищая свой патент. На что потратил все свои деньги.

   Смерть Рудольфа Дизеля так и осталась загадкой. Это случилось 29 сентября 1913 года на лайнере «Дрезден». Корабль выехал из гавани Антверпена, это был первый корабль с дизельным двигателем, после ужина в 23 часа ученый отправился спать в свою каюту. На следующий день утром в ней никого не было, Дизель исчез с судна. Его тело было найдено через 10 дней. Его сын прибыл в Бельгию на опознание вещей, он подтвердил, что они принадлежали Рудольфу. Есть множество предположений о причине гибели ученого: одни говорили, что это самоубийство на фоне банкротства ( так как в наследство семье осталось всего 20 тыс. марок), другие заявляли, что это несчастный случай, третьи были уверены в том, что его убили немецкие солдаты, чтобы не допустить утечки секретной информации.

 

 

avtostorija.ucoz.com


Смотрите также