Техника - молодёжи 1966-06, страница 10
I i перенесли коня в город. Ночью иэ его чреве вылезли воины и открыли вороте крепости для подошедшей основной части греческого войске. И город Был быстро взят. Если можно уподобить капельки топлива наступающим воинам, то процесс сгорания в новой конструкции очень напоминает взятие Трои. Действительно, сначала на поле битвы, то есть в цилиндры, подается через распылитель небольшая доза горючего — около 20%. Оне легко воспламеняется и поднимает температуру среды до тысячи трехсот градусов — открывается возможность для последующего активного сгорания основной чести топливе (80''о). Конструктивно идея «троянского коня» осуществлена при помощи форсунки с двумя рядами сопловых отверстий (см. цветную вкладку и пояснение к ней). Самовоспламенение малой дозы горючего происходит, когда до верхней мертвой точки валу остается дойти всего Т повороте. Поэтому взрывная работа противодавления иа поршень сведена к минимуму. В результате моторесурс двигателя возрастает вдвое. Только за счет этого фактора народное хозяйство страны может получить в год сотни миллионов рублей экономии. Металлоемкость. Речь идет об удельной металлоемкости, то есть о весе конструкции, приходящемся на единицу мощности. Кен изменяется этот показатель? Он уменьшается, потому что открывается возможность резко увеличить мощность при том же объеме цилиндров. Например, у двигателя ЯМЗ-2Э8Н при работе не 1___ новой топливоподающей аппаратуре мощность поднимется с нынешних 320 л. с. до S90 л. с. Такой дизель можно с успехом использовать на тягачах и Очень тяжелых грузовиках, в том числе с прицепами. Рост мощности связен с тем, что новый двигатель успешно работает при высоких давлениях турбонеддува — до 3,5 кг см-'. Как этого удается достичь, если известно, что многие типы дизелей начинают плохо работать при девле-нии наддува выше 1,7 кг см2? Секрет очень простой: новый термодинамический цикл позволяет получить более плавное нарастание давления в цилиндрах, чем работа по традиционным циклам. И это достигается одновременно с более быстрым сгоранием топлива. Кроме того, важен учет волнового параметра струй нагнетаемого воздуха. Его до недавнего времени конструкторы двигателей совсем не принимали во внимание. О характере действия волн давления на примере струй жидкости я уже рассказывал в статье «Пульс водопада» (№ 10 журнала зе 1963 год). Все это позволяет снизить удельную металлоемкость дизелей в 1,3—2 раза, в зависимости от типа двигателя. Расход топлива. Здесь критерием служит минимальное количество горючего, потребляемое на единицу мощности за час. Новая толп и вопо дающая аппаратура позволяет снизить примерно иа 20% и эту характеристику двигателя. За Счет каких особенностей? А вот каких. Во-первых, высокое девление турбонаддува посылает в составе чистого воздухе вдвое больший весовой заряд кислорода. Затем надо учесть, что воспламенение второй дозы горючего поднимает температуру в цилиндрах уже до 1900' С. Значит, условия сгорания и перевода тепловой энергии в механическую гораздо лучшие. Во-вторых, основная доза топлива впрыскивается уже не из одного, е из двух рядов сопловых отверстий, простреливая всю толщу сжатого воздуха в камере сгорания. Причем горючее поступает сюда не сплошной струей, е в виде капель, очень мелких из нижнего ряда отверстий и чуть крупнее— из верхнего. Понятно, что общая поверхность соприкосновения топлива с воздухом при таком варианте резко возрастает. Это позволяет полностью завершить процесс сгорания не более чем за 25° поворота вала двигателя против 80—130г при работе по традиционным циклам. Управление впрыском и сгоранием требует некоторых изменений в топливном кесосе, откуда горючее поступает ■ форсунку. Диаметр насосного плунжера должен быть на несколько миллиметров больше, е ход меньше, чем обычно. В результате продолжительность подачи топлива сокращается до 19—21" поворота вала. Поэтому кулачок, толкающий плунжер, обрабатывают именно в пределах такого угла по специальной кривой. Ее профиль обеспечивает безударное движение деталей насоса и непрерывно нарастающую подачу горючего. Впрочем, управление дозировкой может быть иным, например с применением электронных Характеристика двигателя 2-тактные 4-тактные Объем цилиндров (и литрах) Мощность (в л. с.) . . . Литровая мощность (в л. с./л) Число оборотов в минуту Степень сжатия во.цуха Крутящий момент (в кгм) Продолжительность впрыска топлива (в градусах утла попорота вала) Максимальное давление распыла (в кг'см-)...... Давление наддува (в кг,см-) Максимальное (в кг'см ') Эффективное (в кг/см '-') Экономический кпд (в %) Моторесурс (в часах) Удельная металлосмк» ть кг л с ) У !е.1ып,1Й расход топ.' (в г/э. л с.-час) давление газов давление гадов (В 4-тактные давление газов давление гадов
схем на полупроводниках. В любом случае работа по новому циклу позволяет экономить топливо, используя любые егчо сорта. Полное сгорание в десятки раз уменьшает содержание канцерогенных веществ в выхлопных газах, а экономический кпд двигателя поднимается до 50% (см. таблицу). Наша промышленность имеет все возможности широко развернуть в новой пятилетке массовое производство экономичных двигателей управляемого сгорания. ОТ РЕДАКЦИИ Помещая статью кандидата технических неун М. Маркина, мы хотели бы обратить особое внимание производствен-нииое на выгоды, ноторые приносит работа двигателей по новому циклу. Нельзя ие считаться и с тем, что управляемая подача топлива двумя дозами уже осваивается в мировой практике моторостроения. С 1958 года такого рода моторы начали производить е ФРГ. Четыре года назад английская фирма «Фоден» приступила к выпуску двухтактных дизелей с управляемой дозировкой горючего. Хотя конструктивно все этк двигатели имеют различия, принцип их работы сводится н осуществлению термодинамического цикла управляемого сгорания. Его внедрение поможет выполнению задач, поставленных е Днрективех XXIII съезда КПСС. ЧТО ЧИТАТЬ ПО СТАТЬЯМ ЭТОГО HOHIEPAl МИНЕРАЛОГИЧЕСКОЕ СОТВОРЕНИЕ МИРА Н. Белов. Основной магматический процесс в свете кристаллохимии. Изд-во ДН СССР, М., 1961. МУЗЫКА ЗВУЧИТ В ЦЕХЕ Б. Цртляи. Условия Труда и организации промышленного производства. СоЦэкгнэ, М., 1963. ДВИГАТЕЛЬ УПРАВЛЯЕМОГО СГОРАНИЯ Н. Дьяченко, А. Кретин и др. Теория двигателей внутреннего сгорания. Изд-во «Машиностроение.,. М.—Л. 1965. ИХ БЫЛО ПЯТЕРО Р. Бннг, Р. Брюк не р. Мозг и глаз. ИЛ, М.. 1962. А. Штейнгауз. Девять цветов радуги. Изд-во «Детская литература", М., 1964. 6 |
