Техника - молодёжи 1966-06, страница 10

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

4-тактные

давление газов

давление гадов

ЯАЗ-204А

Дидель „Фо-ден" с управляемым сгоранием

ЯМЗ-23оН

Возможности ЯМЗ-23SH с управляемым сгоранием

4,65

4,1

14,80

14,86

120

210

320

500

25.8

51

21,5

40

2000

2200

2100

2500

17:1

14:1

16,5:1

14:1

48

7G

110

200

34

24

34

21

1200

480

550

500

1,18

2.5

1,45

3,5

78

00

105

75

6,2

12

8,65

18

33

45

36

50

3000

6000

4000

7500

Б. 84

3,35

3,32

2.5

195

175

175

145

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

Обсуждение
Понравилось?
Войдите чтобы оставить комментарий
Понравилось?