Comments 56
Для чего в авторском тексте столь сильно акцентироваться на авторских примечаниях?
А статья - хорошая, спасибо.
Про двухтактные дизели ни слова
И забыли теплые ламповые hot bulb engines - этап между паровым и дизелем
Двухтактные "доизобрели" Зульцеры в 1898.
Есть об угольной пыли, но ни слова о попытке использовать аммиак (за 130 лет до того, как это стало в тренде), хех.
А как использовали аммиак в двигателях?
Берем классическую паровую машину с котлом и заливаем туда вместо воды аммиак.
И прекращается вся работа в окрестностях машины. Безлюдные технологии...
Почему? Аммачный пар — в конденсатор. Все герметично.
Двигатель Стирлинга? Их и сейчас делают, и в космос запускают спутники с ним. Но не на аммиаке.
Цикл Ренкина, если память не изменяет. Позволяет значительно упростить работу с паровой машиной, при условии герметичности.
Нет. У чистого «Стирлинга» рабочее тело не меняет агрегатное состояние. С одной стороны цилиндр греем, с другой охлаждаем, и газ бегает между ними, попутно двигая поршни. А речь шла о классической паровой машине, в которой жидкость становится газом, совершает работу, а потом снова становится жидкостью. Плюсом были всякие варианты — чем греть, как конденсировать, что круитить.
Рудольф Дизель в своём двигателе пытался его сжигать -- так же, как и пылеугольное топливо.
Разве аммиак горит?
Ага. Если с чистым кислородом — на выходе получается чистый азот и вода, если с катализаторами (не помню из чего) — оксид азота и вода.
Вот ещё кислородной станции или платинового катализатора в двигатель 19-го века не хватало...
Платина не обязательна (можно сменить на тоненькую матрицу комплексного сплава иридий-осмий-родий-кобальт, в который внедряются оксиды тория и ванадия), но временами встречалась вполне себе в то время, если не ошибаюсь, горелки факельного воспламенения, которые вместо электрических свечей, для некоторых газовых ДВС изготавливались из платины.
При 50 барах внутри цилиндра горит даже в воздушной атмосфере, а Дизель наяривал до 200.
Что-то я не припоминаю на паровозах, скажем, никаких конденсаторов.
Точнее, конденсаторы были - но на паровозах, предназначенных для эксплуатации в засушливых местностях, где расход воды был важной характеристикой.
Обычно же у паровозов мятый пар шел в конусное устройство, увеличивающее тягу в топке.
//вроде грузовых или морских перевозок разумной альтернативы дизелю нет
а они занимают 60-80% потребления , не?
«Модель 250/400»
А система наименования принципиально не изменилась кое-где 6ЧСПН18/22, только миллиметры в сантиметры переведены для краткости.
MAN тоже как первопроходец использует, к примеру: K9Z 78/140 D
https://www.youtube.com/watch?v=RKKxVFSKges
4VD21/15 - Германия, 1940-е годы (и до настоящего времени), сантиметры...
Но не все. К461 - тут размера нет...
Это описание дизеля. А есть еще и модель. Тот же 6ЧСП15/18 по документам называется 3Д6.
Только сегодня гуглил про различия ДВС и дизельного двигателя, а тут и статья в тему!) Спасибо
... а не дорогим и неудобным «светильным газом» (заводов для его получения в Европе оставалось уже не так много — прим. автора) (1885г)
А чего не так-то и много? 1885 год, как раз изобретены ауровские колпачки, в три раза уменьшившие расход газа. На Хабре было что-то про торивые сетки - это как раз они. Газовые заводы стали столь эффективны, что местами разорили едва народившиеся электросети общего пользования (первая появилась только в 1882 году). Золотая эра газовых заводов ещё впереди. В Питере производство светильного газа росло вплоть до первой мировой войны.
Ну и сейчас - биогаз - это, в целом, и есть тот самый светильный газ. Разве что процесс оптимизируют под то, чтобы метана было побольше, а водорода поменьше, 150 лет назад чаще старались сделать наоборот.
Интересно, что в преимуществах системы common rail значится более равномерное сгорание за счёт впрыскивания топлива несколькими порциями в процессе цикла рабочего хода.
более точное регулирование впрыска и совершенно запредельное давление впрыска, что в итоге повышает экологичность двигателя. При это топливная система становится очень требовательной к топливу, необходимы смазывающие свойства, чистота итп.
Не сказал бы, что насос-форсунки были прямо надёжнее
Это как раз тот случай когда экология и комфорт важнее надёжности.
Насос-форсунка, по крайней мере в легковом автомобилестроении, это уже следующий шаг после CR
Вы не путайте CR с ТНВД. Сначала был прямой механический впрыск от ТНВД (точнее - от специального отдельного от двигателя насоса), потом придумали насос-форсунки, а уже потом придумали к ТНВД добавить аккумулятор давления и получили CR.
Насос-форсунка ставили на дизельные двигатели ещё сто лет назад. Ну может не ровно сто, но плюс-минус пару лет...
Участок 2-3: тот самый цикл, за который так бился Отто — поршень замирает в верхней точке при максимальном сжатии смеси. После чего происходит воспламенение смеси: давление и температура возрастают при постоянном объеме
Смесь в современных двигателях (да и в старых, еще в начале прошлого века) на самом деле воспламеняется раньше ВМТ, это так называемое опережение зажигания, один из самых важных параметров регулирования работы двигателя. Если смесь зажигать в ВМТ, то она просто не будет успевать сгорать за время рабочего такта, отчего сильно увеличится расход горючего, упадет КПД, и выпускные клапаны будут сильно перегреваться, отчего будут быстрее изнашиваться.
При всем уважении к гению Ползунова, его улучшение носило довольно частный характер, он всего лишь добавил еще один цилиндр к стандартной (и чудовищно неэффективной даже для паровой машины) схеме Ньюкомена, когда цилиндр при каждом ходе поршня надо нагревать заново (то есть пар, подающийся в цилиндр в самом начале, тупо превращается в воду и никакой полезной работы не совершает).
Уатт же изобрел отдельный конденсатор (но не тот, о котором говорится в статье, а создающий в цилиндре разрежение, которое собственно и совершает полезную работу).
И уже вот это изобретение имело критическую важность, поскольку цилиндр остается постоянно нагретым, что значительно повысило КПД и сделало использование паровой машины рентабельным не только прямо на угольных месторождениях, но и где угодно, даже с учетом транспортировки топлива. Собственно, Уатт и отчисления за свои машины брал в виде части сэкономленных на угле денег.
Что и проложило дорогу промышленной революции, и всё заверте… Даже несмотря на то, что машины Уатта все еще были пароатмосферными, то есть основная работа совершалась за счет вакуума при охлаждении пара, а не давления горячего пара. И паровоз на такой схеме не построишь.
идея самоохлаждения при небольшой степени сжатия не работала
Фирма MAN, активно помогавшая Дизелю при создании первой модели двигателяИМХО стоит упомянуть о дальнейшем развитии Дизеля и MAN, созданном одним из ключевых разработчиков двигателей MAN Людвигом Элсбеттом — мультитопливном двигателе Elsbett aka «Elco engine», не требующем традиционной системы охлаждения (головка двигателя не охлаждается, нижняя часть блока цилиндров охлаждается маслом), с очень интересной системой прямого впрыска и горения топлива, благодаря чему способном работать практически на любых видах жидкого топлива (от бензина до рапсового масла).
Подробнее — см. статья Алексей Джигурда
картинки отсюда (под спойлером)
Уже сколько и видел в живую и читал о двигателях которые "жрут всё". Там всегда требуется или довольно муторная перенастройка (из серии "сначала промойте топливную систему ...") или у двигателя низкая эффективность по сравнению со специализированными по данному топливу.
Да чисто организационно - многотопливность очень, очень, очень редко бывает нужна. Чаще всего всегда есть какой-то один вид топлива под данные машины на котором и надо работать.
Изначально двигатель Elco / Elsbett разрабатывался для работы на рапсовом масле (не путать с биодизелем).
Высокая (по дизельным меркам) степень сжатия, система прямого впрыска с плунжерной насос-форсункой с одним соплом, своеобразное смесеобразование и воспламенение с камерой сгорания в составном чугуно-алюминиевом поршне и «плоской» неохлаждаемой головкой, ну и т.д.
В результате работа двигателя мало зависит от цетанового числа топлива, и относительно невысокие требования к его чистоте.
Из недостатков — плохие пусковые качества (впрочем, как и у дизельных двигателей MAN с «М-процессом» воспламенения и сгорания).
Ну и ещё как «недостаток» (или фича) — высокая температура выхлопных газов, поэтому для ее снижения (а также существенного повышения общего КПД двигателя) однозначно требовалось использование турбонаддува.
При этом расход топлива получался заметно меньше, чем у «традиционных» дизелей того времени.
₽$ Я с этом двигателем сталкивался (хоть и не напрямую) в конце прошлого тысячелетия, поэтому насколько он соответствует (и соответствует ли) современным экологическим требованиям EURO сказать не могу.
Но во всяком случае упомянуть его в «Дизельной» статье ИМХО было бы надо (ну хотя бы упомянуть в комментарии, что я собственно и сделал)
Вот его ответ:
[10.09, 16:13] Алексей Джигурда: У Элко головка не совсем без охлаждения, в неё заглублена часть рубашки охлаждения* и насверлены каналы, охлаждающие форсунки и перемычки между сёдлами клапанов.*Речь о масляном охлаждении — см мой пост выше
[10.09, 16:16] Алексей Джигурда: Насколько помню, рсботы Эльсбетта касались повышения всех эксплуатационных саойств дизеля, возможность работы на растительных маслах самоцелью не ставилась, но когда была открыта такая возможность, далее раскручивалась по полной.
₽₽$ В настоящее время Алексей Джигурда на habr-е не зарегистрирован, но можно попробовать его пригласить.
Какая-то по ссылке странность про патент на изобретение двухтактного дизеля с ПДП. Этот патент ещё российскому инженеру Раймонду Корейво при империях принадлежал. Так же смешно для "высокого давления наддува" 1.5 бара.
Это ж вы про лобовой вариатор статью здесь выкладывали?
Это ж вы про лобовой вариатор статью здесь выкладывали?Нет. Я выкладывал про цепной вариатор, «это другое» ©
₽$ стати, он у меня и на аватарке
₽₽$ В статье (а также ее обсуждении) вскользь упоминался двухрежимный торовый вариатор, разрабатываемый в рамках проекта «Автомобиль 2000-го года», и кстати в том обсуждении вы тоже участвовали, причем как раз в основном не по вариатора, а по двигателю Elsbett aka Elco, который упоминался в том обсуждении, и в рамках проекта «Автомобиль 2000-го года» АЗЛК 2144 «Истра» также разрабатывался.
Увы, шклеросс после св. Ковидлы, я перепутал, спасибо за исправления. Просто я по вашей вышеприведённой ссылке перечёл подробностей и немного удивился.
К сожалению оригинал статьи Алексея Джигурды недавно канул в лету (как я понял из переписки с Алексеем совершенно недавно, в середине августа), и для комментария выше я с трудом нашел чуть ли не единственную сохранившуюся его копию в интернете
— Дивный дизель, который жрет ВСЕ
(да и то это перепечатка «с разрешения автора», и к сожалению без иллюстраций).
На всякий случай я сохранил текст статьи в черновике на habr (а то мало ли что...).
₽$ Вообще ИМХО было бы неплохо опубликовать ее здесь.
Тем более, что после утраты оригинала это получилась бы не перепечатка материала, опубликованного в интернете, да и в любом случае текст статьи надо освежить (например упомянутый в статье Валерий Соколов сейчас уже умер), так что ИМХО это не будет противоречить правилам Habr.
Но публиковать от своего имени я не хочу (пусть и «с разрешения автора»), и тем более вносить правки в текст, а сам Алексей Джигурда тоже что-то пока не соберется…
Согласно теореме Карно, КПД любой тепловой машины, в том числе паровой, зависит только от начальной и конечной температур:
Это неверное утверждение. Если мы пройдем по ссылке, то прочитаем:
" Согласно этой теореме, КПД <b>ЦИКЛА КАРНО</b> не зависит от природы рабочего тела и конструкции теплового двигателя и является функцией температур нагревателя и холодильника "
т.е. КПД не любой машины, а машина на цикле Карно.
Про преимущества дизельного ДВС ваши утверждения мягко говоря спорные. Да КПД дизельного ДВС выше но не из за степени сжатия а потому что дизель работает на переобедненной топливовоздушной смеси , в следствии чего давление выхлопных газов в 1.5- 2 раза ниже чем у бензинок, отсюда и более полное использование теплоты сгорания. Удельная мощность дизелей ниже относительно как веса так и рабочего объема. Использование более тяжелых топлив на сегодняшний день это скорее недостаток. Цены на дизтопливо давно превысили цены на бензин. Надежность и моторесурс дизельного двигателя при всех прочих условиях ниже бензинового ДВС. Стоимость производства и обслуживания дизельных ДВС выше чем у бензиновых. Так что все преимущества сводятся к меньшему расходу топлива. Поэтому дизельные силовые установки имеют смысл только при огромных мощностях на судах тепловозах большегрузах и военной технике. По поводу наддува автор мне кажется не совсем в теме. 53% КПД это показатель сверхтихоходных ДВУХТАКТНЫХ дизелей с принудительной продувкой. Называть продувку наддувом некорректно. Под наддувом подразумевается увеличение давления в камере сгорания для повышения мощности, продувка служит для очистки камеры сгорания от выхлопных газов и заполнения чистым воздухом. Форсированные наддувом двигатели имеют большую удельную мощность но более низкий тепловой кпд.
120 лошадиных сил, которые изменили мир: история дизельного двигателя