Дизельный двигатель

Дизельный ДВИГАТЕЛЬ

Биография Рудольфа Дизеля

Рудольф Дизель родился в Париже в семье переплётчика книг Теодора Дизеля из Аугсбурга и Элиз Штробель 18 марта 1858 года. Отец Рудольфа, Теодор Дизель, немецкий иммигрант, владел в Париже небольшой мастерской. Но в 1870 году вместе с женой и 12-летним сыном Рудольфом уехал из занятой немецкими войсками столицы Франции в Лондон во время Франко-Прусской войны.

7 февраля 1892 года Дизель подает заявку на получение патента на «новый рациональный тепловой двигатель», который и получает в императорском патентном бюро в Берлине 23 февраля 1893 года под названием «Метод и аппарат для преобразования высокой температуры в работу» (зарегистрирован 28 февраля 1892 года). Второй патент с модифицированным циклом Карно был зарегистрирован 29 ноября 1893 года.

Первый функционирующий двигатель был создан Дизелем там же в 1897 году. Мощность двигателя составляла 20 лошадиных сил при 172 оборотах в минуту, КПД 26,2 % при весе пять тонн

История создания

Дизельный двигатель (в просторечии — дизель) — поршневой двигатель внутреннего сгорания, работающий по принципу самовоспламенения распылённого топлива от воздействия разогретого при сжатии воздуха. Применяется в основном на судах, тепловозах, автобусах и грузовых автомобилях, тракторах, дизельных электростанциях, а к концу XX века стал распространен и на легковых автомобилях. Назван по имени изобретателя. Первый двигатель, работающий по такому принципу, был построен Рудольфом Дизелем в 1897 году.  В 1824 году Сади Карно формулирует идею цикла Карно, утверждая, что в максимально экономичной тепловой машине нагревать рабочее тело до температуры горения топлива необходимо «изменением объёма», то есть быстрым сжатием. В 1890 году Рудольф Дизель предложил свой способ практической реализации этого принципа.

Патент, выданный Рудольфу Дизелю на его изобретение

Схема работы четырехтактного двигателя

Впуск  – при повороте коленчатого вала в районе 0-180 градусов, воздух попадает в цилиндр сквозь впускной клапан, который открывается на 345-355 градусов. Одновременно с впускным открывается и выпускной клапан, при повороте коленвала на 10-15 градусов.

Сжатие  – двигаясь вверх при 180-360 градусах, поршень сжимает воздух в 16-25 раз, в свою очередь в начале такта при 190-210 градусах, закрывается впускной клапан.

Рабочий ход  – когда такт только начинается, топливо смешивается с горячим воздухом и воспламеняется, естественно происходит это все до достижения поршнем мертвой точки. При этом выделяются продукты сгорания, которые оказывают давление на поршень и тот двигается вниз. Обратите внимание, что давление газов постоянно, так сгорание топлива длится ровно столько же, сколько форсунка дизельного двигателя подает жидкость. Именно благодаря этому, развивается больший крутящий момент в сравнении с бензиновыми агрегатами. Осуществляется все это действие при 360-540 градусах.

Выпуск  – когда коленчатый вал поворачивается на 540-720 градусов, поршень двигаясь вверх выдавливает выхлопные газы через открытый выпускной клапан.

А- впуск; Б- сжатие; В- рабочий ход; Г- выпуск

Принцип работы

Цикл работы силового агрегата можно представить в следующем виде:

в камеру сгорания дизеля подается порция воздуха;

поршень поднимается, сжимая воздух;

от сжатия воздух нагревается до температуры около 800˚C;

в цилиндр впрыскивается топливо;

ДТ воспламеняется, что приводит к опусканию поршня и выполнению рабочего хода;

продукты горения удаляются с помощью продувки через выпускные окна.

Рекорды

Серийный дизельный двигатель с самым большим числом цилиндров

Двигатели семейства М-504  — компактные высокооборотистый 56-цилиндровые звездообразные дизель-редукторные агрегаты для скоростных судов. Серийно выпускаются на заводе «Звезда» в Санкт-Петербурге.

Рабочий объём — 191,4 л;

Мощность — до 8000 л. с. (у двигателя М-511 А);

Частота вращения — 2000 об/мин;

Масса (в сборе с реверс-редуктором) — 7200 кг.

При этом двигатель в сборе с реверс-редуктором имеет длину всего 4,5 м, а его высота составляет всего 1,6 м.

Примечательно, что в данном семействе присутствует спаренный агрегат М-507, который можно рассматривать как 112-ти цилиндровый двигатель.

Дизельный двигатель с турбонаддувом