Изображения страниц
PDF
EPUB

-

[ocr errors]

шенна, когда все количество доставляемой ей Д. второго типа, т. е. съ предварительнымъ теплоты будетъ превращено въ механическую сжатіемъ, какъ видно изъ этой таблицы, являработу; но практика показываетъ и теорія это ются наиболѣе совершенными газовыми Д. предвидить, что полная утилизація теплоты | Напротивъ, Д. 1-го типа, т. е. безъ предваринемыслима, и поэтому, затрачивая извѣстное | тельнаго сжатія, оказываются наиболѣе нечисло калорій Q, мы не производимъ работу, выгодными Д. Это, конечно, результаты теоэквивалентную этому числу калорій, а ретическіе, Выведенные изъ разсмотрѣнія всегда меньшую. Для производства работы | принциповъ, лежащихъ въ основѣ отдѣльныхъ недостаточно имѣть одинъ источникъ теплоты, типовъ газовыхъ Д. При этомъ теоретичено періодичность движенія и продолжитель скомъ разсмотрѣній не обращалось вниманія ность работы не могутъ быть осуществимы на дѣйствіе, которое оказываютъ на циклъ безъ помощи охладителя, которому нужно от- стѣнки цилиндра. Дѣйствительно у всѣхъ газодать часть теплоты 9 (число калорій), до- выхъ Д., сила которыхъ больше одной или двухъ ставленной источникомъ; разностью же - 4 лошадиныхъ силь, цилиндръ охлаждается ВОЗМОЖНо только воспользоваться для произ- холодной водою, которая отнимаетъ отъ цикла водства работы. Отношеніе Q- 9 къQ есть значительное количество теплоты. Въ опытеоретическое полезное дѣйствіе машины или | тахъ, произведенныхъ Витцемъ, въ Рубе, надъ экономическій коеффаціенть (coefficient écono-| прекраснымъ газовымъ Д. Отто, опредѣлено было, что эта поглощаемая водою Теплота mique), который будеть р Это теоре- составляеть 40% всей развиваемой при взрытическое полезное дѣйствіе вычисляется для вѣ теплоты и 48%, утилизируемой теплоты. каждаго типа газоваго Д. изъ соотвѣтствую. Треска для Д. Ленуара опредѣлилъ эту потещихъ цикловъ, которые состоятъ изъ адіаба-рю теплоты въ 52°/%. Вообще принимаютъ, что гическихъ линій и линій, параллельныхъ осямъ | охлаждающая вода цилиндра отнимаетъ полообъемовъ и давленій. Но относительное до- вину теплоты горѣнія израсходованнаго газа. стоинство отдѣльныхъ газовыхъ Д. выразится | Газовый Д. Отто новѣйшей конструкціи, въ лучше черезъ опредѣленіе ихъ теоретическаго исправномъ состояніи, расходуетъ на силу полезнаго дѣйствія по отношенію къ полезному дѣйствію цикла Карно въ тѣхъ же предѣлахъ температуры. Это огношеніе мы наЗовемъ относительнымъ полезнымъ дѣйствіемъ машины (coefficient générique) и обозначимъ черезъ р. По этимъ двумъ коеффиціентамъ, т. е. по теоретическому полезному дѣйствію р и относительному полезному дѣйствію мы можемъ вѣрнѣе судить о типѣ Д. По р судять о самомъ принципѣ, на кото

700-800 литровъ въ часъ. При работѣ же въ холостую онъ расходуетъ около 400 литровъ на силу въ часъ, не производя ни одного килограмметра работы; почти вся теплота поглощается водою, употребляемой для охлажденія, но избѣжать охлажденія цилиндра не возможно. Съ цѣлью выясненія условій, при которыхъ возможно уменьшить это вредное вліяніе охлажденія водою, Витцемъ былъ предпринять рядъ изслѣдованій. Онъ старался, такъ сказать, искусственно воспроизвести всѣ ромъ построена машина, а по р, о степени усовершенствованія въ осуществленіи этого явленія взрыва и расширенія газовъ, происпринципа; р, конечно, не можегъ быть измѣне- ходящія въ цилиндрѣ газоваго Д. Витцъ выво, такъ какъ оно зависитъ отъ возможной раз - велъ изъ этихъ изслѣдованій слѣдующіе два ности температуръ источника теплоты (въ га- закона: 1) утилизація газа растетъ со скозовомъ Д., слѣдовательно, отъ максимальной ростью расширенія газовъ, и 2) горѣніе взрывтемпературы, развиваемой при взрывѣ газо- чатыхъ смѣсей совершается тѣмъ быстрѣе, вой смѣси) и охладителя. Предполагая даже, чѣмъ больше скорость расширенія. Это значичто источникъ теплоты имѣетъ наивысшую | тельное вліяніе быстроты расширенія есть температуру 673° абсолютныхъ (400° по Ц.), а только слѣдствіе дѣйствія стѣнокъ. Какъ же охладитель абсолютный нуль (- 273°), то р МОЖНО иначе объяснить измѣненіе совокупне сможетъ быть болѣе 60%. Оно всегда менѣе ности всѣхъ взрывчатыхъ явленій со единицы. Въ дѣйствительности оно еще ме- ростью расширенія? Это можно только охлажнѣе, такъ какъ мы не въ состояніи осуществить | деніемъ газовъ отъ прикосновенія съ металличевышеприведенныя условія. Машины, имѣющія | скою поверхностью, которое происходитъ въ бобольшое р. машины будущаго; машины лѣе или менѣе значительное время, при чемъ же у которыхъ р, близко къ единица, достигли | поглощается теплота и уменьшается реакція. уже возможнаго совершенства и не сдѣлаютъ | Это вліяніе обнаруживается не только на быболѣе существеннаго прогресса. Паровыя ма- стротѣ горѣнія, но площадь діаграммы сокраШИНЫ въ сравненіи съ газовыми Д. имѣютъ | щается, работа уменьшается, утилизація поменьшее теоретическое полезное дѣйствіе нижается. Для того, чтобы наилучше восполь(0,17), но значительно большее полезное дѣй - зоваться теплотою, развиваемой взрывчатою ствіе (0,65). смѣсью, необходимо произвести расширеніе Сравнивая четыре вышеприведенныхъ типа | продуктовъ горѣнія въ болѣе короткое время газовыхъ Д. по возможности ихъ р и р1, мы получимъ уменьшить по поверхность S слѣдующія величины: цилиндра, другими словами: сдѣлать нимумомъ. То же самое явленіе наблюдалъ Вьейль; максимумъ взрыва зависитъ отъ отношенія поверхности охлажденія пріемника къ объему газовой смѣси. Такъ что экспериментальныя изслѣдованія вполнѣ подтвердили те

[ocr errors]

Р1

І типъ

0,23

0,28

II

0,38

0,45

III 7

0,31

0.38

IV >

0.36

0,42

ско

Ми

потребленіе въ Коэффициенть

Теоретическое Дѣйствительное
потребленіе
газа въ литр.

орію о необходимости предварительнаго сжа наго газа равною 5400 калоріямъ, мы можемъ тія газовой смѣси до взрыва. Кромѣ того, опредѣлить коэффиціентъ полезнаго употре дѣйствію стѣнокъ цилиндра надо приписать | бленія (coefficient d'utilisation pratique). замедленіе сгоранія во время взрыва, — явленіе, которое англичане опредѣляютъ выраженіемъ slow combustion, а нѣмцы - nachbrennen, т. е. часть газовъ не успѣваетъ сгорать при Максимумѣ температуры, а сгораетъ во время охлажденія.

I

Типь.

на силу-часъ.

522

II

316

III

IV

387
285

литрахъ на
силу-чась.

практическаго

потреблевін.

2000

0,26

700

0,45

900

0,43

[blocks in formation]

Знаніе относительнаго полезнаго дѣйствія газоваго Д. извѣстнаго типа еще недостаточно для сужденія о достоинствѣ данной машины. Изъ этого сравненія газовыхъ Д. различВъ дѣйствительности никогда нельзя восполь ныхъ типовъ по коэффиціенту практическаго зоваться всей работой, производимой на пор- потребленія видно, что газовые Д. второго и шень цилиндра, такъ какъ вслѣдствіе тренія, четвертаго типа и въ практикѣ сохраняють ударовъ и инерціи, вообще всѣхъ такъ назысвое первенство, которое дано имъ теоріей; ваемыхъ пассивныхъ сопротивленій, утрачи- за нимъ слѣдують газовые Д. третьяго типа. вается часть работы, доставляемой превраще- Что же касается газовыхъ Д. перваго типа, ніемъ теплоты въ движеніе. Поэтому на ра- т. е. Д. со взрывомъ безъ предварительнаго бочемъ валѣ мы всегда имѣемъ только из- сжатія, то они занимаютъ низшее положеніе: не вѣстную дробную часть полной (индикаторной) только ихъ циклъ менѣе совершененъ, но онъ и работы, производимой на поршень. Для вы- худо осуществленъ, такъ какъ коэффиціентъ численія этой общей работы снимаютъ инди- практическ. потребленія не превосходить 0,26. каторомъ Уатта діаграммы давленія. Достаточ- | Это объясняется тѣмъ, что въ этихъ Д., какъ поно опредѣлить среднее давленіе Рт на пор- казываетъ опытъ, болѣе 75°/% развиваемой при шень; если его площадь Ѕ и его ходъ С, то взрывѣ теплоты отдается охладителю. Количеработа, производимая поршнемъ, равна PmSL, ство расходуемаго газа на силу-часъ зависитъ выражая Рт въ килограммахъ на квадр. отъ тепловой способности газа: такъ, газы босантиметръ, 8—въ сантим. и С-въ метрахъ. лѣе бѣдные, какъ водяной и Давсоновскій газы, Поэтому, если машина дѣлаетъ и оборотовъ | расходуются въ большемъ количествѣ, чѣмъ

[merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][ocr errors][merged small][ocr errors][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small]

Слѣдовательно, все сводится на опредѣленіе | продуктовъ горѣнія, которые приводятся въ средняго давленія Рт, что достигается измѣ дѣйствіе эксцентриками Е. Стержень поршня реніемъ діаграммъ давленія. имѣетъ въ в направляющую коробку и обОпредѣленіе дѣйствительной работы, непо- | хватывается шатуномъ, который и передасредственно утилизируемой на рабочемъ валѣ, етъ движеніе валу. Воспламененіе газа произвопроизводится посредствомъ динамометриче- дится спиралью Румкорфа R; искра въ ы скаго тормаза Прони (см. Динамометры).

воспламеняетъ смѣсь. Д. Ленуара есть машиОтношеніемъ дѣйствительной работы къ на двойного дѣйствія. Газъ по трубкѣ съ двуиндикаторной опредѣляется механическое по- мя рукавами поступаетъ въ двѣ цилиндричелезное дѣйствіе (rendement mécanique) Д., скія коробки, имѣющія каждая прямоугольное которое для каждой машины будетъ особое, отверстіе на сторонѣ, обращенной къ золотнизависящее только отъ выполненія отдѣльныхъ ку. Золотникъ сдѣланъ изъ бронзы: на немъ частей ея; слѣдовательно, опредѣлено оно мо- сдѣланы прямоугольные желобки для впуска жетъ быть только экспертизою. При экспертизѣ | воздуха. Эти желобки имѣютъ діаметръ въ 2 газовыхъ Д. необходимо опредѣлить діаметръ и мм. и чередуются съ отверстіями въ 6 мм. ходъ поршня, длину камеры горѣнія или объ- | Газъ изъ коробокъ поступаетъ по трубкамъ, емъ вреднаго пространства, число оборотовъ, а наружный воздухъ проникаетъ черезъ оттемпературу циркулирующей воды при по- верстія; такимъ образомъ струи газа и воздуступленіи и выходѣ изъ оболочки цилиндра, ха хорошо смѣшиваются, образуя взрывчатую количество потребленныхъ газа и смазочнаго | смѣсь. Золотникъ для выхода продуктовъ гоМасла на силу-часъ, работу тормоза. Сравнивая количество потребляемаго газа на силу часъ, опредѣляемое экспертизою, съ количествомъ газа, вычисляемымъ теоретически изъ цикла для каждаго типа Д., принимая при этомъ тепловую способность каменноуголь

рѣнія одинаково устроенъ, какъ золотникъ для впуска газа и воздуха, только не имѣетъ трубки для смѣшенія газовъ; продукты горіпія выводятся въ особый коллекторъ. Для приведенія въ дѣйствіе Д., нужно повернуть маховикъ, чтобы подвинуть поршень, который

всосетъ смѣсь; искра воспламеняетъ послѣд |няется четыремъ десятымъ всего объема цинюю и взрывомъ поршень доходить до конца | линдра; затѣмъ происходить взрывъ, и поршень своего хода. Вслѣдствіе инерціи маховика | идет впередъ, производя работу; поршень поршень движется въ обратную сторону и возвращается вторично назадъ и выгоняетъ всасываетъ взрывчатую смѣсь. По причинѣ продукты горѣнія наружу. Слѣдовательно, изъ большого расхода газа и сильнаго нагрѣванія | четырехъ ходовъ одинъ рабочій, и поэтому

[graphic][subsumed][subsumed][subsumed][subsumed][subsumed][subsumed][merged small]

стѣнокъ цилиндра этотъ газовый Д., несмо- Маховикъ долженъ въ этотъ моментъ запатря на простоту его устройства, уступилъ бо- саться живой силою для расходованія ея лѣе сложнымъ, но болѣе экономичнымъ Д. въ продолженіе трехъ остальныхъ ходовъ, не второго типа, представителемъ котораго яв - измѣняя значительно скорости вращенія. Поляется Д. фабрики Отто въ Дейтиѣ на Рейнѣ. этому у двигателей Отто маховикъ долженъ Цилиндръ этого двигателя горизонтальный, быть очень массивный. На рис. 2, 3 и 4 открытый спереди. Поршень дѣйствуетъ при | представленъ этотъ двигатель въ планѣ, а на посредствѣ шатуна. Валъ снабженъ сильнымъ | рис. 5 изображенъ разрѣзъ золотника маховикомъ, роль котораго въ этомъ двигателѣ | линдра. Всѣ операцій въ газовомъ двигателѣ,

и ци

[graphic][ocr errors][subsumed][ocr errors][subsumed][ocr errors][subsumed][subsumed][subsumed][merged small]

громадна. На два оборота вала только поль- какъ то: всасываніе, сжатіе, взрывъ, расширеоборота производить движущее дѣйствіе. ніе и выпускъ продуктовъ горѣнія, произвоДѣйствительно, при первомъ ходѣ поршня | дятся въ одномъ цилиндрѣ при посредствѣ всасывается взрываемая смѣсь; при слѣдую- единственнаго поршня; одинъ золотникъ прощемъ, обратномъ движеніи поршня эта смѣсь | изводить зажиганіе и впускъ газа; клапанъ сдавливается въ камерѣ, объемъ которой рав- | выпускаетъ наружу газы. Всѣ необходимы

для этихъ дѣйствій механизмы приводятся Во время всасыванія клапанъ F и золотникъ въ дѣйствіе стержнемъ 66', который получаетъ Е (рис. 5) открыты; газъ поступаетъ въ F и движеніе отъ вала черезъ посредство двухъ идетъ по трубѣ и черезъ отверстіе въ 30коническихъ зубчатыхъ колесъ I. Этотъ стер- | лотникъ Е: воздухъ поступаеть черезъ отвержень дѣлаетъ одинъ ходъ, въ то время какъ стіе р; взрывчатая смѣсь входить черезъ rn маховикъ совершаетъ два оборота. На концѣ въ цилиндрь. Во время сжатія смѣси золот

[graphic][merged small]

66 находится мотыль к, который сообщаетъ по-никъ перемѣщается изъ ZY и закрываетъ перемѣнное движеніе шатуну Н, непосредствен - отверстіе т. Золотникъ остается закрытымъ но соединенному съ золотникомъ Е. На стержнѣ въ продолженіе двухъ слѣдующихъ періодовъ; в находятся еще два пальца: одинъ С, ко- выпускъ газовъ совершается черезъ боковое торый можетъ перемѣщаться отъ дѣйствія ре- отверстие и клапанъ з (рис. 4). Снизу у а гулятора, дѣйствуетъ на впускной клапанъF (рис. 3) газъ поступаетъ къ горѣлкѣ, необхо(рис. 2) газа; другой В--дѣйствуеть черезъ димой для воспламененія горючей смѣси. Въ посредство рычага G на клапанъ для выпуска | новѣйшихъ двигателяхъ, вмѣсто газоваго плапродуктовъ горѣнія S. Два зубчатыя колеса L| мени, для воспламененія употребляють раскаобусловливаютъ вращеніе шарового регуля

тора К, который перемѣщаетъ муфту пальца С

[merged small][ocr errors][merged small][merged small]

по стержню в',
и палець пере-
стаетъ дѣйство-
вать на рычагъ
управляющій

клапаномъ

F.

[blocks in formation]

движенію порш

eau

décharge

[ocr errors]

Рис. 4. Двигатель Отто.

R

AW

ня. Мотыль поршня М начинаетъ свое движеніе въ точкѣ М и совершаетъ путь MNOP; мотыль К находится на 45° назади, начинаетъ свое движеніе въ точкѣ т. М, m, N. n. O, о Р и 7 суть соотвѣтствующія положенія М и К, a x, y, z u r- будутъ относительныя положе-ленную фарфоровую, никкелевую или платинонія золотника. Отсюда видны пути, пройденные вую трубки. Вода, служащая для охлажденія въ одно и то же время тремя различными ча- | цилиндра, поступаетъ въ трубку я (рис. 5); по

стями.

[merged small][merged small][merged small][ocr errors][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][ocr errors][merged small]

мощью крана можно регулировать ея притокъ; надо наблюдать, чтобы температура ея не была выше 85°. Вода выходитъ изъ цилиндра черезъ трубку п (фиг. 2). Въ тѣхъ случаяхъ, гдѣ нѣтъ водопровода, устанавливають вблизи двигателя | бакъ съ водою такимъ образомъ, чтобы уро

E

Сац

E'

E

вень воды въ послѣднемъ на 20 сантим. былъ | съ воздухомъ, дѣйствуетъ смѣсь паровъ керосивыше трубки п. Количество воды, необходимое | на съ воздухомъ. Для этой цѣли въ однихъ Д. кедля охлажденія цилиндра, принимаютъ 400-500 | росинъ накачивается особаго рода помпочкою, литр. на лошадиную силу. Газовые двигатели а въ другихъ, какъ въ Д. Отто и Яковлева, снабжены резервуарами какъ для всасыванія, самотекомъ. Поступившій керосинъ сперва такъ и для выпуска продуктовъ горѣнія, чѣмъ превращается въ испарителѣ въ паръ и заи обусловливается главн. образомъ безшумный | тѣмъ смѣшивается съ воздухомъ; воспламеходъ двигателя. Газъ долженъ доставляться къ ніе гремучей смѣси обыкновенно производится клапану по газопроводной трубкѣ, имѣющей | раскаленою фарфоровою или никкелевой трубочкою; регулированіе хода въ Д. Отто - центробѣжнымъ регуляторомъ, который дѣлаетъ пропуски въ поступленіи керосина въ реторту. Въ послѣдніе годы въ Россіи керосиновые Д. получили большое распространеніе. Въ Петербургѣ существують два завода, Лангезипена и Яковлева, приготовляющіе въ большомъ количествѣ керосиновые Д., которые были выставляемы всѣхъ выставкахъ въ Петербургѣ и Москвѣ. Д. Яковлева въ своей новой конструкціи представляетъ много особенностей. Испаритель въ этомъ двигателѣ представляетъ чугунную коробку, состоящую изъ цѣлаго ряда наклонныхъ

11

K

BC

Рис. 5. Золотникъ и поршень Д. Отто.

на

не менѣе 40 мм. въ поперечникѣ, если двига - | плоскостей, по которымъ стекаетъ постепенно тель четырехсильный. На этой газопроводной | керосинъ, такъ что образуется весьма большая трубѣ необходимо помѣстить каучуковый мѣ- испарительная поверхность; такъ какъ нагрѣшокъ, необходимый для запаса газа, такъ что | ваніе испарителя производится черезъ стѣнку поршень не всасываетъ газъ непосредственно | газами, исходящими изъ цилиндра, то смѣизъ газопровода. Емкость этого мѣшка должна | шеніе паровъ керосина съ исходящими габыть по крайней мѣрѣ въ 25 разъ больше

объема газа, всасываемаго поршнемъ двигателя. Газовый двигатель долженъ быть устанавливаемъ на прочномъ цоколѣ изъ бетона или плитнаго камня въ помѣщеніи, которое дозволяеть свободный обходъ около двигателя. Краны отъ водопровода и газопровода, равно какъ каучуковый мѣшокъ должны быть расположены на ближайшей къ двигателю стѣнѣ. При хорошо очищенномъ газѣ чистка газоваго двигателя производится разъ въ мѣсяць.

Въ прежнее время газовые двигатели находили примѣненіе только въ мелкой промышленности, поэтому ихъ обыкновенно дѣлали въ 2-4-8 силъ; но съ пониженіемъ цѣнъ на газ для Д. стали изготовлять газовые Д. въ 50, 80 и даже 100 лошадиныхъ силъ. Быстрое распространеніе газовыхъ Д. лучше всего видно изъ отчета фабрики Отто въ Дейтцѣ, составленнаго для всемірной выставки въ Парижѣ. Эта фирма съ 1876 по 1889 г. выпустила изъ своей фабрики 31000 Д., общая сила которыхъ равняется 110000 лошадиныхъ силъ. Наибольшее количество Д. продано въ Англію (12800), гдѣ 1 куб. м. газа обходится обыкновенно не болѣе 15 сантимовъ, наименьшее число (350) въ Россію, гдѣ всего 24 города освѣщаются газомъ. Кромѣ фбр. Отто, суще ствуеть въ Европѣ много другихъ фбр, которыя ежегодно изготовляютъ въ большомъ количествѣ газовые Д.

[graphic][subsumed]

Рис. 7. Керосиновый двигатель Яковлева. зами невозможно. Это весьма важная особенность въ Д., что онъ утилизируетъ для нагрѣванія теплоту исходящихъ газовъ. Въ томъ В. Д. керосиновые основаны на томъ же мѣстѣ испарителя, гдѣ образуются пары керопринципѣ, какъ и газовые Д. Вмѣсто смѣси газа | сина, входить навстрѣчу послѣднимъ воздух,

Энциклопед. Словарь, т. Х.

12

« ПредыдущаяПродолжить »