Популярные статьи

BMW 3-series Coupe (Бмв ) 2006-2009: описание, характеристики, фото, обзоры и тесты

С сентября 2006 года серийно выпускается БМВ 3-й серии купе (Е92). Невзирая на свое техническое родство с седаном и Touring, купе БМВ 3-й серии имеет

Длительный тест Range Rover Sport: часть вторая

Аш длительный тест Range Rover Sport Supercharged подошел к концу. Первая хорошая новость: машину не угнали! Вторая: несмотря на соблазн, за

Audi E-tron (Ауди ) 2010: описание, характеристики, фото, обзоры и тесты

Audi E-tron, представленный на автосалоне в Детройте в январе 2010 года, совсем не то же самое, что E-tron, который выставлялся осенью на IAA 2009 во

Принципы ухода за АКБ зимой

В зимнее время года при морозной погоде аккумулятор автомобиля испытывает нагрузку намного больше, чем в летнее время. Автовладельцами замеченны

SEAT Toledo (Сиат Толедо) 1998-2004: описание, характеристики, фото, обзоры и тесты

Эта модель расширяет присутствие компании SEAT в сегменте рынка престижных автомобилей. Toledo - первый автомобиль компании дизайн которого выполнен

В 2000 г. семейство японских Corolla лишь обновилось. Спрос на эти машины падал и классическая Corolla уже не устраивала японских покупателей. Как

Skoda Octavia (Шкода Октавия) 1996-1999: описание, характеристики, фото, обзоры и тесты

Skoda Octavia - это современный переднеприводной автомобиль с поперечным расположением двигателя. На нём может стоять один из пяти моторов концерна

Chrysler PT Cruiser (Крайслер Пт крузер) 1999-2010: описание, характеристики, фото, обзоры и тесты

Дебют серийной модели PT Cruiser состоялся в 1999 году в Детройте. Компании Chrysler удалось зацепить ностальгическую струну в душе каждого простого

Примеряем Audi A6 Allroad и A8 Hybrid к нашим дорогам

Компания сыграла на контрасте, представив одновременно две модели, совершенно противоположные по идеологии: сверхэкономичный лимузин-гибрид А8 и

Toyota Tundra Crew Max (Тойота Тундра Crew Max) 2006-2009: описание, характеристики, фото, обзоры и тесты

Toyota Tundra (Тойота Тундра) проектировался как грузовик. Мощный двигатель, основательная рама и большая грузоподъемность... вот что отличает этот

Архив сайта
Облако тегов
Календарь

Сильніше пара і вугілля

  1. Пригода дизеля в Росії
  2. Життя дизеля після смерті Дизеля

На «історичній батьківщині» Рудольфа Дизеля, в Аугсбурзі, як і раніше випускають двигуни, що носять його ім'я. Цей чотиритактний судновий дизель вантажівкою доставлять в Хайльбронн, де встановлять на корабель, що курсує по річці Неккар. Фото: MAN Gruppe

Винахідник двигуна, названого його ім'ям, народився в Парижі 18 березня 1858 в сім'ї німецьких емігрантів. У 1870 році, коли почалася франко-прусська війна і французів охопила епідемія гіпертрофованого національної самосвідомості, дизель довелося перебиратися в Англію , Де німецьке сімейство не ображайте нічиїх патріотичних почуттів. Що ж стосується Рудольфа, то його відправили до родичів в Аугсбург - на історичну батьківщину, де хлопчик з відзнакою закінчив реальне училище. Після чого послідувала навчання у вищій Політехнічній школі в Мюнхені, яку він також закінчив з блиском. Який звернув увагу на обдарованого юнака професор Карл фон Лінде (, 1842-1934), найбільший авторитет в області холодильних агрегатів, направив Дизеля в паризький філія хладостроітельной фірми.

Так в 1880 році Дизель, повернувшись в залишену ним десять років тому французьку столицю, отримав скромну посаду інженера. Однак в грудях займався охолоджуючої апаратурою юнаки палав вогонь честолюбства. Ще в школі він мріяв про те, щоб втілити в технічному пристрої теоретичну ідею Саді Карно (, 1796-1832) про ідеальну теплової машині. Створив теоретичну термодинаміку французький вчений показав, що ККД придуманого ним пристрою перевершує і ефективність (, 1832-1891), ККД якого не перевищував 20%, і взагалі ефективність будь-якої мислимої машини. Дизель сміливо вирішив створити двигун з ККД ідеальної машини Карно. Через дванадцять років, коли Дизелю вже виповнилося тридцять п'ять, юнацький вогонь в його грудях палало з колишньою силою. Саме цією обставиною (а не спробою обдурити колег і інвесторів) пояснюється те, що він «гарантував» досягнення 70-процентного ККД в двигуні нового типу, «яке працює за циклом Карно». У 1892 році Рудольф Дизель подав у Берлінське патентне бюро заявку на «одноциліндровий теплової двигун», а 23 лютого 1893 року одержав патент № 67207, десятиліття по тому зробив переворот в автомобілебудуванні.


Одноциліндровий дизельний двигун першого покоління. Аугсбург, завод MAN, 1906 р.Фото (): Flominator

Заявлений в патенті агрегат, який в подальшому назвали дизелем, представляв собою 4-тактний двигун внутрішнього згоряння із запалюванням горючої речовини від стиснення. За перший хід поршня в циліндр всмоктується повітря. За другий - повітря стискається до 3 МПа (близько 30 атм), нагріваючись при цьому до 600 градусів. (В карбюраторних двигунах ці величини дорівнюють відповідно 1,5 МПа і 300 градусів.) В кінці другого такту стислим до 5-6 МПа повітрям в циліндр через форсунки впорскується паливо, яке запалюється у розігрітій повітряному середовищі. Відпрацьовані гази розширюються і штовхають поршень - це третій, робочий такт циклу. Під час четвертого такту поршень видавлює продукти згоряння в атмосферу.

Дизель припускав, що в даному двигуні він зможе максимально наблизитися до циклу Карно, і тому відмовився від водяного охолодження. Дизель розраховував, що під час третього, робочого такту нагрівання газів всередині циліндра через згоряння палива буде компенсуватися його охолодженням в результаті їх розрідження (як це відбувається в холодильній камері).

Однак практика виявилася далекою від теорії. А найперший дослідний зразок, побудований на Аугсбургском машинобудівному заводі в 1893 році, і зовсім мав не тільки теоретичний, а кричущий практичний прорахунок. За ідеєю, в сильно розігрітому циліндрі запалює будь-яке паливо: і газоподібне, і рідке, і тверде. І Дизель почав з твердого - з вугільного пилу. Такий дивний вибір був зумовлений стратегічними міркуваннями: в Німеччині немає родовищ нафти, але в достатку залягає буре вугілля. Вугілля, звичайно, запалав. Але при цьому виявився прекрасним абразивним матеріалом, буквально з'їдає циліндр і поршень. Потім була зроблена спроба використовувати в якості палива світильний газ - суміш метану, водню і окису вуглецю, що виходить при обробці вугілля і використовувалась для вуличного освітлення. Але і вона не дала позитивного результату.

У лютому 1894 року почалися випробування другого дослідного зразка двигуна, в якому в якості палива використовувався вже гас. Двигун стійко працював, але лише на холостому ходу. У чому Дизель, будь він людиною недовірливим, схильним до містичних узагальнень, міг би побачити знущання потривожений тіні Карно: по теорії наблизитися до ідеального циклу можна було тільки при нескінченному зменшенні корисної потужності машини. Однак винахідник був подвійним матеріалістом. У третьому дослідному зразку він згнітивши серце використовував водяне охолодження. А в четвертому доповнив його подачею і розпиленням рідкого палива за допомогою стисненого повітря. І цей четвертий двигун нарешті запрацював належним чином.

Демонстрація четвертого зразка успішно пройшла в лютому 1897 року. Двигун мав висоту три метри, важив п'ять тонн, мав циліндр діаметром 250 мм і хід поршня 400 мм. При 172 оборотах в хвилину він розвивав потужність 20 к.с. (Близько 15 кВт) і споживав 240 г гасу на 1 к.с. на годину. Його ККД дорівнював 26,2%, удвічі перевищуючи ККД парової машини.

У період від придбання патенту до виготовлення працездатного дослідного зразка Дизелю вдалося захопити своєю ідеєю ряд найбільших машинобудівних компаній, що стали його інвесторами: заводи Круппа, Аугсбургский і Нюрнберзький заводи, Газомоторні фабрику «Дейтц» () і бельгійську компанію «Брати Зульцер» (). Після того, як зразок був успішно випробуваний, на винахідника обрушився шквал пропозицій про придбання прав на виробництво чудо-двигуна. І Рудольф Дизель миттєво став мільйонером, продавши за п'ять років сто сорок один патент в тридцять семи країн світу.


Талановитий інженер, який випередив свій час, але поганий сперечальник і нікудишній комерсант - таким залишився в пам'яті нащадків Рудольф Дизель.

Продовжуючи працювати на Аугсбургском машинобудівному заводі (в 1906 році його перетворили в Машинобудівний завод Аугсбург-Нюрнберг, який отримав всесвітнє визнання і відомий в абревіатурі) над удосконаленням двигуна, Дизель, не маючи належного досвіду, почав вкладати гроші в найрізноманітніші комерційні підприємства. Наприклад, заснував компанію з будівництва електропоїздів, фінансував католицькі лотереї. Незабаром створені ним фірми почали зазнавати збитків і банкрутувати. І в 1910 році Дизель, у якого на той час була дружина і троє дітей, опинився в скрутному фінансовому становищі.

Матеріальні негаразди поглиблювалися моральними. Відразу ж після того, як був продемонстрований перший працюючий дизель, опоненти почали звинувачувати винахідника у всіх смертних гріхах, ставлячи під сумнів юридичну правомірність його діяльності. Йому ставилося в провину, що створений ним двигун істотно відрізняється від запатентованого. Ні про яке циклі Карно говорити не доводиться хоча б тому, що Дизель використовує сорочку водяного охолодження. Великі нарікання викликало і те, що ідея двигуна з високим ступенем стиснення була висловлена ​​до нього.

І це в той момент, коли двигун з самозаймання палива зарекомендував себе з найкращої сторони. Економічні дизелі, що мали рекордний ККД, працювали як стаціонарні двигуни на електростанціях, впроваджувалися на флоті в якості силових установок. У 1908 році Дизель створив малогабаритний двигун, який почали встановлювати на вантажівках. Однак машинобудівні фірми, побоюючись юридичних проблем, пов'язаних з неідентичність конструкції і патенту, розривали контракти з винахідником.

У 1913 році Рудольф Дизель перебував на межі катастрофи. Величезні статки було пущено за вітром. Справа дійшла до того, що він був змушений закласти будинок і розрахувати майже всю прислугу. Жодна компанія в Європі не вирішується укласти з ним контракт на проведення спільних конструкторських робіт. Лише в Англії на новому двигунобудівних заводі йому пропонують принизливу посаду інженера-консультанта. І він, недавній улюбленець долі, погоджується.

Його головний шалений викривач - професор Людерс готується видати в жовтні 1913 року книгу «Міф про Дизелі». На 236 сторінках Людерс прагнув довести, що Рудольф Дизель насправді нічого не винайшов, що всі принципи роботи «теплового двигуна високого стиснення» були відомі і раніше. І що двигун, побудований Дизелем, має безліч прорахунків, недоробок і помилок, що робить його і неефективним, і ненадійним. Загалом, Людерс намір своїм об'ємистим працею «зачинити» Дизеля.

Але не встиг. Увечері 29 вересня 1913 року Дизель разом з двома колегами сіл в Антверпені на паром, що йде через Ла-Манш в Харвіч. Після вечері всі розійшлися по каютах. Вранці Дизеля на поромі не було. Черговий офіцер, здійснюючи обхід, знайшов на палубі його згорнуте пальто, засунути під рейки. Через десять днів команда маленького бельгійського лоцманського катера виявила його тіло, яке за морською традицією було віддане воді.

Існує ряд версій сталася на поромі трагедії. Самогубство. Нещасний випадок. І, нарешті, вбивство з метою запобігти передачі британським фахівцям технічних секретів німецьких підводних човнів, яке могли зробити німецькі агенти. Кожна з цих версій має під собою досить вагомі підстави. Але жодна з них в ході слідства не було доведено.


Перша в Росії дизельна електростанція "Олександрівська" в Києві була оснащена чотирма дизелями. Станція запрацювала в 1904 році. Фото: MAN Gruppe

Пригода дизеля в Росії

Як тільки промисловий світ облетіла звістка про новий двигун, Еммануель Нобель, власник машинобудівного заводу в Петербурзі, відразу ж зрозумів, що в Росії дизелів уготовано велике майбутнє. Тому що в Росії знаходяться невичерпні запаси нафти, яка навіть в чистому вигляді, без переробки, здатна стати паливом для нового двигуна. Ну і, звичайно ж, була в тому вигода не тільки для всієї Росії великої, але і конкретно для сімейства Нобелів, що володіє нафтопереробним товариством «Брати Нобель».

І в 1897 році Еммануель Нобель спробував придбати патент на виготовлення двигуна в Росії. Однак Дизель, купався тоді в променях всесвітньої слави, запросив позамежну ціну - півмільйона рублів золотом. Дбайливий швед вирішив почекати більш підходящого для угоди моменту. Через рік конструктор, який отримав реалістичні уявлення про закони бізнесу, знизив ціну до 800 тис. Марок.

Придбавши патент, Нобель вчинив акт нечуваного альтруїзму: він запропонував усім російським заводам відповідного профілю, скориставшись його кресленнями, почати виробництво дизельних двигунів. Однак у зв'язку з тим, що до того моменту авторитет двигуна на Заході через інтриги недругів Дизеля сильно похитнувся, охочих не знайшлося. І інженери заводу Нобеля почали самостійно розробляти модифікацію двигуна, що працює на нафті. У листопаді 1899 року «нафтової» дизель потужністю 20 л.с. був готовий. У 1900 році на Паризькій виставці його головний конструктор професор Георгій Пилипович Депп довів, що російський дизель перевершує закордонні аналоги.

Головним завданням для Нобеля було отримання замовлення військового відомства на установку дизелів на військові кораблі. Здавалося б, все йшло до того. У 1903 році в Петербурзі, а також на Коломенському машинобудівному заводі почали випускатися двигуни потужністю 150 к.с. Спочатку дизелі були встановлені на два судна товариства Нобелів - «Вандал» і «Сармат». Переваги нафтового двигуна в порівнянні з паровою машиною були настільки очевидні, що власники пароплавних компаній почали наввипередки оснащувати дизелями свої судна.

Однак військово-морське міністерство продовжує ігнорувати вигідні пропозиції Нобеля. І лише після поразки в російсько-японській війні , Яка продемонструвала неспроможність паросилових установок, військові кораблі нарешті починають оснащуватися дизелями.

У липні 1908 року інженери Нобеля створили реверсивний дизельний двигун, випередивши тим самим на кілька років дизелебудування Європи і Америки . Для російського флоту це був неоціненний подарунок. Використовуючи звичайний дизельний двигун, для здійснення заднього ходу судна доводиться застосовувати реверс-редуктор, що перемикає обертання гвинта в зворотну сторону. У зв'язку з чим виникають додаткові втрати і знижується ККД силової установки. Реверсивний дизель дозволяє жорстко з'єднувати вал двигуна з гребним гвинтом. Реверс здійснюється за рахунок зміни фази відкриття впускного і випускного клапанів і вприскування палива. Це досягається розташуванням на розподільному валу подвійного кількості кулачків - для прямого ходу і зворотного.

Життя дизеля після смерті Дизеля

Істотним недоліком перших дизелів були невисокі швидкості їх роботи, що перешкоджало широкому застосуванню їх в автомобільному транспорті. У 1923 році цю проблему вирішив німецький інженер, який сконструював паливний насос високого тиску. Натомість повітряного компресора він став застосовувати для нагнітання і уприскування палива гідравлічну систему, отримавши за рахунок цього високооборотистий двигун. Нові двигуни почали широко використовуватися в вантажівках і тепловозах.


Щоб двигун був потужним, економічним і не дуже забруднював навколишнє середовище, необхідна якісна система уприскування. Дизельне паливо впорскується під дуже великим тиском, що забезпечує високий ККД двигуна. Фото: Bosch Group

У 1934 році швейцарському інженеру Іполита Зауеру вдалося збільшити потужність дизеля за рахунок застосування особливої, «рунистої», форсунки з розпиленням палива двома турбулентними потоками. Завдяки цим нововведенням в 1936 році почав серійно випускатися перший легковий дизельний автомобіль Мерседес-Бенц-260D. Значний прорив в застосуванні двигуна з економічною витратою палива, яким є дизель, стався в 70-і роки минулого століття, що було спровоковано вибухнула енергетичною кризою.

Діапазон сучасних дизельних двигунів величезний - від 5-сильних крихіток до 12-циліндрового двигуна об'ємом 6 літрів для, потужністю 500 к.с. На нинішній момент це найпотужніший двигун для легкового автомобіля. (У танка Т-90 двигун могутніше лише в два рази). Від дизелів кар'єрних самоскидів потужністю 1500 к.с. до самого сильного і великого в світі японського суднового двигуна Wartsila-Sulzer RTA96-C. Потужність цього 14-циліндрового монстра вагою 2300 тонн досягає 108920 к.с. О першій годині він пожирає 6280 літрів дизельного палива.

У Європі зараз спостерігається дизельний бум. Продаж легкових автомобілів з дизельними двигунами в Старому Світі (за винятком амеріканооріентірованной Великобританії) вже перевалила за 50 відсотків. І цьому сприяє не тільки склалася в останні роки кон'юнктура на енергетичному ринку, а й сучасні досягнення в області дизелебудування. Сумніватися не доводиться, доживи до сьогоднішніх днів професор Людерс, головний викривач Рудольфа Дизеля, йому довелося б визнати, що дизель став двигуном XXI століття. Ну, і як прийнято в таких випадках, - з'їсти свою монографію «Міф Дизеля».

Володимир Тучков , 23.02.2007

Новини партнерів