Назовем также судовые и стационарные двигатели 64 23/30 мощностью 450 л. с. и четырехтактные стационарные двигатели БК-38 и 50-38 конструкции завода «Двигатель революции», на базе которых были созданы газовые стационарные двигатели ГЧ 26/38.
Нельзя ие отметить роль Центрального научно-исследовательского дизельного института (ЦНИДИ) в развитии оригинальных 1шнструкций двигателей с воспламенением от сжатия малой и средней мощности.
Наряду с построением в предвоенные годы серии четырехтактных дви-
„ г г 8,5 ,j 10,5 J, 13 23 „ п 16 ,
гателеи Ч -jj , Ч -у . Ч jg и Ч и двухтактных двигателей Д-2о- (стационарного и судового типов), в послевоенные годы конструкторами ЦНИДИ Н. Н- Иванченко, С. И. Левко и др. созданы серии малогабаритных двигате лей, отличающихся надежностью в работе и простотой в обращении.
Большие работы проведены за последние 15 лет по созданию новых типов газовых двигателей и газогенераторов различного назначения. В ЦНИДИ начаты работы в этой области в 1935г., когда был разработан проект стационар-
ного газового двигателя ГЧ оригинальной конструкции. С этого же года
ЦНИДИ, а затем завод «Двигатель революции» начали работы по созданию стационарных газовых двигателей других размеров на базе двигателей с
/у,,, 16,5 26 т-п 29 „42.5\ у-г
воспламенением от сжатия I ГЧ , А Ч , 14 jr- и 1 Ч- j Подобный
способ изготовления газовых двигателей является удобным для производства, гак как позволяет один и тот же двигатель путем незначительных изменений выпускать или как газовый двигатель или как двигатель жидкого топлива с воспламенением от сжатия.
В области автотракторных двигателей НАМИ н автомобильные, и тракторные заводы таким же образом приспособили для работы на газе автомобильные двигатели ЗИЛ и ГАЗ и тракторные двигатели ХТЗ и ЧТЗ, которые иашли инрокое применение на автомобилях, тракторах, судах речного флота li в передвижных и мелких стационарных установках.
Одновременно с созданием газовых двигателей ЦНИДИ, НАЛАИ и рядом заводов были разработаны и освоены конструкции газогенераторов стационарного, судового и автотракторного типов для различных топлив.
Параллельное построением газогенераторных установок для автомобилей и тракторов были разработаны и испытаны установки для питания автомобильных двигателей сжатыми и сжиженными высококалорийными газами.
ГЛАВА II
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
§ 1. ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ
Для изучения тепловых процессов, происходящих в двигателях внутреннего сгорания, для оценки этих процессов в отношении их совершенства и для получения отчетливого представления о способах улучшения экономического использования теплоты в двигателях необходимо прежде всего рассмотреть термодинамические циклы, т. е. термодинамические круговые процессы преобразования теплоты в механическую работу.
В отличие от действительных рабочих циклов, протекающих при работе реальных машин, условно допускается, что в термодинамических циклах отсутствуют какие-либо потери, кроме отдачи теплоты холодному источнику.
Рассмотрение любого термодинамического цикла двигателей внутреннего сгорания основывается на следующих четырех допущениях:
1) цикл протекает с постоянным количествол;! одного и того же рабочего тела (газа), в результате чего исключаются из рассмотрения потери, возникающие при наполнении цилиндра свежим зарядом и удалении из него отработавших газов;
2) химический состав рабочего тела остается постоянным в течение всего цикла; этим условием исключается из рассмотрения процесс сгорания, который заменяется некоторым фиктивным процессом подвода теплоты извне и, следовательно, не учитываются тепловые потери, в действительности возникающие при сгорании топлива в двигателе;
3) процессы сжатия и расширения протекают по адиабатическому закону, т. е. без теплообмена с окружающей средой. При этом условии не рассматриваются те тепловые потери, которые получаются в действительном цикле во время процессов-сжатия и расширения;
4) теплоемкость рабочего тела не зависит от температуры. Указанные допущения облегчают рассмотрение термодинамических
циклов вследствие более простых аналитических соотношений, что позволяет более точно выделить влияние тех факторов, которые определяют экономичность и эффективность рассматриваемого цикла.
Из приведенного выше следует, что к. п. д. термодинамических циклов получаются более высокими, чем в реальных двигателях. Значение анализа циклов заключается только в том, что его результаты позволяют выяснить влияние основных термодинамических факторов на совершенство обращения теплоты в работу и сравнить различные циклы в отношении их экономичности и эффективности.
Термодинамические циклы, как прототипы реальных процессов, протекающих в двигателях внутреннего сгорания, различаются между собой по условиям сообщения теплоты рабочему телу и отдачи ее холодному источнику. Теплота может подводиться и отводиться на одном или нескольких
2 Орлкн и др. 2146
участках цикла, причем как сообщение, так и отдача теплоты холодному источнику могут происходить с изменением и без изменения объема рабочего тела.
Экономичность термодинамического цикла характеризуется термическим коэффициентом полезного действия, представляющим собой отношение количества теплоты, превращенной в работу, к количеству теплоты, подведенной к рабочему телу. Наряду с экономичностью цикла такой же важной характеристикой является его эффективность, определяемая удельной работой цикла, т. е. работой, приходящейся иа единицу разности -максимального и минимального объемов рабочего тела. Удельная работа
-/(НА»"
Фиг. 7. Термодинамический обобщенный цикл.
(в кгм/м-") численно равна некоторому среднему постоянному давлению (В кг/м), которое при изменении объема рабочего тела от минимального до максимального совершает работу, равную работе цикла. Величина этого среднего давления определяет, таким образом, размеры расширительной машины.
Условия получения максимальной экономичности и максимальной эффективности могут не совпадать. Например, из курса технической термодинамики известно, что наивыгоднейшим по экономичности является цикл с изотермическим подводом и отводом теплоты. Однако осуществление такого цикла в действительном двигателе внутреннего сгорания не имеет практического значения, так как удельная работа этого цикла в реальных пределах изменения состояния рабочего тела ничтожно мала. Таким образом, практическое значение для характеристики совершенства цикла имеет не только его экономичность, но в некоторых случаях выбор цикла может определиться условием получения не наиболылей экономичности, а наибольшей удельной работы.
Прототипом действительных рабочих циклов обычных поршневых двигателей внутреннего сгорания или отдельных элементов комбинированных двигателей служит так называемый обобщенный термодинамический цикл (фиг 7). Этот цикл состоит из двух последовательных участков, соответ-
Комбинировамны.м двигателел! называепся двигатель внутреннего сгорания, состоящий из Нескольких компрессорных и рясширительиых машин (поршневых двигателей, газовых турбин, компрессоров) и устройств для подвода и отвода теплоты (холодильников, дожигательных камер), объединенных общим рабочим телом, совершающи.ч единый цикл. Термодинамические циклы комбинированных двигателей рассматриваются в курсе «Комбинированные двигатели внутреннего сгорания».
