Особенности дизельных двигателей

Рудольф Дизель
Рудольф Дизель

Напомним кратко преимущества и недостатки дизельных двигателей по сравнению с карбюраторными бензиновыми двигателями. Эффективный к.п.д, дизельных двигателей выше и поэтому они расходуют топлива меньше на 30—40% по весу и приблизительно на 50% по объему. Этим повышается запас хода дизельного автомобиля. Дизельное топливо дешевле, менее огнеопасно и выход его из сырья можно повысить. Использование двухтактного цикла в дизельных двигателях не влечет за собой снижения экономичности, как это неизбежно происходит в бензиновых карбюраторных двигателях. В то же время по ряду показателей дизельные двигатели уступают бензиновым, поэтому в настоящее время они не могут с последними конкурировать в большинстве областей применения на автомобилях. Трудность распыливания топлива и смесеобразования в короткие промежутки времени не позволяет повышать число оборотов коленчатого вала дизельных двигателей до значений чисел оборотов, свойственных карбюраторным двигателям, что существенно снижает удельную мощность двигателя.

Снижению удельной мощности способствует также работа дизельных двигателей с относительно большими, чем у карбюраторных двигателей, коэффициентами избытка воздуха, что также обусловлено качеством процесса смесеобразования. Указанное уменьшение удельной мощности вызывает увеличение веса, который растет также вследствие существенно больших давлений в камерах сгорания дизельных двигателей по сравнению с давлением в карбюраторных двигателях. К недостаткам дизельных двигателей следует отнести также сложность и высокую стоимость топливоподающей аппаратуры, дымность выпуска и худшую транспортную характеристику с точки зрения приспособляемости к изменению нагрузок в широком диапазоне.

Совокупность преимуществ и недостатков дизельных двигателей с учетом особенностей эксплуатации оценивается всегда в зависимости от конкретных условий их применения, при этом немаловажную роль играет конъюнктура топлива. В странах, которые не имеют собственных запасов нефти, где бензин дорог и дефицитен (например, в Англии) дизельные двигатели находят применение на грузовых автомобилях малой грузоподъемности и даже частично на легковых автомобилях, очень широко на грузовых автомобилях средней грузоподъемности и исключительно широко применяются на тяжелых грузовых автомобилях и многоместных автобусах.

Влияние автогонок на конструкцию первых автомобилей

gonki.jpg

При рассмотрении особенностей возникновения автомобильной промышленности следует отметить влияние автомобильных гонок. По идее Жиффара во Франции в 1894 г. были организованы первые в мире автомобильные гонки на дистанцию 126 км по маршруту Париж — Руан и обратно. В этом соревновании приняли участие 102 автомобиля: 38 бензиновых, 29 паровых, 5 электрических, 5, действовавших сжатым воздухом, и 25 различных типов, в том числе и педальные.

Победителями вышли автомобили Панар — Левассор и Пежо, поделившие первый приз. Оба этих бензиновых автомобиля показали пригодность для дальних пробегов. Их средняя скорость превосходила 20 км/час, что почти в два раза превзошло ожидания технической комиссии остановившейся на норме средней скорости 12,5 км/ч. Необходимо подчеркнуть, что организаторы гонок не ставили задачи показать максимальную скорость; необходимо было только доказать безопасность, легкую управляемость и экономичность автомобиля. Весьма характерно, что сразу же выявилась полная непрактичность всех типов автомобилей, кроме бензиновых и паровых. Часть представленных автомобилей оказалась непригодной для установленных условий пробега. Техническая комиссия допустила к соревнованиям только 21 автомобиль, но некоторые из числа допущенных даже не закончили дистанции и застряли в пути. Успех гонок был так велик, что после их завершения заводы не успевали выполнять заказы. Особенно много заказов поступало на завод Панар — Левассор.

Если в 1894 г. состязания автомобилей носили случайный характер, и техническая комиссия неуверенно назначала условия, то с 1895 г. гонки приняли организованный характер и регулярно проводились не менее одного раза в год. Гонки 1895 г. на дистанцию около 1200 км по маршруту Париж — Бордо — Париж привлекли 46 участников. В них участвовали 29 бензиновых автомобилей, 15 паровых и только 2 электрических. Первым на своем двухместном автомобиле пришел Э. Левассор. Но получил он только второй приз, так как по условиям гонок первый приз мог получить только четырехместный автомобиль. Первый приз был присужден автомобилю Пежо, пришедшему на 11 часов позднее автомобиля Панар — Левассор.

На гонках в 1896 г. первый приз получил автомобиль Панар — Левассор. Дистанция гонок была 1720 км, из участвовавших 52 автомобилей 48 было бензиновых и только 4 паровых.
После этих, наиболее важных по техническим результатам гонок, никто уже не сомневался в полной пригодности бензиновых автомобилей для движения по обычным дорогам на дальние дистанции. Спрос на автомобили начал неуклонно возрастать, и автомобильные заводы были обеспечены заказами на выпускаемую ими продукцию.

В 1900 г. во Франции было выпущено почти 3000 автомобилей; в отношении совершенства конструкции эти машины стояли на первом месте в мире. По числу выпускаемых автомобилей Англия в 1907 г. обогнала Францию, а в 1908 г. на первое место вышли США. На 1 января 1956 г. мировой автомобильный парк достиг 100 миллионов автомобилей, преимущественно бензиновых; паровые, электрические, дизельные и газовые автомобили составили лишь ничтожную часть.
На 1 января 1961 г. мировой автомобильный парк составил 126,3 млн. легковых, грузовых автомобилей и автобусов.

Бензиновые автомобили

Opel P4
Opel P4 (1935-37)

Изобретение двигателей внутреннего сгорания сразу направило мысль конструкторов на применение их в качестве источника мощности для самоходных повозок. Изобретатель газового двигателя внутреннего сгорания Ленуар пытался в 1862 г. применить свой двигатель для движения экипажа, но в то время, когда его малосовершенный двигатель делал еще свои первые неуверенные шаги в качестве стационарного двигателя, не могло быть и речи о его пригодности для транспорта, тем более, что в то время невозможно было обеспечить на повозке потребный запас газа, которого двигатель расходовал очень много.

Использование в качестве топлива бензина дало возможность построить автомобиль таким, каким он является сейчас, так как был найден легкий, всегда готовый к действию двигатель, обеспеченный запасом топлива на пробег в сотни километров. Важным стимулом к использованию бензина являлось и то, что нефтяная промышленность была занята главным образом производством осветительного керосина и побочный продукт производства — бензин получался в таких количествах, которые значительно перекрывали весьма скромный спрос на него в качестве растворителя в химической промышленности и для химической чистки.

Изобретателей бензиновых автомобилей было очень много в разных странах. Некоторые из них работали над изобретениями, но не претендовали ни на первенство, ни на славу. Другие, наоборот, делали заявки и брали патенты, но ничего не строили и усиленно доказывали свое первенство. Ряд конструкторов делал и то и другое.

Из числа изобретателей можно упомянуть инженера Георга Сельдена, который в 1879 г. сделал заявку на патент бензинового автомобиля, но не представил подробной конструкции и не построил машину. Только в 1895 г. Сельдей построил машину и получил патент, пользуясь достаточно известными подробностями конструкции автомобилей, выпускавшихся уже в то время несколькими заводами США и Европы. Позднее компания автопромышленников хотела использовать патент Сельдена, чтобы запретить производство без платы за лицензии на право изготовления автомобилей всем, не входившим в эту компанию, в том числе Форду. Судебное разбирательство длилось долго и только в 1911 г. претензии по патенту Сельдена были отклонены аппеляционным судом.

Из всех претендентов на звание изобретателей автомобиля официально были признаны только два немецких конструктора: Готлиб Даймлер, построивший по патенту от 29 августа 1885 г. мотоцикл с бензиновым двигателем, и Карл Бенц, построивший по патенту от 25 марта 1886г. трехколесный бензиновый автомобиль.

В России в 1882—1884 гг. также пытались строить автомобили с двигателем внутреннего сгорания. Группа конструкторов во главе с инженером Путиловым построила «моторную пролетку», но дальше пробных поездок они не пошли и не смогли даже официально зарегистрировать свои работы.

← Раньше