* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

8G Р А З Д Е Л Ч е т ы р е х т а к т н ы е двигатели Il В четырехтактном двигателе д л я осуществления пол­ ного цикла с одним рабочим ходом необходимо иметь четы¬ ре хода поршня. Это происходит следующим образом. При первом ходе поршня вниз чистый воздух всасывается через впускные клапаны в цилиндровой крышке (в двигателях с наддувом этот воздух поступает в цилиндр под давлением для увеличения количества всасываемого воздуха). При следующем (втором) ходе поршня вверх свежий воздух сжимается, при этом псе клапаны в крышке цилинд­ ра закрыты. В конце хода с ж а т и я , когда сжимаемый воздух приобретает высокую температуру вследствие высокой компрессии, через форсунку впрыскивается топ­ ливо непосредственно в камеру сгорания между головкой поршня и днищем крышки цилиндра. Третий, или рабочий, ход начинается в этот момент и давление газов горящего топлива заставляет поршень перемещаться вниз. В копне третьего (рабочего) хода порш­ ня, когда поршень еще не начинает подниматься вверх, выпускные клапаны уже открываются, позволяя выходить отработавшим газам. Почти к моменту окончания четвертого хода (хода выпуска) открываются и впускные клапаны, благодаря чему чистый воздух выталкивает остатки отработавших газов и цикл может начинаться сначала. В четырехтакт­ ных двигателях один рабочий ход приходится, таким образом, на два оборота коленчатого вала. Д в и г а т е л и со встречно движущимися поршнями Двигатели со встречно движущимися поршнями пред­ ставляют собой двухтактные двигатели, в которых в каж­ дом цилиндре имеются по два противоположно располо­ женных поршня; один из поршней связан с верхним колен­ чатым валом, а другой с нижним. К р ы ш к и цилиндров и клапаны отсутствуют. Верхний и нижний поршни сдвину­ ты один относительно другого на 15° по углу поворота кри­ вошипа; таким образом, когда один поршень у ж е закончил свой ход, второму поршню необходимо еще пройти 15". Камера сгорания представляет собой объем, образованный днищами поршней прн подходе последних к внутренней мертвой точке. Ц и к л начинается с момента перемещения поршней от нх внешних мертвых точек. Недалеко от нижнего и верх­ него концов втулки цилиндра расположены два ряда окон; одни ряд выпускных и другой ряд впускных. Перемещаясь, поршни закрывают эти окна и сжимают находящийся между ннмн воздух. Когда поршни доходят до внутренней мертвой точки, в камеру сгорания впрыскивается топливо, которое, сгорая, заставляет поршни перемещаться к внеш­ ним мертвым точкам. Когда поршни почти заканчивают свое перемещение к внешним мертвым точкам, нижний поршень первым открывает выпускные окна, позволяя пыходить отработапшим газам; немного позднее верхний поршень открывает впускные окна, через которые п ци­ линдр поступает под давлением свежий, чистый воздух, который производит продувку цилиндра, проходя к вы­ пускным окнам. Прн обратном ходе (по направлению к внутренним мертвым точкам) выпускные окна закры­ ваются первыми; благодаря этому воздух под давлением продолжает некоторое время заполнять цилиндр через впускные окна, пока последние также не закроются и начнется следующий цикл. Рабочий цикл всегда одинаков независимо от типа , ч и т а т е л и . Такой цикл может быть кратко описан, как со­ стоящий из сжатия, сгорания, расширения и удаления остатков газов сгоревшего топлива, независимо от того, сколько ходов необходимо для выполнения указанных процессов. Двигатели постепенною и быстрого сгорания Д в и г а т е л и постепенного сгорания отличаются от дви­ гателей быстрого сгорания (карбюраторных) несколькими признаками, по главным образом тем, что не требуют си­ стемы з а ж и г а н и я , т а к как воспламенение топлива проис­ ходит вследствие высокой температуры сжатого воздуха, а также тем, что в них сгорание происходит при постоян­ ном давлении, в то время как в двигателях быстрого сго­ рания оно происходит при постоянном объеме. Это зависит от применяемого топлива и метода его с ж и г а н и я . В двигателе быстрого сгорания в цилиндр поступает смесь топлива и воздуха, причем в этой смеси заключена полная порция топлива. Смесь воспламеняется искрой, вызывающей вспышку смеси, в результате чего происхо­ дит мгновенное возрастание давления и работа осущест­ вляется расширяющимся газом, образовавшимся при вос­ пламенении. [В двигателе медленного сгорания в цилиндр поступает чистый воздух, который затем сжимается и приобретает высокую температуру. Топливо впрыскивается п само­ воспламеняется благодаря высокой температуре сжатого воздуха, причем имеет место скорее горение, чем вспышка. Дополнительно топливо впрыскивается и и течение рабочего хода; оно горит с возрастающей скоростью, так как в каме­ ре сгорания увеличивается количество тепла от сгораю­ щего топлива. Протекание процесса без мгновенной вспышки позволяет получать в дизелях более высокое сжатие и использовать больший объем воздуха по сравне­ нию с двигателями быстрого сгорания. МОЩНОСТЬ Мощность дизеля является функцией количества вса­ сываемого воздуха, н поэтому поминальная мощность ди­ зеля устанавливается иа уровне моря. На более высоком уровне воздух более разреженный,н в этом случае труднее обеспечивать подачу в цилиндры такого его количества, которое необходимо для получения мощности, соответст­ вующей сжигаемому топливу. Индикаторная мощность дизеля — это мощность, получаемая внутри цилиндра, часть из которой расходу­ ется на преодоление механических потерь в двигателе и не может быть получена на коленчатом валу. Эффектив­ ная мощность дизеля — это мощность на валу, изме­ ряемая механическим или электрическим тормозом и пред­ ставляющая собой полезную мощность. Механический коэффициент полезного действия дви­ гателя представляет собой отношение эффективной мощ­ ности к индикаторной. Эффективный коэффициент полез­ ного действия определяет собой отношение тепла, превра­ щенного в полезную работу (на валу двигателя), к пол­ ному количеству тепла, заключенному в израсходован­ ном топливе. Д л я полезной работы на валу двигателя используется около 30% тепла топлива, остальное тепло теряется с выпускными газами, теплоизлучением, о х л а ж ­ дающей водой, потерями на внутреннее трение в двигателе . Реальный эффективный к. п. д. тепловоза составляет около 23% из-за дополнительной потери в электрической передаче и механической части локомотива. Т а к как диаметры цилиндров уменьшились, а число оборотов увеличилось, то вес, приходящийся па 1 л . с, понизился. Некоторые цилиндры старых типов двигате­ лей имели диаметральный размер 368 мм и ход поршня 406 мм (например в тихоходном шестицилиндровом дви­ гателе мощностью 750 л . с). П р и таком ж е примерно весе двенадцатицилиндровый дизель с диаметром цилиндра 241 мм н ходом поршня 254 мм развивает в настоящее время 1 500 л . с. прн 1 000 об/мин. Это было достигнуто из­ менениями конструкции, которые дали дополнительную экономию топлива и уменьшили потребность в ремонте. Стандартизация сыграла значительную роль в улуч­ шении двигателей и снижении стоимости их производства. Крупные локомотивостронтели стандартизовали типы дизе­ лей, наиболее подходящих для выпускаемых ими локомо­ тивов, и дизели различной мощности стали одинаковыми в узлах и деталях, как, например, топливная аппаратура, втулки цилиндров и т. д., которые взаимозаменяемы для двигателей различных мощностей. Б б л ь ш а я мощность до­ стигается добавлением цилиндров. Все это создает опреде­ ленные выгоды для ремонтных мастерских, т а к как поз­ воляет уменьшить до минимума количество запасных час­ тей, необходимых для замены неисправных для локомоти­ вов данного типа, независимо от мощности последних или использования. 1 Определение мощности В начальный период выпуска маневровых тепловозов промышленностью мощность тепловоза определялась мощ­ ностью, которую имел двигатель. Д л я маневрового теплопоза это не имело большого значения, так как главнейшими факторами были сила тяги при трогании с места и продол­ жительная мощность тяговых электродвигателей вслед­ ствие того, что нагрузка была, как правило, кратко­ временная на низкой скорости, обычная д л я маневровой работы. Д л я удовлетворения таких потребностей было более чем достаточно мощности двигателя. Однако, когда тепловозы стали применяться для тяжелой п высокоскоро­ стной поездной работы, определение мощности по двига­ телю оказалось недостаточно правильным для определе­ ния мощности локомотива, так как существенная часть мощности двигателя стала расходоваться для привода вспомогательных механизмов, необходимых для нормаль­ ной работы тепловоза. В последнее время определяют мощность тепловоза по мощности, которая передается на вал тягового генера­ тора. Таким образом, 1500-снльный тепловоз должен прак­ тически иметь мощность двигателя в I 750 л . с. для того, 1 К. п. д. гоиреисниых дпнгптолс-П прег.ышлот 10%. Pci).