Нафтовий двигун (також гасовий двигун, двигун з калільною головкою, калоризаторний двигун, напівдизельний) — двигун внутрішнього згоряння, згорання палива в якому відбувається в спеціальній головці розжарення — калоризаторі. Двигун може працювати на різних видах палива: гасі, лігроїні, дизельному паливі, сирій нафті, олії і т. д.
Історія
Калоризаторний двигун винайшов англієць [en] У 1886 році були випущені перші дослідні зразки, а в 1891 році почався серійний випуск на фабриці [en]) який виробляв сільськогосподарські машини. Через певну подібність в конструкції (застосування безпосереднього уприскування палива) і принципу роботи (запалення при стисканні) цей двигун став об'єктом патентних суперечок з Рудольфом Дизелем.
В Росії двотактні нафтові двигуни відомі під назвою боліндер (від J & CG Bolinders Mekaniska Verkstad AB — назви фірми, яка постачала такі двигуни)
Пристрій і принцип дії
Нафтовий двигун може бути як двотактним, так і чотиритактним, але більшість з них були двотактними з картерною продувкою, що спрощувало конструкцію. Основною особливістю даного типу двигунів є головка розжарення (калоризатор), закрита теплоізоляційним кожухом. Перед запуском двигуна калоризатор повинен бути нагрітий до високої температури — наприклад, за допомогою паяльної лампи або встановленого на двигуні кошику з розпеченим деревним вугіллям. Згодом замість пальника для прогріву головки розжарювання почали використовувати електричну спіраль.
При роботі двигуна в ході такту впуску в головку розжарення через форсунку подається паливо (зазвичай в момент проходження поршнем нижньої мертвої точки), де відразу ж випаровується, однак не запалюється, бо головка розжарення в момент спрацьовування форсунки заповнена відпрацьованими газами і в ній недостатньо кисню для підтримки горіння палива. Лише незадовго до того, як поршень прийде в верхню мертву точку, в головку з циліндра надходить багате киснем стиснуте поршнем свіже повітря, в результаті чого пари палива спалахують.
Ступінь стиснення у подібних двигунів набагато нижчий, ніж у дизельних — не більше 8. До того ж паливо, на відміну від дизельного двигуна, надходить не в кінці такту стиснення, а під час впуску, що дозволяє застосовувати паливний насос простішої конструкції, розрахований на порівняно невеликий тиск (зазвичай не більше 30–40 атм).
Момент запалення палива залежить від температури головки (свічки) розжарення, яка в процесі роботи може змінюватися. Для управління випередженням займання могло використовуватися впорскування води.
Переваги
- Простота конструкції, надійність, невимогливість до догляду;
- Можливість роботи на різних видах палива (аж до відпрацьованого моторного масла) без перенастроювання;
- Двотактні нафтові двигуни можуть працювати при будь-якому напрямку обертання маховика, для реверсування необхідно плавно знижувати оберти до тих пір, поки черговий спалах палива не відбудеться раніше, ніж поршень підійде досить близько до верхньої мертвої точки, після чого маховик зупиняється і починає обертання в зворотний бік.
Недоліки
- Необхідність прогріву головки розжарення до температури 300–350 °C перед запуском, що займало 10–15 хвилин при використанні відкритого вогню, або 1–2 хвилини з електричною спіраллю;
- Низький ККД внаслідок поганої продувки калоризатора свіжим повітрям і низького ступеня стиснення;
- Двигун даної конструкції розвиває максимальну потужність на нижчих обертах, ніж традиційні дизельні двигуни, звідси — сильні вібрації і мала питома потужність. До того ж двигун вимагає дуже потужного маховика. Але низька швидкість обертання може бути перевагою, наприклад, при застосуванні двигуна на судні;
- Висока температура головки розжарення підтримується внаслідок спалахів палива в циліндрах, тому даний тип двигуна не може працювати тривалий час без додаткового підігріву при малому навантаженні і на холостих обертах.
- При тривалій роботі на високих навантаженнях головка розжарення може перегріватися, через що збільшується кут випередження запалювання, що призводить до зниження потужності і збільшення навантаження на деталі двигуна.
Застосування
Двигуни даного типу випускалися до кінця 1950-х років і застосовувалися в основному в сільськогосподарській техніці, суднобудуванні (особливо на невеликих рибальських судах) і на малопотужних електростанціях.
У 1940-х — 1950-х були спроби створення бензопилок з напівдизельним двигуном (норвезька пилка Comet і шведська пилка Jonsered Raket XA), але дана конструкція не набула поширення.
Саме такий двигун був в одному з перших радянських тракторів — «Запорожець». Найвідоміший і один з найбільш успішних прикладів застосування такого двигуна — німецький трактор «Ланц-Бульдог» (Lanz-Buldog), що випускався з 1920-х по 1960-і роки.
Див. також
- Дизельний двигун
- краплинне запалювання
Примітки
- Самойлов К. И. Нефтяной двигатель // Морской словарь. - М.-Л.: Государственное Военно-морское Издательство НКВМФ Союза ССР. — 1941.
- [dic.academic.ru/dic.nsf/railway/1099/КАЛОРИЗАТОР калоризатор] — Технический железнодорожный словарь
- История тракторов Lanz Bulldog. Процитовано 25 жовтня 2012.
- . Архів оригіналу за 28 травня 2014. Процитовано 13 липня 2014.
- [dic.academic.ru/dic.nsf/sea/772/БОЛИНДЕР БОЛИНДЕР — статья в Морском словаре, 1941 г.]
- nico poge (3 ноября 2014). Японский полудизельный двигатель мощностью 2 л.с. Компания Sato, 1930-е годы. Youtube.com (English) . Youtube.com.
- US Patent 502837 Двигатель, работающий от сгорания смеси газа или паров углеводородов с воздухом, 8 августа 1893
- Сибирь. Промышленность. Машиностроение
- Михаил Елисейкин (17 апреля 2019). Дизельная бензопила - история и причины появления. Youtube.com (Russian) . Youtube.com.
посилання
- [dic.academic.ru/dic.nsf/agriculture/2016/НЕФТЯНОЙ Нафтовий двигун] — Словник сільськогосподарських термінів
- 2012, Владимир. История тракторов Lanz Bulldog. Процитовано 13 жовтня 2012.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Naftovij dvigun takozh gasovij dvigun dvigun z kalilnoyu golovkoyu kalorizatornij dvigun napivdizelnij dvigun vnutrishnogo zgoryannya zgorannya paliva v yakomu vidbuvayetsya v specialnij golovci rozzharennya kalorizatori Dvigun mozhe pracyuvati na riznih vidah paliva gasi ligroyini dizelnomu palivi sirij nafti oliyi i t d Traktor Lanz Bulldog z odnocilindrovim dvotaktnim naftovim dvigunom U perednij chastini vidno kozhuh kalorizatoraIstoriyaKalorizatornij dvigun vinajshov angliyec en U 1886 roci buli vipusheni pershi doslidni zrazki a v 1891 roci pochavsya serijnij vipusk na fabrici en yakij viroblyav silskogospodarski mashini Cherez pevnu podibnist v konstrukciyi zastosuvannya bezposerednogo upriskuvannya paliva i principu roboti zapalennya pri stiskanni cej dvigun stav ob yektom patentnih superechok z Rudolfom Dizelem V Rosiyi dvotaktni naftovi dviguni vidomi pid nazvoyu bolinder vid J amp amp CG Bolinders Mekaniska Verkstad AB nazvi firmi yaka postachala taki dviguni Pristrij i princip diyiPristrij dvuhtaktnogo naftovogo dviguna lt br gt 1 gartivna golovka lt br gt 2 cilindr lt br gt 3 porshen lt br gt 4 karter Naftovij dvigun mozhe buti yak dvotaktnim tak i chotiritaktnim ale bilshist z nih buli dvotaktnimi z karternoyu produvkoyu sho sproshuvalo konstrukciyu Osnovnoyu osoblivistyu danogo tipu dviguniv ye golovka rozzharennya kalorizator zakrita teploizolyacijnim kozhuhom Pered zapuskom dviguna kalorizator povinen buti nagritij do visokoyi temperaturi napriklad za dopomogoyu payalnoyi lampi abo vstanovlenogo na dviguni koshiku z rozpechenim derevnim vugillyam Zgodom zamist palnika dlya progrivu golovki rozzharyuvannya pochali vikoristovuvati elektrichnu spiral Pri roboti dviguna v hodi taktu vpusku v golovku rozzharennya cherez forsunku podayetsya palivo zazvichaj v moment prohodzhennya porshnem nizhnoyi mertvoyi tochki de vidrazu zh viparovuyetsya odnak ne zapalyuyetsya bo golovka rozzharennya v moment spracovuvannya forsunki zapovnena vidpracovanimi gazami i v nij nedostatno kisnyu dlya pidtrimki gorinnya paliva Lishe nezadovgo do togo yak porshen prijde v verhnyu mertvu tochku v golovku z cilindra nadhodit bagate kisnem stisnute porshnem svizhe povitrya v rezultati chogo pari paliva spalahuyut Stupin stisnennya u podibnih dviguniv nabagato nizhchij nizh u dizelnih ne bilshe 8 Do togo zh palivo na vidminu vid dizelnogo dviguna nadhodit ne v kinci taktu stisnennya a pid chas vpusku sho dozvolyaye zastosovuvati palivnij nasos prostishoyi konstrukciyi rozrahovanij na porivnyano nevelikij tisk zazvichaj ne bilshe 30 40 atm Moment zapalennya paliva zalezhit vid temperaturi golovki svichki rozzharennya yaka v procesi roboti mozhe zminyuvatisya Dlya upravlinnya viperedzhennyam zajmannya moglo vikoristovuvatisya vporskuvannya vodi PerevagiProstota konstrukciyi nadijnist nevimoglivist do doglyadu Mozhlivist roboti na riznih vidah paliva azh do vidpracovanogo motornogo masla bez perenastroyuvannya Dvotaktni naftovi dviguni mozhut pracyuvati pri bud yakomu napryamku obertannya mahovika dlya reversuvannya neobhidno plavno znizhuvati oberti do tih pir poki chergovij spalah paliva ne vidbudetsya ranishe nizh porshen pidijde dosit blizko do verhnoyi mertvoyi tochki pislya chogo mahovik zupinyayetsya i pochinaye obertannya v zvorotnij bik NedolikiNeobhidnist progrivu golovki rozzharennya do temperaturi 300 350 C pered zapuskom sho zajmalo 10 15 hvilin pri vikoristanni vidkritogo vognyu abo 1 2 hvilini z elektrichnoyu spirallyu Nizkij KKD vnaslidok poganoyi produvki kalorizatora svizhim povitryam i nizkogo stupenya stisnennya Dvigun danoyi konstrukciyi rozvivaye maksimalnu potuzhnist na nizhchih obertah nizh tradicijni dizelni dviguni zvidsi silni vibraciyi i mala pitoma potuzhnist Do togo zh dvigun vimagaye duzhe potuzhnogo mahovika Ale nizka shvidkist obertannya mozhe buti perevagoyu napriklad pri zastosuvanni dviguna na sudni Visoka temperatura golovki rozzharennya pidtrimuyetsya vnaslidok spalahiv paliva v cilindrah tomu danij tip dviguna ne mozhe pracyuvati trivalij chas bez dodatkovogo pidigrivu pri malomu navantazhenni i na holostih obertah Pri trivalij roboti na visokih navantazhennyah golovka rozzharennya mozhe peregrivatisya cherez sho zbilshuyetsya kut viperedzhennya zapalyuvannya sho prizvodit do znizhennya potuzhnosti i zbilshennya navantazhennya na detali dviguna Zastosuvannya source source source source source source Naftovij dvigun na lisopilci Dviguni danogo tipu vipuskalisya do kincya 1950 h rokiv i zastosovuvalisya v osnovnomu v silskogospodarskij tehnici sudnobuduvanni osoblivo na nevelikih ribalskih sudah i na malopotuzhnih elektrostanciyah U 1940 h 1950 h buli sprobi stvorennya benzopilok z napivdizelnim dvigunom norvezka pilka Comet i shvedska pilka Jonsered Raket XA ale dana konstrukciya ne nabula poshirennya Same takij dvigun buv v odnomu z pershih radyanskih traktoriv Zaporozhec Najvidomishij i odin z najbilsh uspishnih prikladiv zastosuvannya takogo dviguna nimeckij traktor Lanc Buldog Lanz Buldog sho vipuskavsya z 1920 h po 1960 i roki Div takozhDizelnij dvigun kraplinne zapalyuvannyaPrimitkiSamojlov K I Neftyanoj dvigatel Morskoj slovar M L Gosudarstvennoe Voenno morskoe Izdatelstvo NKVMF Soyuza SSR 1941 dic academic ru dic nsf railway 1099 KALORIZATOR kalorizator Tehnicheskij zheleznodorozhnyj slovar Istoriya traktorov Lanz Bulldog Procitovano 25 zhovtnya 2012 Arhiv originalu za 28 travnya 2014 Procitovano 13 lipnya 2014 dic academic ru dic nsf sea 772 BOLINDER BOLINDER statya v Morskom slovare 1941 g nico poge 3 noyabrya 2014 Yaponskij poludizelnyj dvigatel moshnostyu 2 l s Kompaniya Sato 1930 e gody Youtube com English Youtube com US Patent 502837 Dvigatel rabotayushij ot sgoraniya smesi gaza ili parov uglevodorodov s vozduhom 8 avgusta 1893 Sibir Promyshlennost Mashinostroenie Mihail Elisejkin 17 aprelya 2019 Dizelnaya benzopila istoriya i prichiny poyavleniya Youtube com Russian Youtube com posilannya dic academic ru dic nsf agriculture 2016 NEFTYaNOJ Naftovij dvigun Slovnik silskogospodarskih terminiv 2012 Vladimir Istoriya traktorov Lanz Bulldog Procitovano 13 zhovtnya 2012