Рейтинг теми:
  • Голосів: 0 - Середня оцінка: 0
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Історія створення дизельних двигунів
#1
http://www.dalsu.ru/index.php?categoryID=80

Рудольф Дізель

Блискуча ідея, що прийшла на розум Рудольфу Дізелю, дала старт величезній роботі, початком якої послужив патент, що носить назву "Робочий процес і спосіб виконання одноциліндрового і багатоциліндрового двигунів" виданий 28 лютого 1892. Через рік був створений перший дослідний двигун, його зібрали в Аугсбурзі під керівництвом Дізеля.

Перший зразок працював на вугільного пилу, але в ньому не охолоджувалися стінки за допомогою води. Для другого зразка в якості палива вибрали гас, це дало результат - під час випробувань в 1894 році він працював без навантаження. Спираючись на дані, отримані під час дослідів, вчений створює третій зразок, в якому враховані помилки перших двох. Цей варіант був сирим макетом сучасного дизельного двигуна, в ньому використовувався стиснене повітря для подачі палива в циліндри і розпилення. Третя модель під час випробувань 1 травня 1895 пропрацювала 30 хвилин. Четверта версія, найдосконаліша з усіх попередніх, була створена в 1896 році. Потужність цієї моделі склала 20 к.с., тиск в циліндрах досягало 35 атмосфер, температура повітря при стисненні становила 600-800 градусів за Цельсієм, що дозволяло використовувати її в промислових цілях. ККД цього мотора був близько 34%, 15% що перевищувало на показники кращих парових машин. Вимірювання взимку 1897 показали витрата 0,24 г гасу на 1 л. с. на годину, ефективний ККД становив 0,26, а термічний - 0,29. Таким чином, цей двигун був кращим силовим агрегатом того часу.
Перший дизельний двигун був створений в 1897 році на заводі в Аугсбурзі. Його висота становила 3 м., Він розвивав 172 об. / Хв., Єдиний циліндр мав діаметр 250 мм., Хід поршня складав 400 мм,. а потужність варіювалася від до 17,8 19,8 к.с. Витрата палива становив 258 м нафти на 1 к.с. на годину, термічний ККД досяг 26,2%. Цей мотор був представлений на виставці парових машин в 1898 році в Мюнхені. В одночас Рудольф Дизель став багатієм - дуже багато компаній вирішило купити ліцензії на його виробництво.
Перші випущені дизельні двигуни виявилися недієздатними через заводських прорахунків. Виробники не задумалися над тим, що створення двигуна вимагало високої точності у виготовленні деталей і використанні жароміцних матеріалів. Це було занадто дорого для заводів, тому незабаром на адресу Дізеля понеслася жорстка критика. Його звинувачували в обмані, так як підприємства хотіли налагодити масове виробництво дизелів, але через великих витрат вони могли дозволити собі лише дрібносерійні партії. До їх збурень приєднуються власники вугільних шахт. Під такий акомпанемент фабрика в Аугсбурзі, що належала Дізелю, стала банкрутом.
Рудольф Дізель почав налагоджувати зв'язки з іншими країнами, він звернувся до промисловців з Франції, Австрії, Швейцарії, Росії, Америки та Бельгії. Так, права на виробництво і продаж дизельних двигунів купив Альфред Нобель, який збирався налагодити цю роботу в Росії. У 1898 році Еммануїл Нобель зробив можливим виробництво дизельних моторів на фамільному заводі в Петербурзі. У цьому ж році за сприяння Нобеля був створений перший в світі двигун з внутрішнім сумішоутворенням. І вже через рік заробив перший дизельний двигун. Всього в 1899 році їх було випущено 7 штук потужністю 30 і 40 л. с. А через 13 років штат працівників заводу збільшився до 1000 чоловік, що дозволило налагодити випуск більше 300 моторів в рік.

Суднові дизелі

Перші розробки двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ) відразу привернули увагу суднобудівників і судноплавних компаній т.к. судновий дизель теплохода не вимагав наявності парового котла, що істотно збільшувало вантажопідйомність судна і практично вдвічі скорочувало чисельність машинної команди.
Однак для застосування двигунів внутрішнього згоряння (суднових дизелів) на морському транспорті були потрібні машини потужністю в сотні і тисячі к.с. використовують не так пожежонебезпечна паливо, як легкоиспаряющиеся фракції бензину. Першим кроком у цьому напрямку стала розробка ДВС "Deutz" працюють на гасі. Уприскування палива в них здійснювався насосом після попереднього підігріву гасу з метою переведення його в газоподібний стан. У кінцевому рахунку роботи над створенням ДВС працюють на важкому паливі, привели до створення сучасних дизельних двигунів, що становлять у даний час основу суднового двигунобудування.
У серпні 1904 в журналі "Русское судноплавство" було опубліковано наступне повідомлення про перший теплоході - судні, що має в якості головного двигуна судновий дизель:
Судноплавна компанія "Товариство братів Нобель" побудувало в нинішню навігацію на своєму заводі залізне судно на кшталт баржі, на нього були поставлені три машини. Судно буде приводитися в рух двигуном абсолютно нового зразка (суднового дизеля) небаченого ще ніде, а особливо на річці Волзі ".
У наступному (1904) була побудована нафтоналивна самохідна баржа "Сармат" з приводом гребного електродвигуна на гвинт.
Склад СЕУ. Два чотирициліндрових суднових дизеля потужністю по 132,5 кВт і частотою обертання 240 об / хв. Комерційне використання теплоходів показало, що їх енергетичні установки є значно більш економічною, ніж у пароплавів.

Добова витрата палива теплохода "Сармат" становила 1,15 т. сирої нафти, солярового масла або мазуту, в той час як пароплав аналогічних розмірів і потужності спалював 6,5 т. вугілля. Експлуатаційні витрати помітно знижувалися за рахунок скорочення штату машинної команди і повного скорочення кочегарів. Суднові дизелі "Сармата" обслуговували шість чоловік: машиніст, його помічник і чотири мастильника.

Коротка хронологія розвитку суднового двигунобудування


1905: Побудовано перший щодо потужний двотактний реверсивний судновий дизель фірми "Зульцер" встановлений на швейцарське озерне суховантажне судно в 1906 р Характеристика СЕУ: ... Двигун (судновий дизель) - двотактний чотирициліндровий реверсивний, діаметр циліндрів - 175 мм, хід поршня - 250 мм, потужність 66 кВт при частоті обертання 375 об / хв.
1907: С-Петербурзький завод "Людвіг Нобель" приступає до будівництва для військового флоту чотиритактних трьохциліндрових швидкохідних суднових дизелів типу "Д" потужністю по 88,5 кВт при частоті обертання 400 об / хв Свіжа інформація Gorenje GI 52339 RW на сайті .. , Перші суднові дизеля встановлюються на підводному човні Балтійського флоту "мінога".
1908: На Коломенському заводі побудований перший танкер класу ріка-море "Дело" довжиною 108,4 м. і дедвейтом 4200 т. Склад СЕУ: два чотиритактних, чотирициліндрових нереверсивних суднових дизеля потужністю по 340 кВт.
1910: Регістр Ллойда "Llod в" привласнює клас першому морському нафтовому танкера "Вулкан" з дизельною енергетичною установкою "Deutz".
1912: У Копенгагені будується перший океанський теплохід з четирехтактнимі реверсивним судновим дизельним двигуном фірми "Бурмейстер і Вайн" (Burmeister і Уейн) - "Зеландія" (Selandia).

Склад СЕУ. Два чотиритактних 8 циліндрових дизелі потужністю кВт 932, 140 об / хв.
1912: У Гамбурзі будується перший океанський теплохід з двотактним реверсивним дизельними двигуном фірми "Deutz" - "Монте Пенедо" (Monte Penedo). Склад СЕУ: два двотактних шестициліндрових суднових дизеля потужністю кВт 1250, 160об/хв ..

Поворотним моментом у становленні суднового дизелебудування стала дата 22 вересня 1914, коли поблизу від узбережжя Голландії німецький дизельний підводний човен U-9 водотоннажністю 600 т. з дизельним двигуном "Deutz" та командою в 28 чоловік за 1 годину 15 хвилин потопив Британські крейсери Абукир, Кресси і Хог (Aboukir, Кресси, Хог) сумарною водотоннажністю 36 тис. т. з 1459 моряками на борту. Підводний флот і дизелебудування стають чинником національної безпеки промислових країн світу, а завдання розробки суднових дизелів для підводних човнів стає пріоритетним для всіх провідних морських держав.

Двигун Deutz
Німецький підводний човен UC-1 часів Першої світової війни. (Двигун "Deutz")

Типовий дизельний ПЧ другої світової війни USS Окунь ("Окунь" SS313) 1942 -1973

Двигун "CUMMINS"

Істотне збільшення вантажопідйомності суден з судновими дизельними двигунами призвело до того, що судна з паровими турбінами - пароплави виявилися ефективними тільки при поєднанні достатньо великої потужності і дедвейту судна, що було характерно тільки для лінійних кораблів військового флоту і цивільних пасажирських суден. Виконання всіх відомих до цього часу критеріїв вибору типу СЕУ в поєднанні з фізико-хімічної безпекою застосовуваного палива, сприяло масовому впровадженню ДВС (суднових дизелів) на флоті, а судноплавні компанії власники торгових і риболовних суден почали поступово переходити на використання більш ефективних теплових машин, які отримали назва судновий дизельний двигун або дизель. В даний час, суднові дизеля займають домінуюче становище на флоті.
Сучасні дизелі працюють на важких, тобто більш дешевих сортах палива, мають досить низький витрата палива, а з урахуванням утилізації теплових втрат ККД досить потужних МОД може доходити до 55%. Основні показники сучасних малооборотних (МОД) і середньооборотних (СОД) і високооборотних (ВОД) суднових дизелів наведені в таблиці*.

Існуючий типорозмірний ряд МОД і СОД дозволяє вибрати джерело пропульсивной потужності для будь-якого існуючого і перспективного судна або двигун електростанції з двигунів одного типу з різним числом циліндрів і частотою обертання. Не обмежені дизеля і одиничною агрегатної потужністю. Так фірма "Hapag Lloyd" в 2005 р замовила 3 контейнеровоза з судновими дизелями потужністю по 93400 е.к.с., що забезпечують швидкість судна до 25,2 уз.
У Росії перша світова (1914-1918), громадянська (1917-1922) і друга світова (1939-1945) війни практично повністю зруйнували промислову базу суднобудування і тільки в 50-х роках XX ст. на вітчизняних верфях відновилося будівництво громадянського морського флоту.
Перші сталеві рибальські парові траулери, побудовані на Адміралтейському суднобудівному заводі в 50-х роках XX ст. вигідно відрізнялися від своїх попередників. Це були досить великі судна, призначені для видобутку донних видів риб в Баренцевому морі. Подальше освоєння більш віддалених районів промислу треба було збільшення автономності і, відповідно, застосування більш надійних способів збереження улову і, в першу чергу - заморожування.
У 1955 за технічним завданням Мінрибгоспу СРСР в НДР був спроектований і побудований принципово новий траулер - великий морозильний риболовецький траулер (БМРТ) типу "Пушкін" з дизельною енергетичною установкою. До складу суднової енергетичної установки БМРТ ранньої споруди входили: малооборотних двотактний тронкових судновий двигун, допоміжні дизель-генератори, допоміжний автоматизований парової агрегат, системи і механізми, що обслуговують енергетичну установку. Подальший розвиток БМРТ йшло шляхом зростання тягово-швидкісних характеристик промислових механізмів, удосконалення технологічного комплексу, поліпшення умов праці та відпочинку екіпажу. Ці нові вимоги були реалізовані на траулерах типу "Прометей", "Пулковський меридіан", "Іван Бочков".
Аналіз досвіду експлуатації нових вітчизняних і зарубіжних траулерів показав, що найбільш ефективною енергетичною установкою рибопромислового судна є дизель-редукторна установка на базі середньо і високо оборотних дизелів.

*)


Долучення Міні-зображення
   
"All Safety Rules Are Written By Blood"
Відповісти


Схожі теми
Тема: Автор Відповідей Переглядів: Ост. повідомлення
  Морські судна СССР. Історія stryjko_bojko 4 699 28-06-2018, 21:04
Ост. повідомлення: stryjko_bojko
  Історія ОІІМФ stryjko_bojko 4 2884 19-06-2015, 23:36
Ост. повідомлення: stryjko_bojko
  Пашпорт УКРАЇНИ - історія stryjko_bojko 1 1558 07-06-2015, 11:32
Ост. повідомлення: stryjko_bojko

Перейти до форуму: