Двигател с гореща камера (полудизел)

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към навигацията Направо към търсенето
Двигател с гореща камера (двутактов). 1. Гореща камера. 2. Цилиндър. 3. Бутало. 4. Картер
Стар шведски двигател с гореща камера в действие

Двигателят с гореща камера (на английски: hot bulb engine), среща се и като нефтен двигател, е двигател с вътрешно горене, при който горивото се запалва в отделна горивна камера (на английски: bulb; на руски: калоризатор). Двигателят може да работи с всякакви тежки горива – от суров нефт, през дизелово гориво до растителни масла (отработени).

Повечето двигатели с гореща камера са едно или двуцилиндрови, нискооборотни двутактови агрегати [1] Степен на сгъстяване до ~8:1 , КПД до ~12 %.

История[редактиране | редактиране на кода]

Двигател Hornsby-Akroyd (1905) – четиритактов, 14   HP, работи на Големия панаир в Дорсет през 2008 година

Четиритактов нефтен двигател на Hornsby-Akroyd[редактиране | редактиране на кода]

Концепцията на този двигател е създадена от Herbert Akroyd Stuart, английски изобретател. Първите прототипи са построени през 1886 г., а производството започва през 1891 г. от Richard Hornsby & Sons, Грантъм, Линкълншир, Англия под името Hornsby Akroyd Patent Oil Engine по лиценз. [2] [3]

Двутактови двигатели с гореща камера[редактиране | редактиране на кода]

Няколко години по-късно, проекта Akroyd-Stuart е доразвит в Съединените щати от германските емигранти Mietz и Weiss, който съчетава двигателя с гореща камера с двутактово продухване.

Сравнение с дизеловия двигател[редактиране | редактиране на кода]

Двигателят на Акройд-Стюарт е първият двигател с вътрешно горене, който използва система за впръскване на гориво под налягане [4] а също и първият, използващ отделна горивна камера за запалване. Той е предшественик на всички двигатели с предкамера, които се считат за предшественици на подобния дизелов двигател, разработен няколко години по-късно.

горелката за начално пускане
За загряване на горещата камера на двигател на трактор Lanz Bulldog се използва бензинова лампа

В двигателя с гореща камера, запалването на горивната смес се извършва в отделна горивна камера/изпарител, обикновено монтирана на главата. Свързана е с цилиндъра чрез тесен проход и се загрява от горивните газове при работа; за стартиране се използва външен пламък, като например горелка; при по-късните модели понякога се използва електрическо подгряване. Друг метод е включването на запалителна свещ и бобина/магнет; двигателят се пуска на бензин и се превключва на масло след загряване до работна температура.

Времето за предварително загряване зависи от конструкцията на двигателя, вида на използваното отопление и температурата на околната среда, но за повечето двигатели в умерен климат обикновено варира от 2 до 5 минути до половин час, ако се работи в изключително студено състояние и двигателят е особено голям.

След като двигателят заработи, топлината на сгъстяване и запалване поддържа горещата камера при необходимата температура и може да се отстрани лампата или друг източник на топлина. След това двигателят не се нуждае от външна топлина и изисква само захранване с въздух, мазут и смазочно масло. Въпреки това, при ниска мощност камерата може да се охлади твърде много, а дроселната клапа може да намали подаването на студен пресен въздух. Също така, с увеличаването на натоварването на двигателя се увеличава и температурата на камерата, което води до намаляване на предварението; За да противодейства на предварителното запалване, във входящия въздух се впръсква вода.[5] По същия начин, ако товарът на двигателя е нисък, температурите на горенето може да не са достатъчни за поддържане на температурата на горещата камера. Поради тази причина много двигатели с гореща камера не могат да работят без товар.

Фактът, че двигателят може да бъде оставен без надзор продължително време, докато работи, го прави популярен избор, когато се изисква постоянна изходна мощност, като при селскостопански трактори, генератори, помпи и канални лодки.

Надеждността на двигателите с гореща камера, способността им да работят с много горива и фактът, че те могат да бъдат оставени да работят в продължение на часове или дни, ги прави изключително популярни сред земеделските, горските и морските потребители, където те се използват за изпомпване или за задвижване на машини за фрезоване, рязане и вършитба. Двигателите с гореща камера се използват и за пътни валяци и трактори.

В началото на 20-ти век има няколкостотин европейски производители на двигатели с гореща камера за морски цели. Само в Швеция има над 70 производители, от които Bolinder е най-известният; през 20-те години те са имали около 80% от световния пазар. Норвежкият Sabb е бил много популярен двигател с гореща камера за малки риболовни кораби, а много от тях все още са в работно състояние. В Америка Standard, Weber, Reid, Stickney, Oil City и Fairbanks Morse правят двигатели с гореща камера.

Замяна[редактиране | редактиране на кода]

От около 1910 г., дизеловият двигател се подобрява драматично, като предлага повече мощност и по-голяма ефективност, отколкото има двигателя с гореща камера. Дизеловите двигатели могат да постигнат ~50% ефективност, ако са проектирани с максимална икономия, и предлагат по-голяма мощност за даден двигател поради по-ефективния метод на горене. Те нямат гореща камера и предлагат по-лесна употреба, тъй като не изискват предварително загряване.

Източници[редактиране | редактиране на кода]

  1. www.oldengine.org
  2. Herbert Akroyd Stuart, Improvements in Engines Operated by the Explosion of Mixtures of Combustible Vapour or Gas and Air, British Patent No 7146, Mai 1890
  3. Lance Day, Ian McNeil, „Biographical dictionary of the history of technology“ (1996), p. 681
  4. Ransome-Wallis, Patrick. Illustrated Encyclopedia of World Railway Locomotives. Courier Dover Publications, 2001. ISBN 0-486-41247-4. с. 27.
  5. Wrangham, D. A.. The Theory & Practice of Heat Engines. Cambridge University Press, 1956. с. 664.
Криейтив Комънс - Признание - Споделяне на споделеното Лиценз за свободна документация на ГНУ Тази страница частично или изцяло представлява превод на страницата „Hot-bulb engine“ в Уикипедия на английски. Оригиналният текст, както и този превод, са защитени от Лиценза „Криейтив Комънс - Признание - Споделяне на споделеното“, а за съдържание, създадено преди юни 2009 година — от Лиценза за свободна документация на ГНУ. Прегледайте историята на редакциите на оригиналната страница, както и на преводната страница. Вижте източниците на оригиналната статия, състоянието ѝ при превода, и списъка на съавторите.