НЕФТЯНОЙ ДВИГУН калорізаторний, двигун внутрішнього згоряння (див.) Низького стиснення, в к-ром займання робочої суміші відбувається від зіткнення частинок палива з розпеченими стінками запальника (калоризатора). Більшість калорізаторних Н. д. Виготовляють 2-такт-ними з кривошипно-камерної продувкою. Застосовують Н. д. На електростанціях, річковому транспорті, в с. сільському господарстві для приводу верстатного обладнання ремонтних майстерень, насосних установок, молотарок, млинів та ін. машин. Робочий процес 2-тактного Н. д. Описаний в статті Двигун внутрішнього згоряння (див.).
Загальний пристрій нафтових калорізаторних двигунів. Двигун НД-22 (рис. 1), 1-циліндровий, вертикальний, з кривошипно-камерної продувкою. Циліндр двигуна 1 відлитий з чавуну заодно з сорочкою і вставною гільзи не має. У середній частині циліндра розташовані вікна - випускні 2 і продувні 3; головка циліндра 5, закриваючи зверху циліндр, утворює камеру згоряння і складається з двох основних виливків: власне головки з порожниною для охолоджуючої води і калоризатора 6 з циліндричним стаканчиком - запальником. У головку з протилежного боку від запальника ввёрнута форсунка 7. Станина 9 служить опорою для всього двигуна. Поршень 12 чавунний, має на днище козирок, к-рий служить для направлення струменя продувочного повітря у верхню частину циліндра. На одному кінці колінчастого вала 15 посаджений на шпонке шків 16, а на іншому - маховик 17. Для врівноваження сил інерції деталей (поршня, пальця, шатуна) до щік колінчастого вала прикріплені противаги. Корпус регулятора числа обертів прикріплений до маточини маховика. Паливо в циліндр двигуна подається паливним насосом 19. Мастило проводиться від пневматичного лубрикатора (маслянки) 14.
Двигун 1-ПД 18/20 - 22 л. с. (Рис. 2), 1-циліндровий з підвищеним ступенем стиснення - 6,5, вертикальний, без упорскування води в циліндр. Двигун, замість калоризатора, має масивний запальник 1 з встановленим в центрі штифтом; циліндр 2 двигуна відлитий заодно з верхньою частиною картера; поршень 3 має днище у вигляді усіченого конуса. Продувний повітря направляють у верхню частину циліндра конусом поршня і плавним вигином повітряного каналу. Чавунна картерной рама 4 утворює з верхньою частиною картера кривошипну камеру. Верхня частина картера має по обидва боки люки, в яких брало змонтовані пластинчасті повітряні клапани. Для циркуляції охолоджуючої води двигун має відцентровий насос продуктивністю 600 л / год при 1000 об / хв.
Двигун НД-40, 2-циліндровий. Конструкція деталей кривошипно-шатунного механізму, циліндрів, головок і регулятора цього двигуна нічим не відрізняється від деталей двигуна НД-22. Станина двигуна НД-40 виготовлена рознімної і складається з двох частин картера і фундаментної рами. Кривошипні камери для кожного циліндра ізольовані один від одного. Колінчастий вал цельнокование, має два коліна, розташованих під кутом 180 ° один до одного. Два паливних насоса розташовані горизонтально один проти одного, що дає можливість одній кулачковою муфтою приводити в рух плунжери обох насосів. Мастило проводиться від двох пневматичних маслюк. Основні показники найбільш поширених Н. д. Калорізаторних наведені в таблиці на сторінці 419.
Газорозподіл калорізаторного Н. д. Газорозподіл здійснюється шляхом відкриття і закриття рухомим поршнем випускних і продувних вікон, наявних в стінці циліндра. На рис. 3 зображена діаграма газорозподілу двигуна "Червоний прогрес" 18 л. с. Відкриття випускних вікон у цього двигуна відбувається за 50 ° кута повороту колінчастого вала до нижньої мертвої точки (НМТ), а продувних вікон - за 38 °. Закриття продувних вікон відбувається після того, як кривошип вала повернеться на 38 ° після НМТ, а випускних вікон через 50 ° після НМТ. Система продувки у більшості Н. д. Петлевая поперечна, при якій продувні вікна розташовані на діаметрально протилежному боці циліндра від випускних.
Мал. 1. Поперечний і поздовжній розрізи двигуна НД-22: 1 - циліндр; 2 - випускне вікно; 3 - продувні вікно; 4 - глушник; 5 - головка циліндра; 6 - калоризатор; 7 - форсунка; 8 - горілок-пельнік; 9 - станина; 10 - кришка люка з клапаном; 11 - шатун; 12 - поршень; 13 - пробка; 14 - маслянка; 15 - колінчастий вал; 16 - шків; 17 - маховик; 18 - регулятор; 19 - паливний насос
Мал. 2. Поздовжній і поперечний розрізи двигуна 1-ПД 18/20 - 22 л. с. 1 - запальник: 2 - циліндр-3 - поршень; 4 - картерной рама; 5 - головка циліндра
Основні показники найбільш поширених нафтових двигунів калорізаторних
Система подачі палива. Основним паливом для Н. д. Служить моторне паливо М-3 (див. Паливо). Система подачі палива складається з паливного бака з фільтром, впускний пробкою і краном, паливного насоса, форсунки і трубопроводів. Паливо надходить в насос з бака по трубопроводу. Паливні насоси Н. д. По влаштуванню і дії мало відрізняються один від одного. На рис. 4 зображений розріз паливного насоса двигуна 1-ПД 18/20. Плунжер насоса приводиться в рух кулачної шайбою, що сидить на колінчастому валу. Рукояткою користуються для швидкого припинення подачі палива при зупинці двигуна і для ручної підкачки палива при його пуску. Кількість палива, що подається залежить від величини ходу плунжера.
Мал. 3. Кругова діаграма газорозподілу двухтактного калорізаторного двигуна
Хід плунжера у насоса двигуна 1-ПД 18/20 змінюється в залежності від навантаження шляхом осьового переміщення кулачної шайби. Паливо, що нагнітається насосом, подається в форсунку, а потім під тиском 40 - 125 атм. впорскується через сопло в камеру згоряння двигуна.
Сумішоутворення і регулювання моменту запалення. Паливо впорскується в камеру згоряння в період такту стиснення. Т. к. Ступінь стиснення в Н. д. Низька (не вище 8), то самозаймання уприснуло палива не відбувається. В кінці такту стиснення, коли темп-ра сжимаемой суміші досягає максимальної величини, що знаходяться біля розпечених стінок калоризатора частинки палива спалахують. Для нормальної роботи двигуна необхідно підтримувати темп-ру калоризатора в межах 360 - 600 °. При темп-ре нижче зазначеної паливо або не запалиться, або станеться пізня спалах; при темп-ре калоризатора вище зазначеної відбудеться передчасна спалах, що призведе до зниження потужності двигуна і ін. небажаних наслідків. У більшості Н. д. Випускалися заводами до Великої Вітчизняної війни, регулювання темп-ри калоризатора вироблялося шляхом зволоження продувочного повітря водою, яка подається з спец. водокапельніка. У цьому випадку регулювання подачі води проводиться від руки. Такий спосіб регулювання недосконалий і може привести до зниження потужності двигуна. У зв'язку з цим створені і випускаються нафтові двигуни, у яких брало форми і розміри камер згоряння і запальників підібрані такі, що спец. регулювання моменту запалення при роботі двигуна не потрібно. Напр. двигун 1-ПД 18/20 має масивний запальник, к-рий при роботі двигуна на нормальному навантаженні не перегрівається. Конструкція запальника така, що темп-ра в центрі запальника забезпечує нормальне займання палива навіть при холостому ході двигуна.
Мал. 4. Паливний насос двигуна 1-ПД 18/20: 1 - корпус насоса; 2 - плунжер; 3 - пружина; 4 - ролик; 5 - рукоятка для ручної підкачки палива
Регулювання числа обертів калорізаторного Н. д. В більшості випадків проводиться відцентровим регулятором. Відцентровий регулятор двигуна 1-ПД 18/20 (рис. 5) змінює подачу палива за допомогою кулачковою муфти, що має скошений в осьовому напрямку кулак, що впливає на штовхач плунжера. Регулятор при зміні навантаження, а отже, і числа оборотів переміщує кулачкову шайбу паливного насоса уздовж осі вала, змінює подачу палива відповідно до зміни навантаження і тим самим підтримує число обертів на необхідному рівні.
Система змазки. Для змащення Н. д. Застосовують моторні масла марок М і Т. Основні зчленування: циліндр - поршень, верхня головка шатуна - поршневий палець, нижня головка шатуна - шийка колінчастого вала, змащуються від централізованої маслянки (лубрикатора). Корінні підшипники часто мають кільцеву мастило.
Давлеліе, необхідне для подачі масла з маслянки, створюється або стисненим повітрям (пневматичні маслянки) або за допомогою механічного приводу (механічні маслянки). Пневматична маслянка (рис. 6) складається з чавунного корпусу 1, резервуар догрого герметично закритий кришкою 2. Для заливки в маслянку масла в кришці є отвір з фільтром. За рівнем масла спостерігають в скляну трубку 3. Масло через капельники і приєднані до них трубки подається до місць змащення основних зчленувань двигуна. Подачу масла можна регулювати гвинтами 4. Кожен капельник має скляну трубку 5 для спостереження за кількістю подаваного масла. Подачу масла з резервуара корпусу в канал регулюють фасонної гайкою 6. Стисле повітря підводиться в маслянку з кривошипно камери по трубці 7. Для змащення циліндра масло надходить з маслянки через один або два штуцери і розподіляється поршневими кільцями по стінках циліндра. Мастило шатунних підшипників зазвичай проводиться через маслоуловітельное кільце, прикріплене до щоки колінчастого вала. Масло до кільця підводиться від маслянки через трубку і штуцер, закріплений в стінці картера. Регулятор, кулачкова шайба і привід паливного насоса змащують вручну.
Мал. 5. Відцентровий регулятор двигуна 1-ПД 18/20: 1 - корпус; 2 - рухомий стаканчик; 3 - грузик з важелем; 4 - кулачна муфта паливного насоса
Мал. 6. маслянки двигуна 1-ПД 18/20
Система охолодження калорізаторного Н. д. Циліндр і його головку в калорізаторних двигунах охолоджують водою, що підводиться знизу в сорочку циліндра і відводиться зверху від головки циліндра. Щоб двигун не переохолоджувався і не перегрівався, темп-pa вихідної води д. Б. не вище 55 - 70 °, а темп-pa вхідної води 25 - 40 °. Потреба води не перевищує 20 - 45 л на 1 л. с. в годину. Вода д. Б. чистою і м'якою (див. Пом'якшення води), т. е. не містити розчинені солі, тл. обр. солі кальцію і магнію. На силових станціях з двигунами внутрішнього згоряння тепло, що відводиться з охолоджувальною водою і відпрацьованими газами, використовують для виробничих і побутових цілей.
Пуск і обслуговування калорізаторного Н. д. Перед пуском двигуна необхідно залити відфільтроване масло в маслянку, заповнити паливом паливний бак, перевірити систему змащення, систему подачі палива, рівень води в баках, основні кріплення двигуна, після чого вимикають муфту зчеплення, нагрівають калоризатор протягом 10 - 20 хв. паяльною лампою до темп-ри 300 - 350 ° (до вишневого кольору). Підготовлений до роботи двигун пускають в хід. Двома-трьома різкими натисканнями на важіль паливного насоса подають паливо в циліндр. Енергійним розгойдуванням маховика в напрямку, протилежному обертанню колінчастого вала двигуна, стискають робочу суміш в циліндрі до отримання спалаху. При отриманні спалаху ручним підкачуванням палива доводять оберти двигуна до нормальних, після чого регулюють подачу води в систему охолодження і подачу масла з маслянки. При експлуатації двигуна необхідно проводити технічний догляд відповідно до заводської інструкції.
Аварійні випадки. При миттєвому скиданні навантаження в силу ряду причин може мати місце ненормальне підвищення числа обертів двигуна (рознос двигуна), до-рої призведе до руйнування двигуна. Основними причинами розносу двигуна може бути: велике скупчення на дні картера залишків олії і палива і несправність регулятора. Крім того, надмірна ручна підкачка палива в циліндр двигуна при його пуску також може привести до розносна збільшення числа оборотів. У разі виникнення розносу, для запобігання аварії, необхідно швидко навантажити двигун, відкрити продувний краник, вимкнути подачу палива і повітряний клапан. Через 1 - 2 години роботи спускають нагромаджується в картері рідина до тих пір, поки з спускного краника НЕ буде продуватися повітря з картера.
Установка двигунів і фундаменти. Більшість Н. д. Працюють на стаціонарі з установкою їх на постійних фундаментах в спец. приміщеннях (цегельних або кам'яних) ші. не нижче 4 м. Вільні проходи між двигунами і стінами будівлі д. б. не менш 1 м. У приміщенні влаштовують вентиляцію у вигляді фрамуги у верхній частині віконних рам. Вихлопні трубопроводи роблять короткими, без зайвих вигинів. Всі трубопроводи прокладають в спец. закритих каналах і забарвлюють в різні кольори в залежності від їх призначення. Масляні і паливні трубопроводи, баки і фільтри розташовують не ближче 0,5 м від вихлопних труб. Приблизне розташування обладнання в машинному приміщенні показано на рис. 7. Фундаменти влаштовують по інструкції заводу-постачальника. Якщо цієї інструкції немає, то обсяг фундаменту визначають за наближеною формулою
де V - об'єм фундаменту (в м 3); G - вага двигуна (в т); n - число обертів двигуна в 1 хв .; З - коеф-т, що залежить від числа циліндрів двигуна. При одному циліндрі С = 0,155, при двох - 0,125, при трьох - 0,1, при чотирьох - 0,082. Глибина фундаменту д. Б. не менш глибини закладення фундаменту стін будівлі і не менше 6 - 7 діам. циліндра двигуна. Як матеріал для фундаментів застосовують добре обпалений цегла або бетон. Кладку цегляних фундаментів ведуть на цементному розчині, що складається з 1 частини цементу і 3 частин кварцового піску. При будівництві бетонних фундаментів до складу бетону входить 1 частина цементу, 2 частини піску і 4 частини щебеню. У місцях розташування фундаментних болтів роблять колодязі 130 × 130 мм, глибиною не менше 5 діам. циліндра двигуна. Бетонний фундамент витримують 10 - 12 діб, а потім встановлюють двигун і заливають цементним розчином (1 частина цементу, 3 частини піску) фундаментні болти. Залиті фундаментні болти також витримують 4 - 5 діб, і потім закінчують монтаж двигуна.
Мал. 7. Схема установки двигуна 60 л. з: 1 - двигун; 2 - електрогенератор; 3 - паливний бак; 4 - пусковий балон; 5 - резервуар для води, що охолоджує; 6 - перекриття каналу; 7 - повітряна труба; 8 - труба для вихлопних газів
Література: Макаревич Н. Стаціонарні двигуни внутрішнього горіння, Л.-М. 1938; Рудаков В. Нафтові калорізаторние двигуни, М. 1950; Довідник механіка і бригадира МТС, М. 1945; Щуров М. Двигуни внутрішнього згоряння. Загальний курс, 2 видавництва. М.-Л. 1940; його ж, Двигуни внутрішнього згоряння (Навчальні таблиці), М.-Л. 1948; його ж, Керівництво по двигунах внутрішнього згоряння, 2 видавництва. М.-Л. 1947.
- Сільськогосподарська енциклопедія. Т. 3 (Л - П) / Ред. колегія: П. П. Лобанов (глав ред) [та ін.]. Видання третє, перероблене - М. Державне видавництво сільськогосподарської літератури, 1953, с. 613