Исторический экскурс

РАБОТЫ С АЛЬТЕРНАТИВНЫМИ ТОПЛИВАМИ.

В попытке сделать обзор работ кафедры за 100 лет, нельзя не упомянуть разработки, направленные на расширение топливной базы двигателестроения. Исторически это в первую очередь применение различных газов.

В одной из своих первых работ, посвященных двигателям внутреннего сгорания, В. И. Гриневецкий разработал теорию теплового расчета газового двигателя. В этой работе были рассмотрены расчеты двигателя при сжигании силового, доменного и светильного газов и даны общие формулы коэффициента избытка воздуха, теоретически необходимого количества воздуха, состава продуктов сгорания, теплоемкости рабочей смеси, коэффициента молекулярного изменения и т. п. В дальнейшем научным руководителем работ по газовым двигателям был проф. Е. К. Мазинг, который опубликовал ряд исследований о возможности применения различных газов. В частности, подробно изучен вопрос об использовании в двигателях гене раторного газа, получаемого из антрацита, а также как тогда называли силового и естественного газов. Под руководством Е. К. Мазинга коллектив кафедры провел ряд работ в направлении дальнейшего развития теории использования газовых топлив. С. Е. Лебедевым разработаны основы теплового расчета газожидкостного процесса. Практическими работами по переводу четырехтактных дизелей на газодизельный процесс, проведенных под его руководством, было доказано, что четырехтактный дизель может быть переведен на газ с присадкой от 10 до 50% жидкого топлива.

При переводе предкамерного тракторного двигателя на газожидкостной процесс было установлено, что такого рода перевод может быть осуществлен без всяких изменений конструкции двигателя, без выемки предкамер, и, таким образом, в любой момент двигатель может быть переключен вновь на работу только на жидком топливе.

В 30-х…50-х годах на кафедре ведутся работы по переводу различных двигателей на чисто газовое топливо. В 1935 — 1937 гг. на высококалорийный газ был переведен четырехтактный компрессорный дизель, при этом было доказана осуществимость газового дизеля. Эти работы в первую очередь связаны с именем С. Е. Лебедева. В 1935 — 1938 гг. кафедрой, в частности ее сотрудником Н. А. Кутыриным, был проведен ряд работ по созданию четырехтактных двигателей с уменьшенной степенью сжатия, в том числе конвертированных из дизелей. При этом за счет форсирования по составу смеси и наддуву обеспечивалось повышение их мощности. С минимальными конструктивными изменениями были подготовлены проекты и осуществлен перевод на нефтяной газ двигателей ДР-4-60 и Рустон.

Исследования и опыт военных лет по переводу четырехтактных двигателей на газ были опубликованы в монографии 1946 г. под редакцией Д. Н. Вырубова. В этой работе рассмотрены принципиальные схемы и методы осуществления перевода; отмечены преимущества и недостатки общих и отдельных смесительных газовых двигателей; рассмотрены вопросы регулирования и конструкции механизмов связи регуляторов с дросселирующими органами, дан анализ систем электрооборудования.

Одновременно в 1941— 1945 гг. проводились исследования по переводу на газ двухтактных двигателей. Перевод двухтактных калоризаторных двигателей на газ осуществлялся путем кривошипно-камерной продувки газом. Этот способ давал возможность избежать длительных и дорогостоящих конструктивных переделок. Исследования проводилось на двух двигателях завода «Красный прогресс» мощностью 22 и 12 л. с. Было установлено, что при работе на генераторном газе мощность двигателя снижалась всего на 10–15% по сравнению с работой на жидком топливе. Кроме того, была установлена важная особенность калоризаторного двигателя — его нечувствительность к составу газовоздушной смеси в широком диапазоне изменения состава. Такая же работа было проведена под руководством Д. Н. Вырубова для двухтактного двигателя РК-30.

Позднее проводились работы с разработанным более эффективным процессом с впуском газа в начале сжатия. Такие исследования были проведены под руководством И. Н. Нигматулина на газомотокомпрессорах МК-2 и МК-3 завода «Борец». В 1952 г. под его руководством проведена работа по переводу на генераторный газ двухтактного двигателя с воспламенением от сжатия большой мощности (510 л. с. при 375 об/мин) с продувкой воздухом.

Наряду с исследованиями газовых двигателей кафедрой проведен ряд работ по газогенераторам: разработана методика расчета и выбора оборудования газогенераторных установок, созданы руководящие материалы для проектирования газогенераторов обращенного процесса и разработаны типовые проекты генераторов и очистительных устройств. Работы по генераторам были завершены расчетом и проектированием серии типовых генераторов и очистительных устройств.