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請聽我說:柴油發(fā)電機組的歷史故事
如果用簡單方式看待歷史,那么組成歷史的僅僅包括年代、山西呂梁人名、山西呂梁故事三個要素。雖然時間跨度沖淡他的年代和故事,但他應(yīng)該感到欣慰,因為至少他的名字得以流傳。魯?shù)婪颉さ屹悹?RudoflDiesel)一個永遠不會被忘卻的名字。
命運多篤的發(fā)明家
在科學(xué)史上,人們總是會對那種無心插柳卻一舉成功的故事津津樂道,比如倫琴射線、山西呂梁青霉素、山西呂梁宇宙微波背景輻射等等。當(dāng)然能有上述的成就固然可敬,但還有一種同樣可敬的人:他們在有生之年不斷探索,但成就卻不被世人承認,直到多年之后他們的成就才發(fā)揚光大。柴油機的發(fā)明者魯?shù)婪?狄賽爾就是這樣的一個人。
狄賽爾1858年出生在法國巴黎,他的父親是德國奧古斯堡的精制皮革制造商。成年之后,狄賽爾進入了德國的慕尼黑技術(shù)大學(xué)攻讀。就在他讀大學(xué)期間的1876年,德國人奧托研制成功了 臺4沖程煤氣發(fā)動機,這是法國技師羅夏內(nèi)燃機理論 次得到實際運用。這一成就鼓舞了當(dāng)時從事機械動力研究的許多工程師,這其中既包括后來汽車的發(fā)明者卡爾·奔馳和戈特利普·戴姆勒,也包括對機器動力十分有興趣的年輕人狄賽爾。
與致力于改造奧托發(fā)動機的奔馳和戴姆勒不同,狄賽爾的想法更為超前,他想完全舍去發(fā)動機中的點火系統(tǒng),靠壓縮空氣發(fā)熱,噴入燃料后自燃做功,這種方式完全區(qū)別于吸入燃氣混合氣點燃做功的方式,后人稱狄賽爾的原理為“壓縮式內(nèi)燃機”原理。當(dāng)然狄賽爾產(chǎn)生這樣的設(shè)想也并不是空穴來風(fēng),因為當(dāng)時并沒有發(fā)明分電器和高壓點火線圈,點火裝置非常簡陋和不穩(wěn)定,狄賽爾想跳過這個技術(shù)障礙完全是可以理解的。不久,他在法國人約瑟夫·莫勒特(JosephMollet)發(fā)明的氣動打火機上找到了靈感,并堅持不懈的探索下去。
狄賽爾沒有料到,他的想法實現(xiàn)起來遠遠比發(fā)明點火系統(tǒng)復(fù)雜的多,他所遇到的 個就是燃料問題。常用的汽油非?;钴S,也非常容易點燃,但汽油卻不能適應(yīng)有很高的壓縮比的壓燃式發(fā)動機,一旦把汽油霧化噴入含有高溫、山西呂梁高壓空氣的燃燒室,就會發(fā)生猛烈的敲缸甚至爆炸。舍去汽油是必然的,狄賽爾創(chuàng)造性把他的目標(biāo)指向了植物油。經(jīng)過一系列試驗,對于植物油的嘗試也失敗了,但他是 個把植物油料引入內(nèi)燃機的人,因而近現(xiàn)代鼓吹“綠色燃料”者都把狄賽爾尊為鼻祖。
終燃料選擇鎖定在了石油裂解產(chǎn)物中一直未被重視的柴油上。柴油相對于汽油來說性質(zhì)非常穩(wěn)定,比較難于點燃,同時柴油一旦點燃會冒出大量的黑煙,因而它又不能像煤油那樣用作照明。但柴油穩(wěn)定的特性卻恰恰適合于壓燃式內(nèi)燃機,在壓縮比非常高的情況下柴油也不會出現(xiàn)爆震,這正是狄賽爾所需要的。經(jīng)過近20年的潛心研究,狄賽爾終于在1892年試制成了 臺壓燃式內(nèi)燃機,也就是柴油機。
這臺柴油機用汽缸吸入純空氣,再用活塞強力壓縮,使空氣體積縮小到15倍左右,溫度上升到500—700度,然后用壓縮空氣把霧狀柴油噴入汽缸,與缸中高溫純空氣混合,由于汽缸這是已經(jīng)有了較高的溫度,因而柴油噴入后自行燃燒做功。1892年2月27日,狄賽爾取得了此項技術(shù)的 。
柴油機的 特點是省油,熱效率高,但狄賽爾初試制的柴油機卻很不穩(wěn)定,1894年,狄賽爾改進了柴油機并使其能運行1分鐘左右,盡管他的柴油機還并不穩(wěn)定,但狄賽爾卻迫不及待的把它投入了商業(yè)生產(chǎn),因為他的競爭對手早在1886年就把汽油機安裝車輛上,而8年之后,汽油機汽車已經(jīng)投入了商業(yè)運作。這位只了解技術(shù)并不了解商業(yè)運作的發(fā)明家犯下了一生中 的一次錯誤,他急于推向市場的20臺柴油機由于技術(shù)不過關(guān),紛紛遭到了退貨,這不但給了他巨大的經(jīng)濟負擔(dān),更重要是影響了柴油機在公眾的印象,在隨后的幾年里幾乎沒有廠家或個人樂意裝配柴油機。沒有了資金來源又負債累累,這就使得狄賽爾的晚年陷入了極端貧困。1913年10月29日,55歲的狄賽爾獨自一人呆站在橫渡英吉利海峽的輪船甲板上,被巨浪卷入了大海(多數(shù)歷史學(xué)家認為狄賽爾是跳海自盡的)。為了紀(jì)念狄賽爾,人們把柴油發(fā)動機命名為Diesel。
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柴油發(fā)動機進排氣管的作用
進、山西呂梁本地排氣管的作用是將新鮮空氣分別送到柴油機各個氣缸并導(dǎo)出各缸的廢氣,使之經(jīng)排氣消聲器排除。進、山西呂梁本地排氣管通常用鑄鐵制成。進、山西呂梁本地排氣管應(yīng)具有較小的流通阻力,以減少吸氣和排氣損失,并應(yīng)盡可能地將進氣均勻的分配道各氣缸中。
增壓柴油機在進氣管上安裝有空氣阻力指示器(空濾堵塞報警器),當(dāng)空濾器堵塞到一定程度時,提示對柴油空濾器濾芯進行保養(yǎng)或更換。該指示器有機械式、山西呂梁本地真空感應(yīng)式兩種形式。當(dāng)濾芯被灰塵和油污阻塞時,機械式阻力指示器窗口中的紅色標(biāo)記逐漸升高,更換或裝回濾芯后,按下復(fù)位按鈕使指示器復(fù)原。真空感應(yīng)式阻力指示器實際上是一個壓力開關(guān),自然吸氣式柴油機在額定轉(zhuǎn)速時,當(dāng)進氣真空達到5±0.5kPa時,報警器會提示保養(yǎng)濾芯,因此可將指示器接頭放在口里吸氣以試驗該裝置好壞。渦輪增壓式柴油機在滿負荷為進氣真空度不得超過6.1kPa。
要十分注意空濾器出口至柴油機進氣口管路的密封性,一旦密封不嚴,臟空氣就會吸入柴油機,空濾器也就失去了作用。因此,在保養(yǎng)空濾器時,應(yīng)檢查這一管路的可靠密封,及膠管有無老化破裂,教官與鋼管連接處的卡箍是否失效或振動,有問題應(yīng)及時更換或擰緊。
柴油機使用的是“動脈式”排氣歧管并帶有一個由多段組成的渦輪增壓入口管段(排氣歧管出口),6BT柴油機脈沖式廢氣渦輪增壓器的管路結(jié)構(gòu)。6BT柴油機各缸工作順序為1-5-3-6-2-4,將1、山西呂梁本地2、山西呂梁本地3缸的排氣道和4、山西呂梁本地5、山西呂梁本地6缸排氣道分別連接在兩根排氣歧管上,再分別引入渦輪機殼上的兩條進氣道,這樣,各缸排氣互不干擾,可以充分利用
廢氣的脈沖能量,并能利用壓力高峰后的瞬時真空,一粒與排氣門關(guān)閉時的掃氣,也可防止某缸排氣壓力波高峰倒流到正在吸氣的另一缸中去。為了使零件具有一致性,自然吸氣式柴油機使用了相同的排氣歧管。
排氣管末端裝有消聲器,用來減小排氣時的響聲和廢氣中的火星。因為壓力較高的廢氣在排入大氣時,會產(chǎn)生強烈的排氣噪聲。典型的排氣消聲器的工作原理為:當(dāng)廢氣經(jīng)過消聲器時,會多次穿過其中的小孔,改變方向,得到膨脹和冷卻,結(jié)果廢氣壓力和溫度都得到降低,振動減輕,排氣噪聲顯著變小。
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