Lista include proiecte nerealizate de locomotive diesel de la începutul secolului al XX-lea în Rusia și URSS
În 1904, muncitorii căii ferate Vladikavkaz au dezvoltat un proiect tehnic pentru o locomotivă care combina o centrală electrică cu abur și un motor cu ardere internă . Inițial, astfel de locomotive au fost numite transportoare de petrol. Primul tip de transportator de ulei a fost o locomotivă cu abur cu un motor suplimentar de ulei. În fața unei astfel de locomotive se afla un motor cu abur cu doi cilindri , iar în spate - un motor cu ardere internă cu doi cilindri de aer și doi de lucru. Cilindrii de aer erau amplasați în interiorul cadrului și furnizează aer comprimat până la 35 atm cilindrilor de lucru situati în afara cadrului. La intrarea în cilindri, aerul comprimat capta uleiul furnizat de o pompă specială și îl sufla în cilindri. Ulei ars sub influența aerului comprimat la temperatură ridicată la presiune constantă. În 1906 și 1913 au fost studiate problemele de îmbunătățire a proceselor termice ale transportorului de ulei, precum și diverse opțiuni pentru amplasarea cilindrilor și legătura cinematică a motorului cu roțile motoare.
Conform ideii autorilor proiectului, arborele principal al motorului unei locomotive diesel (ca într-o locomotivă cu abur) ar trebui să fie una sau mai multe osii ale seturii de roți. În același timp, au propus schimbarea raportului de rotație al arborelui principal diesel , adică axelor și roților locomotivei. În acest caz, motorul diesel putea fi pornit chiar și în timp ce locomotiva era staționară și oprit cu roțile învârtite. Pentru a bloca roțile pe osii sau pentru a le decupla, inginerul A.I. Lipets a dezvoltat un ambreiaj pneumatic.
Ambreiajul (vezi figura) constă dintr-un butuc 1, turnat împreună cu roțile, un corp 6 conectat la acesta cu șuruburi și un piston din fontă 7, care poate aluneca de-a lungul butucului și, datorită cheii 8, se poate roti. numai cu ea. Cu alte cuvinte, butucul, corpul și cheia trebuie să se rotească odată cu roțile. Duza 9 cu cheia 10 este legată rigid de axa 11, care trebuie să fie antrenată de un motor diesel. Prin direcționarea aerului comprimat prin inelul 4 în cavitatea 5 și prin deplasarea pistonului 7 spre stânga, a fost posibilă blocarea roții cu axa. Prin alimentarea cu aer prin inelul 2 în cavitatea 3, acestea sunt decuplate. Cu acest design, a fost cel mai dificil să se aducă aer comprimat la cuplajele rotative din rezervoarele montate pe cadrul locomotivei. Funcționarea unei astfel de transmisii a fost testată pe o locomotivă cu abur tip 0-3-0 din seria T cu rame exterioare. Cuplajul realizat de atelierele din Orenburg nu a funcționat satisfăcător (din cauza scurgerilor semnificative de aer). În iulie 1914 au fost acordate împrumuturi pentru construirea a două locomotive diesel experimentale de acțiune directă, egale ca putere cu locomotiva cu abur tip 1-4-0 din seria Sh conform proiectului dezvoltat în 1913, însă, din cauza focarului. din Primul Război Mondial, proiectul nu a fost implementat. O caracteristică a proiectului, pe lângă ambreiajul pneumatic, a fost un cadru de bară cu formă specială pentru instalarea a două motoare diesel cu patru cilindri în formă de V, precum și o aranjare înclinată a cilindrilor cu arbori de impact. Concomitent cu proiectarea unei locomotive diesel cu ambreiaj pneumatic pe aceeași cale ferată Tașkent, a fost dezvoltat un proiect de locomotivă diesel conform ideii de aer comprimat V.A. la 12 atm intrat în cilindrii motorului cu abur. Pe parcursul derulării acestui proiect s-au întâmpinat mari dificultăți, principala dintre acestea fiind scăderea temperaturii aerului în timpul expansiunii sub zero, ceea ce, în prezența umidității în aer, a determinat înghețarea cilindrilor.
Proiectele timpurii ale locomotivelor diesel includ proiectul unei locomotive electrice autonome propus de inginerul N. G. Kuznetsov și colonelul A. I. Odintsov. Proiectul prevedea instalarea pe cadrul locomotivei a două motoare verticale de tip navă cu patru cilindri (cu o capacitate de 180 CP fiecare), conectate la generatoare de curent trifazat care generau curent pentru a alimenta patru motoare de tracțiune. Cadrul și corpul locomotivei se sprijineau pe două boghiuri biaxiale (formula axială 2 0 - 2 0 ).
Schema prevedea două posturi de control situate la capetele locomotivei. Autorii au planificat să dezvolte în continuare un proiect pentru o locomotivă diesel similară, dar cu instalarea de motoare cu o putere totală de până la 1000 CP. La 8 decembrie 1905, autorii au făcut un raport despre proiectele lor la o reuniune a Societății Tehnice Ruse din Sankt Petersburg, care a aprobat proiectele, dar nu a fost construită o singură locomotivă diesel.
În 1909-1913. Uzina Kolomna, sub conducerea lui F. H. Meinecke , a dezvoltat un proiect pentru o locomotivă diesel cu un motor de 1000 CP. și transmisie electrică. Pe fasciculul principal, susținut de două boghiuri cu patru axe, se afla un grup de generatoare diesel, format din două motoare diesel cu trei cilindri, care antrenează un generator de tracțiune situat între ele.
Curentul de la generator a fost alimentat la patru motoare de tracțiune montate pe două osii medii ale fiecărui boghiu (formula axială 1 - 2 0 - 1 + 1 - 2 0 - 1). S-a presupus că greutatea de serviciu a locomotivei diesel ar fi de 116 tone, iar greutatea de cuplare - 64 de tone (sarcina de pe axa motoare 16 tone și de pe axa de susținere 13 tone). Masa mare a locomotivei diesel s-a explicat prin faptul că motoarele diesel au fost luate prea încet (turația arborelui cotit 300 rpm).
O muncă deosebită la crearea unui motor reversibil cu turație redusă, care îndeplinește cerințele serviciului feroviar, a fost realizată de profesorul de la Școala Tehnică Superioară din Moscova V. I. Grinevetsky . V. I. Grinevetsky credea că:
a) locomotiva are nevoie de un motor special conceput pentru tracțiune;
b) să nu existe transmisie între motor și roți;
c) motorul cu ardere internă trebuie să fie cel mai simplu și în același timp cel mai economic. În privilegiul declarat la 13 octombrie 1906, Grinevetsky a prezentat o serie de cerințe tehnice fundamentale pentru un motor diesel. Potrivit lui V. I. Grinevetsky, un motor termic reversibil trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:
Dorind să reducă cât mai mult posibil forțele pistonului și să ofere motorului său cea mai mare compactitate, V. I. Grinevetsky a efectuat ciclul Diesel în trei cilindri. La începutul anului 1908, fabrica Putilov (acum Kirov) a dezvoltat desene de lucru ale unui motor experimental Grinevetsky. Acest motor a fost construit în 1909 la aceeași fabrică.
În cilindrul de aer 1 (vezi figura), aerul de lucru este precomprimat, în cilindrul 2 - comprimare ulterioară, ardere și dilatare, care continuă apoi în cilindrul de expansiune 3, de unde sunt împinși produsele de ardere.
Pistonul răcit al cilindrului 2 servește în același timp și ca supapă de evacuare pentru cilindrul 3. Cilindrii 1 și 3 au biele situate aproape în unghi drept, ceea ce facilitează accelerarea aerului. Datorită acestei dispoziții a cilindrilor, schimbarea cursei se realizează aproape fără rearanjarea organelor de distribuție prin transformarea cilindrului 1 într-un cilindru de expansiune, iar cilindrul 3 într-un cilindru de aer. În 1909-1912. Au fost efectuate teste de motoare, care au fost amânate din cauza unor deficiențe individuale și apoi au fost întrerupte din cauza lipsei de fonduri. Testele au arătat că procesul de ardere în cilindri decurge normal, începând de la 120 rpm.
Pe baza lucrărilor la motorul sistemului său, V. I. Grinevetsky, cu participarea inginerului B. M. Oshurkov , a dezvoltat un proiect pentru o locomotivă diesel de pasageri echivalentă în putere cu o locomotivă cu abur de tip 2-3-0 din seria K U. și o locomotivă de marfă echivalentă cu o locomotivă cu abur de tip 0-5-0 din seria E . Locomotiva diesel este complet simetrică și are câte un motor pe fiecare parte, al cărui arbore principal este axele seturilor de roți. În același timp, V. I. Grinevetsky a plasat cilindrul mic 4 (diametru 280 mm și cursă 700 mm) în interiorul cadrului și 6 cilindri mari de expansiune a aerului (diametru 600 mm și cursă 700 mm) - în exterior. Pentru ușurința întreținerii și controlului asupra procesului de ardere, cilindrii mici sunt înclinați și introduși în corp.
Ambele locomotive diesel au fost proiectate fără transmisie și, prin urmare, ar avea o forță de tracțiune constantă în timpul funcționării normale. Pentru a-l putea schimba, Grinevetsky a prevăzut o suprasarcină a motorului cu 75% prin modificarea presiunii medii a indicatorului. Pe baza rezultatelor testării unui motor experimental, autorii au presupus instalarea unor rezervoare mari de aer 3 cu un volum de 60 m 3 pe o locomotivă diesel . Schema prevedea, de asemenea, un încălzitor 1 pentru încălzirea aerului înainte de a intra în cilindru, rezervoare de combustibil 2 și un compresor diesel auxiliar 5 cu o capacitate de 250 CP.
Motorul Grinevetsky a fost capabil să funcționeze stabil la o viteză variabilă și cu o schimbare mare a presiunii medii indicate, având în același timp un consum de combustibil destul de scăzut. Un astfel de motor trebuia să fie plasat pe cadru sub formă de două până la trei blocuri (cu câte trei cilindri fiecare), în funcție de puterea prevăzută, iar cuplaje hidraulice au fost instalate la capetele motorului și apoi o cutie de viteze permanentă la linia de transmisie. pe osiile boghiurilor din față și din spate. Cu această aranjare a motorului, nu există:
În 1915, inginerul E. E. Lontkevich a propus un proiect de locomotivă diesel, conform căruia a fost instalată o cutie de viteze mecanică cu trei rapoarte de transmisie între motorul principal și osiile mobile. Inversarea trebuia efectuată prin pornirea unor trepte suplimentare sau prin schimbarea direcției de rotație a arborelui motorului. Pentru cuplarea treptelor de viteză individuale, a fost menit să se utilizeze ambreiaje cu frecare care puteau fi pornite și oprite ușor și rapid. În primul aspect al locomotivei diesel, Lontkevich a prevăzut o treaptă suplimentară special concepută pentru rulare și manevrare silențioasă cu conversie dublă a energiei (într-un caz particular, o transmisie electrică). Cu toate acestea, mai târziu, autorul a abandonat utilizarea unui motor auxiliar și a transmisiei de putere și a propus ambreiaje glisante speciale. Trebuia să instaleze un motor diesel în doi timpi 1 cu o singură acțiune (diametrul cilindrului 400 mm și o cursă a pistonului 550 mm), o cutie de viteze 2 cu trei trepte, pe care forța de împingere tangențială este de 8000, 5550 și 4500 kg la viteze de 56, 80, respectiv 100 km/h.h; frigider 3 pentru apă și ulei, compresor 4, rezervoare de combustibil 5 și cilindri de pornire 6. Conform calculelor autorului, locomotiva ar trebui să dezvolte o putere de până la 1630 CP pe janta roții și 1870 CP pe arborele motorului. (cu un randament de 16 - 20%).
Punctul slab al unei astfel de locomotive diesel era transmisia. Combinația unui tren de viteze cu un mecanism de biela cu un cuplu puternic variabil ar putea fi o sursă de zgomot în transmisie și șocuri în geamănul.
În 1912 - 13 ani. la Școala Tehnică Superioară din Moscova, studentul A.N. Shelest , sub îndrumarea profesorului V.I. Grinevetsky, a dezvoltat un proiect de teză original al unei locomotive diesel. În 1912, A. N. Shelest a propus un nou principiu pentru funcționarea motoarelor termice prin utilizarea unui generator mecanic de gaze comprimate. Aderând la schema locomotivei diesel a lui V. A. Shtukenberg, A. N. Shelest , spre deosebire de el, a propus utilizarea nu a aerului în cilindrii de tip locomotivă, ci a produselor de ardere cu injectare de apă în ele pentru a scădea temperatura. Potrivit autorului, locomotiva diesel ar fi trebuit să aibă două motoare: cel primar (generator de gaz), parcă ar înlocui un cazan de locomotivă, și cel secundar, un motor cu piston (ca o locomotivă), care funcționează cu acest gaz. Nu trebuie să existe nicio legătură cinematică între aceste două motoare. Locomotiva sistemului Shelest trebuia să funcționeze după cum urmează.
Aerul comprimat în compresorul de încărcare 1 până la 3-4 atm intră în rezervorul de aer 2 și apoi (în timpul perioadei de admisie) prin supapa de admisie în cilindrul de ardere 3, umplându-și întreg volumul util ka (vezi graficul). La punctul mort inferior al cursei pistonului, cilindrul de ardere este separat de rezervorul de aer, iar aerul este comprimat de-a lungul liniei ab la 60 atm în timpul cursei în sus a pistonului. Uleiul este injectat în apropierea punctului mort superior, care arde de-a lungul liniei bc, iar din punctul c începe expansiunea gazelor de-a lungul liniei cd. Aproape de punctul d, apa cu aer este injectata in cilindru pentru a raci gazele. În punctul e, supapa de evacuare se deschide, iar în timpul cursei pistonului de-a lungul liniei ef, gazele la o presiune de 9 atm și o temperatură de 380–400 ° C sunt împinse într-un recipient special de gaz 4. În punctul f, evacuarea supapa se închide, iar gazele rămase se extind de-a lungul liniei fk cu cursa pistonului în jos până la punctul k, unde supapa de admisie se deschide din nou, aerul din rezervorul de aer este din nou admis în cilindrul de ardere și ciclul se repetă. Din recipientul de gaz încărcat astfel, gazele fierbinți intră în mașina de tracțiune cu piston 5. Un regulator special reglează funcționarea comună a mașinii 5, a recipientului de gaz 4 și a generatorului de gaz. Numărul de rotații ale motorului secundar, conectat direct cu roțile motoare, este determinat de viteza locomotivei diesel, iar puterea și forța sa de tracțiune, ca la o locomotivă cu abur, sunt determinate de presiunea de admisie și de gradul de umplere. a cilindrilor, iar forța de tracțiune poate crește odată cu scăderea vitezei.
Locomotiva diesel este formată din trei grupuri principale. Primul grup este format dintr-o unitate compresor abur-aer 1 cu șase cilindri, cu o putere de 900-1000 CP, antrenată de motoare cu ardere internă 4 cu pistoane în două trepte 3 și neconectate cinematic cu osiile locomotivei. Aerul comprimat în compresoarele de 1,6 atm, prin supapele de refulare și orificiile de purjare intră în cilindrul motorului 4 la sfârșitul cursei pistonului 3 în jos. Produsele de ardere din cilindrul 2 intră în țeava de evacuare 5 și prin cazanul de abur 7 în atmosferă, cedând o parte din căldura lor apei. În cavitatea 2, aburul este amestecat cu aer. Amestecul este comprimat la 8 atm și intră în receptorul 6.
Al doilea grup este alcătuit dintr-un motor cu combustie internă de înaltă presiune, în doi timpi, cu doi cilindri 9 și un motor de joasă presiune de tip locomotivă 10. Aerul de purjare amestecat cu abur din cavitatea 2 intră în cilindrii motorului 9, care, prin tijele 11, glisoarele 12 și bielele 13, antrenează axele manivelei 14. Doi cilindri ai motoarelor de joasă presiune 10, care funcționează cu gazele de eșapament răcite de la motorul 9. , sunt situate în afara cadrului și, de asemenea, antrenează axa manivelă 14. Al treilea grup este format dintr-un cazan de abur 8 folosit pentru răcirea produselor de evacuare a arderii motoarelor de înaltă presiune, un cazan 7 care primește căldură de la gazele de eșapament ale motorului. 4, iar un receptor 6. Locomotiva diesel a lui I. F. Yadov funcționează după cum urmează. În primul rând, aerul din rezervorul de rezervă (sau aburul din cazanul 7) pornește motorul în gol al primului grup. Apoi locomotiva este condusă de cilindrii 10, în care funcționează un amestec de aer comprimat și abur. De îndată ce viteza atinge 10 - 15 km/h, supapele corespunzătoare sunt închise și amestecul de vapori-aer sub o presiune de 5-8 atm intră în cilindrii motorului 9. Aici amestecul este comprimat la 40 atm, după care combustibilul este alimentat la o presiune de 80 - 200 atm. Gazele de evacuare intră în cazanul 8 și, trecând prin tuburile de foc, degajă căldură apei. Aburul acestui cazan ar putea fi oricând pus în acțiune de motoarele din primul grup. De asemenea, trebuia să fie adăugat la aer comprimat în timpul funcționării locomotivei la manevre și la pornire, astfel încât temperatura aerului la sfârșitul expansiunii să nu scadă sub zero. Cilindrii motorului 10 aproape dublează puterea motorului cu acțiune directă, rezultând masa acestuia cu 1 CP. scade, care este caracteristica originală a locomotivei diesel a sistemului Yadov. I.F. Yadov credea că locomotiva lui diesel va avea o eficiență. aproximativ 35% și va putea deplasa trenurile cu viteză mare, costul unei locomotive diesel datorită masei mai mici la 1 CP nu va depăși costul unei locomotive cu abur.
La crearea proiectului, G.S. Sidorov a crezut că o locomotivă diesel necesită o funcționare normală pe o secțiune plată a șinei, forțată pe o ascensiune și minimă pe o pantă. Prin urmare, orice transmisie între arborele diesel și roțile motoare este necesară doar la pornire și la lucrul pe un deal; atunci când se lucrează pe un teren plan și în pantă, arborele diesel poate fi conectat cumva la osiile mobile. Pe baza acestor prevederi, G. S. Sidorov a propus un proiect de transmisie care, atunci când porniți și lucrați pe pante, vă permite să deconectați motorul diesel de la osiile motoare, iar atunci când lucrați pe câmpie și în pantă, motorul diesel poate fi cuplat la axele motoare prin intermediul unui ambreiaj cu came.
Un motor diesel în doi timpi, patru cilindri, cu dublă acțiune, este situat oblic în fața locomotivei. În interiorul cadrului, în spatele motorului diesel, sunt instalați doi cilindri, ale căror pistoane au tije comune cu pistoanele cilindrilor interni ai motorului diesel, iar în afara cadrelor sunt instalați doi cilindri sub cabina șoferului. Crucele comune ale cilindrilor interni ai motorului diesel și cilindrii instalați în spatele motorului diesel, prin biele, rotesc arborele de impact (situat în mijlocul cadrului), care este conectat prin ambreiaje speciale cu came de șaibe exterioare. legat de degetele osiilor motoare. Cilindrii aflați sub cabina șoferului sunt legați de axele mobile prin bare de tracțiune. Sistemul de locomotive Sidorov funcționează după cum urmează. La pornire, șoferul deconectează arborele de impact de la șaibe cu manivele, deschide regulatorul și aerul comprimat curge din rezervorul de rezervă în cilindrii aflați în spatele motorului diesel. După ce cilindrii interni ai motorului diesel se încălzesc, șoferul pornește alimentarea cu combustibil la aceștia, iar cilindrii de motorină și cei aflați în spatele acestuia funcționează ca compresoare diesel de înaltă presiune, umplând rezervorul de rezervă cu aer comprimat. Când presiunea din rezervor este adusă la normal, șoferul pune mecanismul de distribuție într-o astfel de poziție în care tot aerul comprimat de cilindrii din spatele motorului diesel pătrunde în cilindri și locomotiva se deplasează. Aerul care a fost evacuat în cilindrii din spate, având în continuare o presiune mare, intră în rezervorul de aer de purjare de rezervă și în conductă, de unde intră pentru a purja cilindrii de motorină. Produsele de ardere cheltuite în cilindrii de motorină sunt evacuate prin con în coș. Cilindrii diesel sunt raciti cu apa. Aburul rezultat din camera de deasupra motorinei intră în frigiderul situat în partea din față a locomotivei, în care degajă căldură aerului care trece prin țevi, aspirat de con. Condensul rezultat curge înapoi prin conductă în camera de deasupra motorului diesel. Când viteza necesară este atinsă, șoferul pornește ambreiajul cu came, iar motorul diesel începe să rotească axele motoare. O dificultate serioasă în proiectarea locomotivei diesel a fost crearea de cuplaje care să permită conectarea și deconectarea bielelor mașinilor de la arborele de tracțiune. Dispunerea generală a locomotivei a fost, de asemenea, dificilă.
Secția tehnică a Comitetului științific și tehnic, care a luat în considerare în mod repetat proiectarea locomotivei diesel cu sistem Sidorov, în decizia sa din 29 octombrie 1928, a recunoscut dezvoltarea constructivă a proiectului ca fiind prematură și, în același timp, a considerat de dorit să se efectueze experimental. verificați raționalitatea ciclului Sidorov în condiții de laborator și de fabrică în paralel cu testele similare planificate ale ciclurilor Yadov, Mazinga și GOMZ.
Proiectantul uzinei Sormovo , G.V. Trinkler , a propus un proiect pentru o locomotivă diesel cu doi cilindri de lucru pe fiecare parte a cadrului, ale căror pistoane antrenează un echilibrator special montat pe cadru. De la acest echilibrator, miscarea bielei este transmisa direct gemenilor. Datorită acestei acțiuni directe a motorului principal asupra axei fără transmisie, este garantată o valoare ridicată a eficienței.
Motorul principal poate începe să funcționeze numai la o viteză cunoscută, atunci când locomotiva a atins deja o anumită viteză.De aceea, pentru accelerarea locomotivei se folosește o unitate auxiliară, constând dintr-un motor de mare viteză care rotește un generator electric care alimentează electricitatea. motor. legate printr-un tren de viteze si o biela de osiile locomotivei. Când trenul atinge o viteză de aproximativ 10 km / h, motorul principal începe să funcționeze independent, după care unitatea auxiliară poate merge la ralanti, dezvoltând ceva lucru, crescând astfel puterea totală a locomotivei sau chiar oprită.
Funcționarea motorului auxiliar este asociată cu o pierdere de energie (20 - 25%) în transmisie, dar acest lucru are un efect redus asupra consumului total de combustibil, deoarece unitatea funcționează pentru o perioadă scurtă de timp.
Locomotiva diesel a lui G. V. Trinkler nu conținea elemente irealizabile, precum și decizii fundamentale incorecte. În ciuda acestui fapt, proiectul a fost considerat dificil și nu a fost implementat.
Aerul comprimat la 35 atm de la un compresor montat pe cadrul unei locomotive intră printr-o conductă în cavitatea interioară a unui rezervor cu pereți dubli. Cavitatea exterioară a rezervorului este încălzită de gazele de eșapament care vin printr-o conductă de la compresorul diesel și prin două conducte de la mașina principală și apoi ies în exterior. Aerul comprimat cald din rezervor printr-o țeavă printr-o supapă de control, o țeavă și bobine intră în camerele de ardere ale motoarelor cu două cilindri în doi timpi cu acțiune dublă, cu viermi de sânge situat la un unghi de 90 °. Cilindrii motorului sunt echipati cu supape de evacuare, injectoare si calorifere. Pentru răcirea apei în circulație, la capetele locomotivei sunt instalate radiatoare.
Înainte de pornirea locomotivei, caloriferele sunt încălzite, supapa de control este deschisă și aerul comprimat din rezervorul cu pereți dubli este furnizat în camera de ardere a unuia dintre cilindrii motorului, al cărui piston este aproape de punctul mort. Apoi, uleiul este furnizat în camera de ardere, care, căzând pe boilerul încălzit, se aprinde și asigură cursa de lucru a pistonului sub sarcină.motorul pornește. Următoarea cursă a pistonului împinge produșii arderii.
La sfârșitul acestei curse, camerele de ardere sunt încărcate din nou cu aer comprimat din rezervorul cu pereți dubli. Astfel, motorul merge pe un ciclu în doi timpi fără o cursă de compresie, dar cu o cursă de evacuare. Când locomotiva este pusă în mișcare, sunt pornite compresoare diesel, care furnizează aer unui rezervor cu pereți dubli, în care se adaugă și gaze de eșapament, datorită cărora aerul este încălzit până la 800 ° C și, în viitor, procesul în motoarele de locomotivă diesel pot proceda după ciclul diesel fără compresie, dar cu împingere; cursa de compresie este realizată de un compresor diesel. Supapa de control modifică cantitatea de aer care intră în camera de ardere. iar regulatorul pompei de ulei controlează cantitatea de ulei. Cu un mâner special, distribuitorul de gaz este deplasat înainte sau înapoi. Motoarele antrenează axele arborelui cotit conectate prin bare de remorcare la axa motoare din mijloc.
Secția tehnică a Comitetului științific și tehnic din 24 februarie 1928 a recunoscut că mașina de lucru a locomotivei diesel propusă de Maximov este un motor cu ardere internă divizată și, dacă este proiectată corespunzător, poate fi de interes. Prin urmare, secția a considerat oportun să-i ofere lui Maksimov posibilitatea de a finaliza dezvoltarea proiectului în legătură cu locomotiva cu abur din seria U y și, după ce a analizat proiectul, să decidă construcția unei locomotive diesel experimentale. Totuși, proiectul nu a fost dezvoltat și nu a fost construită o locomotivă experimentală.
Ideea principală a acestui proiect este aceea că o parte din cilindrii motorului diesel, amplasați pe cadrul locomotivei, este conectată la osiile sale prin balansoare, iar restul furnizează aer la receptor și manivelele roților motoare. sunt montate la un unghi de 90 °.
De cel mai mare interes în acest proiect este diagrama motorului. În cilindrul unui motor diesel în doi timpi, aerul este comprimat la 45 atm, iar 50% din aerul comprimat la o astfel de presiune este împins prin supapă în receptor. După ce supapa este închisă și combustibilul este furnizat cilindrului, are loc aprinderea și începe cursa de putere. La sfârșitul cursei de lucru, gazele sunt îndepărtate de aerul de purjare și ciclul se repetă. Aerul comprimat din receptor printr-o altă supapă intră în cilindrii de tracțiune, după care combustibilul este furnizat prin duză, apare o fulgerare, începe cursa de lucru și mișcarea locomotivei diesel. După expansiune, produsele de ardere sunt îndepărtate mai întâi prin geamurile de evacuare (evacuare liberă), iar apoi (după închiderea ferestrelor) prin supapele de evacuare. Această metodă de eliberare facilitează funcționarea supapei de evacuare, deoarece prin ea trec gaze care au o temperatură scăzută. Restul produselor de ardere este supus unei anumite compresii și apoi ciclul decurge în aceeași ordine. Supapa de admisie și duza sunt controlate de un mecanism special care vă permite să schimbați gradul de umplere și, în consecință, alimentarea cantitativă cu combustibil, astfel încât arderea să aibă loc cu un exces constant de aer.
La un număr constant de rotații ale arborelui motorului și alimentarea cu aer de către cilindru, gradul de umplere a cilindrului de tracțiune cu aer, precum și volumul de gaze la sfârșitul arderii, se vor schimba invers cu viteza locomotivei. . adică se obţine o caracteristică de tracţiune asemănătoare cu cea a unei locomotive.
S-a planificat supunerea supapei pentru selectarea aerului comprimat unei verificări experimentale, după care ar fi posibil să se facă o evaluare practică a schemei propuse prin fabricarea unui prototip de locomotivă diesel. Aceste lucrări nu au fost finalizate.
G.K. Khlebnikov credea că un motor diesel de tracțiune ar trebui să aibă o cameră de compresie cu volum variabil, care ar asigura arderea combustibilului la diferite viteze și orice stare termică a motorului. Pentru a confirma această presupunere, Khlebnikov în 1937-1940. la Institutul de Cercetare Științifică al NKPS, a efectuat experimente pe un motor în doi cilindri în doi timpi echipat cu o cameră de compresie cu volum variabil proiectată de el, un dispozitiv de aprindere și un impuls superior. Studiul funcționării acestui motor ne-a permis să tragem o serie de concluzii. Aprinderea combustibilului în motorul de tracțiune în momentul pornirii trenului și în perioadele de funcționare la viteze mici în timpul accelerării este posibilă numai de la un dispozitiv special de aprindere. Cu toate acestea, aprinderea artificială la presiune de compresie ridicată duce la o presiune excesivă (120–150 atm), care poate fi redusă prin reducerea presiunii de compresie. Dar în acest caz, eficiența motorului scade, motiv pentru care este posibil să se permită funcționarea cu presiune de compresie redusă doar pentru o perioadă scurtă de timp. adică în timpul perioadei de pornire și accelerare. În restul timpului, motorul ar trebui să funcționeze pe principiul compresiei ridicate.
Pe baza materialului experimental obținut în studiul unui motor de tracțiune cu cameră de compresie cu volum variabil, a fost elaborat un proiect tehnic al unei locomotive diesel cu acțiune directă. În timpul dezvoltării proiectului, au fost utilizate cadrul, trenul de rulare și părțile mobile ale mașinii de locomotivă cu abur termică a sistemului uzinei Lugansk. Un motor cu combustie internă de tracțiune cu o cameră de compresie cu volum variabil, pistoane cu mișcare opusă și curgere directă a trebuit să funcționeze conform unui proces în doi timpi cu expansiunea gazelor numai în cavitățile interne; cavitățile exterioare ale cilindrilor sunt folosite pentru pregătirea aerului de purjare și încărcare cu o presiune de până la 3 atm. Forțele de la acțiunea gazelor sunt transmise roților motoare prin arborii de impact. Pentru a îmbunătăți disiparea căldurii din pistoane, capetele lor sunt umplute cu ulei. Uleiul, preluând căldură de la capul pistonului, o transferă prin segmentele pistonului către căptușeala cilindrului, care este răcită de apă.
Motorul de tracțiune al unei locomotive diesel, la pornirea și accelerarea trenului, funcționează pe principiul compresiei scăzute cu aprinderea combustibilului de la un aprinzător electric. În același timp, o cameră suplimentară se deschide cu o supapă acționată de piston, în care se află un aprindere și o duză de pornire. Cu toate acestea, din cauza dimensiunilor limitate pentru materialul rulant, a fost dificil să se creeze o formă de cameră avantajoasă. Cu o cameră de compresie mărită, presiunea la sfârșitul comprimării este de 16,3 kg/cm2 , iar presiunea de flash calculată este de 36,5 kg/ cm2 . Presiunea medie a indicatorului, raportată la întreaga cursă a pistonului, necesară pentru a asigura cea mai mare forță de tracțiune într-o locomotivă diesel puternică, ajunge la 13,5 kg/cm 2 . Aceasta a determinat gradul de boost, aproximativ egal cu 75 - 76%. Astfel, atunci când adăugați 75% aer la aerul principal. furnizate în perioada de purjare, se va asigura pornirea și accelerarea trenului până la o viteză de 10-15 km/h, la care are loc deja autoaprinderea combustibilului și procesul normal de funcționare al motorului diesel. Totodată, pentru a obține valori mari ale presiunii medii ale indicatorului (până la 12 kg/cm 2 ), proiectul prevede presurizarea la o presiune de 1,5 atm. Este necesară o bună atomizare a combustibilului pentru a obține un cuplu mare pe o gamă foarte largă de turații ale motorului. Prin urmare, a fost aleasă o pompă de combustibil, în care cursa de injecție a pistonului are loc sub acțiunea unui arc. Aplicarea acestui principiu asigură aceeași calitate a pulverizării la orice viteză unghiulară a cilindrului cu came a pompei de combustibil.
S-a planificat instalarea unui compresor diesel auxiliar de înaltă presiune pe cadrul locomotivei folosind un motor diesel 1D12, în care jumătate din cilindri funcționează ca motor, iar restul ca compresor, iar în patru cilindri aerul este comprimat. până la 8 atm și în două până la 70 atm. Sistemul de control al locomotivei diesel este similar cu sistemul de control al locomotivei cu abur termic a uzinei Lugansk tip 1-4-1 prin acționarea prin mecanismul cu came asupra perioadei de deschidere a supapei de supraalimentare și asupra alimentării pompelor de combustibil. Mecanismul cu bobină este utilizat pentru a controla fazele de distribuție ale pompei de purjare în cavitățile din spate ale cilindrilor de lucru și pentru a controla deschiderea supapelor de supraalimentare la pornire.volum variabil. Totuși, proiectul a rămas nefinalizat.
La crearea unei locomotive diesel cu acțiune directă, o mare problemă a fost problema pornirii unui motor diesel și accelerarea trenului, ceea ce a necesitat instalarea unui compresor diesel auxiliar pe cadrul locomotivei diesel cu o putere egală cu 40-50% a puterii motorului diesel principal. Cu tipurile mai vechi de compresoare diesel, o astfel de instalație auxiliară s-a dovedit a fi atât de complicată și costisitoare încât a anulat în esență avantajele unei locomotive diesel cu acțiune directă. Una dintre încercările de a ocoli această dificultate este sugestia lui L. M. Maisel.
Locomotiva diesel Maisel constă dintr-un motor diesel în doi timpi cu pistoane cu mișcare opusă, un compresor diesel cu piston liber, o pompă de evacuare și un mecanism de rulare. Compresorul diesel este proiectat pentru a furniza aer mașinii de tracțiune la pornirea și accelerarea locomotivei diesel până când apare o fulgerare în motorul de tracțiune, precum și pentru presurizarea maximă a motorului de tracțiune la sarcini mari și pentru conducerea unităților auxiliare. Locomotiva trebuia să instaleze două compresoare diesel identice cu o capacitate totală de 78 m 3 /min.
Grupul de pistoane al compresorului diesel este format din trei pistoane conectate într-o singură bucată: motorină și două compresoare (prima și a doua treaptă). Mișcarea sistemului de piston are loc ca urmare a arderii combustibilului într-un cilindru diesel. Cilindrul din prima etapă a compresorului funcționează ca o pompă de evacuare a cilindrului diesel.
Compresorul de motorină este pornit cu aer comprimat până la 22 atm din butelii de 400 l, unde este pompat de către compresorul principal de motorină. Cilindrii motorului de tracțiune sunt dispuși orizontal, câte doi pe fiecare parte a locomotivei, unul deasupra celuilalt. Forțele de la pistoane sunt transmise prin biela și sistemul de aerisire către arborii de tracțiune. Motorul are două tipuri de alimentare: aer comprimat de la un compresor diesel și combustibil lichid. Aerul comprimat este furnizat printr-o supapă de aer specială. Combustibilul lichid este furnizat cilindrilor printr-un împingător de gaz. Pistonul de împingere, care este presurizat de gazele din camera de compresie a motorului, este conectat la un piston care furnizează combustibil cilindrului.
Locomotiva funcționează după cum urmează. În primul rând, un compresor diesel este pornit cu aer comprimat din cilindri, care furnizează aer prin încălzitor către receptorul principal. Duza încălzitorului pornește imediat după primirea primelor porțiuni de aer comprimat; temperatura de încălzire este controlată prin schimbarea alimentării cu combustibil. Presiunea din receptorul principal este controlată de un manometru instalat la postul șoferului. Când ajunge la 20 - 21 atm, locomotiva poate fi pusă în mișcare. Pentru a face acest lucru, șoferul setează marșarierul în poziția dorită și deschide regulatorul de aer; aerul prin supapele de aer pătrunde în cilindrii motorului de tracțiune și împrăștie pistoanele, care, prin biele, culbutorii de tracțiune și arborele de impact, transmit mișcarea gemenelor roților locomotivei. Accelerația unui tren cu o greutate de 1700 de tone cu o creștere de 5 ‰ este asigurată la o viteză de 12 km/h, atunci când apare o fulgerare în cilindri și motorul de tracțiune începe să funcționeze. Pentru a furniza combustibil motorului de tracțiune, regulatorul diesel este mutat în poziția corespunzătoare. În același timp, în lucrare sunt incluse împingătoare de gaz, care furnizează combustibil cilindrilor atunci când pistoanele sunt aproape de punctul mort interior. După ce apare o fulgerare de combustibil în cilindru, supapa de aer trece la funcționarea supraalimentată. Pompele de captare asociate părților mobile ale motorului de tracțiune sunt pornite de regulatorul de motorină și furnizează aer de captare numai atunci când motorul de tracțiune funcționează cu combustibil, în caz contrar ele sunt la ralanti. Când locomotiva se deplasează în vale, aerul de captare este direcționat în atmosferă cu ajutorul regulatorului, iar alimentarea cu combustibil este oprită. Proiectul de locomotivă diesel Maisel a fost analizat în detaliu la o ședință tehnică la departamentul de locomotive diesel al Institutului Central de Cercetare al Ministerului Căilor Ferate din 22 martie 1945, iar apoi la SNT al MPS și s-a decis emiterea unui comandă fabricii de la Lugansk pentru dezvoltarea componentelor individuale ale acestei locomotive diesel. Cu toate acestea, ulterior, nu au fost efectuate nici verificarea experimentală a nodurilor, nici construcția prototipului. Motivul principal pentru aceasta a fost că în această perioadă nu a existat încă un design dovedit al unui compresor cu piston liber.