вторник, 15 марта 2016 г.

Дизель создавался для работы на угле

Интересно4ТО разработка подобного мотора была профинансирована угольными магнатами Германии, искавшие альтернативу завозной нефти. Угольная пыль должна была вводиться в камеру сгорания вместе с воздухом и самовозгораться при сжатии смеси. Идея о применении угля в качестве моторного топлива возникла еще в XIX веке. Ее автором был знаменитый немецкий изобретатель Рудольф Дизель..
   В 1893 году Дизелю удалось построить действующую модель двигателя, но во время испытаний тот взорвался. Сам изобретатель чудом избежал смерти и в дальнейшем наотрез отказался от использования угольной топливовоздушной смеси. Тем не менее опыты и исследования в области поршневых двигателей на твердом топливе продолжались. Известный немецкий инженер Рудольф Павликовский создал несколько модификаций двигателя внутреннего сгорания на угольной пыли, но все они страдали из-за высокого абразивного износа трущихся поверхностей, проблем с подачей топлива в камеру сгорания и громоздкой системы смазки. В итоге сделать надежный поршневой ДВС на доступном и недорогом угле так и не удалось.

газовая турбина на угле в применении к автомобилю

В очередной раз импульсом к продолжению работ с углём послужил опять таки топливный (а точнее нефтяной) кризис 1973 года. Америка так же как и Китай богатая залежами угля (500 млрд тонн разведанных запасов) хотела воспользоваться этим. Работы возглавила Дженерал Моторс. Выход виделся в использовании газовой турбины (ГТД). 5 лет продолжались работы над двигателем. Причем львиную долю времени (3,5 года) команда Альберта Белла трудилась над приготовление оптимальной топливовоздушной смеси и механизмом ее дозированной подачи в камеру сгорания ГТД. И Белл сумел добиться успеха - в 1978 году он представил руководству GM полноразмерный седан Cadillac Eldorado, оснащенный вместо родной четырехлитровой бензиновой «восьмерки» компактным газотурбинным мотором, работавшим на угле.
Уголь подавался в газификатор по транспортеру отдельными маленькими порциями, но с очень большой частотой, чтобы сделать смесь максимально однородной. Нажатие на педаль акселератора вызывало ускорение движения ленты и увеличение подачи воздуха. Готовая смесь поступала через сопло инжектора в камеру сгорания ГТД, где и происходило зажигание.

Eldorado был оснащен пусковым дизелем, который автоматически выключался в момент поступления топливовоздушной смеси в камеру сгорания ГТД. Двигатель Белла даже на холостом ходу выдавал ломовой крутящий момент (после понижающего редуктора), но набор оборотов в нем происходил с большой задержкой. Задумчивость, связанная с высокими оборотами турбины и, следовательно, значительной ее инерцией, — это характерная черта всех ГТД, а в угольном варианте она проявлялась особенно сильно. Твердые микрочастицы пудры медленнее смешивались с воздухом, да и сам процесс подачи угля в газификатор был не таким быстрым, как впрыск жидкого топлива.

На ходу автомобиль был довольно быстр, но требовал привыкания к слишком медленным откликам на подачу газа. Большой проблемой была заправка топлива в контейнер. Чрезвычайно летучая угольная пудра повисала в воздухе, покрывала руки, лицо и одежду, а отмыть ее было очень непросто. Шульт вспоминает, что весь персонал лаборатории в дни проведения стендовых испытаний напоминал бригаду шахтеров после смены.

Когда параметры топливной системы угольного Eldorado были отработаны, команда Альберта Белла оснастила аналогичной силовой установкой еще один автомобиль — Oldsmobile Delta 88. В 1981 году обе модели были показаны журналистам. На презентации вице-президент General Motors Ховард Керл заявил, что в XXI веке большинство автомобилей в Америке будет оснащаться газотурбинными двигателями на дешевой угольной пудре. Пророк из Керла оказался неважный.
На задворках истории

Практически сразу после помпезной презентации финансирование проекта было заморожено. Технология ГТД на угле была неплохо отработана, но руководство корпорации признало ее слишком экзотической, чтобы запустить в производство.

По словам Ульриха и Шульта, газотурбинный проект в начале 1990-х был передан компании Detroit Diesel Allison. Новое руководство General Motors увлеклось идеей топливных ячеек и электромобиля на батареях, а от угольного проекта отмахнулось. Сейчас*, 30 лет спустя, Пол Ульрих утверждает, что газотурбинный мотор на твердом угле создать несложно, да только не видно заинтересованности в этом интереснейшем инженерном проекте.
Автор ст: Владимир Санников, журнал ПопМех.

ЕЩЕ ПО ТЕМЕ:
- Великобритания: даже небеса темнеют от выбросов электростанции, работающей на буром угле. истчнк.
Источник: civilhetes.net



; - ; - .
----
* Статья опубликована в журнале «Популярная механика» (№77, март 2009)