СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМ КЛАПАНОВ В АВТОМОБИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЯХ

Инженеръ Б. Лобачъ-Жученко

(Окончание. Начало в "Двигатель" №3-5 за 2005 г.)

Бесклапанный двигатель Найта представляет пример двигателя с двойным цилиндрическим золотником и приводом 2-го класса (качательным). Устройство его было подробно рассмотрено в № 20 "Двигателя", за 1910 г. "Бесклапанные двигатели для автомобилей"

[От редакции: эта статья будет опубликована в последующих номерах журнала "Двигатель" в 2006 г.], здесь рассмотрим его кратко, лишь со стороны его кинетических свойств, какое место оно занимает в общем ряду всевозможных устройств органов распределения и их приводов.

Двигатель Найта имеет пяти дюймовый диаметр и шести дюймовый ход поршня [см. "Двигатель" № 5, 2005 г.]. Эксцентриситет его эксцентриков равен полдюйма, длина приводной тяги для внутренней втулки два с половиной дюйма; для внешней - четыре дюйма. Высота впускных и выпускных окон в золотниковых втулках полдюйма и длина пять и три четверти дюйма. Впуск начинается при крайнем верхнем положении поршня, в этот момент внутренняя втулка находится в самом нижнем положении и соответствующий эксцентрик - на нижнем центре. Внешняя втулка со своим эксцентриком движется на 90° сзади и, следовательно, находится в среднем положении. Открытие золотников может быть найдено графическим путем.
Кривые открытий клапанов друг от друга мало отличаются, и поэтому здесь приходится повторить предыдущие выводы, а именно, что данная система в отношении скорости открывания и закрывания окон не представляет преимущества перед другими, включая подъемные сквозные клапана. Поэтому, преимущества Найтовского двигателя находятся совсем в другой области, и о них уже подробно говорилось в вышеупомянутой статье. Успех двигателей Найта вызвал появление на рынке других похожих конструкций, например, двигателя системы Riley. Движение получается точно также от эксцентрикового привода, но устройство его несколько другое; кроме того, для охлаждения золотниковых втулок между ними и поршнями имеются водяные рубашки.

Рассмотрим двигатель с двумя поршневыми золотниками, из которых левый служит для впуска, а правый для выпуска. Как видно, на коленчатом валу насажена зубчатая шестерня А, от которой вращение передается с половинной скоростью двум зубчатым колесам В и С.

На их осях насажены кривошипы, от которых движение посредством тяг передается угловым рычагам, подымающим и опускающим поршневые золотники. Диаметр поршневых золотников два дюйма.Впуск продолжается на 210° пути шатуна или 105° пути кривошипа распределительного валика, а наибольшее открытие окна получается, когда кривошип распределительного валика не дойдет на 52,5° до нижней мертвой точки.

Если поршень золотника снабжен для непроницаемости набивочными кольцами, тогда отверстие окна не может быть в виде сплошного кольца, а должно быть снабжено несколькими ребрами, как у круглых золотниковых коробок паровых машин, и в этом случае "чистая" площадь открытия окна получится меньше, ибо из полученной выше величины придется вычесть площадь ребер.

Высота выпускного окна по той же формуле получится несколько больше, именно около 0,4" для выпуска, продолжающегося на 225° пути шатуна, но площадь открытия окна при золотнике с набивочными кольцами получается все-таки меньше, чем при сквозных цилиндрических клапанах.

Установившийся поток газа обладает большими преимуществами: от изменения скорости во впускной трубе и пролетах, причиняющие сотрясения и потери от инерции газов, и благоприятствует установлению правильного истечению бензина из насадки в карбюраторе; впрочем, этому же помогает и установившейся ток воздуха в карбюраторе.

В отношении постоянства потока газа поршневые золотники стоят выше всех остальных систем органов газораспределения, ибо открытия окон легко могут быть сделаны больше, увеличивая ход золотника, кроме того, посредством надлежащего привода, можно устроить так, что окно будет открываться когда поршневой золотник при своем движении будет удаляться от распределительного валика.

Однако с механической стороны применение поршневых золотников обладает и некоторыми недостатками: так, золотники вместе со своими приводами должны быть уравновешены, чтобы не вызывать сотрясений; далее, устройство подшипников для осей угловых рычагов, двигающих золотники, усложняет и удорожает двигатель.

Поршневые золотники могут быть в зависимости от конструкции двигателя, располагаться на цилиндре такими же разнообразными способами, как и клапаны, например, по обеим сторонам цилиндра, на его крышке и т.д.

[Подготовка к печати - Андрей Червяков, к.т.н.]