В. Л. Малѣевъ.
— <гс<уг
ОПЫТНОЕ ИЗСЛѢДОВАНІЕ
РАБОТЫ
ДВУХТАКТНОЙ МАШИНЫ.
Съ 47-ю чертежами и 3 таблицами.
Стр. 1—ям.
Feci, quod potui. faciant nieliora potentes.
Изъ числа лидъ, которыя, интересуясь затронутыми въ настоящей работѣ вопросами, прочтутъ ее, найдутся, можетъ быть, такія, которыя упрекнутъ автора въ томъ, что онъ въ результатѣ пространныхъ повѣствованій и многочисленныхъ таблицъ даетъ сравнительно мало общихъ выводовъ и новыхъ указаніи относительно улучшенія существующихъ двухтактныхъ машинъ.
На это авторъ позволяетъ себѣ замѣтить, что, хотя онъ, приступая къ означенной работѣ, дѣйствительно разсчитывалъ получить больше новыхъ данныхъ для практики, тѣмъ не менѣе надѣется, что эта работа и въ томъ видѣ, въ какомъ она сейчасъ напечатана, представляетъ достаточный интересъ для соотв. спеціалистовъ или изучающихъ этотъ вопросъ, и потребовавшіеся на ея производство труды и значительное время *), не потрачепы напрасно.
Конечно, для большинства техниковъ особенно интересно получить указанія, которыя можно сразу использовать на практикѣ; но, думается, что и описаніе новыхъ пріемовъ при производствѣ опытовъ и при ихъ обработкѣ, а изложеніе таковыхъ занимаетъ значительную часть предлагаемой кгшги, тоже представляетъ интересъ, такъ какъ подвигаетъ важный вопросъ объ опытномъ изученіи машинъ и въ частности, напр., облегчаетъ производство подобныхъ опытовъ другими лицами, которыя, имѣя въ своемъ распоряженіи болѣе подходящую машину, будутъ ихъ продолжать. Затѣмъ опытное подтвержденіе умсе извѣстныхъ теоретическихъ положеній тоже имѣютъ существенное значепіе.
*) Рѣшеніе шиться за настоящую тому возникло у автора еще въ 1902 г. при производствѣ испытаній G-сильной машины Авансъ, описанныхъ авторомъ въ Бюлл. Политехи О-в.ч 1902 г. стр. 209—270, затѣмъ оно окончательно окрѣпло при изученіи вышедшей- въ 1903 г. книги IJ. Gtlldner-Entwerfen und Bereclmen der Ver-brennungsmotoren. Однако по различнымъ обстоятельствамъ приступить къ иодго* товнтельнымъ работамъ удалось лишь въ декабрѣ 1900 г., когда въ Лабораторію Тепловыхъ Машинъ Томскаго Технологическаго Института была доставлена предназначавшаяся для опытовъ машина. Установка ея и вспомогательныхъ машинъ а приборовъ, а также изготовленіе различныхъ приспособленій заняло времени болѣе года. Съ весны 1908 г. удалось, наконецъ, приступить къ предварительнымъ изслѣ дованіямъ и наладкѣ самыхъ опытовъ, а съ 3 іюля того же года и къ самнмъ опьГ тамъ. Ихъ производство и обработка заняли еке три года.
Что касается научно-лабораторнаго интереса, то описаніе опытовъ, при производствѣ которыхъ пришлось бо]'Ються съ различными затрудненіями и вырабатывать особыя приспособленія и пріемы, а затѣмъ, не имѣя возможности въ виду выяснившихся, частью даже послѣ окончанія опытовъ, обстоятельствъ использовать полученный матеріалъ въ сыромъ видѣ, какъ это дѣлается въ большинствѣ случаевъ, пришлось подвергаіь его сперва провѣркѣ и частичной переработкѣ, описаніе такихъ опытовъ, даже если они не дали особенно значительныхъ новыхъ общихъ выводовъ, представляетъ въ извѣстномъ отношеніи больше интереса, чѣмъ изложеніе опытовъ, хотя и давшихъ совершенно повые результаты, но проведенныхъ гладко, по общеизвѣстнымъ пріемамъ.
Такимъ образомъ авторъ надѣется, что настоящая книга окажется полезной не только для лицъ, интересующихся машинами внутренняго горѣнія или даже въ частности двухтактными .машинами, но также и для всякаго, интересующагося и занимающагося вопросами опытнаго изслѣдованія силовыхъ и вообще тепловыхъ установокъ.
Въ заключеніе авторъ считаетъ пріятнымъ долгомъ выразить благодарность своему главному помощнику инженеръ-механику В. Г. Карпенко, принимавшему дѣятельное участіе при производствѣ опытовъ, а такжо студентамъ Т. Т. И.: II. II. Доссеру, II. 3. Сапожникову и П. В. Черепанову, помогавшимъ при производствѣ различныхъ отчетовъ, и механику лабораторіи А. Я. Ткаченко, исполнившему очень тщательно всѣ необходимыя для опытовъ приспособленія.
Томскъ. Ноябрь 1911 г.
В. Л. Малѣевъ.
ОГЛАВЛЕНІЕ
Предисловіе....................................................................... I
Замѣченный опечатки.............................................................VIII
Принятыя сокращеніи и обоіначенін.............................................. X
I! и к д Е II і к.
1. Значеніе двухтактныхъ машинъ............................................... 1
Достоинства двухтактныхъ машинъ....................................... 1
Недостатки двухтактных і. машинъ ..................................... 2
Г л л в л I
2. Вопросы, подлежащіе разрѣшенію.......................................... 4
3. Литература по ’аніП'Му вопросу........................................... 5
Обзоръ журнальной литературы.....................................• . С
Обзоръ книжной литературы............................................ ft
Заключеніе.......................................................... 10
Глава II.
Постановка опытовъ.
4. Машина................................................................. ...11
Главные размѣры машины. Схема работы ея...............................11
Дѣйствительное осуществленіе выполаскиванія...........................12
Регулированіе. Воспламененіе..........................................13
Измѣненіе сжатія. Измѣненіе объема вреднаго пространства насоса .... 14
Обратный клапанъ. Засасываніе воздуха. Герметичность................1 о
опредѣленіе камеры сжатія машины и насоса.............................10
5. Вся установка..............................................................17
Воздушные часы........................................................17
Воздушный сосудъ и регуляторъ давленіи воздуха........................18
Воздуходувка ........................................................ 20
0. Измѣрительные приборы и приспособленія......................................20
'Гормизъ..............................................................20
Счетчики оборотовъ. Тахомелрі.........................................23
Опредѣленіе числа вспышекъ............................................24
Индикаторы............................................................25
Индикаторные приводы..................................................20
Измѣреніе давленій. Измѣреніе температурь.............................29
Измѣреніе расхоіа керосина и вбрызгиваемой воды ......................31
Измѣреніе расхода охлаждающей колы....................................31
Опредѣленіе расхода масла на смазку цилиндра..........................32
7. Взятіе пробъ отработавшихъ газовъ...........................................32
Заборъ газовь изь глушителя м у самаго цилиндра.......................32
Дифференціаторъ.......................................................33
Приводъ для движенія золотниковъ дифференціатора......................30
Аспираторъ............................................................38
Предварительные опыты.
8. Поглощеніе газовъ жидкостями...............................................40
О.іытм надъ поглощеніемъ воюй........................................40
Опыты надъ поглощеніемъ воэными растворами хлористыхъ солеи .... 42
Выборъ раствора поваренной соли........................... ... 44
Недостатки солнного раствора.........................................4о
О. Заборъ пробы ..............................................................46
Опыты съ заб ромь въ разныхъ мѣстахъ.................................45
Явіеніе выпуска въ двухтактныхъ машині ..............................47
10. Опыты съ калориметромъ Юнкерса............................................48
Непостоянство температуры отходящей воды............................5<>
Наилучшін условія работы прибора....................................[>4
Точи сть показаній калориметра.......................................50
Производство главныхъ опытовъ.
11. Общія указанія..............................................................57
Мѣнявшіеся факторы...................................................'">7
Начало и продолжительность отдѣльныхъ опытовъ..........................58
Нагрузка...............................................................58
Установка пропусковъ..................................................•'$
Набота съ воздуходувкой.............■................................СО
12. Измѣреніе различныхъ величинъ...............................................00
Съемка инликегорнихъ діаграммъ.........................................СО
Вывѣрка масшта' овь д агримм .........................................,;2
Ьарометрнческое давленіе ............................................. Со
Число оборотовъ. Число пропусковъ......................................С5
Измѣреніе температуръ..................................................С5
Лучеиспусканіе....................................................... СО
Расходъ керосина......................................................*’7
Подача воздѵха........................................................•><
Расходъ воды...........................................................С8
Взятіе газокыхъ пробъ..................................................С8
13. Общій обзоръ веденія опытовъ................................................08
Число участниковъ и распредѣленіе обязанностей........................*>8
Образны таблицъ за исей во время опыта.................................70
14. Газовые анализы.............................................................72
Анализъ приборами Геынелн............................................. 72
Анализа сожженіемъ ....................................................<3
Расположеніе приборовъ для анализа сожженіемт..........................73
Измѣреніе по ачи газа..................................................7о
Хо ъ анализа сожженіемъ ...............................................11
Образенъ записи при зтомъ анализѣ .................................... 81
Вспомогательные опыты.
15. Изслѣдованіе керосина ....................................................82
Темломроизводительность керосина .................................... 82
Составъ керосина......................................................83
Температура вспышки...................................................83
1G. Работа враіцен я маховиковъ................................................83
Цѣль ея опредѣленія . ................................................83
Данныя въ литературѣ..................................................84
Опытное опредѣленіе...................................................8о
Точность полученныхъ результатовъ.....................................87
17. Утечка возіуха "ерет> воздуходувку........................................88
Обнаруженіе утечки....................................................88
Опытное опредѣленіе поправки..........................................88
Точность поправки....................................................8SI
Добавленіе.
18. Затрудненіи при опытахъ............................
Засѣданіе поршня....................
Неѵловлетко, ите іьность смазки поршня........
Смазка кривошипа..............................
Ненлотн' сти вч. щекахч,......................
Подача керосина. Неправильное дѣйствіе насосииа
Форсунка......................................
Работа въ н»» іуходувкой .....................
СП’.
НО
ІЮ
03
94 ill
95
»о
07
Глава Ш.
Обработка опытнаго матеріала.
19. Общія указанія.....................................
Точность и нахожденіе среднихъ ошибокъ.............
I ритнка и исправленіе записей............... ...
20. Вычисленіе работъ.......................................
Дѣйствительная работа..............................
Средняя ошибка ея опредѣленія......................
Миликаюрная і аб'-та...............................
Средняя ошибка ея..................................
Пнднка'орная работа воздушнаго насоса.............. .
Средняя ошибка ея..................................
Габ та сопротивленій ..............................
Средняя ошибки работы тренія поршня................
Механическая отдача................................
Средняя ошибка ея............ .....................
21. Теплоный баланса- ... .............................
Полное располагаемое тепло.........................
Средняя ошибка его.................................
Тепло, р нное индикаторной работѣ..................
Средняя ошибка его.................................
Тепло, унесснноч охлаждающей водой.................
Средняя ошибки его.................................
'Геп.ю, равное работъ тренія поршня................
Средняя ошибка его.................................
Тепло, унесенное продуктами горѣнія .'.............
Выпоръ величины теплоемкости.......................
Составъ выраженія тепла, унесеннаго продуктами горѣнія
Средняя ошибка этого тепла.........................
Тепло, потерянное в-лѣдствіе неполнаго горѣнія ....
Средняя ошибка его.................................
Тепло, потерянное на лучеиспусканіе................
Средняя ошибка его.................................
Тепло, соотв. живой силѣ газовъ....................
Средняя ошибка его.................................
Невязка..........•.................................
22. Исправленный тепловой балансъ...........................
Нахожденіе сгорѣвшаго керосина по С02..............
Средняя ошибка его.................................
Нахожденіе сгорѣвшаго керосина по 02...............
Средняя ошибка его.................................
Нахожденіе расхода керосина по тепловому балансу . .
23. Степень і житія.........................................
Сжатіе вч. рабочемъ цилиндрѣ.......................
Сжатіе въ насосѣ...................................
Степень точности величинъ сжатія...................
24. Скорости воздуха и выпуска..............................
Выраженіе дли ихъ вычисленія.......................
Скорость всасыванія воздуха........................
Средняя ошибка ея..................................
Скороіть впуска воздуха............................
Средняя ошибка ея..................................
99
99
100 101 101
104
105 105 107
107
108 10!» 109
. ПО , 111 . 111 . Ш .111 , Ш . 112 . 112 . 112 . 112 . 112 . 113 . 115 . 118 . 121 . 122 123 . 124 . 125 . 120 . 127 . 128 . 129 . 130 . 130 . 131 . 132 . 134 . 134 . 130 . 138 . 138 . 140 . 141 . 145 . 145 . 118
Скорость выпуска........................................................148
Среіния ошибка ея.......................................................151
26. Друіія характеристики опытовь................................................152
Расхогь керосина на 1 л. с..................................... . 152
Ра'-ходъ воздуха на 1 кі р. керосина....................................152
Подача воздушнаго насоса................................................153
Относиіельиаи величина работы заряженія.................................155
Характеристики продувки.................................................155
Глава 1V.
Результаты опытовъ.
2G. Работа воздушнаго насоса....................................................101
Измѣненіе объема l j....................................................Ю1
Вліяніе І'з на и /. _...............................................1W‘>
Вліяніе Г3 на р\' и на ;...............................................157
Вліяніе Гз на L„: Уі' .................................................И>7
Вліяніе числа оборотовъ и..............................................15т
Вліяніе прокладокъ г (открытія окна)...................................157
Вліяніе обратнаго клапана..............................................108
Опыты съ ноздуходѵвкоіі................................................108
27. Заряженіе рабочаго ниіин.ра................................................101)
Вліяніе пбіемаі'з..................................................... 170
Вліяніе да«.існія рс ..................................................173
Продолжительность продувки.............................................174
Свкіь между продувкой и выпускомъ......................................175
Вліяніе числа оборотовъ и..............................................175
Вліяніе «2 175
Вліяніе прокладокъ г ..................................................170
Вліяніе сжатія t ......................................................170
Работа съ воздуходувкой................................................170
28. Сжатіе и горѣніе............................................................177
Вліяніе сжатіи ........................................................178
Вліяніе вбрызгиванія воды..............................................178
Воспламененіе..........................................................179
Горѣніе. . ............................................................180
Вліяніе числа оборотовъ и..............................................182
Вліяніе сжатія s ..... .'............................................ 183
Связь между дівленінми pt, /», и р\ ...................................183
Температура отработавшихъ гааові.......................................183
Содержаніе <’02 и СО...................................................181
Данныя анализа сожжен .................................................185
Вбрызгивай е воды......................................................187
Использованіе тепла....................................................187
Вліяніе воздуходувки...................................................187
Выпускъ.....................................................................188
Давленіе послѣ ........................................................188
Вычисленіе скорости выпуска............................................193
Продолжительность выпуска..............................................195
Вліяніе тепловыхъ яв еній..............................................195
30. Дополнительныя замѣчанія о работъ машины....................................190
Относительная величина работы заряженія................................190
Механиче.кій коэффиціентъ полезнаго дѣйствія...........................190
Работа вращенія .......................................................197
Треніе поршня......................................................... 197
Расходъ керосина ..................................................... 197
Экономическій коэффиціентъ полезнаго дѣйствія..........................197
Потеря отъ неп ’лнаг.і горѣнія, отъ лучеиспусканія и живой силы отрзбо
тавшахъ газов -.....................................................198
31. Общіе выводы................................................................198
Данныя о работѣ испытанной машины и еи улучшеніе.......................198
Улучшеніе конструкціи и работы машины даннаго тина.....................199
Выясненіе основныхъ вопросовъ двухтактной работы...................... 199
Указанія для производства испытаній машинъ внутренвяго горѣнія .... 200
ЗАМѢЧЕННЫЯ ОПЕЧАТКИ,
Стран. строка напечатано: должно быть:
16 22 снизу і/(0,02.2)8+(0,04)8= 0,02.2 + 0,04=
= іг О,0б°/о. = 0,08%.
17 17 сверху 19,167 19,467
38 таблица 1, 1 строка снизу 511+22 511+63
66 4 снизу 8’) :і1)
83 16 сверху 18,06 18,016
86 черт. 36, 1 строка сверху ло л. с.
» • „ „1 строка снизу 400 400 обор. мин.
89 черт 37, 1 строка сверху МП!. мш.:і
Л „ „ 1 строка снизу мм. мм. о. cm.
92 7 сверху тепловатая тепловая
10 , лри при
105 18 снизу Fp \ (Н и—'/ ) 1<)іі И (:п—і)
110 14 сверху Однако мы предпочли Однако для сравне-
нія опытовъ между собой
114 таблица 16, 6 стр. сверху 0,275 0,286 0,277 0,275 0,276 0,277
* о » Л ° 9) П 0.0000254 0,000025
п 1> да Ю я ѵ 0,0000214 0,0000414
п Я 1 1 V я 0, 38 0,38
14 я я 1 ^ я п + 0,0001347 + 0,000134*—
-0,732512 — 0,07325*8
* Я В 1 5 „ „ 0 478 0,478
» В да 1 7 „ „ — 0,00001687 —0,0000168*+
+ 0.74472 + 0,0Т44 *2
л » в 18 я я 0,487 | 0,484 *** СО о 0,487 | 0,485 0,484
115 10 снизу Qnp
п да » G" р Or up
118 3 „ L, 4,
119 6 , G" Gu "
Я 5 „ 14 1,37°/о. -1,37 %.
122 11 сверху Qar Q Hr
п 5 снизу Н20: Ѵл ) (H,0: % )
132 16 я , мы 41 и , мы
137 таблица 21 (опытъ 50) „ 3,60 1,146 1 1,105 4,86 3,82 , | „
141 8 снизу количества количества
143 черт. 45, 1 строка (слѣва) CM 8
144 таблица 22 (опыты) 50-53, 41 43,5
столбецъ 2, 41 43,5
41 43,5
41 43,5
Стран. строка напечатано: должно быть:
145 3 снизу ЛИЧНЫ ЛИЧИНЫ
147 8 сверху капалъ, каналъ
151 16 снизу давленіе. давленіе
99 1 снизу (15,23 0,125)2 (15,23.0,125)2
152 3 сверху смѣиіен- смѣщен-
154 2 Я 100. 100,
162 9 я имѣвшихъ имѣвшимъ
164 15 я опредѣлить опредѣлить
166 2 снизу г А
39 1 я А 1°
169 14 сверху М ' ІѴі '
99 20 я рі' ' получаемъ Ык±.
170 11 я получаемъ 1/1; ѵ
99 13 снизу QN\‘ QIK
171 (6 столбецъ) пц. кгр.
» (14 я ) А'і
173 1 1 снизу 3,377 3377
182 7 сверху воды водѣ
192 6 „ ОПЫТЪ 9 столбецъ угловъ 0°, угловъ, 0°,
таблица 26 4 5 2,7і4 2,520
п 99 51 — 53 4 15/5 20/5
99 99 5 2,761 2,520
и я 64 и 65 6 88,09 46,94
п 39 63 29 98,5 98,5*
39 99 68 29 111,3* 111,3
таблица 27 16 28 7,0 77,0
33 39 49 21 141 113
п 99 75 3 4,5 4,9
таблица 28 (заголовокъ) 21 q нч quv
97 Л 99 23 qn q-лі
абс, —абсолютный.
мм., мм.5, мм.3—миллиметры, квадр. мм., кубическіе мм.
см. (см.5, см.3)—сантиметры f квадр., куб.).
мт. (мт.5, мт.3} метры (квадр., куб.). лтр.— литры.
гр.— граммы, мгр.— миллиграммы.
КГр. —КИЛ' граммы, сек.,"—секунды, мин.,'—минуты, ч. —часы.
л. с.—лі шадиныя силы (ин іикаторныя) д. л. с. —дѣйствит. (гормазнмя или полезныя лош. силы.
—,/—знаки дѣленія.
Теплота:
і°—температура въ граіусахъ Пельсія. Т°—і°-\-2ТА°— я абспл. гра усахъ.
Тп, in, — нормальная температура (+288° абс., +15° Ц„). т. ед,—тепловыя е иницы (кгр,—калоріи).
Нп —теплопроизводительность (полезная). Ср —теплоемкость при постоянномъ давленіи (1 кгр.).
Ср —теплоемкость при постоянномъ давленіи (1 мт.3).
V теплота въ т. ед./час.
Давленіе:
атм.—атмогфера=1 кгр./см.5=737,4 мм. рт. ст.
в. ст.—водяной сто/бъ въ мм. рт. ст.—ртуінь-й столбъ въ мм. р—давленіе въ кгр./см.5.
]>і —среди, индик. давл. въ машинѣ кгр./см.3 В— баре мет| ич. давл. къ мм. рт. ст.
Вп —нормальное бар. давл.=787,4 мм.
| J)— діаме ръ цилиндра (въ мм.).
| Л—ходъ поршня (ві мм., въ мт.).
1''—плеща.о поршня въ см.3.
I Гх —обіемъ, описи в. поршнемъ (въ лтр.)
Г с — » камеры сжатія
Гз— » задняго (вреднаго) простран-
ства насоса.
£-степень сжатія въ машинѣ, j е„ — » » » воздушномъ насосѣ.
X —подача нисоеа.
| А'і (.V') — иніикаторнан работа машины -V* —полезная работа въ д. л. с.
И работа сопро явленій в і л. с.
Остальныя величины:
I—длина (инлик. діагр. въ мм.). т—масштабъ имл'-к. діагр. въ мм./атм.
I — объемъ въ мт.1.
Ѵа — я лтр. ѵ- удѣльный объемъ въ мт.’/кгр.
/—п.в щадь въ см.5.
«’ — скорости въ мт./сек. (газовъ), і]—коэффиціентъ полезнаго дѣйств я въ % т—величина средней ошибки въ наименованныхъ единицахъ, ѵ —величина средней ошибки въ %•
С о к ]) а щ е н і я л и т е р а т у р ы:
Aim. (1. l’bys.— Annalen der l’hysik.
Berl. Her. - Hcrichte dcr Berliner Akademie. Elektr. Kraftebr. Balm.—Klcktrisdier Kraft-betrieb und Balmen, Wien.
Gasmot Die Gasmotorentecbu k.
Hiitte.—Htttte, dee Ingvuieurs I'aschenbucb.
J. Gasliel.—Journal fiir Gasbeleudituug uud Wasscrversorgung.
Scbwciz Bauz.—Shweizcrische Bauzcitung. Verb. V. Gew.—Verliandlungen des Vereiues zur Befdrderung des Geiverbefleisses.
Z. phys. (.'bem.—Zeitsdu ift fiir pbysikalisclie Cbemie.
Z. V. d. 1 — Zeitechrift des Vereiues deut-sclier Ingenieure.
ВВЕДЕНІЕ. ’
1. Значеніе двухтактныхъ машинъ.—Веѣ современныя машины внутренняго горѣнія работаютъ или но такъ назыв. четырехтактному или но двухтактному способу; остальные способы, гакъ шеститактный, четырехтактный съ неравными ходами и ир., отошли въ область исторіи.
Оба указанныхъ способа продолжаютъ существовать и развиваться параллельно. Правда, если судить но числу заводовъ, занимающихся постройкой тѣхъ и другихъ машинъ, и по числу выпускаемыхъ ежегодно машинъ, то перевѣсъ окажется на сторонѣ четырехтактныхъ малашъ. Однако, какъ это неоднократно указывалось, объясняется это не дѣистви тельными преимуществами четырехтактнаго способа, а скорѣе личными симпатіями конструкторовъ и фабрикантовъ, т.-е. случайными обстоятельствами, а отчасти, быть можетъ, и извѣстнымъ консерватизмомъ заказчиковъ, предпочитающихъ старое, извѣстное, болѣе распространенное менѣ»; испытанному.
Какъ бы то ни было, несмотря на значительное совершенство, и въ смыслѣ экономичности, и въ смыслѣ надежности работы, быстро достигнутое современными большими четырехтактными машинами, двухтактныя все же не исчезаютъ и въ свою очередь развиваются и совершенствуются, вопреки рѣзкаго, но недостаточно обоснованнаго приговора проф. А. Ридлера, высказавшаго въ своемъ докладѣ на годичномъ собраніи Общества Нѣмецкихъ Инженеровъ въ 1904 году увѣренность, что большая газовая машина снова вернется къ четырехтактному способу1). Слова столь авторитетнаго въ машиностроеніи лица, конечно, не могли остаться безъ послѣдствій и, павѣрное, не одинъ заказчикъ, склонявшійся въ пользу двухтактной машины, послѣ этихъ словъ передумалъ и отдалъ предпочтеніе четырехтактной. И тѣмъ пс менѣе двухтактныя машины продолжаютъ строиться!..
Въ чемъ же ихъ главныя преимущества или же хотя бы важныя достоинства?
Во-первыхъ, при тгрочихъ равныхъ условіяхъ для той же мощности рабочій цилиндръ получается, по крайней мѣрѣ теоретически, вдвое меньшаго объема, чѣмъ у четырехтактной машины, иначе сказать, коэффиціентъ мощности двухтактныхъ машинъ по сравненію съ четьгрех-
’) Z. V. а. I. 1905 S. 273, 321.
тактнымя Л'= 2. Правда, у двухтактной машины имѣются еще два насосныхъ цилиндра—для воздуха и газа, однако, въ силу очень небольшихъ и срещшхъ и высшихъ давленій въ этихъ насосахъ, цилиндры ихъ получаются сравнительно очень легкими, а, слѣдовательно, и не дорогими.
Затѣмъ вслѣдствіе быстраго впуска свѣжей смѣси температура ея, вт. противоположность четырехтактнымъ машинамъ, не успѣваетъ замѣтно повыситься, вслѣдствіе чего такъ назыв. коэффиціентъ наполненія ра бочаго цилиндра X получается больше.
Дальнѣйшее увеличеніе X происходитъ вслѣдствіе вступленія свѣжаго заряда съ нѣкоторымъ избыточнымъ давленіемъ, 1,05 до 1,10 атм , вмѣсто разрѣженія всасыванія четырехтактныхъ машинъ, дающаго лишь 0,95 атм., а часто и еще меньше. Иъ томъ же направленіи дѣйствуетъ и избытокъ выполаскивающаго воздуха въ машинахъ съ самостоятельный ь воздушнымъ насосомъ.
Всѣ эти три обстоятельства увеличиваютъ мощность машины, т.-е. въ сущности сводятся къ первому указанному преимуществу.
Но есть и еще одно существенное достоинство двухтактныхъ машинъ: большая равномѣрность вращенія при прочихъ равныхъ условіяхъ или болѣе легкій маховикъ при одинаковой степени неравномѣрности, а также лучшее использованіе кривошипно-шатуннаго механизма.
Эти послѣднія преимущества сохраняются и за быстроходными двухтактными машинами, работающими безъ особаго воздушнаго насоса и преимущественно на жидкомъ топливѣ. Ихъ коэффиціентъ мощности /г несомнѣнно значительнѣе менѣе 2, но зато вслѣдствіе отсутствія дополнительныхъ насосовъ онѣ выходятъ значительно дешевле четырехтактныхъ машинъ даже при К лишь немногимъ болѣе 1.
Наконецъ, у двухтактныхъ машинъ выпускъ раскаленныхъ отработавшихъ газовъ происходитъ черезъ окна, открываемыя и закрываемыя кромкой рабочаго поршня. Хотя многіе авторы указываютъ, что устройство такихъ оконъ вмѣсто клапаповъ является вынужденнымъ гслѣдствіс недостаточнаго времени, имѣющагося въ распоряженіи для выпуска, тѣмъ не менѣе всякій, кто знакомъ съ затрудненіями, на которыя приходится наталкиваться при уходѣ за выпускными клапанами большихъ мадшшъ, являющимися ихъ наиболѣе слабымъ мѣстомъ, безусловно признаетъ отсутствіе ихъ у двухтактныхъ машинъ за большое преимущество.
Вѣдь недаромъ такія же окна стали примѣнять въ послѣднее время для выпуска пара въ паровыхъ машинахъ!..
Разумѣется, у двухтактныхъ машинъ есть и свои недостатки: возможность утечки нѣкотораго количества свѣжей смѣси въ періодъ одновременнаго открытія впуска и выпуска; необходимость придерживаться сравнительно умѣреннаго числа оборотовъ во избѣжанія сильнаго вихра-образованія, влекущаго за собой указанную утечку; довольно значитель
ная работа заряженія и происходящая отъ этого низкая механическая отдача машины; нѣкоторая потеря площади индикаторной діаграммы вслѣдствіе необходимаго ранняго предваренія выпуска и, наконецъ, 'о-лѣе сильный шумъ въ глушителѣ и сотрясеніе его вслѣдствіе очень знл чительиыхъ скоростей вылетающихъ продуктовъ горѣнія.
Однако, какъ показываетъ практика, всѣ эти недостатки или несущественны количественно, какъ утечка свѣжаго заряда и уменьшеніе площади діаграммы, или могутъ быть уменьшены раціональной конструкціей, какъ работа заряженія или тѣмъ болѣе шумъ и сотрясеніе отъ выпуска.
Такимъ образомъ досгоинстта, видимо, имѣютъ перевѣсъ надъ недостатками и вполнѣ оиравдыгаютъ стремленія къ дальнѣйшему улучшенію этихъ машинъ. Одно же изъ средствъ дня этого—выяснить путемъ постановки надлежащихъ опытовъ неясные вопросы относительно явленій, происходящихъ при работѣ этихъ машинъ.
Предіагаемое опытное изслѣдованіе преслѣдуетъ именно эту цѣль.
ГЛАВА 1.
I. Вопросы, подлежащіе разрѣшенію.—Уже при первомъ знакомствѣ съ схемой работы двухтактныхъ машинъ бросается въ глаза сложность явленій, происходящихъ при заряженіи, когда отработавшіе газы удаляются, такъ сказать вытѣсняются поступающимъ въ цилипдръ подъ извѣстнымъ давленіемъ воздухомъ и свѣжей смѣсью. Стоитъ только вспомнить такія явленія, какъ легкость образованія вихрей при движеніи газовъ и диффузію ихъ. и сразу станетъ ясно, что для удовлетворительнаго выполненія этого вытѣсненія, которое принято называть выполаскиваніемъ, необходимо соблюденіе цѣлаго ряда условій, частью при конструированіи машины, частью впослѣдствіи, при работѣ съ ней-
Двухтактпыя машины, близкія къ современнымъ типамъ малыхъ машинъ, появились на рынкѣ около 1890 г., большія машины Зхельхейзера въ 1896 г., а Кертинга въ 1898 г., но первый, кто подробно остановился на неясныхъ и нуждающихся въ выясненіи явленіяхъ при заряженіи двухтактныхъ машинъ, былъ лишь Гюльднеръ въ своей сдѣлавшейся почти классической книгѣ, вышедшей въ 1903 г.: Entwerfen шні Berechnen tier Verbrennungsmotoren. Онъ указалъ, что передъ конструкторомъ возникаютъ слѣдующіе основные вопросы:
1, какое давленіе выполаскивающаго воздуха примѣнять, малое или большое?
2, какую продолжительность выполаскиванія брать, малую или большую?
3, какіе каналы для перепусканія воздуха и газовъ дѣлать, узкіе или широкіе, осевые или радіальные?
4, гдѣ впускать выполаскивающій воздухъ, у дна поршпя или у головы?
5, надо ли промежуточный сосудъ для выполаскивающаго воздуха и какой емкости, большой или малой?
6, какъ велись долженъ быть избытокъ выполаскивающаго воздуха?
Ставя эти вопросы, Гюльднеръ вмѣстѣ съ тѣмъ отмѣчаетъ, что въ
литературѣ отвѣта па нихъ еще пѣтъ. Заводы и конструкторы, такъ или иначе разрѣшающіе ихъ каждый для себя, очевидно, не желаютъ обнародовать соотв. опыты, инженерныя же лабораторіи при высшихъ учебныхъ заведеніяхъ пе хотятъ заняться этими вопросами.
Прошло уже болѣе 8 лѣтъ со времени выхода въ свѣтъ перваго изданія кпітгп Гюльдпера, а положеніе дѣла не измѣнилось: по-прежнему
въ литературѣ нѣтъ никакихъ свѣдѣній, хотя бы о попыткѣ разрѣшить указанные вопросы опытнымъ путемъ. Строго говоря, особенно удивительнаго въ этомъ ничего нѣтъ: что касается заводовъ, то хотя на многихъ изъ нихъ продолжаютъ усиленно заниматься вопоросомъ о двухтактныхъ машинахъ, о чемъ свидѣтельствуетъ, напр., появленіе, года 4 тому назадъ машинъ завода Покорнаго и Ниттекинда съ значительными измѣненіями и улучшеніями типа Кертинга, затѣмъ почти одновременное появленіе на нѣсколькихъ заводахъ въ послѣднее время двухтактныхъ машинъ Дизеля, однако въ виду особенно обострившейся конкурренЦіи заводамъ стало прямо даже опасно публиковать результаты своихъ изслѣдованій; что же касается инженерныхъ лабораторій, то въ нихъ такихъ опытовъ нельзя было поставить за отсутствіемъ соотв. машинъ, так’ь какъ газовыя двухтактныя машины типа Кертинга или Зхельхеіізера не строятся меньше 200 даже 500 л. с., т. е. слишкомъ велики и дороги для лабораторіи, пріобрѣтать же машины малой мощности, работающія безъ особаго воздушнаго насоса, завѣдующіе, очевидно, не желали, считая ихъ мало интересными.
Въ виду такого положенія дѣла, не раздѣляя послѣдняго соображенія, мы рѣшили поставить соотв. опыты хотя бы съ небольшой машиной, хотя бы несовершенной конструкціи—безъ самостоятельнаго воздушнаго насоса. При соотв. дополнительномъ оборудованіи такая машина должна была дать возможность освѣтитъ хотя бы часть изъ указанныхъ выше вопросовъ, именно вопросы 1, 2 и отчасти 5 и (>; вопросы 3 и 4 при на личности одной машины безъ крупныхъ передѣлокъ нельзя разрѣшить
Ставя наши опыты, мы расчитывали хоть отчасти, хоть приблизительно освѣтить столъ важные вопросы, такъ долго остающіеся безъ вниманія, а также узнать попутно что нибудь болѣе детальное о работѣ машины безъ особаго воздушнаго насоса, напр., степень объемнаго наполненія насоса, затрату работы па заряженіе, условія горѣнія и др..
Кром ѣ того, при самой постановкѣ и обработкѣ опытовъ должны были возникнуть новые вопросы, и отвѣты на нихъ должны были возмѣстить невозможность разрѣшить въ желаемой мѣрѣ основные вопросы.
3. Литература по данному вопросу.—Несмотря на завѣдомое отсутствіе въ литературѣ свѣдѣній объ опытахъ но намѣченнымъ нами выше вопросамъ, мы считали необходимымъ прежде чѣмъ приступать къ своимъ опытамъ внимательно просмотрѣть періодическую и соотв. книжную литературу съ цѣлью разыскалъ но крайней мѣрѣ теоретическое освѣщеніе интересующихъ насъ вопросовъ или какія пнбудь фактическія данныя, хотя бы в'ь видѣ описанія пріемочныхъ испытаній, которыя могли дать матералъ для предварительныхъ соображеній и гипотезъ.
Изъ лицъ, такъ или иначе ставившихъ опыты съ двухтактными машинами и болѣе или менѣе подробно опубликовавшихъ ихъ, мы нашли лишь А. Вагенера и Е. Мейера. II тотъ и другой работали съ машинами •Эхельхейзера.
Вагенеръ, первый опубликовавшій 2) нѣкоторый опытный матеріалъ относительно машины Эхельхейзера, относящійся къ 1896 г., производилъ однако тогда свои опыты лишь съ цѣлью наладить работу съ но вымъ тогда горючимъ—доменнымъ газомъ. Какихъ либо общихъ указаній, кромѣ того развѣ, что скорость выпуска продуктовъ горѣнія можетъ доходитъ до 365 мт./еек., разбираемая статья не содержитъ. Далѣе авторъ упоминаетъ въ ней еще объ опытахъ со второй машиной той же системы, но данныхъ объ нихъ не сообщаетъ. Опыты носили характеръ сдаточныхъ и были очень непродолжительны.
Впослѣдствіи3) Вагенеръ ставилъ уже опыты теоретическаго характера, какъ разъ дня выясненія нѣкоторыхъ изъ намѣченныхъ намл вопросовъ. Впрочемъ онъ произвелъ лишь небольшое число опытовъ, прервавъ ихъ въ силу нѣкоторыхъ не зависѣвшихъ отъ него обстоятельствъ, и центръ тяжести его работы лежитъ въ теоретическомъ изслѣдованіи явленій выполаскиванія и заряженія. Выведенныя имъ формулы, опирающіяся все же на его опыты, даютъ зависимость между площадью оконъ каналовъ, среднимъ давленіемъ выполаскиванія и размѣрами промежуточнаго сосуда. Эту зависимость онъ поясняетъ еще графическимъ способомъ, очень нагляднымъ и удобнымъ для практики, и указываетъ распространеніе своего метода, первоначально выведеннаго дш машинъ лишь одного тіша—Эхельхейзера, т. е. съ окнами, открываемыми и закрываемыми кромкой поршня, и для выпуска и для впуска, на другія машины съ клапанами для впуска свѣжаго заряда, типа Кер тинга, а также и вообще для клапаннаго распредѣленія.
Давая много цѣнныхъ указаній для конструктора, работа Вагенера гѣмъ не менѣе совершенно не отвѣчаетъ на вопросы о наивыгоднѣйшихь условіяхъ работы—давленіи выполаскивающаго воздуха, его количествѣ, скорости и т д..
Опыты Мейера1) преслѣдовали главнымъ образомъ практическую цѣль—оцѣнку экономичности работы машины. Правда, на основаніи полученныхъ индикаторныхъ діаграммъ рабочаго цилиндра и насосовъ авторъ дѣлаетъ нѣсколько общихъ выводовъ относительно величины работы заряженія машины, но отвѣтовъ, хотя бы косьвеиныхъ, на поставленные выше вопросы у него нѣтъ, и ихъ нельзя и извлечь изъ его чиселъ. Мейеръ установилъ еще величину тепловой отдачи, а также сопротивленій изслѣдованной имъ машины. Въ виду тщательности постановки опытовъ, за что говоритъ и имя изслѣдователя, извѣстнаго своими точными опытами съ мацнпіами внутренняго горѣнія, а также въ виду отсутствій вообще хорошихъ опытныхъ данныхъ, статья Мейера очень цѣнна, хотя въ частности для постановки нашихъ опытовъ не могла намъ дать никакихъ указаній или руководящихъ нитей. * *)
l) Z. V. d. I. 1900 S 1617. *) Gasmot.. 3. 1903 S. 09.
*) Z. V. d. I. 1905 S. 324.
Можно еще упомянуть о статьѣ Г. Давида5), который ограничивается однако лишь описаніемъ конструкціи машины ІОнге и ея испытанія американскими профессорами Карпентеромъ, Дидерихеомъ и Гичкоиомъ. Цифровой матеріалъ, сообщаемый имъ, недостаточно полонъ, относится лишь къ опредѣленному тину машинъ, именно съ сжатіемъ воздуха въ задней полости, но съ дополнительнымъ насосомъ, а, главное, внушаетъ подозрѣніе относительно правильности: но этимъ даннымъ машина ІОнге въ сущности не уступаетъ машинѣ Дизеля въ смыслѣ использованія іх>. рючаго, и остается лишь удивляться, почему она не получила распространенія и въ практикѣ совершенно неизвѣстна
Остальныя изъ извѣстныхъ автору работъ носятъ характеръ преимущественно теоретическій или даже вѣрнѣе описательно-умозрительный и занимаются главнымъ образомъ вопросомъ о сравненіи работы двухтактныхъ машинъ съ таковой же четырехтактныхъ. Эти статьи опираются, конечно, тоже на практическія данныя, но добытыя не изъ непосредственныхъ опытовъ, а главнымъ образомъ изъ наблюденія за работой машинъ въ нормальныхъ условіяхъ. Въ хронологическомъ порядк в эти статьи слѣдующія.
Замѣтка I. Кертиига* •)) но поводу наладокъ на двухтактныя машины со стороны Ф. Альберти7), носящая главнымъ образомъ полемическій характеръ. Авторъ упоминаетъ въ ней о весьма важномъ вопросѣ объ оо разованіи вихрей при впускѣ свѣжаго заряда и вліяніи этихъ вихрей на расходъ горючаго, но ограничивается лишь довольно голословнымъ утвержденіемъ, что согласно его многочисленныхъ опытовъ никакого образованія вихрей въ машинахъ Кертинга нѣтъ.
Далѣе идетъ упомянутая выше статья А. Ридлера') о большихъ газовыхъ машинахъ, въ который онъ, высказываясь въ пользу четырехтактныхъ машинъ и противъ двухтактныхъ, подробно освѣщаетъ всѣ недостатки послѣднихъ и указываетъ отчасти направленіе, въ которомъ должно идти развитіе двухтактныхъ машинъ въ конструктивномъ отношеніи. Несмотря на недостаточное безпристрастіе, статья можетъ дать рядъ цѣнныхъ указаній конструктору двухтактныхъ машинъ, но не даетъ ничего для выясненія интересующихъ насъ вопросовъ.
Статья П. Швема8) разбираетъ довольно подробно условія работы двухтактныхъ машинъ и сравниваетъ ихъ съ работой четырехтактныхъ машинъ. Авто{>ъ нѣсколько пристрастенъ въ пользу двухтактныхъ машинъ, будучи съ ними, видимо, хорошо знакомъ, но совершенно не затрагиваетъ интересующихъ насъ вопросовъ и не даетъ никакого новаго матеріала для ихъ разрѣшенія.
*і Gasmot. 6, 1005 S. 17.
•) Gasmot. 2, 1903 S 160. ’) Gasmot. 2, 1903 S. 153.
•) Gasmot. 6, 1005 S. 36.
Не даетъ ничего новаго и небольшая полемика между Швемомъ и Тукерманомъ
Затѣмъ идутъ двѣ статьи Хандорфа1”), въ которыхъ авторъ, останавливаясь исключительно на машинахъ тшіа Кертинга, сообщаетъ нѣсколько соображеній за и противъ этихъ машинъ, а также даетъ интересный матеріалъ относительно ихъ новѣйшаго конструктивнаго исполненія.
Интересная но заглавію статья А. Вильмера11) „Явленія заряженія и регулированія двухтактной машины Кертинга" представляетъ лишь описаніе видоизмѣненной конструкціи распредѣлительныхъ органовъ воздушнаго и газоваго насоса, напоминающихъ цилиндрическіе золотники Ридера и находящихся йодъ непосредственнымъ воздѣйствіемъ регулятора.
Небольшая полемика, возникшая но поводу этой статьи между ея авторомъ и Хандорфомъ,а), указываетъ на наличКость цѣлаго ряда вопросовъ, какъ-то: вліяніе колебаній давленія и появленіе волнъ іъ газо-и воздухопроводахъ .между насосами и цилиндромъ машины, шіяніе емкости промежуточнаго сосуда и величины впускныхъ оконъ, вопросовъ, разрѣшеніе которыхъ возможно лишь опытнымъ путемъ. Обмѣнъ мнѣній умозрительнаго характера не подвигаетъ этихъ вопросовъ на пути къ разрѣшенію.
Статья А. Вимшшнгера и), посвященная важному вопросу о величинѣ объема избыточнаго воздуха, необходимаго для выполаскиванія продуктовъ горѣнія въ двухтактныхъ машинахъ, и дающая какъ будто выраженіе для теоретическаго опредѣленія размѣровъ насоса, въ сущности даетъ лишь формулу для ихъ сравненія въ зависимости отъ раз-личной степени сжатія воздуха и состава газа. Интересна составлеи. авторомъ по особой формулѣ таблица сравненія всліпшіпд избытка воздуха въ построенныхъ машинахъ. Этотъ избытокъ, оказывается, весьма близокъ для очень различныхъ но системѣ, мощности іі горючему машин ъ. Для четырехъ машинъ, приведенныхъ Іінмплингеромъ, этотъ избытокъ колеблется всего въ предѣлахъ отъ 50 до 70% полезнаго объема, описываемаго поршнемъ. Является ли это число случайностью, шщ конструкторы стремились къ нему сознательно, найдя изъ собственныхъ, нс опубликованныхъ опытовъ, что это есть наивыгодпѣйшал величина, остается невыясненнымъ и до сихъ поръ.
Наконецъ, довольно категорическіе отвѣты на указанные нами вопросы 1, 3, 5 и 6 даетъ А. Дусмаиъ14). Однако свои положенія онъ ни-
>) Oastnot, 5, 1005 S. 107.
,о) Gasmot. 7, 1907 S. 3; Z. V. <1. I. 1907 S. 1305.
и) Z. V. (1. I. 1908 S. 2(11.
и) Z. V. (1. I. 1908 S. 603.
is) Z. V. <1. 1. 1909 S. 603.
н) Gasmot. 10, 1910 S. 116.
чѣмъ не доказываетъ; иовнднмому, оии являются лишь повтореніемъ мнѣній Гюльднера, о которыхъ будетъ сказано подробно ниже.
Переходя къ литературѣ книжной, можно сразу же отмѣтить, что почти ни одинъ изъ авторовъ многочисленныхъ, частью очень объемистыхъ руководствъ по машинамъ внутренняго горѣнія, какъ Ницъ, Мато, Шоттлеръ, іэрннгь, Хедеръ, Донкшгь, Хеттоіп», Мартенсъ, даже не задумывались надъ указанными нами выше гажнымн для существованія двухтактныхъ машинъ вопросами. Какъ ото ни странно, даже Кларкъ, занимавшійся самъ долгое время построеніемъ и усовершенствованіемь двухтактныхъ машинъ, совсѣмъ не касается этихъ і опросовъ. Какъ было уже указано выше, первымъ авторомъ, остановившимъ на нихъ свое вниманіе, былъ Гюльднеръ. Надо отдать ему справедливость, онъ не только указываетъ наиболѣе важные изъ этихъ вопросовъ, но старается дать на нихъ и отвѣты, опираясь частью на собственные опыты, частью на теоретическія соображенія. Изъ разобранныхъ нами выше статей онъ пользуется однако лишь работами Вагенера.
Изъ выведенныхъ Гюльдисромъ положеній важнѣйшія суть: давленіе выполаскивающаго воздуха должно быть невелико, 0,05 до 0,20 атм.., между насосомъ.и машиной желателенъ промежуточный сосудъ возможно большей емкости; во избѣжаніе образованія вихрей и утечки свѣжаго газа скорость вступленія выполаскивающаго воздуха и свѣжей смѣси должна быть но возможности мала; давленіе въ цилиндрѣ къ моменту начала впуска выполаскивающаго юздуха должно по возможности сравняться съ атмосфернымъ.
Кеѣ эти положенія Гюльднеръ выводитъ изъ требованія возможно совершеннаго выполаскиванія, т.-е. замѣщенія отработавшихъ газовъ свѣжимъ воздухомъ съ наименьшей утечкой его, возможно малаго расхода работы на насосы и низкаго расхода горючаго.
Всѣ эти положенія настолько очевидны для всякаго, знакомаго съ работой двухтактныхъ машинъ пли даже просто вдумавшагося въ нее, что спорить противъ нихъ нельзя. Тѣмъ не менѣе они все-же нуждаются въ опытномъ подтвержденіи, а. главпое, въ выясненіи тѣхъ числовыхъ предѣловъ въ смыслѣ давленія, ckojkjcth, объема, которыхъ долженъ держаться конструкторъ, если хочетъ, чтобы его машина не только работала или работала даже удовлетворительно, но и была настолько же экономична, какъ четырехтактныя машины копкуррентовъ.
Къ этому можно еще присоединить интересное указаніе Вагенера, что положенія Гюльднера при всей ихъ естественности приложимы далеко не ко всѣмъ машинамъ или по крайней мѣрѣ не въ полной мѣрѣ. Такъ, Вагонеръ полагаетъ, что избыточное давленіе въ насосахъ можетъ быть повышено примѣрно до 0,6 атм. безъ ухудшенія выполаскиванія и увеличенія работы насосовъ, такъ какъ на послѣднюю вліяетъ нестолысо величина абсолютнаго давленія, сколько среднее давленіе въ промежуточномъ сосудѣ. Далѣе онъ указываетъ, что въ случаѣ ра-
боты съ сравнительно дешевымъ горючимъ, какъ доменной газъ, и при требованіи очень равномѣрной работы машины, выставляемое Гюльдне-ромъ требованіе возможно большей емкости промежуточнаго сосуда даже неправильно. Чѣмъ меньше эта емкость, тѣмъ скорѣе скажется дѣйствіе регулятора при измѣненіи нагрузки.
Довольно много мѣста удѣляется вопросу о заряженіи двухтакти'ых ь машинъ еще въ недавно вышедшей книгѣ Дуббеля 13) о большихъ газовыхъ машинахъ. Нъ ней авторъ даетъ довольно подробныя указанія какъ спроектировать новую машину. Однако всѣ выкладки его основаны на матеріалѣ, нриксденйомъ у Гюльднера, а частью въ указанныхъ выше статьяхъ Вагонера. Хандорфа и Вимнлингора. Новыхъ данныхъ у Дуббеля нѣтъ.
Такимъ образомъ изъ обзора всей литературы мы можемъ вывести слѣдующее:
1, взгляды различныхъ авторовъ на сущность и значеніе двухтакт иыхъ машинъ очень противорѣчивы и частью неопредѣленны;
2, указанные важные для двухтактныхъ машинъ вопросы лишь намѣчены и. если отчасти и разрѣшены на основаніи извѣстныхъ соображеній, то все же нуждаются въ опытномъ подтвержденіи;
3, вообще но вопросу объ опытномъ изслѣдованіи двухтактныхъ машинъ сдѣлано или но крайней мѣрѣ опубликовано до настоящаго времени еще очень мало;
4, чтобы ни говорили сторонники четырехтактныхъ машинъ, двухтактныя имѣютъ много преимуществъ, и работа, затраченная на ихь усовершенствованіе, не пропадетъ напрасно.
Такое положеніе дѣла и побудило пасъ приступить къ описаннымъ ниже опытамъ, несмотря на то, что имѣвшаяся въ нашемъ распоряженіи машина завѣдомо не могла дать матеріалъ, непосредственно приложимый къ современнымъ крупнымъ газовымъ машинамъ. Это же положеніе дѣла дало намъ затѣмъ, по нашему мнѣнію, право опубликовать полученный .матеріалъ, несмторя на то, что опыты нельзя считать вполнѣ законченными, и что они обладаютъ нѣкоторыми недостатками, не зависѣвшими отъ постановки ихъ, какъ ото будетъ видно при ихъ разборѣ. 1
1S) Н. Dubbel, Grossgasmaschineu. Berlin 1910.
Постановка опытовъ.
4 Машина.—Начнемъ еъ описанія самой машина: это горизонталь-пая двухтактная машина, гакъ назыв. типа Авансъ, построенная заводомъ Л. Нобеля въ СП 13. но особому заказу автора спеціально для опытовъ для Лабораторіи Тепловыхъ Машинъ Томскаго Технологическаго Института. Машина построена собственно для работы на керосинѣ, но можетъ итти и на любомъ другомъ жидкомъ топливѣ—спиртѣ, бензинѣ, сырой нефти и при замѣнѣ голоеы другой съ особой фо|к*унІкой и съ особыя ь приспособленіемъ для обогрѣва, можетъ работать даже на нефтяныхъ остаткахъ. Впрочемъ, за недостаткомъ времени, а отчасти и по другимъ обстоятельствамт». вся описанная ниже серія опытовъ проведена на керосинѣ.
Основные размѣры машины, найденные путемъ тщательнаго измѣренія при помощи соотв. измѣрительныхъ приборовъ еъ Ноніусами, слѣдующіе: діаметръ цилиндра I)—222,26 мм,., ходъ поршня //=251,0 мм . Степень точности, съ которой опредѣленъ І)} составляетъ :±:0,05 мм., т. о. zt 0,02%, а Я—всего 0,1 мм., или it 0,04%.
Нормальное число оборотовъ машины, согласно каталога. «=340 въ мин., при каковомъ « машина развиваетъ свободно 10 д. л. с. и допускаетъ еще перегрузку до 20%, но заводъ почему-то снабдилъ ее щиткомъ съ надписью: „иорм. ч. обор. 270 мин.“; принимая это во вниманіе, машину правильнѣе называть 8-силыюй.
Несмотря на довольно широкое распространеніе этого типа машинъ, описанія его нѣтъ ни въ одномъ изъ болѣе солидныхъ руководствъ; его можно разыскать только въ журналахъ. Поэтому опишемъ вкратцѣ и конструкціи* и работу нашей машины, чертѵ 1—5, табл. I.
Схема работы ея слѣдующая: при ходѣ впередъ въ рабочемъ цилиндрѣ производится сжатіе воздуха; незадолго до мертваго положенія въ цилиндръ вбрызгивается насоеикомъ я керосинъ, который распиливается форсункой Ь, при чемъ брызги ударяются въ выступающій въ цилиндръ языкъ с раскаленнаго запальнаго шара <1; пары керосина воспла меняются, происходитъ взрыгъ, и дается толчокъ поршню, который движется обратно. Съ другой сторон'ы поршня, въ кривошипной камерѣ, при ходѣ впередъ происходитъ разрѣженіе, подъ вліяніемъ котораго, когда поршень близъ внѣшняго мертваго положенія задней кромкой откроетъ окно е, воздухъ изъ наружной атмосферы устремляется въ кривошипную
полость. Когда поршень, пройдя внѣшнее мертвое положеніе, снова закроетъ окно е, въ кривошипной полости начинается сжатіе воздуха.
17]юйдя около 0,8 хода, поршень начинаетъ открывать окна: сперва нижней кромкой выпускное / и вскорѣ затѣмъ верхней кромкой окно о, черезъ которое рабочій цилиндръ сообщается съ задней полостью, служащей воздушнымъ насосомъ.
Процессъ.заряженія, т.-е. заполненія рабочаго цилиндра свѣжимъ воздухомъ, происходитъ слѣдующимъ образомъ: отработавшіе газы, которые іъ концѣ расширенія имѣютъ еще давленіе до 3 абс. атм., иногда даже болѣе, устремляются, расппі|шясь, черезъ окно / въ глушитель и далѣе въ атмосферу. Давленіе- въ цилиндрѣ къ моменту открытія окна <7 падаетъ или но крайней мѣрѣ должно упасть почти до атмосфернаго; тогда воздухъ, сжатый примѣрно до 1,1 абс. атм., врываясь въ рабочій цилиндръ, вытѣсняетъ остатокъ отработавшихъ газовъ и самъ заполняетъ собой цилиндръ.
Чтобы воздухъ вмѣсто того, чтобы вытѣснять отработавшіе газы, не устремлялся непосредственно въ глушитель, на поршнѣ имѣется выступъ который долженъ отклонять воздухъ такъ, чтобы послѣдній, двигаясь въ верхней части цилиндра, сперва направлялся къ противоположному концу его- а оттуда .тишь заполнялъ и нижнюю часть.
Такой теоретически очень простой и остроумный способъ удаленія продуктовъ горѣнія и заполненія рабочаго цилиндра свѣжимъ воздухомъ въ данной машинѣ въ дѣйствительности осуществлялся довольно неудовлетворительно, т.-е. въ моментъ конца выполаскиванія въ рабочемъ цилиндрѣ находится не свѣжій воздухъ, а смѣсь изъ воздуха и продуктовъ горѣнія, и притомъ, содержащая послѣднихъ очень много.
Причины неудовлетворительнаго выполаскиванія, которыя можно указать заранѣе, слѣдующія:
1, объемъ воздуха, поступающій гь цилиндръ, вслѣдствіе нсвысо кой объемной подачи насоса (задней полости), неизбѣжной, если принять во вниманіе конструкцію этого насоса, значительно меньше объема, который ему предстоитъ заполнить;
2, поступленіе воздуха въ рабочій цилиндръ неизбѣжно сопряжено съ образованіемъ вихрей, смѣшивающихъ воздухъ съ продуктами горѣ нія, такъ что вытѣсняемые продукты горѣнія увлекаютъ съ собой часть и безъ того недостаточнаго количества воздуха;
3, часть воздуха можетъ даже помимо вихреобразовапія устремляться изъ окна <) непосредственно въ окно /, такъ сказать, но кратчайшему разстоянію;
4, -наконецъ, возможно, что въ моментъ шпуска въ продуктахъ горѣнія содержатся еще не сгорѣвшія частицы, окись углерода, метанъ, ацетиленъ или, наконецъ, даже просто пары керосина, которыя при встрѣчѣ съ свѣжимъ воздухомъ догораютъ, уменьшая содержаніе кислорода въ новомъ зарядЬ.
§ 4.
Выясненіе вліянія этихъ 4 возможныхъ причинъ вошло тоже въ кругъ предстоящихъ задачъ, наряду съ попыткой найти отвѣты на указанные выше основные вопросы 1, 2, 5 и (>, стр. 4.
Что касается далѣе работы машины, то нужно замѣтить, что регулированіе ея производится пропусками слѣдующимъ образомъ: керосиновый иасосикъ а приводится въ дѣйствіе ударами зуба /•• въ промежуточную часть і, въ которую упирается конецъ его ныряла; зубъ к прикрѣпленъ къ грузу I регулятора; грузъ этотъ получаетъ поступательно возгратнос движеніе отъ эксцентрика, сидящаго на коренномъ валу; I скользитъ по наклонной плоскости т и при увеличеніи числа оборотовъ выше нормальнаго нѣсколько подпрыгиваетъ; зубъ к при этомъ проскакиваетъ мимо лезвія п,—получается пропускъ. Чтобы пропуски были ноелшпкомъ часты, и ходъ машины достаточно равномѣрный, подачу керосина можно измѣнять, измѣняя длину хода насоеика а, что достигается повертываніемъ гайки о.
Описанный регуляторъ обладаетъ однимъ очень важнымъ достоинствомъ для машины, предназначенной для опытовъ: онъ позволяетъ мѣнять на ходу въ широкихъ предѣлахъ и очень быстро число оборотовъ. Для этого надо лишь передвигать, повертывая маховичокъ /л наклонную площадку т, приближая ее къ кривошипу машины для увеличенія числа оборотовъ и отодвигая для уменьшенія. Въ нашей машинѣ такимъ путемъ можно мѣнять число оборотовъ отъ «—180 до «=370; при меньшемъ числѣ оборотовъ иасосикъ а перестаетъ дѣйствовать, такъ какъ зубъ к, ударяя изъ-подъ низа, лишь отгибаетъ лезвіе «, да и масса маховиковъ оказывается недостаточной; большее число оборотовъ мы опасались допускать, такъ какъ при «=370 окружная скорость на ободѣ маховика уже доходитъ до 25 мт./сек., и дальнѣйшее повышеніе ея можетъ вызвать разрывъ маховиковъ.
Что касается военламепенія, то, какъ уже упоминалось, оно происходитъ вслѣдствіе соприкосновенія горючей смѣси съ раскаленными стѣнками, а, главнымъ образомъ, языкомъ с запальнаго шара d, который долженъ имѣть температуру красно-калильнаго жара, т.-е. 000° до 800° Ц. При пускѣ машины въ ходъ эта температура достигается пп-грѣвапіемъ шара особой керосиновой лампой <*3. горѣлкой системы Примусъ. Во время работы теплоты, развиваемой внутри цилиндра, достаточно для поддержанія указанной температуры шара, но крайней мѣ рѣ при нормальной и до половинной н'агрузки. При дальнѣйшемъ уменьшеніи пагрузки и еоотв. уменьшеніи общаго расхода керосина, температура шара начинаетъ падать, такъ что приходится подогрѣвать его снаружи лампой. Въ нашихъ опытахъ, производившихся исключительно при нагрузкѣ, близкой къ нормальной, дѣлать этого не приходилось.
Какъ на нѣкоторую особеность данной машины надо указать на вбрызгиваніе воды въ рабочій цилиндръ. Вбрызгиваніе это имѣетъ цѣлью предотвращеніе преждевременныхъ вспышекъ и возможность повысить сте-
пень сжатія, а съ ней экономичность работы машины. Вбрызгиваніе про изводится въ моментъ продувки, когда въ цилиндрѣ наступаетъ нѣкоторое разрѣженіе вслѣдствіе инерціи вылетающихъ газовъ. Въ нашей машинѣ ради измѣренія количества вбрызгиваемой воды послѣдняя берется не прямо шъ водяной рубашки, а поступаетъ изъ особаго небольшого бачка, емкостью около 0.26 лтр., куда она наливается отъ руки. Ба чекъ находится на высотѣ около 700 мм. надъ цилиндромъ и прикрѣпленъ къ трубѣ, служащей для отвода горячей воды изъ рубашки. Виускь воды въ цилиндръ совершается черезъ обычную маелепку, съ обратнымъ клапаночкомъ и видимой подачѣ воды но каплямъ; подачу можно регулировать обычнымъ путемъ отъ руки, ввертывая или вывертывая запорный коьіусокъ; ее можно такимъ образомъ мѣнять въ предѣлахъ отъ 0 до 5 лтр. воды въ часъ.
Кромѣ указанныхъ приспособленій для измѣненія подачи керосина и числа оборотовъ, приспособленій, имѣющихся у каждой машины дан пой системы и лишь усовершенствованныхъ у насъ въ томъ смыслѣ, что требуемыя гайки снабжены удобными приспособленіями для ихъ поворачиванія, такъ что соотв. установка достигается безъ помощи гаечныхъ ключей, описываемая машина имѣетъ еще нѣсколько приспособленій, позволяющихъ мѣнять условія ея работы, что такъ важно для опытовъ.
Машина тіѣетъ, во-первыхъ, приспособленіе, позволяющее легко измѣнять объемъ камеры сжатія 1>, т.-е. степень сжатія е. Достигается эю тѣмъ, что между шатуномъ и подшипникомъ, охватывающимъ колѣнчатый валъ, можно вкладывать стальную пластинку—прокладку г, черт. 2, и. увеличивая тѣмъ длину L шатуна, уменьшать ве,личину Ѵ.;. Такихъ П|юкладокъ г имѣется 4, толщиной въ 5, 10, 15 и 20 мм..
Далѣе было обращено вниманіе на то, что при измѣненіи L мѣняется не только Гс. но вслѣдствіе перемѣщенія кромокъ поршня и моменты и продолжительность открытія оконъ с, / и д, а также и величина площади открытія этихъ оконъ. Какъ сразу видно, съ увеличеніемъ L продолжительность открытія и площадь окна д для впуска сжатаго воздуха п окна / для выпуска отработавшихъ газовъ уменьшаются, а окна е для всасыванія воздуха, наоборотъ, увеличиваются. Такимъ образомъ, мѣняя е, мы невольно мѣняемъ и такіе валены с факторы, какъ сопротивленіе всасыванія и выпуска и соотв. скорости воздуха и отработавшихъ газовъ. Чтобы выяснить вліяніе этихъ факторовъ, надо, наоборотъ, мѣнять ихъ при постоянномъ е. Въ данной машинѣ это было легко достичь, подкладывая подъ крышку цилиндра кольцо s такой же толщины, какъ прокладка г; тоща, насколько объемъ Ѵс уменьшится отъ прокладки г, настолько же онъ возрастетъ отъ кольца, и t остается безъ измѣненія.
Наконецъ, для измѣненія объема Ѵя вреднаго пространства воздушнаго насоса, его увеличенія, были отлиты 2 особыхъ чугунныхъ кольца-колпака <, и t2 емкостью каждый нѣсколько болѣе двойного объема Ѵх,
описываемаго поршнемъ. Для уменьшенія Ѵя колпаки эти можно отвертывать и запрыгать еоотв. отверстія прямо крышками и. и и...
Далѣе можно еще упомянуть о попыткахъ увеличить объемную по дачу насоса, снабдивъ окно е обратнымъ клапаномъ. Однако заводъ за-груднііілся его установкой тамъ, такъ какъ пришлось бы нѣсколько измѣнить модель станины, и поставилъ клапанъ q на промежуточномъ діш.нѣ станины. Клапанъ этотъ состоитъ изъ легкой стальной пластинки а. черт. G и 7, и упора ft; а опускается подъ дѣйствіемъ собственнаго вѣса, безь всякихъ пружинъ, которыя выкинуты, чтобы не увеличивать сопротивленія всасыванія.
Разумѣется, при работѣ съ обратнымъ клапаномъ отверстіе м? въ промежуточномъ днищѣ, черт. 2 и 4, надо закрывать особой заглушкой.
Въ заключеніе надо замѣтить, что еь отличіе отъ машинъ обычнаго типа- въ которыхъ засасыванія воздуха происходитъ прямо изъ атмосферы черезъ рядъ отверстій въ нижней станинѣ, данная машина была снабжена днищемъ ѵ, къ котроому припишутъ трубощюводъ, ведущій отъ воздушныхъ (газовыхъ) часокъ. Для точности измѣренія количества всасываемаго воздуха очень важно, чтобы днище это было совершенно герметично. Въ этихъ видамъ заводу было заказано отлить его заодно съ д и жней станиной. Къ сожалѣнію загодъ отказался это сдѣлать, ссылаясь на трудность отливки, и сдѣлалъ днище деревянное изъ толстыхъ досокъ, пристрогашйыхъ пъ шпунтъ. Однако доски съ теченіемъ времени ссохлись, попытки залить щели асфальтовымъ лакомъ не дали удовлетворительныхъ результатовъ, въ виду чего, приступая къ опытамъ, мы залили днище слоемъ раствора изъ портландокаго цемента съ пескомъ; толщина слоя около 25 мм.; сверху це-митъ былъ покрашенъ къ нѣсколько слоевъ эмалевой краской. Опытъ показалъ, что этотъ способъ былъ выбранъ удачгііо; спустя годъ послѣ заливки герметичность оставалась полная, и па цементѣ не появилось ни ОДНОЙ ТрОЩІІПЫ(.
Въ смыслѣ герметичности надо было обратить вниманіе еще на стыкъ между верхней и нижней станиной и на коренные подшипники. Плотность стыка удалось легко достичь, смазавъ его густой эмалевой краской и туго подтянувъ болты. Нѣсколько кропотливѣе была работа по достиженію герметичности въ кореппыхъ подшипникахъ. Такъ какъ вкладыши у нихъ цѣльные, трубчатые, правда, плотно облегающіе валъ и всегда залитые масломъ, но не имѣющіе приспособленія для подтяж-
pwyfH '—Л* ^(і
й fe
ГТ
ки, то все вниманіе пришлось сосредоточить на плотномъ прилеганіи щекъ вала, имѣющихъ форму дисковъ, къ крышкамъ х,х Для облегченія пригонки между щеками вала и крышками х,х надѣто но бронзовой шайбѣ у,у, свободно вращающейся на валу. Пришабривъ съ каждой стороны по 4 плоскости (на крышкѣ х, щекѣ вала и обѣ стороны шайбы у) и достигнувъ проточкой фланца у крышки х, что зазоры между отдѣльными трущимися поверхностями были сведены къ долямъ мм., и, кромѣ того, были всегда заполнены масломъ, путемъ наблюденія надъ давленіемъ воздуха можно было установить, что утечка воздуха, хотя и оставалась, но была сведена до ничтожно малой величины. Кромѣ того, такая неплотность кривошипной полости лишь понижаетъ объемную подачу насоса, но не вліяетъ на точность измѣренія расхода воздуха, такъ какъ примѣрно столько же г («духа, сколько утекаетъ его при сжатіи, поступаетъ помимо газовыхъ часовъ при всасываніи.
Затѣмъ остановимся еще немного на опредѣленіи величинъ, необходимыхъ для вычисленія степени сжатія е, какъ въ рабочемъ цилиндрѣ, такъ равно и въ воздушномъ насосѣ. Эти ічѵшчпны—объемъ камеры сжатія Fc, объемъ, описываемый поршнемъ. Г, и объемъ вреднаго пространства насоса Ѵа.
Объемъ Г* былъ вычисленъ но указаннымъ выше Р и И н найденъ Гх=9,738 лтр.; такъ какъ величина Р опредѣлена съ точностьчі zt 0,02 %, а U съ точностью цг 0.04%. то вычисленная нопішъ величина F* вѣрна
съ точностью ѵ= '(/(0,02 .’2)* + (0,04)* = л: 0.06‘Ѵо.
Объемъ V. былъ измѣренъ непосредственной заливкой камеры сжатія машиннымъ масломъ черезъ отверстіе для форсунки. Маслу было отдано предпочтеніе передъ водой въ виду того, что вслѣдствіе его густоты можно было не опасаться утечки черезъ поршневыя кольца, что легко можетъ произойти при заливкѣ водой и дало бы преувеличенный Ѵс. Количество залитаго масла опредѣлялась взвѣшиваніемъ на точныхъ вѣсахъ, а удѣльный вѣсъ масла измѣрялся при помощи точнаго ареометра, а для контроля одинъ разъ еще и гидростатическимъ путемъ при помощи тѣльца Римана и точныхъ аналитическихъ вѣсовъ. При заливкѣ были приняты геѣ мѣры, чтобы въ цилиндрѣ не оставалось ни одного пузырка воздуха. Впрочемъ достичъ этого было нетрудно въ виду очертаній камеры сжатія и расположенія отверстія для фо]>сункн въ верхней точкѣ. При заливкѣ полость запальнаго шара была отобщена при помощи пробки, и ея объемъ опредѣлялся err дѣльной заливкой шара для чего головку цилиндра, конечно, пришлось разобрать.
Заливка камеры сжатія была повторена 9 разъ; послѣ каждой за-лигки крышку отнимали, ждали не менѣе л/> часа, пока все масло стечетъ, и затѣмъ стѣнки еще тщательно вытирали.
Объемъ Ѵ« безъ всякихъ прокладокъ подъ шатунъ и крышкуѵ найденный какъ средняя величина изъ всѣхъ наблюденій, получился Fc=3,103 лтр.. Всѣ отдѣльныя измѣренія дали очень близкія цифры, что можно
видѣть изъ того, что вычисленная по извѣстной формулѣ по квадратамъ разностей средняя ошибка средней величины равняется всего 0,007-1 лтр., т.-е, Гс найдено съ ошибкой ѵ< rtO.3%, что должно быть при-знаію болѣе чѣмъ удовлетворительнымъ.
Въ случаѣ подкладыванія упомянутыхъ выше прокладокъ г объемъ Ѵс уменьшается на каждые 10 мм. толщины г на 0,388 лтр.; въ случаѣ подклады г ан і и кольца « объемъ Ѵе увеличивается на ту же величину.
Такимъ же путемъ, заливкой машиннымъ масломъ, былъ опредѣленъ объемъ Ѵ’з. Вь виду меньшей % ошибки ѵ при измѣреніи столь большого объема и близости полученныхъ цифръ мы рѣшили ограничиться тремя заливками.
Въ среднемт. изъ этихъ трехъ измѣреній получилось У3=46,545 лтр., тоже безъ всякихъ прокладокъ г и колпаковъ и t2. Средняя ошибка этой средней величины, вычисленная такимъ же путемъ, оказалась равной ± 0,085 лтр., т.-е. ѵ< дг0.2 %.
Такимъ же путемъ были найдены и объемы V, и У2 дополнительныхъ колпаковъ *, и іг: Ѵг = 19,167 лтр., а Ѵ8 = 21,174 лтр.. ІІ])и этомъ средняя ошибка средней величины оказалась равной дд 0,036 лтр.,т. е. '> < — 0,2%.
5. Вся установка.—Такъ какъ одной изъ нашихъ главныхъ задачъ было измѣреніе подачи воздуха при различныхъ условіяхъ, го остальная часть установки какъ разъ и представляла приспособленія, имѣвшія цѣлью измѣреніе и регулированіе этой подачи.
Па черт. 8, табл. II, представлена часть машиннаго зала лабораторіи; а машина, q воздушные часы.
Часы—газомѣритель съ барабаномъ емкостью въ 1,50 мт.3, т.-е. пропускной способностью до 150 мт.3 въ часъ, были пріобрѣтены отъ фирмы С. Эльстеръ въ Берлинѣ. Несмотря на безусловную желательность при производствѣ научныхъ опытовъ провѣрки всѣхъ употребляемыхъ при опытахъ приборовъ, провѣрка этихъ часовъ нами произведена не была по слѣдующимъ основаніямъ:
1, шипи опыты должны были выяснить главнымъ образомъ и з м ѣ-п е н і е подачи воздуха гъ зависимости отъ тѣхъ или иныхъ факторовъ; абсолютная величина подачи хотя и представляетъ интересъ въ виду полнаго отсутствія въ литературѣ соотв. указаній для маншпъ даннаго типа, являлась для пасъ вопросомъ второстепеннымъ;
2, неизбѣжное сліяніе на абсолютную величину подачи такихъ дополнительныхъ, не измѣнявшихся во время опытовъ факторовъ, какъ сопротивленіе въ трубопроводѣ, вліяніе неплотности въ подшипникахъ кореннаго вала, неправильности въ окнахъ машины, все это вмѣстѣ взятое можно, произведя примѣрный подсчетъ, признать приблизительно равнозначащимъ возможной ошибкѣ въ показаніяхъ часовъ;
3, произвести провѣрку съ достаточной точностью было очень затруднительно, такъ какъ единственный имѣвшійся въ Томскѣ вывѣрепный
контрольный газомѣръ отъ калориметра Юнкереа имѣетъ емкость всего
3,0 лтр.. на 1 оборотъ барабана большихъ часовъ онъ долженъ сдѣлать 500 оборотовъ, при чемъ легко можетъ накопиться ошибка, равная ошибкѣ часовъ; провѣрка при помощи газгольдера или воздушнаго сосуда, о которомъ будетъ сказано ниже, была бы слишкомъ сложна;
4, наконецъ, часы были совершенно новые, доставленные первоклассной фирмой, такъ что можно было съ достаточной увѣренностью положиться на непосредственныя показанія; фирма гарантировала точность — 3%-
Всѣ яти соображенія вмѣстѣ взятыя побудили насъ отказаться отъ провѣрки часовъ, но зато нами было обращено большое вниманіе на то, чтобы часы при разныхъ опытахъ не мѣняли сгоихъ показаній. Для этого пужпо, чтобы были удовлетворены два условія: во-первыхъ, уровень воды въ часахъ долженъ стоять всегда на одной и той-же, указанной заводомъ пысотѣ, и, во-вторыхъ, уровень воды долженъ быть во время работы по возможности совершенно покоенъ.
Такъ какъ при прохожденіи воздуха черезъ часы вола, насыщая его, постепенно испаряется, то уровень ея понижается, и часы начинаютъ показывать меньше истипнаго. Убыль воды надо пополнять. ІІанлучшін способъ пополненія состоитъ въ томъ, что во время работы въ часы непрерывно подливается вода, а избытокъ ея вытекаетъ черезъ особый переливъ. Такой непрерывной подачей воды и переливамъ системы Кпнга и были снабжены данные часы.
Болѣе затруднительно было удовлетворить второму требованію: поршневыя машины всегда забіграютъ воздухъ толчками, вызывающими постоянное колебаніе уровпя воды въ часахъ. Несмотря па то, что данная машина, въ отличіе отъ четырехтактныхъ, забираетъ воздухъ при каждомъ оборотѣ, что число оборотовъ сравнительно велико, т.-е. при довольно длинномъ, ок. 10 мт., и большого діаметра, 125 мм., воздухопроводѣ, долженъ былъ получиться непрерывный токъ воздуха умѣренной скорости, менѣе 0,4 мт./еек., что объемъ воздуха, забираемый при каждомъ оборотѣ, сравнительно съ емкостью барабана часовъ невеликъ, всего 4—6 лтр., и что. наконецъ, ,,нагрузка" часовъ была небольшая, всего отъ 50 до 100 мт.а /чаеъ. т.-е. отъ одпой до двухъ третей пропускной способности,—несмотря на все это первая же проба показала вопреки теоретическимъ ожиданіямъ полную невозможность работать безъ особаго приспособленія, .умѣряющаго колебанія уровня, доходившія до 20—30 мм., т-e. безъ включенія какого-нибудь регулятора давленія.
Для поддержанія постояннаго давленія мы прибѣгли къ двумъ средствамъ: во-первыхъ, включили въ воздухопроводъ большой желѣзный, клепанный сосудъ с, черт. 8, емкостью въ 4,5 мт.1, прямое назначеніе котораго въ лабораторіи служить сборникомъ сжатаго воздуха, подаваемаго особымъ опытнымъ компрессоромъ.
Уровень воды въ часахъ послѣ этого сталъ болѣе спокоенъ, но несовсѣмъ. Почти полная неподвижность уровня была достигнута послѣ включенія у самыхъ часовъ регулятора давленія <1, изображеннаго отдѣльно на чер'іѵ 9 и 10. Это деревянный ящикъ, высотой въ 1020 мм. и площадью основанія 500X900 мм.. Двѣ боковыя стѣнки, 1020X900 мм., замѣнены резиной толщиной въ 1,5 мм..
I
Принимая разность давленія воздуха, необходимую для прохожденія черезъ часы, въ 5 мм. ві. ст., какъ показывалъ U-образпый водяной манометръ »м, присоединенный къ колѣну между часами и регуляторомъ давленія, нетрудно вычислить, что величина, на которую пульсируетъ данный регуляторъ, т.-е. измѣняетъ свой объемъ (см. пунктирное положеніе резиновыхъ стѣнокъ) нр» колебаніи давленія въ 1 мм., составляетъ ок. 5 лтр., т.-е. вполнѣ достаточна.
Нечего говорить, что были приняты всѣ мѣры, чтобы какъ регуляторъ давленія, такъ равно и весь трубопроводъ, собранный изъ чугун
ныхъ 5-дюймовыхъ трубъ, частью на фланцахъ, частью на муфтахъ съ раструбами съ заливкой особой замазкой, были совершенно плотны, что впрочемъ при данномъ слабомъ разрѣженіи было нетрудно достичь. Ради указанной плотности резиновыя стѣнки регулятора были прикрѣплены слѣдующимъ образомъ: резина была наложена на края деревяннаго ящика, смазанные эмалевой краской, и подтянута шурупами черезъ посредство рамки изъ деревянныхъ же брусковъ. Разстояніе между шурупами было взято 60—70 мм..
Несмотря на видимую спокойную работу воздушныхъ часовъ, воздухъ при прохожденіи черезъ нихъ увлекалъ съ собой столь значительное количество воды, что послѣдняя, выдѣляясь при движеніи по довольно длинному гоздухопроводу. по истеченіи нѣсколькихъ часовъ работы, замѣтно стѣсняла его сѣченіе. Для облегченія спуска этой воды, а также для возможнаго выдѣленія ея, пользуясь центробѣжной силой при перо мѣнѣ направленія движенія воздуха, колѣно, соединяющее воздухопроводъ съ днищемъ регулятора давленія, было замѣнено особой чугунной коробкой d съ отверстіемъ / дня спускного крана,. Для достиженія указанной цѣли воздухоироіоду, конечно, долженъ быть приданъ уклонъ въ сторону водоотдѣлителя d.
Кромѣ опытовъ съ нормальной подачей воздуха при помощи всасыванія его поршнемъ машины, были еще поставлены опыты съ увеличенной подачей воздуха. Увеличеніе достигалось тѣмъ, что воздухъ пе всасывался, а поступалъ подъ нѣкоторымъ давленіемъ изъ сосуда с, черт. 8, куда онъ нагнетался воздуходувкой системы Рута /, приводимой въ дѣйствіе отъ ремня 4-сильпымъ электродвигателемъ е. Для полученія требуемой подачи воздуха можно было измѣнять въ предѣлахъ отъ 300 до 800 число оборотовъ электродвигателя при помощи шунтового реостата д. расположеннаго подъ общей распредѣлительной доской h лабораторіи.
Однако такое регулированіе подачи оказалось недостаточно чувствительнымъ и, кромѣ того, при маломъ п электродвигателя слишкомъ грѣлся реостатъ. Тогда былъ добавленъ второй способъ регулированія подачи воздуха, состоящій въ пріоткрываніи на большую или меньшую величину задвижки Лудло і, разобщающей при работѣ воздуходувки всасывающую часть трубопровода отъ па питательной. Избытокъ сжатаго воздуха выпускается при этомъ обратно въ всасывающую часть. Способъ этотъ оказался замѣчательно удобнымъ и точнымъ въ смыслѣ установкѣ іъ сосудѣ с требуемаго давленія.
6. Измѣрительные приборы и приспособленія. —Опишемъ здѣсь главнѣйшіе приборы- кромѣ примѣнявшихся для опредѣленія состава отработавшихъ газовъ, которые въ виду ихъ важности выдѣлены особо.
То-рлтзъ.—При конструированіи тормаза имѣлись въ виду два главныхъ требованія: возможное устраненіе колебанія нагрузки, столь непріятное при обыкновенномъ тормазѣ Прони, и удобство обращенія.
Изъ этихъ соображеній, отказавшись отъ примѣненія самоустанавли-вающагося тормаза, болѣе удобнаго во время работы, но менѣе точнаго, мы останогилиеь на типѣ, въ которомъ конецъ рычага давитъ на платформу десятичныхъ вѣсовъ, черт. 11—13, стр. 22.
Для удовлетворенія перваго требованія необходимо было добиться по возможности постояннаго окружного усилія, которое у обыкновеннаго тормаза мѣняется вслѣдствіе колебанія коэффиціента тренія въ зависимости отъ температуры и состоянія поверхности (смазки) тормазного шкива. Чтобы температура тормазного шкива оставалась постоянной и невысокой, шкивъ былъ снабженъ непрерывно дѣйствующимъ водянымъ охлажденіемъ: вода, притокъ которой изъ водопроводной сѣти регулируется краномъ а, поступаетъ по трубкѣ Ь и обратно отводится но трубѣ с, улавливаемая плоскимъ совкомъ—воронкой <>■ Труба с идетъ подъ поломъ и выходить гъ задѣланную въ полъ раковину I, черт. 8, сообщенную съ общей канализаціей. Далѣе, на тормазѣ стоитъ тоже непрерывно дѣйствующая капельная масленка е. Наконецъ, много способствуетъ плавности работы тормаза, что деревянныя колодки, нажимаемыя на шкивъ, прикрѣплены къ резиновому ремню /. который охватываетъ и стягиваетъ шкивъ. Ремень этотъ, состоящій изъ 3 рядовъ прорезиненнаго холста съ резиноі ыми прослойками, гибокъ, можетъ немного вытягиваться и-въ то же время совершенно не даеть остаточнаго удлиненія, ни подъ дѣйствіемъ натяженія, ни отъ случайнаго смачиванія водой.
Удобство обращенія и точность регулировки тормаза достигнуты примѣненіемъ особой затяжки: болѣе натянутый конецъ ремня прикрѣпленъ наглухо къ деревянному рычагу у, вѣрнѣе къ прикрѣпленной къ у желѣзной скобкѣ (, мсігѣе же натянутый конецъ прикрѣпленъ къ скобкѣ А, концы которой пропущены черезъ рычагъ у, снабжены довольно мелкой винтовой нарѣзкой и входятъ въ двѣ гайки; гайки эти составляютъ одно цѣлое съ червячными колесами и такимъ образомъ получаютъ одновременное вращеніе при помощи сцѣпленнаго съ ними червяка к, поворачиваемаго за ручку г. Такъ какъ гайки дѣлаютъ одинъ оборотъ при 15 оборотахъ червяка, а шагъ рѣзьбы въ нихъ 2,14 мм., то, считая за наименьшую, вполнѣ опредѣленную величину ЛА попорота ручки і, длину ремня / можно измѣнять съ точностью до 0,04 мм. и тѣмъ слѣдитъ за малѣйшимъ измѣненіемъ натяженія его.
Нужно замѣтить, что для поддержанія постоянной нагрузки во время работы почти никогда не приходится отпускать тормазъ, а лишь отъ времени до времени слегка подтягивать. При этомъ указатель десятичныхъ вѣсовъ н едва колеблется около своего положенія рагновѣеін. Вѣсы п, черт. 8, которыми мы пользовались при опытахъ, обладаютъ подъемной силой въ 150 кгр. и, имѣя передвижку съ дѣленіями въ 0,05 ктр., при ігѣкоторомъ навыкѣ позволяютъ опредѣлять вѣсъ съ точностью до 0,02 кгр.; чувствительность же ихъ около 0,01 кгр..
Л. Малт.квъ.
еа
<м
Черт. 11-13.
В'ь заключеніе .можно упомянуть, что для большей точности деревянная подставка т между рычагомъ у и платформой вѣсовъ « снабжена на концахъ'стальными, закаленными башмаками-ножами, изъ которыхъ нижній опирается на чугунную платформу вѣсовъ, а .верхній въ особое врѣзанное въ дерево стальное, закаленное гнѣздо <>■
Собственный вѣсъ тормаза. обозначимъ его тоже у, который въ данной конструкціи надо вычитать изъ показаній вѣсовъ при вычисленіи окружного усилія, былъ найденъ непосредственнымъ взвѣшиваніемъ слѣдующимъ образомъ: тормазъ билъ надѣтъ на шкивъ, но ремень совсѣмъ ослабленъ, та кт. что тормозъ нс касался шкива, а лежалъ на грани трехгранной призмы, положенной па шкивъ точно надъ осмо вала-Другой конецъ рычага у опирался на платформу вѣсовъ черезъ посредство подставки »*. какъ и во время работы. Уравновѣсивъ вѣсы, мы получили вѣсъ 0=1,53 кгрч.
Чтобы не усложнять напрасно вычисленій дѣйствительной работы, при всѣхъ опытахъ передвижка на вѣсахъ ставилась прямо на 1,53 кгр., и въ расчетъ принимались лишь гири, которыя ставились на чашку вѣсовъ.
Одновременно съ тѣмъ была найдена длина плеча тормаза. обозначимъ ее I, измѣреніемъ разстоянія между углубленіемъ гнѣзда о и отвѣсной линіей, проведенной черезъ ось вала машины; получилось 1=909 мм..
Счетчики оборотовъ. Число оборотовъ машины, точное измѣреніе котораго необходимо для вычисленія дѣйствительной и индикаторной работы, опредѣлялось но непрерывно дѣйствующему счетчику отъ фирмы Шефферъ и Вудснбергь. примѣнимому въ отличіе отъ такъ назыз. якорныхъ счетчиковъ до самыхъ большихъ чиселъ оборони ъ въ мин..
• Счетчикъ этотъ соетоигь изъ червяка, скрѣпленнаго наглухо съ ва-
ломъ машины и сцѣпленнаго съ двумя плоскими червячными колесами, расположенными на одной оси другъ надъ другомъ. ІІа одномъ колесѣ 100 зубцовъ, на другомъ 99; неподвижная стрѣлка, прикрѣпленная къ і кожуху счетчика, показываетъ единицы и десятки оборотовъ, а стрѣлка,
показывающая относительное перемѣщеніе двухъ колесъ,—сотни и тысячи. Счетчикъ этотъ очепь простой, абсолютно точный, нс ломается и не требуетъ никакого ухода.
Для того, чтобы быстро установить требуемое число оборотовъ и зо время работы слѣдить, сохраняется ли установившееся движеніе, мы присоединили еще центробѣжный тахометръ ІІІоффсръ и Будонберг.і № 18931 съ большимъ циферблатомъ, приводимый въ дѣйствіе при помощи ремня, перекинутаго черезъ втулку маховика вмѣсто шкивочка.
Въ виду того, что ремень при большомъ числѣ оборотогъ и маломь діаметрѣ ведомаго шкивочка сильно скользитъ и часто соскакиваетъ, его замѣнили обыкновенной изолировочной лентой, употребляемой при электрическихъ проводкахъ. Результаты получились прекрасные: лента,
прижимаясь къ шкивамъ липкой стороной, не скользитъ и не соскакиваетъ, а въ виду чрезвычайной гибкости и ленты и сшивки тахометръ работаетъ очень спокойно.
Тахометръ былъ особенно полезенъ въ случаѣ неисправной работы машины: безъ него нельзя было замѣтить достаточно своевременно грозящую остановку машины, при которой, если не отпустить своевременно тормаза, послѣдній своимъ рычагомъ при обратномъ поворотѣ шкива вслѣдствіе невозможности маховикамъ преодолѣть сжатіе въ цилиндрѣ ударяетъ окружающихъ и можетъ поломать приборы.
Опредѣленіе числа вспышекъ. Первоначально была мысль приспособить къ машинѣ особый приборъ для отечитыванія числа вспышекъ, вѣрнѣе, числа ходовъ съ подачей керосина. Такой приборъ можно сдѣлать, напр., і.ъ видѣ якорнаго счетчика, который приводится въ дѣйствіе вмѣстѣ съ ныряломъ керосиновою насосика и стоитъ при проекакиванш регулятора мимо этого ныряла, т. е. при каждомъ пропускѣ. Однако неудовлетворительные результаты, полученные нами при предварительныхъ испытаніяхъ якорныхъ счетчиковъ съ малымъ ходомъ при значительномъ числѣ ходовъ въ мин., и небольшая н сравнительно несущественная ошибка, которая, наоборотъ, получается при отсчитыганіи на глазъ числа пропусковъ, какъ будетъ подробнѣе сказано ниже, заставили отказаться отъ конструированія особаго прибора.
Правда, въ настоящее время существуетъ уже особые счетчики вспышекъ, приводимые гъ дѣйствіе давленіемъ газовъ при вспышкѣ.
Та копь, иапр., приборъ изготовляемый фирмой Дрейеръ, Розев-краицъ и Дроопъ, въ которомъ .механизмъ, суммирующій число вспышекъ,—небольшой якорный счетчикъ приводится въ дѣйствіе обыкновеннымъ индикаторнымъ поршенькомъ съ индикаторной же оттяжной пруяшной. Пружина вставляется нѣсколько жестче, чѣмъ соотвѣтствуетъ давленію сжатія, тогда послѣднее въ случаѣ пропуска, т. е. отсутствія вспышки въ цилиндрѣ не нъ состояніи достаточно приподнять поршенекъ и переставить цифру. Если вставить болѣе слабую пружину, то приборъ превращается въ обыкновенный счетчикъ ходовъ.
Болѣе интересенъ хотя и ровно вдвое дороже счетчикъ системы Грэхэма, изготовляемый фирмой Шефферъ и Буденбергъ. Нъ этомъ приборѣ якорный счетчикъ приводится въ дѣйствіе тоже давленіемъ газовъ при вспышкѣ посредствомъ особаго поршенька, колѣнчатаго рычага и оттяж ной пружины. Дѣйствіе таково-же, какъ и предыдущаго, /{ругая половина прибора, совершеішо симметричная только еъ болѣе слабой пружиной, обыкновенный счетчикъ ходовъ, приводимый въ дѣйствіе давленіемъ сжатія.
Отъ пріобрѣтенія и установки одного изъ этихъ приборовъ, несмотря на ихъ видимое удобстго, насъ удержали слѣдующія соображенія:
і, поставить приборъ на нашу машину было довольно затруднительно, такъ какъ у нея имѣется лишь одно индикаторное отверстіе, ставить же,
такъ назык., двойной индикаторный кранъ но хотѣлось, такъ какъ при немъ удлиняется каналъ, собщающій цилиндръ съ индикаторомъ, что отзывается неблагопріятно на точности индикаторныхъ діаграммъ, а, кромѣ того, при постановкѣ такого крана усложнилось бы устройство индикаторнаго привода;
2, приборъ у нашей машины дагалъ бы невсегда вѣрные отчеты; такъ, съ одной стороны, преждевременныя вспышки, наблюдаемыя у нея, происходятъ иногда до момента подачи керосина, не распыленнаго и не успѣвшаго испариться во время предыдущаго хода и потому не сгорѣвшаго тогда; если предыдущая вспышка была особенно сильна, то этотъ ходъ можтъ быть какъ разъ пропускомъ, а приборъ отмѣтить его, какъ вспышку, т. е. какъ рабочій; съ другой стороны, на нашихъ индикаторныхъ діаграммахъ нерѣдко наблюдаются обводы съ такимъ запоздалымъ и медленнымъ горѣніемъ, что оно даетъ небольшое давленіе, почти или даже совсѣмъ не нрегосходящее давленіе сжатія; такія обводы приборъ, наоборотъ, не будетъ отмѣчать;
3, хотя мы съ этими приборами не работали, но на основаніи нашего опыта съ индикаторами полагаемъ, что продолжительное сообщеніе при бора съ цилиндромъ машины должно вызвать столь сильное нагрѣваніе поршня прибора и стѣнокъ его, что никакая смазка не выдержитъ; поршень при этихъ условіяхъ можетъ легко заѣдать и во всякомъ случаѣ приборъ будетъ пропускать газы и очень быстро изнашиваться;
4, наконецъ, стоимость прибора, даже не принимая въ разсчетъ его возможныхъ недостатковъ и неудобствъ, сравнительно очень значительна, особенно, если принять во вниманіе, что пользоваться имъ пришлось бы очень рѣдко въ виду к см ногочисленности въ настоящее гремя и продолжающагося уменьшенія числа машинъ, регулируемыхъ пропусками.
Индикаторы-. При опытахъ мы пользовались одновременно- 3 индикаторами: однимъ для рабочаго цилиндра, вторымъ для воздушнаго насоса и третьимъ для глушителя, стоявшаго въ машинномъ помѣщеніи.
ІІзъ 16 имѣвшихся въ лабораторіи индикаторовъ самыхъ разнообразныхъ конструкцій и размѣрогъ мы ('становились послѣ ряда опытовъ на 3 индикаторахъ фирмы Дрейеръ. Розонкранцъ и Дроопъ, какъ самыхъ точныхъ и удобныхъ въ обращеніи. Игѣ 3 индикатора пришлось взять различныхъ конструкцій въ зависимости отъ особенностей ихъ работы.
Па рабочемъ цилиндрѣ стоялъ индикаторъ .V» 7418. малаго размѣра съ наружной холодной пружиной, работающей на растяженіе; этотъ индикаторъ особенно удобенъ въ виду быстроты, съ которой у него можно мѣнять пружину; для этого достаточно отвернуть верхнюю гайку и самое пружину, не разбирая больше никакихъ частей.
О признанныхъ всѣми преимуществахъ наружныхъ холодныхъ пружинъ при работѣ съ машинами внутренняго горѣнія въ настоящее время можно уже и не говорить. Въ лабораторіи имѣется еще и другой нндика-
торъ той же фирмы съ наружной прижиной, но работающей на сжатіе. Для смѣны пружины -въ этомъ индикаторѣ надо отвернуть верхнюю гайку и оба конца пружины, т.-о. произвести работу, вѣрнѣе, потратить время въ полтора раза больше. Кромѣ того, пружина, работающая на сжатіе, особенно при такомъ длинномъ передаточномъ механизмѣ, какъ у индикатора съ наружной пружиной, всегда можетъ давать защемленіе поршня отъ перекоса, чего нѣть у самоцентрирующейся пружины, работающей на- растяженіе.
При работѣ индикаторомъ № 7418 мы пользовались поршнемъ съ <2=20 мм., и пружинами съ >«'=3,5 и 4 мм. для рабочихъ діаграммъ и т"=8 и 10 мм. для періода продувки.
На задней полости, воздушномъ насосѣ, сперва пробовали ставить обыкновенные индикаторы съ </=20 мм., но они, имѣя пружину лишь съ иі=30 мм., давали слишкомъ мелкія діаграммы; индикаторъ же Ма-хайка. имѣющій болѣе слабую пружину съ т=60 мм., оказался непригоднымъ вслѣдствіе чрезмѣрнаго тренія поршня. Давленіе, соотвѣтствующее тренію къ приборѣ"'), оказалось въ немъ больше разстоянія между верхней и нижней линіей діаграммы!...
Начиная съ опыта Ха 23 и до конца на воздушномъ насосѣ стоялъ индикаторъ № 7500, съ діаметромъ поршня </=40 мм., сконструированный спеціально дня воздуходувокъ. Нъ виду большой площади поршня онъ даетъ большія ординаты съ сравнитльно жесткими пружинами; мы пользовались пружинами съ номинальнымъ »»=15, 20, 25 и 40 мм;., что давало ординаты вт. масштабѣ (И), 80. 100 и 160 мм.=1 кгр./смЛ
Мы не взяли этого индикатора съ самаго начала, въ виду опасенія неудовлетворительныхъ результатовъ вслѣдствіе сравнительно большой массы движущихся частей и барабана, особенно, имѣя въ гиду наши довольно значительные числа оборотовъ. По какъ показали опыты, • при надлежащемъ выборѣ индикаторной пружины и натяженія оттяжной пружины барабана, этимъ индикаторомъ можно пользоваться даже при «>300 обор./мин., но, конечно, учитывая при пользованіи діаграммами вліяніе инерціи его частей, какъ будетъ указано ниже.
Па глушителѣ стоялъ индикаторъ малая модель Л» 7280 съ внутренней пружиной, такъ какъ діаграммы съ глушителя снимались всего 1 или 2 раза въ теченіе одного опыта, и индикаторъ поэтому не разогрѣвался чрезмѣрноі. Пружину для него мы брали всегда съ >«=30 мм..
Индикаторные приводы. Нъ виду большого числа снимаемыхъ діаграммъ было обращено особое вниманіе на конструированіе индикаторныхъ приводовъ.
Приводъ для обыкновенныхъ діаграммъ рабочаго цилиндра и задней полости представленъ на чорт. 14—16: это цилиндрическій етержень-ползушка а, получающій поступательно-возвратное движеніе съ ходомъ,
1в) В. Л. Малѣепъ. Испытаніе индикатора. СПИ. 1905 г., стр. 43.
раннымъ 70 мм., отъ эксцентрика І>, насаженнаго на коренномъ валу. Эксцентриситетъ лежитъ, конечно, въ одной плоскости съ колѣномъ вала. За крючокъ с цѣплялась петля отъ шнура индикатора рабочаго цилиндра. а на зубъ d накладывалась петля on. шнура индикатора воздушнаго насоса. Первый индикаторъ сцѣплялся съ приводомъ безъ всякихъ дополнительныхъ роликовъ очень короткимъ шнуромъ, что при большомъ числѣ оборотовъ очень желательно, такъ какъ устраняетъ возможность искаженія діаграммъ вслѣдствіе вытяжки шнура.
Черт. Н —16.
Индикаторъ воздушнаго насоса сцѣплялся при помощи шнура, длиной около 1000 мм., который для полученія соотв- направленія былъ перекинутъ черезъ промежуточный роликъ е. Чтобы по возможн. уменьшить вытяжку шнура и въ этомъ приводѣ, плетеный пеньковый шнуръ былъ оставленъ лишь на барабанѣ индикатора да въ средней час ти, огибающей ]Х)ликъ, на длинѣ всего около 170 мм., а остальная часть—между индикаторомъ и роликомъ и между роликомъ и концомъ съ крючкомъ была замѣнена желѣзной проволокой съ <7=1,0 мм., практически не дающей никакоТо удлиненія..
Для полученія такъ назыв. смѣщенныхъ діаграммъ, т. е. сдвинутыхъ на 90" относительно кривошипа и дающихъ въ растянутомъ масштабѣ абсциссъ части діаграммъ, соотвѣтствующія явленіямъ, происходящимъ въ моменты прохожденія поршня черезъ мертвыя точки, служитъ другой приводъ, черт. 17 и 18.
Такъ какъ смѣщенныя діаграммы служатъ не для опредѣленія площади діаграммы: а лишь для выясннія нѣкоторыхъ явленій, такъ сказать съ качественной стороны, то приводъ этотъ можетъ и не быть точенъ, т. о.
точки абсциссъ діаграммы могутъ другъ отъ дружки отстоять и иначе, чѣмъ если бы между ними и путями поршня состояла строгая пропорціональность, НО ТОЛЬКО ДОЛИЛИ,: бЫТЬ извѣстны но гозможноети точно отношеніе. //'•, длины шатуна и радіуса кривошипа привода, а также величина угла а между кривошипами привода и машины, если онъ отличается отъ нормальной для смѣщенныхъ діаграммъ величины а=90”. Дѣло въ томъ, что еели смѣщенной діаграммой хотятъ воспользоваться для какихъ-либо вычисленій, то ее все равно надо перестроить, взявъ за ось абцпссъ время, или, что то же самое, угль поворота коренного вала; дли точности построенія безразличенъ характеръ кинематической связи между движеніемъ поршня машины и барабаномъ индикатора, лишь бы эта связь была извѣстна.
Въ указанномъ на черт. 17 и 18 приводѣ» шпилька « служитъ кривошипомъ. образующимъ уіюлъ въ 90" съ направленіемъ колѣна коренного вала, а вмѣсто шатуна служить часть шнура отъ шпильки а до ролика />; длина этого шнура перемѣнна и колеблется отъ h =
300 до /,,=300 мм.. Въ виду этого и отношеніе длины этого шнура къ радіусу вращенія кривошшшка а нстолько не равно величнѣ L/R машины, но еще и мѣняется, имсіпш отъ 10 до 12.
Особенность шпильки, состоящая въ томъ, что конецъ ея плавнымъ переходомъ отогнутъ къ оси вала, необходима іъ виду быстроходности
машины; зацѣпить крючокъ за обыкновенный кривошшшкъ при «>200 обор./лшн.. почти невозможно, тогда какъ на такую шпильку, у которой конецъ стоитъ неподвижно, прямо надѣвается кольцо, привязанное къ концу шнура и само съѣзжающее на мѣсто, т. е. на выточку на шпилькѣ.
Въ описанномъ приводѣ, какъ выше, изъ плетенаго шнура сдѣлана только часть привода, около 90 .мм. длиной, перекинутая черезъ роликъ Ь. остальные два куска образованы изъ желѣзной проволоки съ d=\ ,0 мм..
Здѣсь умѣстно упомянуть, что соединеніе петель на концѣ шнура индикатора съ концами проволоки въ случаѣ необходимости часто сцѣплять и отцѣплять ихъ оказалось удобнѣе производить не при помощи обычнаго индикаторнаго крючка, а при помощи петли же, образованной концомъ проволоки. Конецъ проволоки, перегнутый назадъ и скрученный съ самой проволокой по щитовой, неособенно крутой линіи, развертывается отъ руки, вкладывается петля изъ шнура, и конецъ опять отъ руки же свертывается но старымъ виткамъ. Такой замокъ очень надеженъ, быстро соединяется п разъединяется и почти не увеличиваетъ массы движущихся частей.
Далѣе отъ этого же смѣщеннаго привода приводился въ дѣйствіе и индикаторъ на глушителѣ. Его шнуръ, длиной около 3200 мм., былъ образованъ, конечно, изъ той же желѣзной проволоки съ такимъ же замкомъ-петлей на концѣ.
Измѣреніе давленій. Давленіе, вѣрнѣе, разрѣженіе воздуха въ колѣнѣ между часами и регуляторомъ давленія и въ воздушномъ сосудѣ с, черт. 8, измѣрялось при помощи U-образныхъ водяныхъ манометровъ, а въ случаѣ нагнетанія воздуха въ сосудъ с посредствомъ воздуходувки давленіе его измѣрялось при помощи такого же U-образнаго манометра, по съ болѣе длинными, до 400 мм., колѣнами, и наполненнаго ртутью.
Дапленіе атмосферы измѣрялось при помощи ртутнаго барометра съ дѣленіями въ 0,5 мм..
Измѣреніе температуръ. Температура продуктовъ горѣнія измѣрялась при помощи термоэлемента, составленнаго изъ серебряной и Константиновой проволоки, діаметромъ въ 0,5 мм.. Для изоляціи проволокъ другъ отъ дружки па серебряную проволоку была надѣта тонкая стеклянная трубка. Термоэлементъ былъ вставленъ въ стеклянную трубку, запаянную съ одного конца и зажатую гь сальникъ а, черт. 19 и 20, при помощи набивки изъ азбестоваго шнура с; трубка эта была настолько вдвинута въ выпускную трубу, что упирающійся въ ея запаянный конецъ спай термопары приходился примѣрно въ центрѣ выпускной трубы- Два другихъ, такъ назыв. холодныхъ спая погружались въ сосудъ съ водой, температура которой измѣрялась особымъ ртутпымъ термометромъ п прибавлялась къ показанію милливольтметра.
і
Черт. 10 и 29.
Милливольтметръ употреблялся прецизіонный, системы д’Арсоиваля отъ фирмы Симонсъ и Гальеке Л» 002470, съ двумя рядомъ расположенными шкалами дѣленій—въ ми.ілиіольтахъ и ГЦ. Эта температурная шкала имѣетъ дѣленіи въ 5°, но на глазъ можно дѣлать отчеты съ точностью до Г.
Чтобы термоэлементъ показывалъ нс преуменьшенную температуру продуктъ горѣнія, онъ былъ вставленъ въ выпускную трубу у самаго присоединенія ея къ цилиндру машины; кромѣ того, вся выпускная труба внутри машиннаго помѣщенія обмазана дѣнмовымъ слоемъ азбе-стита.
Въ виду бывавшихъ случаевъ короткаго, хотя и неполнаго замыканія въ цѣни термоэлемента, причемъ послѣдній показываетъ на 100—150° меньше истинной температуры, въ выпускную трубу былъ вссрнутъ еще желѣзный штуцеръ, въ который вставлялся ртутный термометръ еъ дѣленіями до 450°. Этотъ контрольный термометръ обычно показывалъ, разумѣется, меньше показаній, полученныхъ при помощи термоэлемента, съ одной ото|юны, вслѣдствіе вліянія выступающаго столбика ртути, съ другой, въ виду того, что соприкосновеніе между шарикомъ термометра и штуцеромъ было неособенно тѣсно, такъ какъ вслѣдствіе ныеокой температуры въ штуцеръ нельзя было наливать ни ртути, ни минеральнаго масла, наполнять же его оловомъ, плавящимся уже при 232° Ц., не хотѣлось, въ виду возможности, нанр., въ случаѣ неожиданной остановки машины, забыть вынуть термометръ, который при остываніи и затвердѣ-ваніи олова можетъ пострадать. Когда же иногда показанія ртурнаго термометра оказывались гыше показаніи термоэлемента, это зпачило, что въ послѣднемъ по лучилось короткое замыканіе, его тотчасъ разыскивали и устраняли.
Нт» заключеніе можно еще упомянуть, что ради того, чтобы но возможности щадить милливольтметръ, токъ черезъ него пускался только во гремя отчета, для чего одинъ изъ проводниковъ былъ разрѣзанъ, и включенъ особый замыкатель. Замыкатель этотъ состоялъ изъ стеклянной баночки, въ которую была налита ртуть, и погруженъ одинъ конецъ проводника, другой былъ прикрѣпленъ къ стеклянной трубочкѣ-ручкѣ и опускался вт> ртуть на момептъ отчета.
Отчеты всѣхъ остальныхъ температуръ дѣлались при помощи ртутныхъ термометровъ; послѣдніе были взяты лучшаго сорта изъ іеискаго боросиликатнаго стекла 59'” отъ фирмы Арно Гаакъ въ Іенѣ. •
Чтобы показанія термометровъ возможно менѣе отставали отъ истинной температуры, воѣ термометры находились въ непосредственномъ соприкосновеніи съ еоотв. средой. Термометры, которыми измѣрялась температура воздуха въ насосѣ и каналѣ, ведущемъ въ цилиндръ, были, въ виду незначительности даглепія воздуха, вставлены прямо при помощи резиновыхъ пробокъ съ отверстіемъ. Термометры для охлаждающей воды были вставлены при помощи зажимовъ по черт. 21: с резиновое кольцо, и дающее требуемую плотность и одновременно удерживающее
термометръ отъ выдавливанія его напоромъ воды. На трубѣ съ горячей водой термометръ расположенъ возможпо близко къ цилиндру, и, кромѣ того, труба обмазана полудюймовымъ слоемъ азбеетита.
Труба эта имѣетъ всего %" въ діаметрѣ и идетъ герти-калыю, патрубочекъ же а, черт. 21, впаянъ наклонно, образуя съ вертикалью уголъ около 40". Благодаря этому въ горячей водѣ находится не только весь шарикъ съ ртутью, но и нижняя часть термометра, чѣмъ уменьшается величина поправки на выступающій столбикъ ртути.
Измѣреніе расхода керосина н вбрызгиваемой воды. Расхода» керосина измѣрялся непосредственнымъ взвѣшиваніемъ на столовыхъ десятичныхъ вѣсахъ подъемной силы въ 25 кгр., показывающихъ еъ точностью до 0, 005 кгр., что при расходѣ въ 1,3 до 2.5 кгр. даетъ точность болѣе чѣмъ 0,4%. Для измѣренія расхода керосина стѣнной бачекъ, изъ котораго керосинъ идетъ въ насосъ, снабженъ указательнымъ стекломъ, внизу сообщающимся <ъ бачкомъ, а вверху открытымъ; въ это стекло была вставлена довольно туго спиралька, сіитая изъ желѣзной проволоки; нижній конецъ проволоки былъ заостренъ. При пониженіи уровня керосина ко время работы машины моментъ прохожденія уровня мимо острія очень легко наблюдать съ большой точностью, такъ какъ керосинъ смачиваетъ проволоку, и обрывъ прилипнувшей капли еъ острія виденъ очень ясно. Чтобы уменьшить ошибку въ опредѣленіи расхода керосина, сѣченіе бака сдѣлано нарочно но возможности небольшимъ, всего 180>. XI80 мм., такъ что получасовому расходу керосина при опытахъ соотвѣтствовалъ столбъ керосина въ 50 до 100 мм.. Въ виду этого случайныя неточности въ отчетѣ моментовъ отрыва острія, которыя могутъ соотвѣтствовать лишь небольшимъ долямъ мм., никакъ не болѣе 0,5 мм., не мо гутъ дать ошибки въ расходѣ керосина болѣе 1 %.
Для опредѣленія расхода вбрызгиваемой воды въ сосудъ, изъ кото-раго вода шла въ цилиндръ, была тоже вставлена проволока съ остріемъ, но вт» этомъ случаѣ остріе торчало вверхъ, близъ верхней кромки сосуда, и отмѣчался моментъ появленія острія.
Измѣреніе расхода охлаждающей води. Количество охлаждающей воды опредѣлялось непосредственнымъ взвѣшиваніемъ ея на десятичныхъ вѣсахъ подъемной силы въ 250 кгр., дающихъ отчеты съ точностью до 0.05 кгр.. На вѣсахъ стоялъ желѣзный клепанный бакъ »», черт. 8, емкостью гл» 230 лтр., вода вливалась въ него свободной струей изъ пеньковаго рукава, который былъ надѣтъ на конецъ выпускной трубы. Труба эта идетъ отъ цилиндра машины вверхъ, затѣмъ на высотѣ немного выше роста человѣка труба горизонтально переходитъ на стѣну и оканчивается опущеннымъ книзу оіводомъ. Въ моменты взвѣшиванія бака и гообще, когда воду не надо улавливать, конецъ пеньковаго рукава вьиигмается изъ-за кромки бака н виситъ тогда надъ раковиной I, черт. 8, вдѣланпой
прямо іп> полъ. Туда же выпускается вода и изъ бака »> черезъ нридѣ-данный у самаго дна его 2-дюймоиый патрубокъ съ краномъ.
Опредѣленіе расхода масла. Расходъ масла опредѣлялся только цилиндроваго. При первыхъ опытахъ, когда смазка поступала изъ капельной масленки, расходъ опредѣлялся непосредственнымъ взвѣшиваніемъ до и послѣ опыта жестянки, изъ которой подливалось масло; при остальныхъ опытахъ, когда смазка производилась при помощи прибора Маль-руна, расходъ масла вычислялся но объему, вытѣсненному поршнемъ прибора, въ зависимости отъ числа зубцовъ, на которое поворачивался при помощи храповика червякъ прибора.
Поворотъ на 1 зубецъ при 100 обор./мин. машины соотвѣтствуетъ подачѣ масла въ 0,0064 кгр./час.. Такъ какт, наименьшій возможный поворотъ у насъ равнялся 3 зубцамъ, а наибольшій 7, то считая предѣлы чиселъ оборотовъ 190 и 360, получаемъ наименьшую подачу 0,037, а наибольшую 0,163 кгр,./час.. Съ другой стороны, принимая во вниманіе, что изъ количества масла,, поданнаго въ цилиндръ, можетъ сгорѣть по болѣе У*, а остальныя 2/„ попадаютъ въ заднюю полость, какъ это мы неоднократно наблюдали во время опытовъ, мы получаемъ, что при среднемъ часовомъ расходѣ керосина около 2,6 кгр. при «=190 пли 4,8 кгр. при «=360, количество сгорающаго въ цилиндрѣ масла составляетъ примѣрно 0,5 до 1,5% по сравненію съ расходомъ керосина, т. е. величину, которой можно вполнѣ пренебречь.
7. Взятіе пробъ отработавшихъ газовъ.—Для большинства опытовъ пробы для газоваго анализа брались исключительно изъ глушителя черт. 8, гдѣ перебалтываніе газовъ вслѣдствіе періодическихъ толчковъ, можно считать, даегь достаточно равномѣрную смѣсь, близкую къ среднему составу.
Пробы забирались при помощи ввернутой въ крышку глушителя газовой трубки, длиной около 300 мм., и прикрѣпленнаго къ ея концу обыкновеннаго, хорошо притертаго газоваго кратка въ аспираторы обычнаго типа, составленные изъ пары стеклянныхъ сосудовъ, емкостью отъ 1 до 15 лгр., съ тубулусами вверху и у дна.
Въ виду возникавшаго сомнѣнія, сотвѣтствуетъ ли составъ продуктовъ горѣнія, взятыхъ изъ глушителя, въ случаѣ содержанія не сгорѣвшихъ частицъ составу продуктовъ горѣнія при выходѣ ихъ изъ цилиндра машины, и не происходитъ ли па пути до глушителя и въ самомъ глушителѣ догораніе, измѣняющее, конечно, составъ продуктовъ горѣнія, при нѣкоторыхъ опытахъ брали пробы еще у самаго начала выпускной трубы.
Чтобы устранить возможность догоранія трубка а, черг. 22 и 23, ио которой бралась проба, свернута спиралью и погружена въ жестяной сосудъ, въ который притекала охлаждающая вода; въ нижней точкѣ спирали сдѣланъ для спуска воды, конденсирующейся изъ продуктовъ горѣнія, патрубокъ Ъ, который закрывается резиновой трубкой съ стек лянной пробкой. Описанный приборчикъ присоединяется къ штуцеру
на выпускной трубѣ при помощи накидной гайки с; ради простоты да и большей надежности въ смыслѣ плотности другой конецъ трубки « вмѣсто крана снабженъ резиновой трубкой съ зажимомъ. Дифференціаторъ. Наибольшій интересъ представляетъ приборъ, который былъ сконструированъ авторомъ съ цѣлью забирать отдѣльно пробы выпускаемыхъ отработавшихъ газовъ въ различные послѣдовательные моменты выпуска. При помощи этого прибора ■ предстояло выяснить явленіе продувки, т. е. насколько сжатый воздухъ дѣйствительно вытѣсняетъ продукты горѣнія или, быть можетъ, перемѣшивается съ ними и самъ въ значительной мѣрѣ тутъ же вылетаетъ.
Приборъ этотъ будемъ въ дальнѣйшемъ называть дифференціаторомъ, такъ какъ его назначеніе разбивать струю выходящихъ газовъ на нѣсколько отдѣльныхъ струй, соотвѣтствующихъ послѣдовательнымъ моментамъ выпуска.
Идея этого прибора состоитъ въ томъ, чтобы въ самомъ началѣ выпускной трубы сдѣлать рядъ отверстій и открывать ихъ на мгновепіе въ слѣдующіе моменты: первое отверстіе—въ началѣ выпуска, затѣмъ второе, третье и т. д. и послѣднее передъ самымъ прекращеніемъ выпуска. Проще всего такое послѣдовательное открываніе и закрываніе можно получить, двигая золотникъ съ небольшимъ отверстіемъ передъ рядомъ оконъ, сообщающихся съ выпускной трубой. Такъ какъ продувка происходитъ около мертвой точки, то движеніе этому золотнику надо сообщать отъ привода на подобіе привода для снятія смѣщенныхъ діаграммъ. Однако ограничиться однимъ золотникомъ нельзя, такъ какъ при обратномъ движеніи онъ будетъ открывать окна во второй разъ и тѣмъ сообщать аспираторы, забирающіе пробы, съ выпускной трубой въ нѣкоторые другіе момента, когда выпускная труба разобщена отъ ра бочаго цилиндра и заполнена продуктами горѣнія, соотвѣтствующими концу выпуска. Чтобы этого не произошло, надо принять мѣры, чтобы ко времени обратнаго движенія золотника окна были закрыта, т.-е. надо поставить между первымъ золотникомъ и трубой еще второй золотникъ, который будетъ играть роль отсѣчнаго и двигаться, нѣсколько опережая первый; тогда, имѣя вмѣсто отверстія узкую, продолговатую прорѣзь, онъ несмотря на опереженіе будетъ при прямомъ ходѣ оставлять от-
верстія открытыми, а при обратномъ держать закрытыми какъ разъ гв, противъ которыхъ въ данный моментъ находится отверстіе основного золотника.
Этотъ дифференціаторъ представленъ на черт. 24 и 25: а основной золотникъ, Ь отсѣчныіі, оба изъ латуни; 1,2, 3,4 и 5 мѣдныя трубки, въ порядкѣ ихъ открыванія, на которыя надѣваются резиновыя трубки, сообщающія ихъ съ аспираторами.
I
\
При конструированіи дифференціатора имѣлись въ виду слѣдующія основныя требованія:
1, возможная герметичность золотниковъ., г.-е- разобщеніе отдѣльныхъ каналовъ, какъ отъ наружной атмосферы, такъ равно и другъ отъ друга;
2, возможно малая емкость каналовъ, особенно сообщающихся сь разпыми отссретіями, т.-с. каналовъ с, d, и с и выемокъ въ золотникахъ;
3, принужденное, строго опредѣленное движеніе обоихъ золотниковъ.
Для удовлетворенія требованія 1 всѣ 8 трущихся поверхностей на золотникахъ и зеркалахъ были тщательно пришабрены и впослѣдствіи при производствѣ опытовъ on. времени до времени снова провѣрялись и пришабривались. Чтобы каналы не сообщались другъ съ другомъ, отверстія на переднемъ зеркалѣ были разставлены достаточно широко, -Затѣмъ геѣ 5 пластинокъ, 3 неподвижныхъ и 2 золотника, все время прижимались другъ къ дружкѣ посредствомъ 4 спиральныхъ пру-
Черт.
жинокъ /. Чтобы нажатіе было-возможно равномѣрно, пружипки эти давятъ не непосредственно, а черезъ пластинки о, выстут» на которыхъ давитъ па чугунннку h въ средней нлос-кости-
•іатѣмъ, наконецъ, трущіяся поверхности смазывались. Сперва гь впду высокой температуры до 200—300л, которую принимаетъ приборъ во время работы, въ качествѣ смазки хотѣли взять цилиндровое масло, но оно оказалось слишкомъ густымъ, дагало слишкомъ большое соиро-' тивлепіе движенію золотниковъ. Послѣ ряда пробъ мы остановились на смазкѣ графитомъ; поверхности еле смазывались вазелиновымъ маеломъ и затѣмъ посыпались едва замѣтнымъ слоемъ мельчайшаго графита.
Для удовлетворенія требоганія 2 всѣ каналы были сдѣланы минимальныхъ размѣровъ: діаметромъ всего въ 4 мм.; дѣлать ихъ еще меньше нельзя было изъ опасенія стишкомъ увеличить сопротивленіе подачѣ газовъ; длины каналовъ тоже были сдѣланы возможно небольшія.
Наконецъ, для удовдеті орепія требованія 3 нужно было, имѣя въ виду, что приводъ приходится дѣлать изъ шнура, по возможности уменьшить сопротивленія движенія золотниковъ и длину шнура, неизбѣжно дающаго нѣкоторую вытяжку.
Сопротивленія движенію можно разбить на двѣ группы—одни, за висящія отъ скорости, т.-е. числа оборотовъ машины, другія, отъ скоро сти нс зависящія.
Первыя—это инерція движущихся массъ. Ея уменьшеніе было достигнуто возможнымъ уменьшеніемъ размѣровъ золотниковъ. Имѣлось въ виду въ крайнемъ случаѣ сдѣлать ихъ даже изъ алюминія, если бы мѣдные оказались слишкомъ тяжелы, но практика показала, что это лишнее. Сами же по себѣ алюминіевые золотники казались нежелательными гъ вицу легкаго задиранія ихъ, особенно при высокой температурѣ.
Что касается сопротивленій, не зависящихъ отъ скорости, то они происходятъ отъ силы нажатія пружинокъ / и вязкости смазки. Практика показала, что хорошо пришабренныя поверхности почти не нуждаются въ нажатіи, поэтому послѣ первыхъ же опытовъ пружинки были замѣнены болѣе мягкими, еле подтянутыми; при желаніи нажатіе ихь можно было регулировать при помощи гаекъ г.
Чтобы выяснить вліяніе смазки, а также и пажатія, мы измѣряли по секундомѣру время, потребное для перемѣщенія золотника изъ одного крайняго положенія іъ другое подъ дѣйствіемъ постоянной силы— гири въ 2 кгр., привязанной къ шнуру, перекинутому черезъ блокъ. При смазкѣ цилиндровымъ масломъ время это въ загиеимоети on, нажатія пружинокъ колебалось отъ 0,8 до 18,4 сек.; при смазкѣ графитомъ съ вазелиновымъ масломъ и слабомъ нажатіи оно составляло лишь 3—4 сек.; при смазкѣ однимъ графитомъ, сухой пылью, время это было такъ мало, что его нельзя было измѣрить по секундомѣру.
Что касается самого приведенія іл> движейіс золотниковъ, то оно представлено на черт. 20: впередъ золотники двигаются, увлекаемые— основной а шнуромъ h, перекинутомъ черезъ ролики I и т, отсѣчный г—шнуромъ п, перекинутымъ черезъ ])Олнкъ о. Ролики были взяты отъ индикаторовъ, чтобы легко давать имъ установку въ двухъ плоскостяхъ, такъ какъ, какъ видно, напр., по фотографіи черт. 27, плоскости, въ которыхъ движутся золотники, образуютъ нѣкоторый уголъ съ плоскостью, въ которой находятся части шнуровъ отъ эксцентрика р до роликовъ т и о.
Эксцентрикъ р, служащій собственно для приведенія въ дѣйствіе керосиноваго насосика, отстаетъ отъ кривошипа коренного вала на уголъ 75°. Уголъ, образуемый направленіемъ верхней части шнурка к съ горизонталью, составляетъ около 15°; такимъ образомъ движеніе золотника а происходитъ какъ бы отъ кривошипа, составляющаго 90° съ кривошипомъ сала машины. Уголъ между направленіями шнуровъ к и п составляетъ около 45°; на эту величину отсѣчный золотникъ опережаетъ основной. Такимъ образомъ, пользуясь всего 3 роликами, можно сравнительно просто отъ одного эксцентрика получить требуемыя различныя движенія обоихъ золстішковъ.
Само собой разумѣется, что чтобы движеніе золотниковъ и при большомъ числѣ оборотовъ оставалось то же, что при медленномъ вращеніи, пригоды сдѣланы изъ желѣзной проволоки и шнуры вставлены лишь въ мѣстахъ огибанія роликовъ.
Обратная оттяжка золотниковъ производится при помощи пружинъ s и t. Расчетъ этихъ пружинъ представлялъ извѣстныя затрудненія: съ одной стороны, пружины должны быть достаточно 'сильны, чтобы, преодолѣвая инерцію золотниковъ, держать шпуры п и к всегда туго йатя-
нутыми, съ другой, при излишней силѣ пружинъ напрасно будетъ увеличиваться вытяжка шнуровъ, и даже можетъ произойти ихъ обрывъ.
Пружины эти мы расчитали сперва теоретически слѣдующими образомъ: пусть масса золотника w, при чемъ съ достаточной точностью можно считать ш=0,1 //, гдѣ д вѣсъ золотника въ кгр.; путь, на который золотникъ долженъ быть подвинутъ при сообщеніи ускоренія, т.-е. половина его хода Л, а время одного полухода <; тогда силу Р оттяжной пружины можно найти изъ уравненія:
2mh _ 0,2 67/ ,1Ч
f- ~ t2 ' У 4
У нашихъ золотниковъ при непосредственномъ взвѣшиваніи оказался вѣсъ основного //,=0,081 кгр., вѣсъ отсѣчнаго /-/,=0,071 кгр.; 7і=0.03 мт.. При «=360 находимъ <=0,041 сек.. Такимъ образомъ получаемъ:
Л>0,35 кгр..
Если на треніе прибавить даже 100%, то и тогда получаемъ необходимую силу всего около 0,7 кгр..
Однако практика показала, что хорошо приборъ работаетъ лишь съ пружинами, дающими натяженіе въ среднемъ около 2 кгр,..
Въ виду довольно значительнаго h мы взяли довольно большое число витковъ у пружинъ, до 40, чтобы напряженіе, убыі ающее по мѣрѣ возвращенія золотниковъ въ начальное, правое положеніе, не мѣнялось слишкомъ значительно. Впрочемъ въ данномъ случаѣ убыль натяженія еще допустима, такъ какъ наибольшую работу пружины совершаютъ во время первой половины обратпаго движепія золотниковъ.
Въ заключеніе можно отмѣтить, что несмотря на отсутствіе опытныхъ данныхъ для постройки такого прибора, какъ нашъ дифференціаторъ, его конструкція, тщательно продуманная и по возможности расчитанная заранѣе, сразу же оказалась вполнѣ удовлетворительной и не потребовала никакихъ передѣлокъ. Единственно, что не наладилось сразу,— это приводъ; сперва его сдѣлали весь изъ обычнаго индикаторнаго шнура,—онъ страшно вытягивался; оставили шнуръ лишь на роликахъ,— сталъ рваться; пытались замѣнить шнуръ гибкимъ электрическимъ проводникомъ, составленнымъ изъ тончайшихъ проволокъ,—и несмотря на замѣну металлическихъ блочковъ деревянными съ большимъ діаметромъ, около 60 мм., отъ большого числа перегибовъ проволочки очень быстро лопались.
Уже почти потерявъ надежду наладить приборъ, по крайней мѣрѣ для значительнаго числа оборотовъ, мы прибѣгли къ послѣднему средству—заказали заграницей отъ фирмы Дрейеръ, Розеикранцъ и Дроопъ индикаторный шнуръ вдвое толще нормальнаго, т.-е. вчетверо прочнѣе. Оказалось, что фирма имѣетъ такой шнуръ готовый и тотчасъ же его выслала.
Первая же проба еъ приводомъ, составленнымъ изъ проволоки съ новымъ толстымъ шнуромъ на роликахъ, дала прекрасные результаты. Приводъ не вытягивается, и шнуръ стоитъ довольно долго. Впрочемъ, чтобы ни золотники дифференціатора но срабатывались напрасно, ни шнуръ не перетирался, приборъ приводился въ дѣйствіе при каждом:» опытѣ на гозможно короткое время; остальное время онъ стоялъ неподвижно, для чего достаточно отцѣпить пружины s и /.
Внѣшній видъ нашего дифференціатора вмѣстѣ со всѣми его приводами виденъ на фотографіи черт. 27, таблица ІЦ.
Для характеристики дѣйствія дифференціатора въ таблицѣ 1 приведены моменты открытія и закрытія отдѣльныхъ отверстій, полученные при непосредственномъ измѣреніи. Въ слѣдующихъ столбцахъ указаны
Таблица 1.
эти ясе моменты, перечисленные на пути поршня въ %, а въ послѣднемъ столбцѣ указана продолжительность открытія соотв. отвещ-тій въ доляхъ сек.. Какъ пидимъ, время открытія при п=340 составляетъ всего лишь около 0,01", возрастая при наименьшемъ числѣ оборотовъ »=190, примѣрно до 0,02".
Конечно, указанныя въ таблицѣ 1 величины надо считать лишь за среднія. Неизбѣжное измѣненіе длины привода при смѣнѣ износившагося шнура смѣщаетъ моменты открытія и закрытія; при этомъ смѣщенія эти для средняго отверстія 3 очень малы, для отверстій 2 и 4 составляютъ ~ 5° противъ величинъ, указанныхъ въ таблицѣ 1, для отверстій 1 и 5 уже 10’.
Аспираторъ. Въ заключеніе остается еще сказать нѣсколько словъ объ аспираторѣ, примѣнявшемся для забора газа при помощи дифференціатора.
Въ виду тѣсноты и неудобства обращенія съ нѣсколькими аспираторами обычнаго, указаннаго выше тина йодъ горячимъ цилиндромъ машины, былъ сконструированъ особый приборъ, черт. 28 к 29: это шесть бутылокъ изъ бѣлаго стекла съ отрѣзанными донышками, прикрѣпленныя всѣ къ рамкѣ а, при помоіци которой ихъ можво поднимать и опускать, закрѣпляя на стойкахъ Ь посредствомъ защелокъ с на желаемой гы-
сотѣ. Бутылки закрыты сверху резиновыми пробками, сквозь которыя пропущены стеклянныя трубки <1 .для всасыванія газа; на трубки <1 надѣ. ваются резиновыя трубки, при помощи которыхъ отдѣльныя склянки аспиратора соединяются съ патрубками у отверстій дифференціатора.
Чтобы ящикъ с, въ которомъ находится запорная жидкость, у насъ вода, насыщенная поваренной солью, не ржавѣлъ, онъ сдѣланъ изъ оцинкованнаго желѣза и выкрашенъ масляной краской. Передъ забираніе,м ь газовъ рамка « поднимается въ верхнее положеніе, но резиновымъ трубкамъ присасывается вода такь, чтобы въ склянкахъ совсѣмъ но оставалось воздуха, и трубки зажимаются зажимами. Получающійся столбъ воды въ 70—100 мм. высотой дастъ разрѣженіе для засасыванія продуктовъ горѣнія, которые, вообще говоря, вырываются изъ цилиндра подъ нѣкоторымъ, иногда довольно значительнымъ давленіемъ.
При забираніи пробъ къ дифференціатору присоединяли обыкновенно 3 склянки, къ отверстіямъ 3, 4 и 5; изъ отверстія 2, въ которомъ часто нетолько не бывши) своего давленія, но даже наблюдалось разрѣженіе, пробу забирали обычнымъ аспираторомъ изъ двухъ отдѣльныхъ скляшсь, дающимъ большее разрѣженіе. Отверстіемъ 1, которое закрывается, какъ оказалось впослѣдствіи послѣ измѣреній согласно таблицы 1, почти что до начала гынуска, обыкновенно совсѣмъ не пользовались.
Чтобы перегонять взятыя пробы въ бюретки для анализа, рамку </ опускаютъ, и газъ въ склянкахъ оказывается подъ достаточнымъ дав-леиімъ.
Предварительные опыты.
8. Поглощеніе газовъ жидкостями.—Всякій, кому приходилось дѣлать анализъ продуктовъ горѣнія, будь то изъ борова парового котла или изъ цилиндра машины вігутренняго горѣнія, знаетъ, насколько различные результаты получаются въ зависимости отъ того, сдѣланъ ли анализъ тотчасъ послѣ взятія пробы или спустя нѣсколько часовъ, а также отъ того, находилась ли къ аспираторѣ, при помощи котораго забиралась проба, вода, работавшая продолжительное время, пли свѣжая. Однимъ словомъ вода, которой обычно наполняются аспираторы, поглощаетъ газы, но не въ одинаковой мѣрѣ: одни, какъ СО., больше, другіе, какъ О, и N.? меньше. Если имѣется смѣсь газовъ, то вслѣдствіе неодинаковаго поглощенія отдѣльныхъ составныхъ частей, составъ смѣси въ % мѣняется и часто очень существенно.
Такъ какъ при нашихъ опытахъ предстояло забирать очень большое число пробъ, анализированіе которыхъ должно было требовать много времени, а кромѣ того, одинъ изъ примѣнявшихся нами способовъ анализа, посредствомъ сожженія, требовалъ продолжительнаго нахожденія продуктовъ горѣнія въ аспираторѣ, то мы, стремясь къ возможной точности и имѣя въ виду особенно большое значеніе газоваго анализа въ предстоящихъ опытахъ, заранѣе задались цѣлью принять мѣры къ уменьшенію, если не устраненію поглощенія газосъ запорной жидкостью.
Какъ это ни странно, но вопросъ этотъ въ соотв. руководствахъ иля совсѣмъ не затрагивается, пли говорится лишь, что надо пользоваться аспираторомъ, наполненнымъ водой, насыщенной газомъ примѣрно того же состава, что забираемая проба. Однако, это указаніе очень неопредѣленно: съ одной стороны, поглотительная способность годы зависитъ очень сильно отъ ея температуры и давленія газа, съ другой, надо принимать особыя мѣры, чтобы вода оказывалась вполнѣ насыщенной газомъ. Кромѣ того, достаточно засосать въ аспираторъ, въ которомъ находится вода, вполнѣ насыщенная газомъ опредѣленнаго состава, газъ другого состава, какъ вода гслѣдствіе измѣненія парціальныхъ давленій начнетъ дѣйствовать на новый газъ, поглощая тѣ изъ составныхъ частей его, которыя имѣютъ большее пропорціональное давленіе, чѣмъ въ прежней газовой смѣси, и, наоборотъ, выдѣляя газы, которыхъ содержаніе тзъ новой смѣси меньше.
Чтобы выяепить вліяпіе поглощенія водой, мы произвели рядъ опытовъ, давшихъ довольно интересные результаты. Опыты ставились такимъ образомъ: изъ аспиратора, въ которомъ находился отработавшій газъ изъ керосиноваго двигателя, забирали пробы но 20—30 см..* въ 3 градуированныхъ бюретки Гемпеля съ кранами сверху и внизу. Чтобы не могло происходить обмѣна газа съ атмосфернымъ воздухомъ черезъ диффузію у бюретки запирали и нижній кранъ, такъ что газъ находился въ соприкосновеніи съ вполнѣ опредѣленнымъ объемомъ воды. Запорной
жидкостью въ бюреткахъ служила вода, которая была насыщена тѣмь же газомъ лугомъ продолжительнаго пропусканія его и взбалтыванія съ иимъ.
Однов])смснно съ тѣмъ опредѣлялся составъ газа въ аспираторѣ въ моментъ забора его въ бюреткн, а также записывали высоту барометра и температуру газа (въ помѣщеніи).
По истеченіи 24 часовъ, сообщивъ бюретку съ дѣленіями съ трубками для подведенія уровня, опредѣляли оставшійся объемъ газа, перечисляя еіх), какъ и первый, на 737,4 мм. іг 15°Ц. Натѣмъ производили анализъ газа одной изъ бюретокъ.
Черезъ слѣдующіе 24 часа поступали такимъ же образомъ съ двумя оставшимися бюретками и опредѣляли составъ газа во 2-й бюреткѣ и, наконецъ, еще черезъ 24 часа опредѣляли снова объемъ и- составъ газа въ 3-еіі бюреткѣ.
Въ качествѣ образца въ таблицѣ 2 приведены результаты одного изъ опытовъ. Эти результаты окончательно убѣдили насъ, что пользоваться водой при Ітродолжителыюмъ нахожденіи газовъ въ аспираторѣ, несмотря ни на какія предосторожности, безусловно нельзя.
Таблица 2.
составъ sr S с о черезъ 24 часа черезъ 48 часомъ черезъ 72 чага
газа 1 зг і COUT. измѣіі V отъ мач. сост. НЗМІ.ІІ. «• ■/. отъ ііач. СОСТ. измѣи. въ •/. отъ нач.
«>. 0., СО no2 8,0 9,2 0,0 82,2 0,1 9,1 0,4 83,8 —1,0 +0.2 -0,2 + 1,0 -20,0 -|- 2,2 -33,3 + 1,9 : 0,1 9,5 0,3 81,1 — 1.9 +0,3 -0,3 + 1,!» — 23,8 + 3.3 —50,0 ■f- <>,о 9.0 0,3 84,1 -2,0 +0,4 -0,3 + 1,9 —25.0 + 4.3 -50,0 + 2,3
объемъ въ см.’ 30,0 1 29,3 1 -0,7 - 2,3°/^ 29,1 —0,9 1 - +о°,'« 29,05 0,96 - ты
Чѣмъ же замѣнить воду? Единственное указаніе, пайдсігіюо нами въ соотв. руководствахъ, находится у Гемиеля *т), который совѣтуетъ вмѣсто чистой воды пользоваться насыщеннымъ растворомъ MgCl2. Заинтересовавшись вообще вопросомъ о поглощеніи газовъ растворами разныхъ солей въ водѣ, мы думали найти готовыя цифры: въ справоч никѣ18); къ сожалѣнію, ни цифръ, ни ссылокъ на подходящую литературу, именно, что касается интересующихъ насъ газовъ СО., о., Со и N2 и растворовъ, имѣющихъ цѣлью свести поглощеніе газовъ до минимума, мы такъ не нашли.
и) ЛѴ. Heiupel, Gasanal.vtisclie Methoilen, 3 Aufl. Braunschweig. І!КН). S. 25. is) H. Lainlolt u. R. Burnsteiu. I’hysikalisch-chomische Tube Hen. 2 Aufl Berlin. 1905 S. 599.
1Ізъ указанной тамъ литературы лишь статья Макензи * 10) даетъ нужный намъ коэффиціентъ поглощенія (’О. въ насыщенномъ распорѣ NaCl, опытовъ оъ раткорамп .ЧуСІ.. Макоти совсѣмъ не приводилъ, а съ растворами Ча eh онъ производилъ лишь съ слабыми, ненасыщенными. Другіе изъ указанныхъ авторовъ Сѣченовъ і и Соръ2’), работали тоже лини, оъ ненасыщенными растворами и притомъ лишь съ NaCl и разбираютъ і опросъ исключительно съ теоретической точки зрѣнія. Такимъ образомъ ни сравнительныхъ данныхъ о поглощеніи газовъ въ насыщенныхъ растворахъ разныхъ солеи, ни данныхъ о другихъ газахъ, к|м>мѣ СО,., намъ не удалось найти. Въ виду итого мы рѣшились поставить собственные опыты. Конечно, нашей цѣлью было не изслѣдованіе чисто научнаго вопроса о коэффиціентѣ поглощенія газовъ различными растворами. а лишь полученіе нѣкоторыхъ данныхъ для непосредственнаго, практическаго использованія. Сообразно ото му мы остановились на простѣйшихъ. можетъ быть, даже недостаточно научныхъ приборахъ и пріемахъ. и ограничились сравнительно небольшимъ числомъ наблюденіи.
Предполагая на основаніи общихъ физико-химичіч-кихъ свойствъ, что насыщеніе воды родственными, но болѣе дешевыми солями С'аСЛ, и NaCl должно имѣть примѣрно такое же вліяніе, какъ и солью МяП,, мы рѣшили произвести ераі неніе растворимости отдѣльныхъ газонъ въ насыщенныхъ водяныхъ растворахъ указанныхъ т]к-хъ солей, а .для контроля нашего способа и въ чистой водѣ.
Опыты велись слѣдующимъ образомъ: въ бюретку Гемпеля съ кранами, наполненную тѣмъ или инымъ изъ указанныхъ растворовъ, забиралось около 50 см.8 газа при извѣстныхъ, отмѣчаемыхъ давленіи барометра и температурѣ; забранный объемъ опредѣлялся по дѣленіямъ бюретки и записывался. Затѣмъ закрывали также и нижній кранъ бю-іютки, и послѣднюю приводили въ горизонтальное положеніе, прикрѣпляя на особомъ штативѣ; горизонтальное положеніе придавалось для увеличенія поверхности соприкосновенія газа и жидкости.
Черезъ 24 часа бюретку приводили снова въ вертикальное положеніе и, открыгъ нижній кранъ, добавляли изъ бюретки безъ дѣленій жидкость. пока въ бюреткѣ съ дѣленіями снова не устанавливалось атмосферное давленіе; отчитывали оставшійся объемъ газа и снова, закрывъ кранъ, переводили бюретку въ горизонтальное положеніе.
Черезъ 24 часа операціи» повторяли и такъ до тѣхъ поръ, пока объ емъ газа не переставалъ уменьшаться. Убыль газа, раздѣленная па количество жидкости, оказавшееся въ измѣрительной бюреткѣ по окончаніи опыта, и представляла коэффиціентъ поглощенія даннаго газа в.ъ данномъ растворѣ.
і») Ann. <1. Ph у я. 1, 1877 8. 438:
іо) Z. Phys. Cliem. -I. 188!) S. 117.
it) Ann. <]. Phys. 02, 1 SOT, S. 6Ы; OS, !>!)!) S. ;>ou.
Чтобы по возможности ослабить вліяніе температуры, опыты, зании шіе два мѣсяца, годись въ помѣщеніи съ однимъ окномъ, обращеннымъ на сѣверъ. Температура въ помѣщеніи стояла очень постоянная, минимальный п максимальный термометры за 3—4 дня, которые длился одинъ опытъ, расходились не болѣе, чѣмъ на ! L*—2".
Поддерживать одно и тоже давленіе, несмотря на измѣненіе высоты барометра, не представляло затрудненія: при отчетахъ приходилось только подводить уровни въ бюреткахъ не до совпаденія, а при повышеніи барометра сверхъ нормальнаго доводить уровень жидкости въ бюреткѣ съ дѣленіями выше уровня въ Другой бюреткѣ на гысоту столба жидкости, равнозначащаго разности высотъ барометра; при низкомъ давлен іі і ба ром етра—наоборотъ.
Такъ какъ цѣль нашихъ опытовъ была не изученіе вопроса вообще о поглощаемости газовъ, а лишь сравненіе поглощаемости газовъ различными жидкостями, то мы ограничились, съ одной стороны, лишь двумя, наиболѣе важными изъ состава продуктовъ горѣнія, газами СО, и О..; первый брался изъ прибора Киппа, а второй изъ газометра, въ который его напускали изъ кислородпой бомбы. Съ другой стороны, чтобы приблизиться къ условіямъ нахожденія газовъ іъ аспираторѣ, опыты велись въ 2 серіи: въ одной стараліиеь привести жидкость въ наиболѣе тѣсное соприкосновеніе еъ газомъ, взбалтывая бюретки и передъ самымъ отчетомъ и вообще по нѣсколько разъ въ день, гъ другой серіи, которая ближе соотвѣтствуетъ забору газовъ въ аспираторъ, бюретки, наоборотъ, повертывали но возможности осторожно. Само собой разумѣется, что результаты повторныхъ опытовъ этой серіи II въ зависимости отъ случайныхъ условій, расходились между собой гораздо больше, чѣмъ у опытовъ серіи I, такъ какъ въ этой серіи I полнаго насыщенія жидкости газомъ, конечно, не наступало. Однако, какъ это ни странно, погло щеніе газа по истеченіи 3—4 сутокъ прекращалось, по крайней мѣрѣ въ предѣлахъ точности нашихъ измѣреній.
Таблица 3.
серіи ОПЫТОВЪ '^ЖИДКОСТЬ гааъ Н20 ЩО-і-0.35 Na< 1 11,0+0,74 Cat 1, 11,0 + 0,51 Mg< 1,
і і со., 0.875 0,265 0.205 0,124 0,004
и о,- 0,028 0.008 0,006
і со, 0,565 0,135 0,100 0.072
11 1 і 0“ 0,015 •- ,00-4 0,003 0,002
Въ таблицѣ 3 указаны коэффиціенты поглощенія, найденные да я 8=737,4 мм. и /=20,0 Ц. Первыя двѣ строки даютъ коэффиціенты, близкіе къ полному насыщенію, но, по всей вѣроятности, въ гиду несовер-
шенства нашихъ приборовъ, нѣсколько преуменьшенные; въ послѣднихъ двухъ строкахъ даны коэффиціенты, имѣющіе значеніе только для нашихъ опытовъ, т.-е. при заборѣ газа въ аспираторъ безъ взбалтыванія, и, конечно, лишь приблизительное, примѣрное.
Коэффиціенты поглощенія СО. и 02 въ водѣ достаточно хорошо согласуются съ коэффиціентами, найденными другими авторами при точныхъ изслѣдованіяхъ равно какъ коэффиціентъ поглощенія С02 въ насыщенномъ растворѣ NaCl, для котораго Макензи въ упомянутой выше работѣ нашелъ при 22° и для газа, отнесеннаго къ Н=760 мм. и і=0° Ц., а—0,2(іЗ. Такимъ образомъ, несмотря на примитивность нашихъ опытовъ, полученные при ихь посредствѣ коэффиціенты можно считать довольно удовлетворительными для извѣстныхъ практическихъ цѣлей, а тѣмъ болѣе для нашихъ цѣлей—сравненія растворовъ между собой.
Имѣя таблицу 3. легко теперь понять, почему Гемпель совѣтуетъ, если хотятъ достичь большей точности, пользоваться въ качествѣ запорной жидкости насыщеннымъ раство|юмъ хлористаго магнія: этотъ растворъ обладаетъ коэффиціентомъ поглощенія почти въ 8 разъ меньше, чѣмъ чистая вода, и болѣе, чѣмъ въ 2 раза .меньше раствора насыщеннаго хлористымъ натріемъ.
Тѣмъ не менѣе мы рѣшили при нашихъ опытахъ наполнять всѣ аспираторы насыщеннымъ растворомъ поваренной соли, исходя изъ слѣдую щих'ь соображеній: хлористый магній очень дорогъ и абсолютно и сравнительно, такъ какъ его надо довольно много для насыщенія воды; хлористый кальцій, занимающій среднее мѣсто и по коэффиціентамъ поглощенія и по стоимости, неудобенъ главнымъ образомъ потому, что его насыщенный растворъ получается густымъ, сиропообразнымъ; это происходитъ отчасти отъ очень большой растворимости СаСІ. въ водѣ, что дѣлаетъ, несмотря па умѣренную стоимость самого СаСІ.. стоимость насыщеннаго распора ого довольно значительной. Имѣя въ виду, что всего при опытахъ мы пользовались 12 аспираторами, для наполненія которыхъ надо было до 00 лтр. жидкости, нельзя было не обращать вниманія на стоимость соли.
При этомъ нужно замѣтить, что ради дешевизны мы брали не чистый NaCl, а продажную дешевую поваренную соль, содержащую довольно замѣтвіыя количества СаС12 и MgCl,, что для насъ было даже выгодно въ виду ихъ свойствъ. Чтобы имѣть растворъ, дѣйствительно насыщенный солью, и возможно прозрачную жидкость, растворъ заготовляли заранѣе въ большой банкѣ и наливали въ аспираторы при помощи стекляннаго сифона, такъ что вся муть, отсѣдавшая на днѣ и частью платавшая на поверхности, въ аспираторы не попадала.
Разумѣется, несмотря на замѣну воды солянымъ растворомъ, мы старались равнымъ образомъ предварительно насыщать жидкость въ аспираторахъ отработавшими газами. 22
22) Г>ап<1. u. Bornst. S. Г>00, (!02.
Для сравненія практичности пользованія солянымъ растворомъ въ таблицѣ 4 даны результаты опыта надъ измѣненіемъ состава газа при храненіи послѣдняго еъ аспираторѣ съ указаннымъ растворомъ.
Опытъ велся совершенно такъ же, какъ и готъ, результаты котораго были даны выше въ таблицѣ 2. Вт, виду близости состава газовъ таблицы 4 и 2 позволяютъ сдѣлать непосредственное сравненіе.
Хотя, судя по таблицѣ 3, можно было ожидать нѣсколько лучшихъ результатовъ, но и получившіеся, напр., еъ таблицѣ 4 достаточно удовлетворительны, тѣмъ болѣе, что въ приведенномъ примѣрѣ растворъ предварительно былъ недостаточно насыщенъ газомъ, и бюретки при опытъ взбалтывали, чего съ аспираторами, конечно, стараются не дѣлать-
Таблица 4.
S
составь ъ С 0 черезъ 2ч часа черепъ 48 часа | черезъ 7: 1 часа
газа 0.0' С сост. ііп.мѣи •». 7о сост. И:імѣ||. иь 7„ 1 on. нач. I сост. н:;м1;н. 11 ь 7,
S отъ нач. отъ нач.
со., о,' 3,0 9,4 7,3 9,5 0.7 -7-0,1 8,8 |. 7-1 + 1,1 11 9,0 —09 + 0,1 -11.3 + 1.1 7,0 9 5 —1,0 +0,1 -12.5 + 1.1
со 0.0 0.4 -0,1 •20,0 0,3 -0,2 —40,0 0,3 -0, і —40,0
Ь2,1 2,9 -1-0,8 f 1,0 , 83,1 і-1.0 + 1,2 83,3 + 1,1 + 1,3
К0.1ИЧ. въ см.* О О 39,5 —0,5 --1.2*/, 39,3 -0,7 - 1,7»/. 39,3 -0,7 - 1,77*
Въ заключеніе нужно однако отмѣтить и нѣкоторыя отрицательныя явленія, наблюдавшіяся при пользованіи солянымъ растворомъ:
1, соль дѣйствуетъ на резину, и резиновыя трубки довольно скоро начинаютъ трескаться и рваться;
2, стеклянные краны заѣдаетъ, и ихъ приходится открывать съ усиліемъ и предосторожностями, усиленно обмывая чистой водой;
3, соль, выкристаллизовываясь, выступаетъ сквозь самыя ничтожныя отверстія и щели, напр., вокругъ туго вогпашюй резиновой пробки, а также черезъ поры обыкновенно древесной пробки; послѣднее обстоятельство было особенно непріятно у аспиратора для анализа сожженіемъ, у котораго черезъ большую пробку пропущены стекляпныя палочки, а сверху пробка залита менделѣевской замазкой. Соль, выступая изъ пробки въ видѣ мельчайшихъ кристалловъ, проходитъ какимъ-то образомъ черезъ замазку и вызываетъ неплотности въ пробкѣ; правда, неплотности эти легко устраняются мѣстнымъ нагрѣваиіемъ замазки, напримѣръ, прикладываніемъ разогрѣтаго желѣзнаго прутка, но тѣмъ не менѣе непріятны, требуя частой провѣрки.
9. Заборъ пробы газа.— Выше, черт. 22 и 23, мы указали уже приборъ для забора пробъ продуктовъ горѣнія, который, будучи присоединенъ къ выпуску у самаго цилиндра машины, обезпечиваетъ полученіе
пробы отработавшихъ галопъ съ составомъ, не измѣненнымъ догораніемъ горючихъ частей. Для того, чтобы выяснить, насколько этотъ нриборт» полезенъ для нашихъ изслѣдованій, съ нимъ былъ произведенъ рядъ опытовъ, изъ которыхъ выяснилось слѣдующее:
1, догораніе несомнѣнно бы таетъ и сильно отражается на составѣ продуктовъ горѣнія, взятыхъ изъ глушителя;
2, указанный приборъ дѣйствительно обезпечиваетъ полученіе пробы безъ догоранія;
3, при работѣ съ двухтактной машиной нельзя брать пробы непосредственно изъ трубы у начала выпуска, такъ что указанный приборъ въ этомъ случаѣ излишенъ, вѣрнѣе, непримѣнимъ.
Доказательство положенія 1 легко получить, сравнивая анализы отработавшихъ газетъ, взятыхъ одновременно при помощи указаннаго прибора у самаго цилиндра и обычнымъ путемъ изъ глушителя, до котораго отъ выпуска идетъ труба длиной въ 2 мт..
Въ таблицѣ 5 указаны наиболѣе характерные изъ нашихъ опытовъ:
Т а б лица 5.
составь
омыть 1
у цилиндра изъ г.іуншт
опытъ 2
у цилиндра изъ глѵпіпт.
опить В
у цилиндра! изъ глуінит.
«ь 7,Г» */’ 4,9 5,5 5,0 4.5
1 І|М$И г.іТ.,1 ы — «мѣды —
0., к.г, 8,0 12,7 11,4 13,2 12»
си 1.3 1,0 83,0 0,4 0,3 : 0,4 0,2 82,4
*2,6 81,8 «?г 00 81,6
при опытѣ 1 машина работала съ недостаткомъ воздуха; при опытѣ 2 плохо дѣйствовала форсунка, былъ очень большой расходъ керосина, но часть его проходила черезъ машину, по участвуя совершенно въ горѣніи.
Въ опытѣ 1 на кгр. керосина приходилось всего 13,2 мд.3 воздуха.
Хотя теоретически требуется всего около 11,5 мт.3, но практика показала, что въ виду того, что воспламеняющаяся смѣсь состоитъ не только изъ воздуха и паровъ керосина, по содержитъ еще и значительную долю продуктовъ горѣнія, въ дѣйствительности для полнаго горѣнія надо вообще не менѣе 16 и до 22 мт.3. Какъ выяснилось въ дальнѣйшемъ изъ нашихъ опытовъ, въ данной машинѣ необходимо имѣть особенно значительный избытокъ воздуха; полное горѣніе, происходитъ, и то лишь при благопріятныхъ условіяхъ, только при £/<7=20, а иногда и еще выше.
Какъ видно изъ таблицы 5, при опытѣ 1 составь продуктовъ горѣнія въ глущіітелѣ содержитъ значительно меньше пе сгорѣвшихъ частей, чѣмъ при гыходѣ изъ машины. To-же заключеніе можно вывести
и изъ разсмотрѣнія результатовъ опыта 2. Большее уменьшеніе содержанія 02, чѣмъ можно вычислить по увеличенію СО*, нужно отнести, конечно. на образованіе 11,0, которое при нашемъ способѣ анализа, при помощи приборовъ Го .числя съ юдой, но можетъ быть учтено. Этимъ же обстоятельствомъ объясняется и измѣненіе. % содержанія N„ абсолютное количество котораго при догораніи, конечно, не мѣняется.
Справедливость положенія 2 явствуетъ, во-первыхъ, изъ самой конструкціи прибора: длина нуги отъ выпускного окна до вступленія въ охлаждаемую часть спирали прибора составляетъ всего около 200 мм., что при скорости выхода газовъ отъ 33 до 70 мт./сок. соотвѣтствуетъ всего 0,000 до 0,003 сек. промежутку времени слишкомъ недостаточному для того, чтобы при имѣющихся давленіяхъ, немногимъ болѣе 1 атм. абе.. и температурахъ, отъ 300" до 400" Ц., могло происходить догораніе въ сколько-нибудь замѣтномъ размѣрѣ. Конечно, и охлажденіе мѣдной спирали водой должно еще уменьшить возможность догоранія.
Но-вторыхъ, о томъ же свидѣтельствуютъ результаты омытогъ: въ газахъ. взятыхъ при помощи нашего прибора у самаго цилиндра, почти всегда обнаруживались горючія вещества, даже иногда, когда газы въ глушителѣ не содержали таковыхъ или содержали очень мало.
Наконецъ, справедлш ость положенія 3 вытекаетъ изъ непосредственнаго разсмотрѣнія явленія выпуска.
Нъ двухтактныхъ машинахъ за періодъ выпуска происходитъ измѣненіе давленія, которое сперва- надаетъ, потомі» возрастаетъ н затѣмъ снова падаетъ. Такое волнообразное колебаніе давленія было извѣстно уже ранѣе, но особенно очевидно установлено лишь нашими опытами. Наши же опыты доказали неоспоримо, что составъ продуктовъ горѣнія въ отдѣльные моменты выпуска разный: сперва они содержать больше СО*, а затѣмъ разбавляются воздухомъ. Нъ гиду «того пробу, забираемую изъ самой выпускной трубы и притомъ въ началѣ ея, когда газы не успѣваютъ еще хорошенько перемѣшаться, отнюдь нельзя считать за среднюю; въ этой пробѣ будетъ преобладать газъ, который выходитъ въ моменты наибольшаго давленія выпуска и совершенно отсутствуетъ газъ, который выходитъ въ моменты давленія пиже атмосфернаго. Такъ какъ періоды колебанія давленія выпуска, зависятъ отъ многихъ факторовъ, какъ-то: числа оборотовъ, степени сжатія, давленія вспышки и т. д., то моменты наибольшаго давлепія тоже мѣняются, въ зависимости отъ чего и составъ забранной близъ выпуска пробы долженъ больше или меньше отличаться отъ средняго.
Что это дѣйствительно такъ, подтвердилось цѣлымъ рядомъ опытовъ. Какъ образецъ въ таблицѣ 5 указаны результаты одного, опыта 3; согласно этого опыта выходитъ, каки, будто на пути отъ цилиндра до глушителя, куда-то исчезаетъ часть углекислоты; этого, очепщно, быть не можетъ; просто въ этомъ опытѣ при забираніи пробы у цилиндра въ аспираторъ попадалъ вслѣдствіе соотв. волны давленія газъ съ боль-
шимъ содержаніемъ (Ю2, чѣмъ средняя проба. Конечно, уменьшеніе содержанія С02 могло получиться и просто вслѣдствіе засасыванія въ аспираторъ гоздуха подъ вліяніемъ неплотности въ пробкѣ или кранѣ у глушителя, но тогда должно возрасти и содержаніе 02, чего у насъ но наблюдалось.
Можно кстати замѣтить, что и въ опытѣ 3 все же обнаруживается явленіе догоранія: въ пробѣ изъ глушителя пропадаютъ тяжелые углеводороды и уменьшается содержаніе СО и 02.
Разъ доказано положеніе 3, т.-е. неправильность забора газа у самаго выпуска въ случаѣ изслѣдованія двухтактной машины, можетъ возникнуть вопросъ: стоило ли въ виду этого такъ распространяться объ этихъ опытахъ? По пашему мнѣнію, безусловно стоило, такъ какъ хотя эти опыты такъ же, какъ и нѣкоторые другіе, не могутъ датъ точныхъ цифръ, такъ сказать, выяснить явленіе количественно, тѣмъ н;е менѣе, они выясняютъ era качественно и притомъ съ двухъ точекъ: во-исрвыхъ, опп доказали явленіе догоранія въ трубѣ, положеніе 1, и во-вторыхъ, они доказали догорапіе состава выходящихъ отработавшихъ газовъ за отдѣльные моменты выпуска. Впослѣдствіи это измѣненіе состава будетъ выяснено болѣе подробпо, такъ сказать, количественно, посредствомъ цифръ, добытыхъ при помощи описаннаго выше дифференціатора, но впервые это явленіе было обнаружено нами этимъ путемъ.
Въ виду этихъ двухъ обстоятельствъ мы и сочли возможнымъ и интереснымъ остановиться болѣе подробно на этихъ предварительныхъ опытахъ, несмотря на то, что они нс будутъ фигурировать при главныхъ опытахъ.
10. Опыты съ калориметромъ Юнкерса.— Прибѣгая часто къ калориметру ІОнкерса, мы обратили вниманіе, что получаемыя при его помощи цифры тешюнроизводителыіости одной и той же пробы расходятся между собой иногда довольно значительно. Всматриваясь въ работу съ этимъ приборомъ, можно замѣтить, что и въ немъ можно сильно мѣнять различныя условія работы, которыя несомнѣнно вліяютъ на его показанія. Такъ какъ въ соотв. литературѣ мы не нашли никакихъ указаній, какъ нужно работать съ калориметромъ ІОнкерса, чтобы получить наиболѣе точные результаты для жидкаго топлива, то мы рѣшили сами поставить рядъ опытовъ, задача которыхъ была выяснить вліяніе при калориметри-рованіи жидкаго топлива слѣдующихъ факторовъ:
1, разности температуръ входящей и выходящей воды, или, что то-же самое, расхода охлаждающей воды;
2, давленіе воздуха въ лампѣ, или что то-же самое, расхода жидкаго, топлива въ ед. времени;
3, положеніе горѣлки въ приборѣ но высотѣ;
4, положеніе дроссельнаго клапана у выхода продуктовъ горѣнія.
Наша цѣль была найти наивыгоднѣйшія условія дл полученія возможно точныхъ результатовъ, а также выяснить, какую точность можно вообще требовать отъ этого прибора при калориметрированіи жидкаго топлива при надлеасащемъ обращеніи.
Результата нашихъ опытовъ представлены въ таблицѣ 6. Въ поясненіе таблицы нужно замѣтить слѣдующее: всѣ опыты были произведены съ керосиномъ, взятымъ изъ одной бочки, такъ что можно считать, что это все одна и та же проба. Каждый разъ сжигалось по 10 гр. керосина.
Таблица 6.
1 2 3 4 ft і 7 8 » 1 10
.V рнсх. ПХЛ.ВОД. G кгр. , разы. ' темп. U-U °ІІ конденс. U і’Р- теплой;оизводительность Вн | В и На' лав.і. р мм. ПОЛОЖ. горѣлки І10ЛОЖ. др.-кл
1 3,01 37,12 11,(50 11160 10436 10427 275 В. откр.
2 7,25 11,97 12,00 12,02 10850 10100 10117 500 н. 9
3 7,38 15,29 11280 10530 10547 550 в.-м. р. я
I 8,51 12,88 11,49 10960 10243 10227 400 и. „
б 8,6(5 12,9(5 1150 11220 10502 10487 325 В.
G 8,(58 12,77 12,05 11080 10328 10346 350 ср.
7 10,43 10,59 11,58 11060 10337 10327 450 В.-М. р.
8 10,56 10,7(5 11.44 11360 10645 10627 350 В.
9 10,69 10,57 11,58 11300 10577 10567 500 В-и. р.
10 12,89 ѵ,73 12,04 (11,00) 112(50 10506 10527 200
11 (5,88 15,62 10750 100(53 — 600 ср. I1DHKD
12 8,84 10,47 (11,40) срі0=*11,73 9260 ср,=І 1205 1 8548 ср.= 10482 450 В. закр.
Цифры столбцовъ 2—5 каждаго опыта представляютъ среднія изъ нѣсколькихъ отдѣльныхъ опытовъ, проведенныхъ при одинаковыхъ условіяхъ и давшихъ близкіе между собою результаты. Въ виду этого произведеніе О (іг—О, цифръ столбцовъ 2 и 3, конечно, не даетъ совсѣмъ точно Як въ столбцѣ 5, т. е. верхняго предѣла тешіопроизводительности. Что касается нижняго предѣла тешіопроизводительности, или, какъ мы въ дальнѣйшемъ будемъ называть ее, полезной теплопроизводительности //„ въ столбцѣ 6, то онъ вычисленъ какъ среднее изъ цифръ соотви группы опытовъ, найденныхъ но соотв. количествамъ собранной сконденсировавшейся воды д. Такъ какъ при одномъ и томъ же составѣ пробы, какъ у насъ, различія въ величинѣ д должны быть объяснены исключительно неточностью или прибора или веденія опыта, то за истинную величину <; правильнѣе считать с р с д н ю ю изъ первыхъ 10 нормальныхъ опытовъ д'= 11,73. Этому д' соотвѣтствуетъ скрытая теплота парообразованія, считая отъ -f- 15° Ц. и относя ее къ 1 кгр. керосина,
qr=g (*"—»')■= 1.173 (639,7 - - 15,0) = 733 т. ед..
Вычитаніемъ этихъ 733 т. ед. изъ Я* и получены Я„' столбца 7.
Цифры столбца 8 указываютъ среднее давленіе воздуха въ лампѣ въ мм. рт. ст.. Отмѣтки въ столбцѣ 9 обозначаютъ: „в." высшее возможное
положеніе горѣлки, „ср.“—среднее, „и.“—низшее; при атомъ высшее положеніе достигалось тѣмъ, что вѣсы были поставлены на деревянную подставку, доску толщиной около 50 мм.; среднее получалось при подставкѣ толщиной около 25 мм., а низшее безъ всякихъ подставокъ. Кромѣ того, при высшемъ положеніи горѣлки опыть велся такъ, чтобы почти все время плечо коромысла е.ъ лампой было приподнято, а при низшемъ, наоборотъ, опущено.
Опыты группъ 7 и 9, у которыхъ имѣется въ столбцѣ отмѣтка „м. т. е. малый размахъ, велись такъ, что коромысло вѣсовъ при помощи приспособленіи для аррстпровкн поднималось лишь немного, такъ что могло дѣлать .линь малый размахъ, т. е. пламя лампы за весь опытъ но высотѣ почти не перемѣщалось. Размахъ при такомъ несовсѣмъ поднятомъ коромыслѣ составлялъ 40 ммь нормально же онъ около 60 мм.
Примѣчанія въ столбцѣ 10 обозначаютъ: „откр.“—открытый, т. е. повернутый вдоль трубы дроселышй клапанъ; „закр.“— закрытый, а „нрикр."—прикрытый, т. е. повернутый на 45".
Уже послѣ окончанія серій опытовъ, евсденыхъ въ таблицѣ (>, при одномъ изъ очередныхъ калориметрированііі мы рѣшили обратить вниманіе на слѣдующее явленіе, которое, конечно, знакомо каждому, кто опредѣлялъ тешкшроизвоцитольноеть жидкаго горючаго при помощи кало-римтра Юнкерса, ио падь которымъ, насколько извѣстно до литературѣ, пикто еще не останавливался: когда при началѣ опыта калоримстри-рованія ст])ѣлка вѣсовъ щюходитъ среднее положеніе, и лампа перекачнется въ верхнее положеніе, температура отходящей воды сразу возрастаетъ; затѣмъ, когда экспериментаторъ снова переведетъ .лампу въ нижнее наложеніе, положивъ гирьку въ 10 пр. на чашку, подвѣшенную йодъ лампой, температура выходящей воды сразу падаетъ на нѣсколько десятыхъ градуса.
Желая изслѣдовать это явленіе, мы щюизвели новую, дополнительную серію опытовъ, результаты которыхъ представлены въ таблицѣ 7.
Таблица 7.
1 2 з 4 5 6 7 8 » 10 11
л» в КГр. h-h °Ц. Нк Д#юах ДЛчіп £?* ([> Ч'Г ** . и /Ѵ-тіп ~и—п ‘Іо р ММ. рт. ст. ПОЛОЖ. горелки время опускай.
13 3,08 3G.31 11180 2,27 3,83 6,2 10,5 275 В. и
и 3,08 35,77 11020 2,32 2,53 6,5 7.1 325 р.
16 3,19 34,80 11100 2.51 2,24 7,2 6,4 400 п.
16 3,21 33,33 10700 1.82 2,63 6,1 7,9 325 и.
17 5,06 20,10 10170 0,69 0,28 3,4 1,4 500 р.
18 5,84 18,65 10900 0,65 0,30 3,5 1,6 570 п.
19 5,98 18,54 11080 1,35 0,69 7,3 3,7 4'Ю В. р.
20 7,13 15,58 11110 1,17 1,03 7,5 6,6 300 и.
21 7,71 14,31 11020 0,78 0,42 5.5 2,9 475 р.
22 8,83 12,58 11100 0,85 0,95 6,8 7,5 325 II.
23 12,35 8,78 10930 0,97 0,98 11,0 11,2 200 п р-
Нъ ной приведены результаты отдѣльныхъ единичныхъ опытовъ; всего опытовъ было піхтзведено нѣсколько большее число, но нѣкоторые изъ нихъ. проведенные въ очень близкихъ условіяхъ и потому давшіе близкіе результаты, нами откинуты, текъ какъ вообще воѣ эти опыты были поставлены лишь дтч качественаго освѣщенія вопроса.
Особенность этихъ опытовъ въ томъ, что оіш велись при вполнѣ установившемся состояніи температуръ, при этомъ температура /, свѣжей воды была постоянна съ точностью до 0,01°, а температура t, отходящей воды медленно, равномѣрно падала вслѣдствіе медленнаго уменьшенія расхода керосина въ единицу времени—результата неизбѣжнаго постепеннаго паденія давленія /> воздуха въ лампѣ. Когда такое медленное паденіе температуры устанавливалось, подводили вѣсъ д]юби на чашкѣ вѣсовъ такъ, чтобы но истеченіи дальнѣйшихъ 1—1 '/> мин. стрѣлка вѣсовъ перешла черезъ среднее положеніе, этотъ моментъ отмѣчался; затѣмъ вл> нѣкоторыхъ опытахъ, отмѣченныхъ въ столбцѣ 11 табл. 7, поздно, т. е. перецъ концом ъ опыта, въ другихъ, отмѣчеіпіыхъ „р.“, зна-чіггельно раньше переводили .лампу опять въ нижнее положеніе, положивъ еоотв. гирьку на чашк’у, подвѣшенную подъ лампой; этотъ моментъ тоже отмѣчался въ записи. Затѣмъ, конечно, отмѣчался обратный переходъ стрѣлки черезъ среднее положеніе, конецъ опыта, но отчеты температуръ, которая послѣ этого сразу поднимается, еще продолжались ди тѣхъ порл>, пока опять наступало ея медленное паденіе.
Ради большой наглядности мы вмѣсто цифровыхъ записей отчетовъ температуръ ѣ, дѣлавшихся каждыя 15 сек., даемъ ихъ графически, черт. 30: по осямъ абсциссъ отложено время, ио осямъ ординатъ температура въ 0 Ц.
Чернымъ треугольникомъ у каждой .линіи, изображающей ходъ температуры іг, отмѣченъ моментъ накладыванія гирьки, т. е. перекачиваніе лампы внизъ; кружечномъ обозначенъ моментъ окончанія калориметри-рованія, т. е. собираніе охлаждающей воды, а слѣдовательно, и вторичный переходъ лампы въ верхнее положеніе. Для нѣкоторыхъ опытовъ ходъ температуры изображенъ пунктирной линіей; сдѣлано это лишь для ясности, чтобы выдѣлить однѣ линіи отъ другихъ.
гДалѣе нужно еще замѣтить, что эти опыты велись съ керосиномъ изъ другой бочки, нѣсколько иной теплопроизводительности;. Затѣмъ ради
• сравненія хода температуръ при опытѣ 15 въ дѣйствительности было сожжено 15 гр., а при опытѣ 16 даже 20 гр., при остальныхъ ежиігалті по 10 гр.; вообще болѣе 10 гр. едва ли цѣлесообразно сжигалъ, такъ какъ при этомъ слишкомъ измѣняется давленіе ѵ воздуха.
• Какъ видно по чорт. 30, большинство опытовъ нормально длится около 4 мин,; опытъ можетъ затянуться до 7—8 мин. при сжиганіи больше, чѣмъ 10 гр. керосина, опыты 15 и 16, или при маломъ давленіи Р въ лампѣ, опылъ 23, или, наконецъ, вслѣдствіе болѣе медленнаго горѣніи при засореніи горѣлки.
Такъ какъ эти опыты велись исключительно для сравненія вліянія положенія лампы, то мы опредѣляли лишь калориметрическую тепло-производительность Нк, количества же конденсата д не измѣряли.
Наконецъ, въ поясненіе таблицы 7 можно еще добавить слѣдующее: Д#ти. въ столбцѣ 5 показываетъ разность между наивысшей температурой отходящей воды при данномъ опытѣ и средней t2, вычисленной,
конечно, тоже только отъ момента перваго прохожденія стрѣлки черезъ среднее положеніе и до момента вторичнаго ея прохожденія при данномъ опытѣ; Afmin, столбецъ 6. такую же разницу между низшей и средней въ столбцахъ 7 и 8 эти величины указаны въ % отъ соотв. (<2—/,). Остальные столбцы, 1, 2, 3, 4, 9 и 10, тѣ же, что въ таблицѣ 6.
Сперва остановимся нѣсколько на показаніяхъ опытовъ 13—23. Скачекъ температуры вверхъ при перекачиваніи лампы въ верхнее положеніе долженъ быть объясненъ отчасти уменьшеніемъ потери тепла на лучеиспусканіе, отчасти, такъ сказать, добавочнымъ подогрѣвомъ частицъ воды поднимающейся горѣлкой. Такимъ же образомъ скачекъ температуры внизъ при перекачиваніи лампы въ нижнее положеніе долженъ быть объясненъ отчасти увеличепімъ потери тепла на лучеиспусканіе. отчасти іі|юііусномъ нѣкотораго количества воды менѣе па грѣтой вслѣдствіе движенія лампы внизъ.
Что это такъ, видно и изъ таблицы 7 и изъ чертъ 30: опыты 16—18 съ низшимъ положеніемъ лампы дали Як менѣе Як остальныхъ опытовъ; затѣмъ во всѣхъ опытахъ съ близкимъ О опыты „п.“ съ позднимъ накладываніемъ гирьки, т. е. болѣе продолжительнымъ нахожденіемъ лампы въ высшемъ положеніи, даютъ болѣе высокое Як, чѣмъ соотв. опыты съ „р.“, т. о. раннимъ опусканіемъ лампы и болѣе продолжительнымъ ея нахожденіемъ въ низшемъ положеніи.
Черг. 30 и столбцы 7 п 8 таблицы 7 показываютъ, что говорить обь установившейся температурѣ, требуемой при калориметрированіи, собственно совсѣмъ нельзя. Тѣмъ не менѣе, кромѣ опыта 21, при которомъ температура выходящей воды подвергалась какимъ то непонятнымъ колебаніемъ, измѣненіе температуры идетъ вездѣ очень закономѣрно. Всѣ поыткіі тѣмъ или инымъ способомъ уничтожить колебаніе t2 не дали положительныхъ результатовъ.
Численію вліяніе ранняго опусканія лампы сводится къ пониженію Пл на 0,5 до 1,5%. Равнымъ образомъ Як, вычисленое въ видѣ средней величины по 8 опытамъ съ высокимъ положеніемъ лампы, получается равнымъ 11068 т. ед. противъ 11122 т. ед., если принять изъ этихъ опытовъ лишь 4 съ позднимъ опусканіемъ лампы, т. е. тоже менѣе на 1,37%.
Всматриваясь въ ходъ температуръ /2, мы можемъ отмѣтить еще одну особенность: несмотря на довольно рѣзкія колебанія общее направленіе, опредѣляемое началомъ опыта, треугольникомъ, т. е. точкой перекачиванія лампы внизъ и температурой, устанавливающейся но окончаніи опыта, почти во всѣхъ опытахъ выражается наклонной прямой, иди очень пологой кривой, выпуклой къ оси абсциссъ. При этомъ обѣ площади, ограниченныя, съ одпой стороны, ходомъ дѣйствительнаго измѣненія температуръ, съ другой, этой мысленной наклонной прямой и лежащія одна, въ первой половинѣ опыта, выше этой прямой, другая, во второй половинѣ опыта, ниже прямой, по величинѣ приблизительно равны, т. е. какъ бы взаимно уравновѣшиваются.
Все, это показываетъ, что несмотря на колебанія температуры среднее тепловое состояніе прибора можно считать довольно близкимъ къ установившемуся съ равномѣрно падающей температурой вслѣдствіе паденія давленія р воздуха въ лампѣ.
Относительно оцѣнки точности показаніи калориметра нужно замѣтить предварительно слѣдующее: при правильномъ веденіи наблюденій, главнымъ образомъ при точномъ и частомъ —у пасъ черезъ 15 сек.—отчетѣ термометровъ, калориметръ можетъ дать величину теплопроизво-дителыюсти или близкую къ истинной или скорѣе болѣе низкую вслѣдствіе неизбѣжнаго лучеиспусканія и возможныхъ потерь при горѣніи, но одна ли болѣе высокую. Правда, у Грамбсрга **) есть указаігіе, что по опытамъ Германскаго Физико-Техническаго Имперскаго Института, произведеньемъ съ калоримотрированіемъ чистаго водорода, калориметръ IOiLKejM-a даетъ показанія, преувеличенныя на +0,4%. Къ сожалѣнію. намъ не удалось достать отчета объ этихъ опытахъ, и потому мы затрудняемся объяснить, отчего это можетъ происходить. Во всякомъ случаѣ можно съ достаточной точностью считать, что тѣ условія работы калориметра являются наиболѣе правильными, когда приборъ даетъ наибольшія показанія. Исключеніе представляетъ случай, указанный ниже, когда при очень низкой температурѣ охлаждающей воды пропускается много воздуха, выходящаіго съ температурой значительно ниже температуры въ помѣщеніи; случай этотъ можно всегда устранить.
Исходя изъ указанныхъ соображеній, мы можемъ на основаніи на-ишхъ опытовъ, сведенныхъ въ таблицѣ 6, отчасти таблицы 7, отвѣтить на поставленные выше вопросы слѣдующимъ образомъ:
1, точность прибора почти нс зависитъ on, расхода охлаждающей воды въ предѣлахъ ея возможнаго измѣненія, т. о. почти не зависитъ отъ разности температуръ входящей и выходящей воды. Это видно, напр., изъ сравненія опытовъ 1 и 3, съ одной сто|юны. и 5—10, съ другой, или 13—15 и 19—23: всѣ эти опыты велись при п|>очихъ равныхъ условіяхъ, если нс считать давленія въ лампѣ, которое, какъ увидимъ ниже, не имѣетъ большого значенія. Измѣненіе О отъ 12,89 кгр. до 2,95, т. с. болѣе чѣмъ въ 4 раза остается безъ вліянія на Як; это говоритъ въ пользу устойчивости показаній прибора. Теоретически слѣдовало ожидать увеличеніе Лк съ увеличенія Я, такъ какъ съ увеличеніемъ расхода воды возражаетъ и ея екорсть движенія, что, какъ извѣстпо изъ многочисленныхъ опытовъ 2М, благопріятствуетъ обмѣну тепла между газами и водой; кромѣ того, при увеличеніи расхода увеличивается разность температуръ, а это, какъ извѣстно, вызываетъ увеличеніе коэффиціента теплопередачи, наконецъ, при увеличеніи расхода при прочихъ равныхъ условіяхъ понижается температура выходящей воды, а, слѣдова-
,3) А. Gram berg, Technische Messungon. 2. Aufl. Berlin 1910. S. 270. 14j Z. V. Л. I. 49, 1905 S. 609; 53, 1909 S. 204; 63, S. 327; 63, S. 180H.
тельио, іг неизбѣжная потеря на лучеиспусканіе; отсутствіе вліянія G говоритъ за большой запасъ поверхности соприкосновенія газовъ и воды;
2, давленіе воздуха въ лампѣ тоже не имѣетъ существеннаго значенія; это видно, нанр., изъ сравненія между собоіі опытовъ 1—3, 7—8,
9—10. Съ теоретігнчяѵон точки зрѣнія можно было бы ожидать лучшихъ результатовъ при большемъ давленіи, такъ какъ въ этомъ случаѣ то же количество керосина сгораетъ скорѣе, скорость продуктовъ горѣнія больше, теплоотдача, слѣдовательно, лучше, кромѣ того, весь опытъ идетъ быстрѣе и потеря на лучеиспусканіе поэтому меньше. На практикѣ надо однако признать наиболѣе подходящимъ для керосина давленіе около 400 мм. рт. ст„; большее давленіе имѣетъ слѣдующія неудобства: лампа горитъ неровно, очевидно, отъ чрезмѣрной скорости керосина происходятъ небольшія, сами собоіі проходящія засоренія форсунки; кромѣ того, гораздо труднѣе достичь надлежащей плотности въ соединеніяхъ; вслѣдствіе этого опытъ, начатый при давленіи въ 600 мм, оканчивается обыкновенно уже лишь при 500—450 мм., вслѣдствіе чего весь процессъ нѣсколько теряетъ характеръ вполнѣ установившагося состоянія, приблизиться къ которому при давленіи около 400 мм. не-сраненно легче.
3, существенное значеніе имѣетъ положеніе лампы въ приборѣ: чѣмъ пламя находится выше, дальше отъ нижней кромки жаровой трубы, тѣмъ показанія больше; это выступаетъ замѣтно при сравненіи между собой опытовъ 1—2 или 4—5. Объяснить это можно слѣдующимъ образомъ: хотя съ удаленіемъ пламени вглубь прибора уменьшается длина пути и время соприкосновенія горячихъ продуктовъ горѣнія и воды, но длина пути въ приборѣ, очевидно, взята съ такимъ запасомъ, что указанное уменьшеніе <ѵі не оказываетъ вліянія на поглощеніе тепла, зато значительно уменьшается потеря теплоты па лучеиспусканіе самимъ пламенемъ. Въ щтіду этого въ дальнѣйшемъ при калорнметририваніи мы пользовались сперва упомянутой выше подставкой подъ вѣсы, а впослѣдствіи просто увеличили нѣсколько длину трубки, на концѣ которой у лампы прикрѣплена горѣлка.
4, положеніе дроссельнаго клапана, по крайней мѣрѣ при калори-метрированіи жидкаго горючаго, большого значенія не имѣетъ до тѣхъ поръ однако, пока вслѣдствіе чрезмѣрнаго прикрытія его притокъ воздуха не станетъ недостаточенъ, какъ, налр., въ опытѣ 11, а особенно 12 таблицы 6. Въ этомъ случаѣ получаются продукты неполнаго горѣнія, образованіе которыхъ, по счастью, сопряжено еъ характернымъ запахомъ, особенно при сжиганіи керосина.
Вообще, чтобы показанія калориметра были правильны, надо слѣдить, немного прикрывая дроссель-клапанъ, чтобы находящійся въ выпускномъ каналѣ термометръ показывалъ температуру продуктовъ горѣнія, близкую къ температурѣ въ помѣщеніи; если температура ихъ будетъ ниже, что часто наблюдается при очень низкой температурѣ по-
ступающей охлаждающей воды, то показанія Я„ окажутся преувеличенными вслѣдствіе пагрѣванія воды частію за счетъ тепла воздуха. Въ виду этого для точныхъ опытовъ лучше пользоваться не непосредственно водопроводомъ, а брать воду изъ особаго бака, гдѣ вода принимаетъ комнатную температуру.
Такой бакъ очень полезенъ еще и тѣмъ, что при немъ подача воды очень постоянна, чего нельзя сказать про городской водопроводъ съ его перемѣннымъ давленіемъ.
Въ заключеніе укажемъ еще, что на основаніи приведенныхъ опытовъ выяснились не только наилучшіе пріемы калориметрированія жидкаго горючаго при помощи прибора ІОнкерса, но можно также до извѣстной степени установить степень точности его показаній.
Въ самомъ дѣлѣ, если принять за достаточно правильные опыты і, 3 и 5—10 п пользоваться, какъ болѣе правильнымъ, столбцомъ 7, то мы получаемъ среднюю тонлопроизводительность Я/ данной пробы 10472 т. ед.. Вычисляя по способу квадратовъ разностей величину ошибки средней величины, получаемъ для нея дг 38 т. ед., т. е. ± 0,30%; для 8 опытовъ таблицы 7 имѣемъ ± 27 т. ед., ши ±0,26%. Примемъ ради надежности круглымъ числомъ точность въ ± 0,4%.
Что касается точности опредѣленія средней величины количества конденсата #7= 11,73 гр., то вычисляя такимъ же путемъ ея ошибку, находимъ ее равной 0,095 гр., или ±0,81 %.. Если принять, что на практикѣ ограничиваются измѣреніемъ конденсата мензуркой, т. е. съ точностью примѣрно въ 0,5 гр. и ооотв. округлить величины для д, то это не по вліяетъ на среднюю величину д: для тѣхъ же 8 опытовъ, получаемъ 3=11,73 гр..
Конечно, такое совпаденіе случайность, тѣмъ нс менѣе оно показываетъ, что при достаточно большомъ числѣ опредѣленій д при помощи мензурки средняя величина дастъ дѣйствительную достаточно точно.
Ошибка въ 0,095 гр. соотаѣтсвуетъ 6 т. ед., или, относя къ Ял' всего ±0,06%. Полная же ошибка получается
ѵ = |/(0,38)2 -f- ('*,0612 = ± 0,38%
или, какъ мы уже сказали выше, примемъ круглое число ± 0,4%.
Наконецъ, если принять, что калориметръ І()пке|неа и для жидкаго горючаго даетъ показанія, преувеличенныя на 0,4%, согласно упомянутыхъ выше опытовъ Германскаго Физико-Техническаго Института, то все же можно считать точность опредѣленія Я/ около ± 0,8%. Если указанное преувеличеніе дѣйствительно остается въ силѣ и для жидкаго горючаго, о чемъ, къ сожалѣнію, мы, не имѣя отчета объ этихъ опытахъ, судить пе можемъ, то можно и даже должно вводить соотв. поправку, и тогда точность прибора можно считать ±0,4%, что вполнѣ достаточно не для однѣхъ только техническихъ цѣлей.
Съ другой стороны, подводя итоги нашимъ опытамъ съ калори-
метромъ Юнкероа, нужно признать, что хотя намъ и удалось найти болѣе правильныя условія работы съ .чтимъ приборомъ, но что отклоненія отъ нихъ въ обычныхъ для практики предѣлахъ даютъ цифры Яп, отличающіяся отъ истинныхъ никакъ не болѣе 4%, что для большинства практическихъ случаевъ можно считать удовлетворительнымъ.
Это свойство—сравнительно малая зависимость отъ пріемовъ работы и, такъ сказать, унивеіюалысость калориметра Юнкерса, которымъ можпо пользоваться почти для любою жидкаго и газообразнаго горючаго, объясняютъ широкое распространеніе этого прибора въ практикѣ и постепенное вытѣсненіе другихъ калоримет|ювъ для газа; дня жидкаго же горючаго, насколько намъ извѣстно, это даже единственный ирибоці*.
Производство главныхъ опытовъ.
11. Общія указанія.—Мѣнявшіеся факторы. Какъ уже сказано выше, главными задачами опытовъ было изслѣдованіе явленія прдоувки въ рабочемъ цилиндрѣ и характера и величины работы насоса. Исходя изь этого заданія, ггри производствѣ отдѣльныхъ серій опытовъ измѣняли для выясненія ихъ вліянія только тѣ факторы, которые, какъ можно было заранѣе предвидѣть, имѣютъ преобладающее вліяніе на указанныя стороны работы машины.
Факторы эти суть:
1, число оборотовъ я машины, интересное постолько, носколько съ его измѣненіемъ мѣняются скорости воздуха и отработавшихъ газовъ при прохожденіи черезъ соотв. окна;
2, объемъ задней полости Ѵ3) т. е. вреднаго пространства насоса,
интересный/ какъ въ смыслѣ измѣненія степени подачи насоса, такъ главнымъ образомъ въ смыслѣ измѣненія давленія выполаскивающаго воздуха., а, слѣдовательно, и начальной скоіюети его перетеканія вл> рабочій цилиндръ; •
3, толщина прокладокъ г подъ шатунъ и « подъ крышку цилиндра, интересныя отчасти въ смыслѣ измѣненія степени сжатія и связаннаго съ нимъ давленія расширенія въ моментъ предваренія выпуска, а главнымъ образомъ, въ смыслѣ измѣненія величины и времени открытія оконъ, т. е. опять-таки съ точки зрѣнія скоростей воздуха и газовъ;
4, давленіе воздуха въ большомъ сосудѣ с, получаемое нагнетаніемъ сго туда при помощи воздуходувки, интересное въ смыслѣ измѣненія подачи воздуха, еюоіюетей и давленія выполаскивающаго воздуха;
5, наконецъ, примѣненіе обратнаго клапана въ насосѣ съ точки зрѣнія вліянія его на степень гюдачи.
Указанные 5 факторовъ мы старались мѣнять въ возможно широкихъ предѣлахъ и систематично.
Правда, нрл наншхъ опытахъ мѣнялись и другіе факторы, какъ-то; нагрузка машшш, температуі)а и количество охлаждающей вода, относительно!; число щюпусковъ и нѣкоторые другіе; однако эти факторы имѣли для насъ лишь второстепенное значеніе, мѣнялись не въ широкихъ предѣлахъ и частью даже помимо воли экспериментатора.
Начало и продолжительность отдѣльныхъ опытовъ. Самый опытъ, вѣрнѣе, производство отчетовъ и наблюденій должно начинаться лишь тогда, когда наступить вполнѣ установившееся состояніе. Въ машинахъ внутренняго горѣнія въ отличі.е отъ паровыхъ, требующихъ іг]юдолжи-телыгаго н{югрѣванія. уп'а.ковшшіе<ч.\н состояніе наступаетъ довольно скоро—черезъ 20—30 минутъ послѣ тоіх», какъ машина получила соотв. нагрузку. Вѣрнымъ признакомъ установившагося состоянія является постоянство температуры отходящей охлаждающей воды. Этоть же признакъ указывается и въ ст. 7 правилъ испытанія мапшль внутренняго горѣнія, установленныхъ вч, 190(> году О—во.чъ Нѣмец-ких’і, ИнженеровъРазумѣется, п остальные отчеты, какъ, паир, температура щюдуктовъ горѣнія, цвѣтъ (температура) запальнаго шара и др. должны тоже установиться, но это происходить обыкновенно еще скорѣе^
Что касается продолжительности отдѣльнаго опыта, то, согласно ст. 7 указанныхъ правилъ, .для опредѣленія расхода горючаго опытъ долженъ длиться при полной нагрузкѣ около 1 часа, а въ случаѣ, если кромѣ того опредѣляется расходъ и при меньшей нагрузкѣ, то еще мевыпе. Въ случаѣ, семи цѣль испытанія опредѣленіе-механической отдачи, опытъ согласно ст. 8 тѣхъ же правилъ можетъ длиться еще менѣе, лишь бы успѣть снять 10 комплектовъ индикаторныхъ діаграммъ, на что достаточно 15—20 минутъ. Такимъ образомъ при вполнѣ установившемся состояніи и производствѣ многочисленныхъ отчетовъ, взаимно контролирующихъ другь друга, можно считать достаточной и о л у ч а-совую продолжительность опыта. Такого же мнѣнія держится, напр, и такой авторитетъ въ данномъ вопросѣ, какъ проф.
Р. Молліэ, который говорилъ это «лично автору; подтвержденіе этого мнѣнія можно найти въ печати, работахъ ого учениковъ, напр., Герберта24); другой изъ его учениковъ—ІІэгель, самъ ставшій уже авторитетомъ по вопросу объ испытаніи машинъ внутренняго горѣнія, ограничиваетъ продолжительность опыта даже 20 мин.27).
Нагрузка. Разъ мы поставили себѣ задачей изслѣдованіе явленій, происходящихъ внутри іцьлипді>а, то факторъ, который, очевидно, цол-
«) Z. V.d. I. 50, 190(5 S. 1923.
,6) Gasmot, В, 1904 S. 185-187. ”) Z. V.d. I. 51, 1907 S. 1460.
женъ оставаться постояннымъ, чтобы не затемнять вліянія другихъ факто]ювъ,—нагрузка машины, точнѣе развиваемая ею индикаторная работа; конечно, отнесенная къ одному обороту.
Какъ извѣсті ю, опредѣлить заранѣе величину индикаторной работы машины внутренняго горѣнія довольно затруднительно; она зависитъ отъ многихъ случайныхъ, не зависящихъ отъ экспериментатора факторовъ, какъ быстрота воспламененія, правильное фуіищіюнированіе <|юр-сунки, охлажденіе водой и ;ф.. Въ виду этого, хотя заранѣе было извѣстно, что величина механической отдачи -,-т=.Ѵс/-ѵі въ машинѣ будетъ колебаться и, можетъ бить, довольно зна.чігтчыіо, пришлось остановиться на рѣшеніи поддерживать постояслой дѣйствительную, или полезную работу .V,, опредѣляемую но нагрузкѣ тормоза. Что касается величины этой нагрузкой, то естественно было остановиться на такъ назыв. „нормальной", т. е. той, которую заводъ указываетъ при продажѣ машины.
Наша машшіа считается 10-силышй при 340 обор./мші.. Такъ какъ полезная мощность при работѣ съ тормазомъ ІІронп выражается въ
видѣ:
.. О Ij ~ н
1 '* 225<Г
или при дайнѣ плеча рычага ѣ = 0,909 мт., до 0,06 %, д, = 0,00127 « G,
проще, съ
(2)
точностью
(3)
то при Л'е=10 и =340, получаемъ о’,0 — 24 кгр.. Эту-то наг]іузку или близкую къ неіі 6=25 кгр., болѣе удобную дня подбора гирь на десятичныхъ вѣсахъ, мы и держали при большинствѣ опытовъ. Меньшая нагрузка б’=23. 22, 20 и даже, 15 кгр. ставилась лишь нѣсколько разъ или для сравненія или въ тѣхъ случаяхъ, когда машшіа почему-либо не могла везти нормальной нагрузки. Большая нагрузка 6=30 и 31 кгр. ставилась для сравненія и всего лишь 2 раза.
Конечно, подъ G .мы. иодразумѣваемъ нагрузку нетто на чашкѣ вѣсовъ; для уравновѣшиванія собственнаго вѣса рычага тормоза передвижка у вѣсовъ стояла всегда на дѣленіи 1,53 кгр..
Для того, чтобы нагрузка дѣйствительно была все время постоянна и точно извѣстна, за тормозомъ во время опыта наблюдало безотлучно особое лицо и но мѣрѣ вытягиванія ремня постепенно подтягивало ого, слѣдя за тѣмъ, чтобы язычекъ вѣсовъ всегда стоялъ, вѣрнѣе, колебался і г{ ютивъ у казателя.
Установка пропусковъ. При началѣ каждаго опыта, когда при немощи регулятора установлено требуемое число оборотовъ, и машина нагружена тормозомъ, устанавливалось поворачиваніемъ гайки о, черт.
1 И 2, ЧИСЛО Н]ЮІіу(‘КОВЪ ВЪ 1 М1Ш|..
Теоретически, имѣя въ виду изслѣдованіе процессовъ внутри рабочаго цилиндра, желательно, чтобы всѣ индикаторныя діаграммы оста-
вались тождественными, т. е. чтобы подача керосина устанавливалась такъ, чтобы существовало полное равновѣсіе между нагрузкой и индикаторной работой, развиваемой въ циліпідрѣ, иными словами, чтобы пропусковъ совсѣмъ не было.
Однако на практикѣ при отсутствіи воздѣйствія рсіулятора на количество керосина, подаваемаго насосикомъ за 1 ходъ, работа безъ пропусковъ давала бы неустойчивое, равновѣсіе: достаточно хоть немного измѣниться вспышкѣ въ цилиндрѣ, или окружному усиліи» на тормаз-номъ шкивѣ или, наконецъ, сопротивленіи» движенію поршня, какт. равновѣсіе будеть нарушено, машина измѣнить число оборотовъ въ ту или другую сторону л ли даже совсѣмъ остановится.
Для нашихъ опытовъ было особенно важно постоянство числа оборотовъ въ теченіе опыта, поэтому надо было оставлять манипіу пода воздѣйствіемъ регулятора и сохранять нѣкоторое, возможно малое число пропусковъ. Въ зависимости отъ постоянства условій работы, главнымъ образомъ измѣненія сопротивленій движенію поршня, запаеь мощности, т. о. число пропусковъ устанавливалось у пасъ отъ 3 до 7, иногда до 10% отъ числа оборотовъ.
Работа сг воздуходувкой. ІІріч работѣ со» воздуходувкой требовались особыя мѣры предосторожности для полученія установившагося состоянія,. Опытъ ставился такимъ образомъ: сперва устанавливалось требуемое число оборотовъ машины, затѣмъ пускали электродвигатель съ воздуходувкой и, постепенно прикрывая задвижку 7, черт. 8, доводили давленіе въ сосудѣ с до желаемой высоты и .тишь послѣ этого накладывали тормозъ и давали требуемую нагрузку.
12. Измѣреніе различныхъ величинъ.—Съемка индикаторныхъ діаграммъ. Довольно важный воіі|к»съ при съемкѣ діаграммъ, какой бумагой пользоваться: такъ назыв. индикаторной , покрытой тонкимъ слоемъ свинцовой соли (бѣлилъ), и мѣднымъ штифтомъ или обыкновенной писч'чі и графитовымъ карандашомъ? Удобство мѣднаго штифта въ томъ, что онъ не такъ быстро затупляется, но зато освинцованная бумага даетъ большее треніе при движеніи по ней штифта, вслѣдствіе рыхлости верхняго слоя, а при рѣзкихъ колебаніяхъ давленія легко рвется даже П|Ш слабомъ нажатіи, что неоднократно и наблюдалось при первыхъ па-шихъ опытахъ, оеобеш о при появленіи таіл. назыв. преждевромеіпіыхь взрывовъ. Въ вида этого при дальнѣйшихъ опытахъ діаграммы съ рабочаго цилиндра ениміілнеь на плотной писчей бумагѣ, такъ назыві. министерской.
Самая съемка производилась слѣдующимъ образомъ: каждыя 5 минуть снимали но двѣ діаграммы на одномъ и томъ же .чисткѣ, одну полную жесткой пружигой сь м»=3, 3,5 или 4 мм., смотря по давленію вспышки, и сейчасъ же затѣмъ другую падь ней, сдвинувъ бумагу, слабой пружиной >»»=8, иногда 10 м..
Несмотря на невполнѣ удовлетворительное налеганіе отдѣльныхъ обводовъ, т. е. такъ назыв. разсѣиваніе діаграммъ, ми снимали обыкно-вснно .тишь 10 обводовъ, такъ какъ иначе получаются діаграммы, которыя слишкомъ трудно ііланиметрировать.
Описанный способъ съемки, съ одной стороны, ускоряетъ ее. съ другой, не затемняя діаграммъ, позволяетъ легче сравнивать рабочую діаграмму съ діаграммой заряженія.
Образецъ получавшейся діаграммы, такъ сказать факсимиле сь одной изъ діаграммъ опыта Л» 27, представленъ на черт. 31.
Черт. 31.
Тотчасъ послѣ съемки такой пары діаграммъ снимались одинъ разъ— смѣщенныя діаграммы, тоже попарно—жесткой и слабой пружиной, черт. 32, а слѣдующій разъ, черезъ 5 минутъ,—діаграммы воздушнаго насоса. Такимъ образомъ и тѣ и другія діаграммы снимались черезъ каждыя 10 минутъ, что вполнѣ достаточно, какъ для смѣщенныхъ діаграммъ рабочаго цилиндра, такъ и для діаграммъ насоса, которыя при установившейся работѣ отлаются одинаковыми.
Діаг{>аммы съ воздушнаго насоса снимались па индикаторную бумагу. Въ виду сомнѣній относительно получавшихся на этихъ діаграммахъ волнъ, т. е. даютъ ли онѣ дѣйствительныя колебанія давленія или происходятъ подъ вліяніемъ инерціи массъ индикатора, наряду съ съемкой діаграммъ слабой пружиной, >«=160 мм., снимались па тотъ же листокъ довольно часто, хотя и нс при всякомъ опытѣ въ виду требующагося довольно значительнаго времени для смѣны пружины, еще діаграммы болѣо жесткой пружиной, >«=00 или 80 или 100 мм.. Сличеніе діаграммъ, снятыхъ разними пружинами, должно было служить.
\
какъ для гі|ч>вѣрки поличны площади ихъ, т. о. точности опредѣленіи работы иасо'-а. такъ и для выясненія характера отдѣльныхъ линій.
Черт. 32.
Однако, каъ выяснилось впослѣдствіи, вліяніе инерціи движущихся массъ индикатора, учтенное по способу А. Флигне|>а.28), оказалось настолько значительнымъ, что игѣ діаграммы воздушнаго нагота пришлось соотв. исправлять, какъ это будетъ указано подробнѣе ниже, ч. II.
Факсимиле такой діаграммы дано на черт. 33.
I Із{>ѣдка снимались также смѣщенныя діаграммы съ воздушнаго насоса, которымъ первоначально не придавали большой» значенія, но которыя впослѣдствіи очень пригодились при вычисленіи поправокъ на влін-ніе движущихся частей индикатора.
Наконецъ, въ началѣ и въ концѣ каждаго опыта сгнмаллсь смѣщенныя діаграммы въ масштабѣ м=30 мм. съ глушителя; съемка, съ него нормальныхъ діаграммъ не представляетъ интереса въ виду характера явленія, наступающаго только въ моменгь нахожденія поршня около мертвой точки.
Образецъ для того же опыта Л» 27 представленъ на черт. 34, стр. (»4.
Въ заключеніе надо добавить, что воѣ употреблявшіяся пружины отъ времени до в]кѵмени И]свѣрялись въ своихъ же индикаторахъ при помощи глицериноваго пресса, измѣненнаго прибора Рухгольца2#), непо-средственой нагрузкой чугунными грузами. Но полученнымъ записямъ средній масштабъ пружины вычислялся для всѣхъ діаграммъ, кромѣ
J8) Schweiz Biiuz. 18, 1872; Z, V. d. I. 15, 1001 S. 1313. **) Исп. инд. стр. 17.
ИЗСЛѢДОВАНІЮ діихтлімной машины.
63
полныхъ нормальныхъ діаграммъ рабочаго цилиндра, но формулѣ
т — 'S , (4)
Р
гдѣ s путь въ мм., пройденный карандашомъ подъ дѣйствіемъ нагрузки
Р въ кг]», см.-, коіорая выбиралась или равной или ближайшей большей къ наибольшему давленію, имѣющему мѣсто въ данномъ видѣ діаграммъ. Конечно, величина s бралась при этомъ въ видѣ средней, найденной но трехкратной нагрузкѣ и разгрузкѣ.
Черт. 34.
Масштабъ пружинъ въ 3, 3,5 и 4 мм, рабочихъ діаграммъ опредѣлялся но способу Е. Мейера, т. (>. по формулѣ
т =
Is £ р'
(5)
гдѣ сумма послѣдовательныхъ путей карандаша при возрастаніи и паденіи нагрузки, отсчитываемыхъ всѣ отъ атмосферной линіи, а сумма соотя. нагрузокъ80). Конечно, тоже средняя величина изъ нѣ-
сколькихъ, 3 до 7, испытаній.
Очевидно, что при помощи формулы (5) учитывается болѣе сильно вліяніе масштабовъ въ нижнихъ ступеняхъ давленія, какъ это и слѣдуетъ дѣлать для подсчета площади рабочихъ діаграммъ машинъ внутренняго горѣнія, у которыхъ площадь нижней части діаграммы больше, и значительно, чѣмъ площадь верхней части.
Такъ какъ пружины были новыя, до тѣхъ поръ почти не работавшія, то полученные масштабы сравнительно мало разнились отъ номинальныхъ, данныхъ фирмой. Такъ, наггр., пружина съ поминальнымъ »«0=3,0 дала т—3,11 мм. съ »»„=3,5 дала т—3,62, съ»і.0=4,0 всего »і=4,01 мм..
По что самое главное, повторныя испытанія черезъ нѣсколько дней, а затѣмъ и нѣсколько недѣль работы давали тѣ же самыя величины т. Объясняется это, съ одной стороны, хорошимъ качествомъ пружинъ, затѣмъ сравнительно легкими условіями работы пружинъ,—онѣ оставались 30
30) ІІодр. см. Исп. иид. стр. ;Ю и сл..
всегда совершенно холодными, и, наконецъ, малой продолжительностью отдѣльныхъ опытовъ, т. е. небольшимъ тшсломъ діаграммъ на каждый опыта.
Для оцѣнки точности величинъ, найденныхъ по указаннымъ т, мы вычислили для нихъ по обычной формулѣ по квадратамъ разностей величину средней ошибки средней величины ѵ. Для разныхъ пружинъ рабочихъ діаграммъ ѵ колеблется отъ it 0,13 до щ 0,34%.
Для пружзшъ индикатора у воздушнаго насоса масштабы номинальный «і0=160 далъ ?«=1 44,8 мм.; >н0=80 далъ >«=78,20; то=60 далъ т=58,8 мм.. Наибольшая средняя ошибка ѵ оказалась у самой мягкой пружины съ >«=144,8 и равняется it 0,46%.
Въ виду указаннаго обнаруженнаго постоянства найденныхъ >« провѣрка ихъ велась значительно рѣже, чѣмъ обыкновенно при работѣ съ машинами внутренняго горѣнія.
Бариметрпческос давленіе измѣрялось ио упомянутому выше ртуг пому барометру передъ началомъ каждаго опыта. Въ виду малой продолжительности отдѣльнаго опыта провѣрка давленія по окончаніи опыта дѣлалась очень рѣдко. При этомъ не было случая, чтобы за время опыта давленіе замѣтно измѣнилось.
Число оборотовъ измѣрялось по описанному выше счетчику, сцѣпленному съ валомъ машины, при чемт> отчеты дѣлались черезъ каждыя 5 мин. съ точностью до 1 сек. Въ промежуткахъ за постоянствомъ числа оборотовъ слѣдили еще по тахометру.
Число пропусковъ измѣрялось при помощи секундомѣра слѣдующимъ образомъ: секундомѣръ пускался съ первымъ пропускомъ, который въ счетъ однако пе вводится, затѣмъ считали пропуски въ теченіе промежутка времени около 1 мин. и съ послѣднимъ отсчитаннымъ пропускомъ секундомѣръ останавливали и записывали число пропусковъ и соотв. число сек.. Такое подсчитываніе дѣлалось каждыя 5 минутъ, какъ и вобще большинство остальныхъ наблюденій.
Хотя при пользованіи секундомѣромъ глаза не заняты наблюденіемъ за стрѣлкой часовъ и могутъ слѣдить за керосиновымъ насосикомъ, но услѣдить на-глазъ точно за пропусками при большомъ числѣ оборотовъ и особенно при сколько нибудь значительномъ числѣ пропусковъ очень трудно. Гораздо легче считать пропуски на-шцупь, подкладывая указательный палецъ правой руки подъ собачку у откидного лезвія п, черт. 1 и 2: при пропускѣ лезвіе п отгибается внизъ, ударяя довольно чувствительно въ палецъ.
Измѣреніе темепературъ. Всѣ отчеты температуръ у машины, т,. е. воздуха въ задней полости и продувочномъ каналѣ, охлаждающей воды, поступающей и выходящей, и продуктовъ горѣнія, производились каждыя 5 мин.. Температура въ помѣщеніи, т. е. воздуха передъ воздуш-
ными часами, измѣрялась передъ началомъ опыта; иногда зимой послъ часовой работы она поднималась на 0,5 до 1°.
Кромѣ отчета показаній ртутныхъ термометровъ отмѣчалось всегда для вычисленія поправки на выступающій столбикъ ртути, до какого дѣленія соотц. термометръ былъ вдвинутъ.
Большой вниманіе было обращено на провѣрку термометровъ. Всѣ ртутные термометры провѣрялись путемъ сличенія съ нормальными, снабженными свидѣтельствами Германскаго Физико - Техническаго И м нерскаго 11 нетитута.
Сличеніе термометровъ, показывавшихъ до 4- НО", велось при помощи подогрѣвайія въ водяной ваннѣ.
Термоэлементъ, служившій для измѣренія температуры щюдукг товъ горѣнія, провѣрялся въ томъ видѣ, какъ онъ стоялъ во время опытовъ. т. е. вмѣстѣ съ милливольтметромъ и припаянными соединительными проводниками, которыхъ сопротивленіе было однако ничтожно. Провѣрка производилась по постояннымъ точкамъ: таянія льда (0°), кипѣнія воды (ок. 3 00°)31), при чемъ, конечпо, принималась во вниманіе поправка на отклоненіе барометрическаго давленія отъ 760 мм.32), кипѣнія ртути (ок. 357°) и кипѣнія сѣры (оц. 445°), обѣ тоже съ поправками на барометрическое давленіе.
О взаимной провѣркѣ исправности показаній термоэлемента и ртутнаго термометра при измѣреніи температуры отработавшихъ газовъ сказано уже выше, стр. 30.
Лучеиспусканіе. Для полученія точнаго теплового баланса намь казалось интереснымъ постараться опредѣлить потерю тепла машиной на лучеиспусканіе. Величина этой потери, очевидно, зависитъ отъ разности температуръ цилиндра и головки, съ одпой стороны, и воздуха въ помѣщеніи, съ другой. Такъ какъ послѣдняя температура и безъ того измѣрялась, то дополнительно измѣрять нужно было лишь температуры цилиндра и головки. Однако путемъ ряда измѣреній было устано-ввлено, что температура стѣнокъ цилиндра въ нлжней части очень близка къ темиертурѣ поступающей, охлаждающей воды, а въ верхней — кт, температурѣ отходящей Такимъ образомъ среднюю температуру стѣнокъ цилиндра можно считать просто равной средней арифметиче-ской изъ температуръ входящей и отходящей охлаждающей воды.
Непосредственно измѣрять пришлось лишь температуры въ разныхъ точкахъ головки; съ этой цѣлью къ соотв. точкѣ прикладывали ртутный термометръ, прикрывая и прижимая его кускомъ азбестоваго картона. * 81
»
81) Описаніе соотв. прибора см. В. Л. Малѣевь „Намѣреніе температурь для техническихъ цѣлей*, стр. 163, черт. 147;—прибора для ртути и сѣры, тамъ-же стр. 166, черт. 149.
,!) Измѣреніе температуръ, стр. 161.
ИЗСЛѢДОВАНІЕ ДВУХТАКТНОЙ МАШШШ.
67
Какъ и слѣдовало ожидать, температура головки оказалась наивысшей у самаго конца, противъ запальнаго шара, постепенно убывая по направленію къ цилиндру.
Въ виду того, что измѣрявшіяся температуры въ различныхъ точкахъ головки оставались очень постоянными въ теченіе каждаго опыта, завися, поводимому, главнымъ образомъ on. расхода керосина, затѣмъ въ виду извѣстной гадательности формулъ, по которымъ пришлось вычислять величину потери на лучеиспусканіе, и, наконецъ, въ виду сравнительно небольшой величины этой потери въ общемъ тепловомъ балансѣ, измѣренія соотв. температура, производились лииіь въ началѣ и въ концѣ опыта, а иногда даже чЧишь по одному разу, и то не при всѣхъ опытахъ.
Расходъ керосина. Когда работа машины была налажена, и наступало установившееся движеніе, подводили остріе проволоки въ указательномъ стеклѣ керосиноваго бачка такъ, чтобы остріе было чуть погружено. Черезъ нѣсколько секундъ оно обнажалось, и въ моментъ отрыванія опускающагося уровня керосина отъ острія нажимали собачку секундомѣра. Затѣмъ отвѣшивали въ небольшомъ ведрѣ ігѣко-торос количество керосина. Передъ концомъ опыта, т. е. черезъ 25—30 мин., подливали въ расходный бачекъ керосинъ изъ этого ведра, пока остріе опять не погружалось немного въ керосинъ, и слѣдили за моментомъ вторичнаго отрыванія уровня, нажимая въ это мгновеніе собачку секундомѣра, стрѣлка котораго останавливалась и показывала точно, до 0.2", время, за которое было израсходовано количество керосина, равпое разности вѣса ведра съ керосиномъ до подливанія его и послѣ того.
Вторичное взвѣшиваніе ведра, съ остаткомъ керосина, производилось обыкновенно уже по окончаніи опыта, чтобы не опшбиться въ суетѣ, вызывавшейся необходимостью быстро забрать пробы при помощи дифференціатора, снять послѣднія діаграммы и сдѣлать нѣсколько заключительныхъ отчетовъ.
Моменты начала и конца измѣренія керосина были въ то же время моментами начала и конца опыта, по такъ какъ остальные отчеты начинали вести заранѣе, и оканчивали тоже немного спустя, то для подсчетовъ брались періоды отчетовъ отъ послѣдняго соотв. отчета передъ началомъ измѣренія керосина и включительно до перваго отчета послѣ окончанія измѣренія керосина, т. е. періоды времени отдѣльныхъ отчетовъ на нѣсколько минутъ больше продолжительности измѣренія керосина. При установившемся движеніи это несущественно и скорѣе даже желательно, такъ какъ увеличиваетъ точность среднихъ величинъ.
Подача- воздуха. Отчеты производились но газовымъ часамъ каждыя 5 минутъ, съ точностью до 1 сек.. Собственно говоря, отчеты эти достаточно дѣлать лишь дважды, въ началѣ опыта и въ концѣ его, отмѣчая точно промежутокъ времени между этими отчетами.
Отчеты черезъ каждыя 5 минуть интересны съ точки зрѣнія про* вѣрки вполнѣ установившагося движенія и еще въ томъ отношеніи, чтобы случайной ошибкой при первомъ или послѣднемъ отчетѣ не испортить весь опытъ. При отчетѣ черезъ каждыя 5 мин. можно легко обнаружить ошибку въ этихъ отчетахъ и исправить ее, взявъ за начало опыта или иредудыщій отчетъ или послѣдующій. Ошибка въ одномъ изъ промежуточныхъ отчетовъ значенія не имѣетъ.
Какъ уже упоминалось, во время опытовъ, чтобы поддерживать уровень волы на требуемой высотѣ, че^юзъ газовые, часы всегда пропускали воду, выходившую изъ перелива крупными каплями.
Расходъ води. Количество охлаждающей воды опредѣлялось взвѣшиваніемъ обычнымъ путемъ: сперва опредѣлялась тара бака съ остаткомъ воды на днѣ, вѣрнѣе, послѣдній уравновѣшивался накладываніемъ на чашку десятичныхъ вѣсовъ чугунной плиты съ дробью; закрывался выпускной кранъ бака, и при началѣ опыта конецъ рукава, висящаго надъ раковиной, перекидывался такъ, чтобы вода начинала течь въ бакъ.
По истеченіи 5 мин., съ точностью до 1 сек., рукавъ перекидывался обратно такъ, что вода текла прямо въ раковину. Взвѣшивалось, по возможности быстро, въ 1—11/> мни., иногда даже въ '/> мин., количество набѣжавшей воды, и рукавъ снова перекидывался на бакъ. Точно черезъ 5 мин. рукавъ снова перекидывался, бакъ взвѣшивался и т. д.. Такое взвѣшиваніе черезъ 5 мин. имѣло цѣлью, конечно, исключительно контроль установившагося движенія.
Взятіе газовыхъ пробъ. Пробы отработавшихъ газовъ при помощи дифференціатора брались или при началѣ опыта или тотчасъ по его окончаніи, какъ описано уже выше.
Пробы для опредѣленія средняго состава отработавшихъ газовъ и производства анализа путемъ сожженія забирались изъ перваго глушителя въ описанный пиже 15-литровый аспираторъ съ особыми дѣленіями. Чтобы составъ газовъ былъ возможно близокъ къ среднему, заборъ производился постепенно въ теченіе всего опыта.
При упоминавшемся выше заборѣ пробъ изъ выпускной трубы близъ самаго цилиндра, чтобы составъ былъ возможно близокъ къ среднему, пробу, забираемую въ небольшой аспираторъ въ 2—5 лтрѵ, брали тоже невдругъ, а постепенно, въ нѣсколько пріемовъ въ теченіе всего опыта.
13. Общій обзоръ веденія опытовъ.—Въ заключеніе, можетъ быть, небезынтересно указать, сколько лицъ принимало участіе въ нашихъ опытахъ, и какъ между ними распредѣлялись обязатгости.
Всего обычно участвовало 4 лица: одинъ (помощникъ машиниста) стоялъ у тормаза и слѣдилъ за вѣсами, періодически поджимая тормазь по мѣрѣ вытяжки ремпя; онъ же слѣдилъ за смазкой машины, паполняя но мѣрѣ надобности масленки, и помогалъ при сцѣпкѣ п расцѣпкѣ
индикаторовъ, кромѣ съемки нормальныхъ рабочихъ діаграммъ, при которой и индикаторъ и приводъ подъ руками у снимающаго діаграммы; 2-ое лицо измѣряло расходъ керосина и охлаждающей воды, забирало газовыя пробы для анализа средняго состава и сожженіемъ и помогало автору при заборѣ пробъ посредствомъ дифференціатора;
3- ье лицо дѣлало отчеты по счетчику оборотовъ, всѣхъ температуръ у машины, т. е. по 6—8 приборамъ, и отчеты по воздушнымъ часамъ;
4- ое лицо—самъ авторъ, который производилъ съемку всѣхъ индикаторныхъ діаграммъ и считалъ число пропусковъ; кромѣ того, конечно, онъ же слѣдилъ за общимъ ходомъ опыта и производилъ всѣ остальныя. не періодическія измѣренія, какъ-то: барометра, температуры въ помѣщеніи, температуры головки для вычисленія потери па лучеиспусканіе, слѣдилъ за постоянствомъ подачи охлаждающей воды, регулируя ее краномъ по указанію термометра и 5-мішутныхъ отчетовъ расхода ея, братъ пробы продуктовъ горѣнія при помощи дифференціатора, измѣрялъ расходъ цилиндроваго масла и вбрызгиваемой въ цилиндръ воды въ соотв. опытахъ, устанавливалъ работу воздуходувки, слѣдилъ за переливомъ Кинга у воздушныхъ часовъ и т. и..
Какъ видимъ, на долю каждаго приходилось работы болѣе, чѣмъ достаточно. Если ію время самаго опыта что-нибудь разлаживалось, нанр., рвался индикаторный шнуръ, или ломался карандашъ, или соскакивать приводъ у тахометра, то, хотя налаживаніе и шло очень быстро вслѣдствіе выработавшагося навыка, но часто слѣдующее соотв. наблюденіе вмѣсто промежутка точно черезъ 5 минутъ автору приходилось нѣсколько сдвигать. Впрочемъ при установившемся движеніи это не имѣетъ существеннаго значенія.
Въ виду невполнѣ исправной работы машины, главнымъ образомъ въ смыслѣ засѣданія поршня, о чемъ подробнѣе сказано ниже, почти послѣ каждаго опыта цилиндръ осматривали, вынимая и очищая поршень и его кольца. Хотя этимъ машина ставилась въ условія, отличающіяся отъ работы на практикѣ, но зато всѣ опыты протекали въ болѣе или менѣе одинаковыхъ условіяхъ, т. е. ослаблялось весьма нежелательное вліяніе г'гоемѣннаго механическаго коэффиціента полезнаго дѣйствія.
Наконецъ, для полноты каітпгы въ таблицахъ 8—13 представлены образцы всѣхъ записей, которыя велись во время самаго опыта, и въ томъ видѣ, какъ онѣ дѣйствительно у насъ дѣлались.
Каждая запись, таблица, велась на отдѣльномъ листѣ. Записи, которыя дѣлались во время самаго опыта, на табліщахъ выдѣлены курсивнымъ шрифтомъ; остальныя данныя, полученныя послѣ опыта при его обработкѣ, изображены обыкновеннымъ шрифтомъ.
Таблица 8.
Число оборотовъ. Опытъ Л° 32.
7.8.08
время счетчикъ разность mcuo.w.
11 ч. 41 м 2523 1471 290
46 3994 1471 290
51 5467 1472 290
56 6939 1477 290
1ч. 1 м. 8416 1473 290
6 9889 1375 290
11 1264 1470 290
16 2734 1470 290
21 4204 1469 290
26 5663 1462 290
31 7125 290
15063 3994 11069
т
поправка 100 И 769
11709
40
294,2 обор./мии.
Таблица 9.
ИЗСЛѢДОВАНІЕ ДВУХТАКТНОЙ МАШИНЫ.
71
Таблица 10.
і Воздушные часы.
Опытъ Л® 32.
7 8.08
время і отчетъ
12 ч. 40 м. 45
50 55 1 ч. —
5
10
15
20
25
30
2949,96 | 55,72 \ 61,54 ; 67,30 ! 73,22 | 79,07 , 84,89 j 90,69
’ I
96,50 I I 3002,26 07,97 |
разность \
5,7(5
5,82
5.81
5.84
5.85
5.82
5.80
5.81 1
5,76 |
5,71
3002,26 — 2055,72
46,54 вь 40 мин.
46,54x60
40
=69,81 мт.’/час.
Таблица И.
Расходъ керосина. Опытъ Л® 32. 7.8.08
j время І начала продолж. мин. вѣсъ 1 ведра Р^>оть расходъ кгр.ічас. Изъ бочки .V 1.
\12 ч. 45 м. ! 1 ч. 28 м. : 38’ 40,8“ = =38,68' 3,92 . „ 2,25 1л67 j 3,492 г=0,820 при 22„°.
Таблица 12.
Расходъ ох.іажд. воды. Опытъ № 32
7.8.08
время
12 ч. 50 м. — 55 м. -55 м. 30 с. 1ч. — 30 о.
1м.—
6 м.—
6 м. 30 с.
11 м. 30 с.
12 м. -17 м. -17 м. 30 с.
22 м 30 с.
23 м. — 26 м . —
всего. . .
разность
5 1 27,20
5 54,30
5 81,50
5 ' 109,50
5 | 137,70
5 166,30
3 183,30
33 мин.
і разность вѣса
27,2
27.1
27.2 28,0
28.2
расхооъ
Kip.jnac.
333,2
28,6
17,0
(28,3)
1833
Таблица 13.
Число пропусковъ. Опытъ № 32. 7.8.08.
время продолж. сек. число пропцек. И = 746,7 мм. t головки: 317° 1 208°
12 ч. 44 м. 49" 10 t, = 22,5» 320° 1 2090 1 г3 = 88 .imp. (оба сосуда).
47 67 10 прокладка 10 мм.
53 49 10 G — 25 кгр. ни тормазѣ.
62 10 разрѣженіе у часовъ 3—4 мм., у верхняго сосуда
1ч. 2 м 51,6 10 0—8 мм. вспышка—рычагъ посрединѣ, нормальная.
8 44 10 запальный шаръ черный; снизу свѣтится.
12 38 10
20 47,6 10
24 50 10 '10.(10
всего 448,2 ІЮ въ 1 мин. 12,5 пропусковъ.
14. Газовые анализы. — Прежде всего можно отмѣтить, что мы старались всѣ анализы дѣлать возможно скорѣе, тотчасъ по окончаніи опыта, такъ какъ убѣдились при производствѣ описанныхъ выше предварительныхъ опытовъ въ довольно значительной поглощаемости газовъ запорной жидкостью аспиратора даже въ случаѣ примѣненія не чистой воды, а насыщенной поваренной солью.
Немедленно послѣ окончанія опыта съ машиной или опытовъ, если ихъ было произведено нѣсколько подрядъ, приступали къ объемному анализу отработавшихъ газовъ при помощи пипетокъ Гемпеля. Этому способу было отдано предпочтеніе передъ болѣе распространеннымъ при техническихъ изслѣдованіяхъ приборамъ Ореа, отчасти въ виду большей точности его, отчасти въ виду того, что для поглощенія кислорода мы пользовались не пирогалловой кислотой, а фосфоромъ. Дѣло въ томъ, что фосфоръ даетъ болѣе надежные результаты, такъ какъ позволяетъ точно судить о концѣ реакціи по прекращенію образованія бѣлаго дымка, отдѣляющагося отъ кусочковъ фосфора, пока въ газѣ содержится еще хоть пеболыпое количество кислорода. Неудобство при пользованіи фосфоромъ въ томъ, что онъ отказывается дѣйствовать въ случаѣ малѣйшаго присутствія тяжелыхъ углеводородовъ. Для поглощенія послѣднихъ газъ прогоняли въ пипетку, наполненную дымящейся сѣрной кислотой, чего нельзя дѣлать при обыкновенномъ приборѣ Орса съ 3 сосудами-пипетками.
Послѣ того, какъ были произведены объемные анализы пробъ, взятыхъ при помощи дифференціатора, и средней пробы, переходили къ
анализу средней пробы при помощи сожженія. Послѣдній имѣетъ своей цѣлью опредѣлить количество содержащихся въ отходящихъ газахъ углеводородовъ, окиси углерода и водорода, т. е. выяснить потери) вслѣдствіе неполнаго сгоранія въ машинѣ рабочей смѣси.
Насколько извѣстно по литературѣ, опредѣленіе потери отъ неполнаго сгоранія при испытаніяхъ машинъ внутренняго горѣнія производилось очень рѣдко. Поэтому для соотв. анализа нѣтъ ни строго опредѣленныхъ указаній, ни дажі вполнѣ выработанныхъ приборовъ. Пользуясь свѣдѣніями о соотв. опытахъ Ф. Габера33), Е. Мейера34) и Ф. Гейсера35), авторъ послѣ нѣкоторыхъ предварительныхъ опытовъ выработалъ слѣдующій способъ, въ которомъ пріпіяты всѣ мѣры, чтобы опытъ, длящійся нѣсколько часовъ, шелъ возможно равномѣрно и не требовалъ черезчуръ внимательнаго, утомительнаго наблюденія за собой.
ІЗоя установка изображена схематически на черт. 35: я аспираторъ, изъ котораго выходить подъ нѣкоторымъ давленомъ изслѣдуемый гать,
проходящій сперва черезъ сушильную колонку Ъ съ СаС12, затѣмъ черезъ и ромы валку с съ растворомъ КІЮ, гдѣ онъ освобождается отъ С02; затѣмъ газъ вновь просушивается при прохожденіи черезъ трубки
") J. Crasbel. 1890 S 83.
•«) Z. V. d. I. 1902 S. 918.
») Verb. V. Gew. 86, 1907 S. 437; Gasinot,. 7. 1907 S. 131.
d, <1. наполненныя-—первая натристон известью, а остальныя СаСІ,; далѣе газъ проходитъ черезъ контрольную U-образную трубку е съ СаСІ,, взвѣшиваемую до и послѣ каждаго опыта. Если вѣсъ трубки е не измѣнился, все исправно; если онъ увеличился, значитъ поглощеній НгО въ предыдущихъ нрибодахь неполное. Впрочемъ при матомъ увеличеніи опытъ еще не попалъ, гакъ какъ можно считать, что сама трубка с поглотила остатокъ Н20, являясь какъ бы на помощь предыдущимъ ігрп борамъ. Вначалѣ при нѣкоторыхъ оіштахъ ставили также контрольный калиапиаратъ непосредственно за промывалкой с, но практика показала, что при пользованіи промывалкой системы Ватьтера съ змѣевикомь, въ кото{юй пузырекъ газа приходить на» оообешю тѣсное и продолжительное сопршіооповеше съ раствоіюмъ КІЮ, послѣ промывалки ни когда не обнаруживается даже слѣдовъ не поглощенной СО,. Поэтому ради упрощенія производства опытовъ, уменьшенія числа стыкова», которые всегда являются слабыми мѣстами даннаго способа и, наконецъ, ради уменьшенія сопротивленія въ системѣ, что желательно въ томъ отношеніи, что съ уменьшеніемъ сопротивленія уменьшается и давленіе въ системѣ, что въ свою очередь уменьшаетъ -вѣроятность порчи опыта изъ-за утечки газа, въ большинствѣ опытовъ контрольнаго калн-аинарата не ставили. Въ качествѣ мѣры предосторожности, вмѣсто того, мѣняли почаще поглощающую ‘жидкость: по даннымъ Гемпеля3*), 1 см.3 раствора КІЮ крѣпости 1 :2 можетъ поглотить до 40 см.3 СО,, т. е. <ж. 72 мгр., мы же никогда не поглощали болѣе 30—40 мгр..
Далѣе, пройдя всѣ перечисленные приборы, газъ, И|юеушешшй и освобожденный отъ СО,, попадаетъ въ трубку /. заполненную кусочками СиО, въ видѣ окисленныхъ кусковъ проволоки, діаметромъ ок. 1 мм , длиной отъ 2 до 5 мм.. Трубка /, изъ тугоплавкаго стекла, длиной ок. 460 ммі, съ внутреннимъ діаметромъ ок. 20 мм., находится въ горизонтальной электрической печи Герэуса и и поддерживается во все время опыта при температурѣ краснаго каченія, т. е. ок. 600—700" Ц. При прохожденіи чеі>езъ раскаленный слой СиО, содержащіеся въ газѣ окисі» углерода. водо]юдъ и различные углеводороды сгораютъ частью за счетъ избытка кислорода въ самомъ газѣ, частью отнимая его у СиО,, образуя СО, и ІІ,<), которыя затѣмъ улавливаются—11,0 вч> поглотительномъ приборѣ Л, змѣйкѣ Винклера, наполненной крѣпкой сѣрной кислотой, а С0г въ калиалнарагѣ А съ контрольной С-образной трубкой I, наполненной въ первой половинѣ натристой известью, во второй Са СІ,.
Змѣйка А и калиаппаратъ А взвѣшиваются на аналитическихъ вѣсахъ, у насъ очъ фирмы Рюпрехтъ, еъ точностью до 0,1 мгр. до и послѣ пропусканія газа; соотв. привѣски показываютъ количества внов/» образовавшихся воды и углекислоты.
*‘) ЛѴ. Hcinpel, Gasaual. Methotlen. 3 Aufl 1900 S. 181.
Зная количество пропущеннаго газа и принимая, что СО, образуется изъ свободнаго углерода, а Н,0 изъ свободнаго водорода, нетрудно вычислить количество дополнительнаго тепла, которое могло быть развито при процессѣ горѣнія въ машинѣ при условіи полнаго сгоранія, т. е,., чтобы продукты горѣнія совсѣмъ не содержали въ себѣ частей, способныхъ еще окисляться.
Лообще вѣсовой анализъ при помощи сожженія, такъ наяыв. элементарный анализъ, считается дѣломъ довольно сложнымъ, кропотливымъ, доступнымъ только опытному химику. Уто отчасти справедливо относительно анализа вещества твердаго шіи жидкаго. Анализъ же газовъ и притомъ при помощи нашихъ приспособленій щюизводитсн очень н|>осто и удобно.
Однимъ изъ отличительныхъ преимуществъ нашей схемы является пользованіе электрической печью: съ одной стороны печь эта даетъ температуру очень постоянную и равномѣрную на значительной длинѣ, съ другой, регулированіе температуры при типичности сопротивленія съ мелкими группами и амперметра съ достаточно мелкими дѣленіями очень п|юсто.
Прежде чѣмъ пе{>ейтн кт» описанію гцюизводетва самою опыта, нелишне упомянуть о примѣненномъ нами способѣ измѣренія подачи газа изъ аспиратора. Первой мыслью было воспользоваться для этого газомѣромъ отъ калориметра Юнкереа; однако предварительные опыты показали, что работать съ газомѣромъ при давленіи газа до 200 мм,. в. ст., а главное, устанавливать требуемое давленіе довольно неудобно. Кромѣ тою, газомѣръ неудобенъ, когда колігіеетво пропускаемаго газа невелико, у насъ всего 8—12 лтр., такъ какъ имѣя въ аспираторѣ всего ©к. іг, лтр., нельзя быть увѣреннымъ, что пропустивъ черезъ газомѣръ, емкость барабана котораго 3 лтр., 3—6 лтр.., мы совершенно удалимъ изъ него газъ, бывшій въ немъ передъ тѣмъ. т. сѵ къ началу опыта гать можетъ итти все еще съ примѣсью прежняго..
Ближе къ цѣли было воспользоватсья аспираторомъ отъ калориметра Грефе, т. е. склянкой въ 5 лтр. съ дѣленіями черезъ лтр. прямо на стеклѣ. Однако и]ютивъ этого способа измѣренія говорила слишкомъ малая точность его: на-глазъ оцѣнить уровень воды въ аепиі>атс>рѣ точнѣе;, чѣмъ до 1 мм. невозможно, а при діаметрѣ склянки въ 180 мм,, это соотвѣтствуетъ ок. 0,03 лтр.. Если принять во вниманіе, что ошибки при началѣ опыта и концѣ могутъ быть съ разными знаками, т. е. суммарная ошибка возможна до іг 0,00 лтр.. это даетъ на 5 лтр. ошибкѵ уже до it: 1,2%, а то и больше.
Послѣ нѣсколькихъ попытокъ улучшить точность этою аспиратора, мы остановились на мысли воспользоваться для отчета моментовъ прохожденія опредѣленныхъ дѣленій тѣмъ же принципомъ, что и при измѣреніи расхода керосина—появленіемъ или погруженіемъ въ уро-
зет. острія. Съ этой цѣлью взяли двѣ 15-литровыхъ склянки съ широкимъ горломъ и тубусомъ у дна и, соединивъ склянки черезъ эти тубусы резиновой трубкой и закрывъ горло склянки для забора газа пробкой, черезъ которую пропустили двѣ стеклянныхъ трубки, одну для пропуска газа, другую для присоединенія водяного манометра, мы получили требуемый намъ аспираторъ. Черезъ пробку, которой закрыли газовую склянку, пропустили 16 штукъ желѣзныхъ, заостренныхъ проволокъ разной длины, при чемъ нижнее остріе было установлено около дна склянки, верхнее около пробки; разстояніе отъ одного острія до слѣдующаго соотвѣтствуетъ 1 лтр.. Градуировку, т. е. установку острій производили при помощи точныхъ вѣсовъ, показывающихъ 0,5 гр. при предѣльной нагрузкѣ въ 50 кгр.і. Когда проволоки были разставлены, пробку, утопленную примѣрно на 10 мм. ниже края горловины, залили менделѣевской замазкой. Послѣ этого сосудъ вновь провѣрили, опредѣляя вѣсъ воды между отдѣльными остріями. При этомъ оказалось, что ни одно дѣленіе не равняется 1 лтр.; нѣкоторыя больше, другія меньше; впрочемъ, это не имѣетъ значенія. Пато повторныя измѣренія, притомъ частью произведенныя черезъ нѣсколько времени, дали для тѣхъ же дѣленій величины, разнящіяся между собою не болѣе 10, рѣдко 15 гр., Произведя 5 градуировокъ и вычнедшл» но формулѣ квадратовъ разностей среднюю ошибку средней величины для тѣхъ дѣленій, которыя случайно дали наиболѣе расходящіеся отчеты, мы получили ошибку отъ zt: 0,7 до z± 2,1 %,. Л такъ какъ при нашемъ способѣ градуировки ошибки отдѣльныхъ отчетовъ не вліяютъ на отчь Ы сосѣднихъ дѣленій, т. е. абсолютная величина ошибки въ лтр. остается неизмѣнной для любого числа дѣленій, то при наименьшемъ расходѣ въ 8 лтр. возможная ошибка оказывается менѣе ііі 0,5%.
Для удобства пользованія дѣленіями по среднимъ величинамъ изь 5 градуировокъ была, составлена таблица, по которой можно прямо находить объемъ, соотвѣтствующій разстоянію отъ любого острія до любого же острія, выше него лежащаго.
Единственныя условія, важныя для точностей измѣреній этимъ асниратоіюмъ, чтобы склянка стояла на строго горизонтальной поверхности, и вода притекала іге слишкомъ быстро, т. е. уровень ея былъ спокоенъ. И то и другое при нашихъ опытахъ вполнѣ соблюдалось.
Чтобы покончитъ съ аспираторомъ надо еще добавить, что но истеченіи нѣкотораго времеви обнаружилось, что проволоки, несмотря на оцинковку, стали ржавѣть и копцы ихъ стали какъ бы смѣщаться вслѣдствіе иароставшсй ржавчины; кромѣ того, запорная жидкость, вода, насыщенная поваренной солью, стала мутнѣть, что тоже начало мѣшать точности отчетовъ. Желѣзныя проволоки мы замѣнили мѣдными, указанныя непріятныя явленія ослабились, но не пропали совсѣмъ. Вполнѣ хо|юшіе результаты получились лишь послѣ замѣни
проволокъ стеклянными палочками, ок. 3 мм. толщиной, съ оттянутыми на лампѣ кончиками. Градуировка послѣ этого была произведена такъ же, какъ выше описано, и для пользованія составлена такая же новая таблица по среднимъ величинамъ.
Наконецъ, при соединеніи газовой склянки съ склянкой для перепуска воды въ тубусъ газовой склянки былъ вставленъ посредствомъ резиновой пробки стеклянный крапъ, котораго назначеніе регулировать скорость воды—выпуска при засасываніи газа и обратнаго впуска ея при удаленіи газа для анализа.
Самый анализъ посредствомъ сожженія велся слѣдующимъ образомъ: сперва постепенно прогрѣвалась печь; доя этого замыкался электрическій токъ при введенныхъ сопротивленіяхъ такъ, чтобы сначала шелъ токъ всею въ 2 амн., черезъ каждыя 10 миц.. выводили часть сопротивленій, прибавляя но 2 амн., пока сила тока не доходила до 10 амп., при которыхъ и велся самый опытъ. Пока печь ;/ и находящаяся въ ней трубка / съ Сь(\, прогрѣвались, производилась провѣрка плотности всѣхъ стыковъ, доя чего при закрытомъ выходномъ концѣ трубки / въ систему пускался воздухъ изъ цинковаго газомѣра і, присоеди-нявшатоея при помощи трехходоваго крана о. Если все было плотно, воздухъ вскорѣ переставалъ поступать, что обнаруживается но прекращенію движенія пузырьковъ въ иромывалкѣ с, въ противномъ случаѣ разыскивали мѣсто у точки, смачивая по очереди всѣ стыки водой, какъ при разыскиваніи прокола въ велосипедной нишѣ, и исправляли найденную неплотность. Такіе случаи неплотности бывали, хотя и рѣдко, и происходили почти всегда отъ трещинъ въ менделѣевской замазкѣ, которой были залиты концы хлоркальціевыхъ трубокъ d, d. Затѣмъ взвѣшивали контрольную трубку е и, когда трубка / была почти нормально раскалена, начинали піюиускать черезъ всю систему воздухъ изъ газомѣра і, присоединивъ однако къ выходному концу трубки / простую хлоркальціевую трубку. Воздухъ пропускался отчасти, чтобы снова окислить кусочки мѣди, которые могли остаться не возстановленными отъ предыдущаго опыта, а главнымъ образомъ, чтобы, прогоняя черезъ трубку / сухой и чистый воздухъ, получить увѣренность, что въ ней не останется даже слѣдовъ сырости п углекислоты, которыя могли бы попасть изъ атмосферы послѣ предыдущаго опыта.
Во время этой операціи производилось взвѣшиваніе каляаппарата * и змѣйки А, а также подводился уровень воды въ аспираторѣ а до соприкосновенія съ ближайшимъ остріемъ, и подгонялось по водяному манометру т давленіе газа до требуемой высоты 170—190 мм.. Послѣднее достигалось тѣмъ, что, доведя при подводѣ уровня подачеіі воды изъ склянки п давленіе до нѣсклоько большей величины, спускали избытокъ его, сообщая аспираторъ на мгновеніе съ атмосферой путемъ слабаго отжиманія зажима на резиновой трубкѣ.
Когда воѣ эти подготовительныя работы были закопчепы, прекращали пропускъ воздуха изъ газомѣра, присоединили къ системѣ аепи-1*ато]гі, и, вмѣсто предохранительной хлоркальцісвой трубки присоединяли соединенные между собой змѣйку А, калиалпаратъ к и контрольную хлоркалі.ціеиуні трубку I и затѣмъ, открывъ зажимъ у аспиратора и и повернувъ въ соотв. положеніе трехходовой кралъ о, начинали пропускъ анализируемат ram. При этомъ записывалось, какое остріе касается уровня, давленіе въ аспираторѣ, температура газа (въ помѣщеніи» и барометрическое давленіе.
Скоіюоті. пропуска і'аза, важная въ смыслѣ правильнаго хода реакціи, устанавливалась такъ, чтобы можно было легко считать пузырки, проскакивающіе чертяь калиаппаратъ. Габеръ35) іюворитъ, что при своихъ опытахъ овъ держалъ скорость значительно ниже 3 см.*/сек., т. е.
10,8 лтр./час.; мы же убѣдились, что надо вести оныгь такъ, чтобы попускать лишь 2—2,5 лтр., во всякомъ случаѣ не болѣе 3 лтр. въ часъ; іл» щютшшоъ случаѣ нельзя быть увѣреннымъ, что поглощеніе СО., и 1LO іі|юизошло полностью.
Необходимое іюгулщюваніе еко|юсти производилось двумя путями: съ одноіі сторопы, увеличивая пли уменьшая давленіе въ аспираторѣ і, для чеш открываютъ болѣе или менѣе кранъ для перепуска воды, съ другой, прикрывая болѣе или менѣе кранъ па выходномъ концѣ хлор-калмцевой трубки /. На первый взглядъ казалось бы, что кранъ трубки I липшій, можно открывать выходъ газа полностью, но практика поковала, что вслѣдствіе батыной емкости всей системы и періодичности подачи газа черезь іфомывалку с пузырьки черезъ калиаппаратъ к идутъ неравномѣрно: 5—(> пузырьковъ проскочатъ очень быстро, затѣмъ происходить остановка, затѣмъ опять 5—G пузырьковъ, и опять остановка и т.. д.. Коли же прикрывать краникъ на хилокальціевой трубкѣ I, то хотя при этомъ въ системѣ устанавливается нѣсколько большее давленіе, но зато пузырьки газа идутъ совершенно равномѣрно, и общій пропускъ газа даже нѣсколько увеличивается.
Но время самаію опыта іюль наблюдателя сводится лишь къ тому, чтобы отъ времени до времени взглянуть, поддерживается ли установившееся состояніе, т. е.:
1, равномѣрно ли идутъ нузырг.ки газа черезъ калиаппаратъ А;
2, надлежащій ли цвѣтъ (температуру) имѣетъ трубка /;
3, не измѣнилось ли давленіе въ аспираторѣ а.
Если пузырьки начинаютъ итти неравномѣрно, т. е. періодически, что вообще говоря возможно .лишь въ томъ случаѣ, если сразу ихъ прохожденіе было певиолнѣ налажено, то надо еще нѣсколько прикрыть краникъ у трубки I.
") Л. Gasbel. 1896 S. 84.
Если трубка / начинаетъ темнѣть, надо немного передвинуть кон-такт'ь на мелкомъ реостатѣ, увеличивъ силу тока на 0,2—0,3 амп.; если, наобоіютъ, цвѣтъ ея начішае'п> становиты-я слишкомъ яркимъ, то во избѣжаніе чрезмѣрнаго размягченія стекла, при чемъ легко можетъ раздуть трубку f, силу тока надо немного уменьшить, увеличивъ сопротивленіе.
Наконецъ, если давленіе въ аспираторѣ надаетъ, т. е. сразу не было еще достаточно урегулщювана скорость газа, то надо немного увеличить подачу воды изъ склянки и; если давленію, наоборотъ, возрастаетъ, что можетъ иіюизойти вслѣдствіе увелігченія сопротивленій въ системѣ, нанр., отъ засоренія калиаішарата отлагающимися нерастворяющимися кристаллами или отъ смачиванія первой трубки d съ натристоіі известью, то помочь обыкновенно нельзя, надо прервать опытъ во избѣжаніе раздутія трубки /. Если при этомъ успѣло н[юйти не менѣе 5 лтр., то опыть можно просто закончить, доведя у|кжеіп» до ближайшаго острія и ніюизведя затѣмъ всѣ душнѣйшія манипуляціи и вычисленія. Если же прошло менѣе 5 лтр., то въ аспираторѣ осталось еще достаточно газа для новаго опыта, къ которому и приступаютъ, устранивъ излишнее сопротивленіе іп, системѣ. Впрочемъ такого рода нарушенія бываютъ рѣдко.
Какъ видимъ, всѣ наблюденія крайне просты и неутомительны. Для контроля быстроты щюиуска газа полезно еще отмѣчать время прохожденія послѣдовательныхъ острій и, если скорость велика, т. е. 1 лтр. щюходитъ въ 20 или менѣе минутъ, слегка уменьшатъ давленіе въ аспираторѣ.
Здѣсь будетъ кстати отмѣтить преимущества крана у аспиратора для перепуска воды в>, смыслѣ {югулированія давленія. Первоначально постоянство давленія газа предполагалось достигать поддерживаніемъ ноетояннноіі разности уровней въ верхней склянкѣ п и въ аспираторѣ а. Для этого пришлось бы склянку п постепенно приподнимать но мѣрѣ убыли въ ней воды. Соотв. приспособленіе, нанр., въ видѣ табуретки съ поднимающейся на виатѣ крышкой, или качающееся но образцу приборовъ для образованія углекислоты, выходитъ для 15-литровыхъ склянокъ довольно громоздкимъ; кромѣ того, оно требуетъ непрерывнаго наблюденія и перестановки. Автоматическое поддерживаніе постоянной разности уровней , нанр., при помощи подобія вѣсовъ, было бы очень сложно. Тогда мы прибѣгли къ мысли сдѣлать расходъ воды постояннымъ, уничтоживъ вліяніе измѣненія разностей уровней тѣмъ, что сдѣлали очень больишмъ сопротивленіе движенію воды. Дѣйствительно опыты это подтвердили: поставивъ кранъ съ отверстіемъ въ 3 мм. и открывая это отверстіе липъ на очень малую величину, мы получили расходъ воды, остававшійся практически постояннымъ при измѣненіи разности уровней въ предѣлахъ отъ 1400 до 600 мм.; давленіе газа въ аспи-
раторѣ можно было при этомъ имѣть отъ 170 до 200 мм. ц. ст. въ зависимости отъ сопротивленій истеченія газа. Можетъ быть, нѣсколько регулирующее вліяніе оказывалось мало замѣтнымъ измѣненіемъ расхода газа. Во всякомъ случаѣ, разъ кранъ былъ установленъ правильно въ началѣ опыта, его не приходилось уже болѣе трогать, и тѣмъ не менѣе давленіе въ аспираторѣ, несмотря на указанно сильное измѣненіе разности уровней, оставалось практически постояннымъ.
Самый анализъ считался оконченнымъ, когда было пропущено 8—10 лтр., смотря по скорости, которую удалось установить. Послѣ этого въ моментъ соприкосновенія уровня <уь ближайшимъ остріемъ, поворотомъ трехходоваго крана о прекращаютъ пропускъ газа и пускаютъ воздухъ изъ газомѣра і, чтобы, вытѣснивъ изъ системы газъ, заставить его весь пройти черезъ поглотительные приборы; этимъ же пропускомъ воздуха снова окисляются кусочки мѣди, возстанавливающейся при образованіи СО, и 11,0. При этомъ кранъ у дна аспиратора надо, конечно, закрыть, иначе вслѣдствіе возрастающаго давленія газа послѣдній вырвется наружу, вытѣснивъ воду изъ манометра »*.
По истеченіи получасового пропуска воздуха опытъ можно считать совершенно законченнымъ. Тогда надо отпять змѣйку А, калиашіаратъ к и хлоркальціевую трубку /, поставивъ вмѣсто нихъ предохранительную хлоркальціевую трубку, а ихъ, закупоривъ стеклянными палочками —пробками, ігтти взвѣшивать. Навѣшиваніе каждаго изъ приборовъ А, к и I производилось согласно совѣтовъ всѣхъ аналитиковъs8) но спятіи съ него всѣхъ резиновыхъ трубокъ.
Затѣмъ взвѣшивали также контрольную хлоркальціевую трубку •#. Въ это же время давали остывать печи, постепенно уменьшая силу тока.
Конечно, въ момептъ прекращенія пропуска газа вновь записывали давленія въ аспираторѣ, барометра и температуру въ помѣщеніи.
Какъ видимъ, весь опытъ при налаженной системѣ идетъ очень просто и требуетъ даже не столько навыка, сколько главнымъ образомъ акуратности. Единственными обстоятельствами, которыя могутъ по-прежнему мѣшать въ извѣстныхъ случаяхъ распространенію въ практикѣ такого анализа, важность котораго, какъ увидимъ ниже, несомнѣнна, это нѣсколько большая стоимость необходимыхъ приборовъ, главнымъ бравомъ аналитическихъ вѣсвоъ и печи, если таковые не имѣются уже для другихъ надобностей, и значительное время, идущее на производство каждаго анализа: отъ момента начала разогрѣванія печи до полнаго окончанія опыта, т. е. выключенія тока, проходитъ 5—6 часовъ.
Для полноты картины въ табл. 14 представлепъ образецъ записи во время одного изъ опытовъ. Такъ же, какъ и въ предыдущихъ таблицахъ, курсивомъ выдѣлены записи, произведенныя во время самаго опыта,
**) См. вапр. Тредуэллъ, Курсъ аналитической химіи, Одесса 1900, т. II, стр. 272; Бляхеръ, Теплота въ заводскомъ дѣлѣ, Рага 1906, стр. 27.
Таблица 14.
Анализъ сожженіемъ. Къ опыту Л" 32.
8.8.08
время ' про- 1 u до.іж. ~9. мин. \0стриІ сооты. объемъ лтр. давл. аспират. мм. баром мм. t° Ц.
11 ч. 25 м. 30 2 14,125 100 747уі 24 0
55 м. 32 3 11,8 рт. ст.
12 ч. 27 м. 4 759
35
1 ч. 02 м. 5 185
39
41 м. 0
44
2 ч. 21 м. 7 9,120 302 747J2 24,0
14,8 рт.ст. 7(12
расходъ газа:
/14,125.759 9,12.702 \
V "37,4 737,4 )
ООО
(14,53-9,43)^ = = 4,945 лтр.
288 _ 297 ~
В ѣ с а.
приборъ до опыта послѣ 1 1 увелнч. на 1 лтр.
, ір' гр. \ Mtp, мгр. |
контр, (е) 37,0571 37,0570 - 0,1
IbSOt (g) 89,3347 89b35(i6 +21,9 HaO= 4,43
KUO (ft) CaCl-i (f) 38,4028 51,8352 38,4079 51,8894 + 5,11 -y 3 4-54,2} '>J’d C02= 11,99
ообыкдовеннымъ шрифтомъ — подсчеты, сдѣланные по окончаніи опыта. Цифры для Н20 и С02 въ послѣднемъ столбцѣ нижней половины таблицы получены дѣленіемъ увеличенія вѣса соотв. прибора на расходъ газа, приведенный къ 737,4 мм. рт. ст. и 15° Ц.
Вспомогательные опыты.
15. Изслѣдованіе керосина. —Для составленія полнаго тепловой» баланса работы машины надо было знать съ возможной точностью тепло-ніюизиоднтельность керосина и его составъ, а также было полезно знать для оцѣнки процесса горѣнія и температуру вспышки употреблявшагося керосина.
Теп.юпроішодиме.ѣносшь керосина. Опредѣлялась она при помощи калориметра ІОнкереа, при чемъ мы иользовлись, конечно, всѣми указаніями, добытыми посредствомъ описанныхъ выпи1 іі|к‘дваритель-ныхъ опытовъ.
Опытъ и]юизводилея съ каждой пробой три раза; сжигалось но 10 гр. керосина. Сжигать болѣе 10 гр. въ одинъ пріемъ трудно и нецѣлесообразно, гакъ какъ, съ одной стороны, при игомъ получается очень много охлаждающей воды, одного ведра для ея собиранія и взвѣшиванія оказывается недостаточнымъ, а, съ другой, при болѣе значительной продолжительности опыта черзчуръ измѣняется, именно падаетъ къ коіщу опыта давленіе воздуха въ лампѣ, и требованіе установившагося состоянія не можетъ быть выполнено даже приблизительно.
Въ качествѣ расчетной величины для теплового баланса вычислялась такъ назыкі. полезная тсплопроизводіітелыюеть //„, т. е. завмчстомь тепла, еоотвѣтствующаіго скрытой теплотѣ на.|>ообраяованія полученнаго при калори.метри]Юпашн конденсата.
Само опредѣленіе количества конденсата дѣлалось но для каждыхь 10 гр. ке|кк:шіа, а для 30—50 гр.; для итого собирали, конденсатъ отъ всѣхъ 3 опредѣленій, а иногда по окончаніи опыта собственно калори-метрпрованія сжигали еще нѣкоторое количество керосина, продолжая собирать конденсатъ. Для увеличенія точности опредѣленіе количества конденсата дѣлали не но объему, какъ это практикуется обыкновенно, а путемъ взвѣшиванія, такъ же, какъ и количество пропущенной охлаждающей воды. Взвѣшиваніе конденсата производилось на химическихъ вѣсахъ съ точностью до 0,01 гр.,— охлаждающей же воды па. десятичныхъ съ точностью до 0.005 кгр..
Довольно существенный вой | юсъ, какъ брать пробу для калориметри-рованія,. Керосинъ, находясь въ сосудѣ, который, какъ у насъ бочка, не. герметически закрыть, хотя медленно, но испаряется, что можетъ отра-жаты-.я іг на составѣ и на теплотворной способности его, особенно верхнихъ слоевъ его въ бочкѣ. Поэтому важно, чтобы проба для калориметрп-рованія точно соотвѣтствовала керосину, которымъ пользуются при работѣ. ,Ѵ пасъ ото достигалось тѣмъ, что іі|юбу брали черезъ кранъ, находящійся у дна бочки, такъ же, какъ и для работы машины. Кадорп-мстрігроваиіе производилось два раза, пъ началѣ, когда бочку только что откупоривали, и подъ конецъ. Впрочемъ обѣ зти пробы изъ каждой бочки давали тполотворпую способность и составъ кеуюеина, въ предѣлахъ точ-
нос-ти измѣренія, совершенно одинаковыя. Да и вообще теплощюизводп-телыгоеть ко|к)спна., который доставлялся всегда конторой 6р. Нобель, колебалась очень мало
Составъ керосина. Для нѣкоторыхъ вычисленій намъ было необходимо знать составъ керосина, не въ томъ смыслѣ, конечно, какіе и сколько каждыхъ вт» него входитъ различныхъ утлснородовъ, а .тишь сколько онъ содержитъ но вѣсу водорода и углерода Въ виду того, что числа эти достаточно было знать съ умѣренной точностью, мы не производили настоящаго элементарнаго анализа, а вычисляли содержаніе 112 и (.' но количеству конденсата, находимаго при калориметрп|нжаиіи, считая, что кромѣ вод'цюда и угл< {юда керосинъ больше ничего не содержитъ, т. е. пренебрегая небольшимъ содержаніемъ кислорода, а, можетъ быть, и сѣры.
(’оставь этотъ мы находимъ изъ слѣдующихъ простыхъ соображеній:
1 кгр. керосина при сжиганіи давалъ у насъ въ среднемъ 1,173 к.”р. конденсата; принимая молекулярный вѣсъ воды II,о въ 18,00 и водорода
ІІ2 въ 2.010, находимъ содержаніе II., но вѣсу ]’173 2,0|(> _ т. с. 1.3,13%. ’ 1 18.010
(’одержаніе углерода (’ оказывается, слѣдовательно, при указанномъ выше упрощающемъ предположеніи равнымъ 80,87%:.
Для контроля мы сравнивали получавшіяся цифры съ имѣющимися въ литературѣ"''), совпаденіе получилось достаточно удовлетворительно-;.
Температщю вспышки кертіеина, интересная только въ качествѣ характеристики употреблявшагося горючаго, опредѣлялась обычнымъ способомъ при помощи прибора Абеля № К & R 2883, снабженнаго свидѣтельствомъ Германскаго Физико-Техническаго Института. Температура эта tM въ большинствѣ пробъ была, около 34" Ц, но если керосинъ иосто* я.ть вт» открытомъ ведрѣ сутки, то повышалось примѣрно до 40"; дальнѣйшее стояніе ке|юсина на невидимому, вліянія болѣе не оказывало. Въ одной изъ бочекъ t.K оказалось равнымъ 30,5°, а изъ ведра послѣ сутокъ стоянія около 44,0".
Равнымъ образомъ температура- /.вг повышалась на 3—4", если на дно чашечки, въ которой въ нрибо|>ѣ подогрѣвается керосинъ, пустить немного воды. Это обстоятельство заслуживаетъ особей,наго вниманія въ виду того, что вт, данной машинѣ имѣется приспособленіе для впуска вода въ камеру сжатія. Къ сожалѣнію, автору пока еще не удалось подойти ближе къ вопросу о вліяніи присутствія воды на процессъ воспламененія и горѣнія.
16. Работа вращенія маховиковъ.—Для теплового баланса необходимо найти работу тренія поршня, иревращаюшуюсья вт» тепло и уио-
Цніѵирі. и Іеціоранскій ля» ть для бакинскаго керосина, получаемаго перегонкой при температурь онмшѳ 200*(Нобель указыняегь перегонку своего керосина 220 - 27041.), С=8і;,»ТѴ„ H2t= 12,70’/,, (Xj=0.3O»/,. Berl. Ber 1 Н1>Г> S. 2303; Musspratt, Techni.sclie Cheinie, T AuH., 1898, B. 0, S. 2143.
симую охлаждающей водой. Зная полную работу, развитую горючимь въ цилиндрѣ. т. е. индикаторную работу машины, и полезную работу— нагрузку тормаза, получаемъ въ видѣ разности ихъ паяную потерю работы на сопротивленія. Послѣднія могутъ быть разбиты на 3 группы:
1, работа, затрачиваемая на полученіе сжатаго воздуха для продувки цилиндра;
2, работа, затрачиваемая на вращеніе маховиковъ и эксцентриковъ, дяя керосиноваго наеоеика и индикаторнаго привода и, наконецъ,
3, работа тренія поршня.
Такъ какъ работа дяя полученія сжатаго воздуха есть индикаторная работа насоса, съ котораго при нашихъ опытахъ снимали діаграммы, т,. е. опа намъ извѣстна, то дяя вычисленія работы тренія поршня, оказывается, достаточно опредѣляй» тѣмъ или инымъ путемъ работу вращенія главнаго вала съ сидящими на немъ деталями.
Наибольшую часть потери работы вращенія вала нужно ожидать отъ тренія маховиковъ о воздухъ. Работу этого тренія можно было бы опредѣлить по готовымъ формуламъ, указываемымъ различными авторами.
Такъ 0. Мюллеръ10) выводитъ формулу, которую можно написать, упростивъ ее, правильнѣе въ видѣ
гдѣ и число обор./мин,, о нѣкоторый эмпирическій коэффиціентъ, Ь ширина сшгцъ въ осевомъ направленіи вала въ мт., г внутренній діаметръ обода въ мт., т число спицъ. Коэффіщіентъ § мѣняется въ зависимости отъ сѣченія спицъ; для эллиптическаго сѣченія Мюллеръ предлагаетъ брать о=0,6; однако, чтобы учесть не только сопротивленіе спицъ, но и самаго обода, намъ кажется ближе къ дѣйствительности брать 8=0,8, Подставляя для нашего случая и=300, />=0,4, г=0,53 и ш=бх 2, получаемъ Л7г=0,21 л. с..
Впрочемъ въ литературѣ есть указаніе* 41), что эта фромула даетъ въ извѣстномъ случаѣ величину 2ѴГ преувеличенную и притомъ раза въ 3.
По новѣйшимъ опытамъ, обработаннымъ Бекеромъ42), сопротивленіе воздуха вращенію маховиковъ можно учесть по формулѣ
ЛѴ = ѵ2’5 7)2(1 + 5 V) ІО-5. (7>
гдѣѵ окружная скорость на ободѣ маховика въ мт./сек., О діаметръ, а Ъ0 ширина обода въ мт..
Для нашей мапшны при п=300, 0=1,255 иЬ„=0,09 выраженіе (7> даетъ jVr=o,057 л. с..
**) Z. V. d. I. 1888 S. 283.
41) Z. V. а. I. 1901 S. 1788.
41) Electr. Kraftbet-r. u. Balm. 1907 S. 490.
Имѣя въ виду такую разнорѣчивость ютовыхъ формулъ, съ одной стороны, и трудность съ сколько нибудь удовлетворительной точностью подсчитать остальныя потери, связанныя съ вращеніемъ главнаго вала, каъ-то: треніе въ коренныхъ подшипникахъ, въ эксцентрикахъ съ coots. тягами и приведеніе въ дѣйствіе тахомтера и масленки Мальруна, мы рѣшили прибѣгнуть къ опредѣленію всей суммарной потери при вращеніи вала при помощи непосредственныхъ опытовъ.
Опыты эти были поставлены слѣдующимъ образомъ: отцѣпивъ шатунъ. вращали коренной валъ со всѣми связанными съ нимъ деталями и приборами при помощи небольшого шуитового элскт|.юдвигателя посредствомъ ременнаго привода. Число оборотовъ электродвигателя можно было мѣнять черезъ небольшія ступени въ шнрокшіхъ предѣлахъ, отъ 1 НО до 780, что въ виду передаточнаго числа между шкивами электродвигателя и машины, равнаго 0,54, даетъ дія машины » отъ 103 до 422, т. е. въ предѣлахъ даже болѣе широкихъ, чѣмъ намъ нужно.
Сами опыты велись слѣдующимъ образомъ: поставивъ рукоятку пускового (оно же и регулщювочнос) сопротивленія на извѣстный контактъ, дожидались, пока установятся числа оборотомъ электродвигателя и маховиковъ, измѣряли эти числа при помощи ручною центробѣжнаго тахометра фирмы % Горнъ и одновременно отмѣчали показанія точныхъ, провѣренныхъ вольтметра, включеннаго у самыхъ зажимовъ электродвигателя, и нмпреметра, показывавшаго силу тока, идущаго въ нкопь двигателя, а также и второй), показывавшаго силу тока, идущаго въ индукторы двигателя. Пользоваться для этихъ отчетовъ показаніями приборовъ на распредѣлительной доскѣ, конечно, нельзя было, такъ какъ вольтажъ за регулировочнымъ сопротивленіемъ былъ много ниже, всего 45 до 128 вольтъ, тогда какъ вольтметръ па доскѣ все время показывалъ 220 вольтъ. Что касается силы тока, то часы, ея и довольно значительная шла въ индукторы; наир., при наименьшемъ числѣ оборотовъ въ индукторы шло около 1,0 ами. при силѣ тока, идущаго въ якорь, О,У ами.. т. е. около 10% всего тока, а при наибольшемъ числѣ оборотовъ еоотв. 0.7 и 15,0 ами., і. е. все еще 4,5%.
Когда показанія всѣхъ приборовъ при наименьшемъ числѣ оборотовъ вполнѣ установились, на что требовалось 20—25 мин., записывали числа оборотовъ, показанія ьолтметра и амиремстровъ; переставляли рукоятку сопротивленія на слѣдующій контактъ, уменьшая величішу сопротивленія току, идущему въ якорь, и тѣмъ увеличивая число оборотовъ; опять ждали вполнѣ установившагося состоянія, производили всѣ требуемые отчеты; затѣмъ передвигали рукоятку сопротивленія на слѣдующій контактъ и т. д. до наивыешаго числа оборотовъ. Послѣ этого такимъ же нутомъ шли, уменьшая число оборотовъ.
Перемножая число амперъ, идущихъ въ якорь при какомъ нибудь числѣ оборотовъ элект]юдвигателя, на число вольтъ у зажимовъ, мы получаемъ расходъ энергіи въ уаттахъ при еоотв. числѣ оборотовъ. Однако изъ этой энергіи надо еще вычесть неизбѣжныя потери въ самомъ эде-
ктродвигателѣ, |>авныя гдѣ і соотв. сила тока въ амн., іід\'іцаа'о въ якорь, а г сопротивленіе якоря, найденное нами для нашего электродвигателя около 0,6 ома. Кромѣ тоіч), надо вычесть і>аботу вращенія самаго якоря электродвигателя, которую мы нашли, измѣряя силу тока и напряженіе при холостомъ ходѣ злектро двигателя.
Остатокъ энергіи въ уаттахъ, раздѣленный на 736 и помноженный на коэффиціентъ отдачи ременной передачи г(р, при чемъ еъ достаточной точностью можно принятъ т)і>-—0,!>5, дастъ іюсходъ работы на вращеніе маховиковъ и вала въ л. с. при соотв. числѣ оборотовъ.
Результаты опытовъ представлены ірафичееки на черт. 36: крестиками обозначены опыты съ возрастающимъ числомъ обо]ютовъ, кружечками—съ убывающимъ,. Соединяя отдѣльныя точки плавной кривой,
АО
.мы видимъ сразу, что цифры для возрастающаго п лежатъ выше кривыхъ, соединяющихъ цифры для убывающаго и. Первое само собой являющееся обллененіе метшей затраты работы при убывающемъ «—это вліяніе живой силы маховиковъ; однако это объясненіе отпадаетъ, если вспомнить, что отчеты въ обоихъ случаяхъ, увеличивающемся и уменьшающемся а, дѣлались лишь послѣ того, какъ наступало вполнѣ установившееся <*(к'тояні«>. Скорѣе явленіе можно объяснить умешшеніемь тренія вслѣдствіе разогрѣвая ія масла. Къ сожалѣнію, въ одинъ вечерь нельзя было повторить всю серію опытовъ за недостаткомъ времени, а, съ другой стороны, своевременно не пришло въ голову повести испытаны въ обратномъ порядкѣ, начавъ съ наибольшаго числа оборотовъ. Черезъ нѣсколько дней послѣ постановки этихъ опытовъ пропала возможность
ихъ повторить: была разобрала аккумуляторная батарея электрической станціи Института, отъ которой брали токъ дтя элект|ю двигателя. Попытка же повторить опыты, получая энергію отъ динамо-машины, дала совершенно неудовлетворительные результаты: измѣненія расхода тока въ сѣти такъ отражались на электродвигателѣ, что нельзя было получить уетаношівша'геоя состоянія, и добытые такимъ путемъ результаты давали отклоненія и выше и ниже кривой черт, 30.
Въ концѣ концовъ мы рѣшили, не прибѣгая къ новымъ опытамъ, считать за работу еопіютивленій на черт. 30 среднюю, сплошную линію, какъ- бы откинувъ опыты съ возрастающимъ «. Въ пользу такого рѣшенія говоритъ то обстоятельство, что вообще величина всѣхъ сопротивленій въ совокупности далеко не постоянна: большая или меньшая затяжка хомутовъ эксцентриковъ, лучшая иди худшая смазка движущихся частей—все это можетъ оказывать значительное вліяніе; такъ, шшр., мы замѣтили ,что подъ вліяніемъ одною только пережиганія площадки т у регулятора, черт. 1 и 2, изъ одного крайняго въ другое крайнее положеніе, соотвѣтственно наименьшему и наибольшему числу оборотовъ, при предыдущихъ испытаніяхъ съ электродвигателемъ, число оборотовъ машины при почти не измѣняющихся показаніяхъ вольтметра и амперметровъ измѣняется примѣрно на 5—8%, падая при придвиганіи площадки къ коренному валу, что при регулированіи соотвѣтствуетъ увеличенію числа оборотовъ, и наобо]ютъ, возрастая при ея отодвиганіи. При среднемъ числѣ оборотовъ, около 300, обычное измѣненіе на 2: 2%, т. е. въ предѣлахъ 12 обоіютовъ, какъ видно но діаграммѣ черт. 36, соотвѣтствуетъ измѣненію сопротивленій на = 0,08 л. с., т. о. значительно болѣе возможной ошибки, съ которой найдена наша средняя кривая; ошибка эта при «=300 соотвѣтствуетъ:!:0,04 л. с.. Если же относить точность опредѣленія средней кривой къ индикаторной работѣ машины при соотв. ѵ и при нормальной полезной нагрузкѣ 24 кгр. на вѣсахъ тормоза, то получимъ какъ предѣлы: при «=200 точность 0,02 л. с. на Л’і=8,6 л. с., т. о. Дг 0,2%, при «=300 точность 2г 0,4 л. с. на Л'і=15,5 л. с., т. с. около :і: 0.3%.
Ошибка отъ непринятія во вниманіе положенія площадки >«, доходящая, какъ указано, до = 0,04 «, соотвѣтствуетъ при «=20о около 0,034
л. с., или относя ее къ соотв. Л’і, 2:0,4%, а при «=300 уже около 0,14
л. о.., или соотв. 2:0,9%.
Такимъ образомъ суммарная возможная ошибка величины //• составляетъ въ худдиемъ случаѣ при «=300 всего 2: 0,54 л. о., т. е. 1,1%.
Такимъ образомъ точность, съ которой средняя кривая черт. 36 но нашимъ опытамъ вы]шжаетъ работу сопротивленіи вращенія вала со всѣми связанными съ іиімъ деталями и приборами, можно считаті» достаточно удовлетворительной.
При подсчетахъ при дальнѣйшей разработкѣ опытнаго матеріала работа сопротивленій бралась прямо въ видѣ ординаты средней кривой черт. 36 для соотв. числа оборотовъ.
17. Утечна воздуха черезъ воздуходувку.—При первыхъ же опытахъ съ подачей воздуха подъ давленіемъ при помощи воздуходувки системы Рута мы обратили вниманіе на образованіе пузырей изъ масла у мѣстъ выхода изъ подшипниковъ валиковъ воздуходувки. Пузыри эти обнаруживали утечку воз;іуха, засасываемаго воздуходувкой черезъ воздушные часы. Утечка эта, судя по величинѣ и числу пузырей, па-глазъ казалась неособенно значительной. Однако при составленіи теплового баланса для этихъ опытовъ стали получаться необычайно большія числа для потери тепла, унесеннаго продуктами горѣнія.
Число это получается въ видѣ произведенія количества продуктовъ горѣнія на ихъ теплоемкость и температуру. Ошибки, но крайней мѣрь значительной, при вычисленіи теплоемкости не могло быть, равно какъ п въ отчетахъ температуръ, которые всегда провѣрялись, какъ указывалось уже выше, да и вообще при высокихъ температурахъ приборы скорѣе показываютъ температуру ниже дѣйствительной, а отнюдь не выше ея. Такимъ образомъ единственнымъ возможнымъ источникомъ ошибки оказалось количество продуктовъ горѣпія, или, точнѣе, количество воздуха, такъ какъ вѣсъ керосина измѣрялся такъ, что никакихъ сомнѣній относительно его правильности не моглю быть, да кт» тому же онъ составляетъ лишь небольшую часть общаго вѣса продуктовъ горѣнія.
Такимъ образомъ тепловой балансъ подтвердилъ паши предварителъ нші сомнѣнія относительно утечки воздуха черезъ подшипники воздуходувки и обнаружилъ ея значительность. Нъ виду полной невозможности устранить эту утечку въ силу конструкціи данной воздуходувки, пришлось примириться съ фактомъ уточки и лишь постараться опредѣлить необходимую поправку. Поправку эту можно или вычислить, опираясь на другія данныя, какъ будетъ указано ниже, или найти непосредственными опытами. Въ виду важности знать точно расходъ воздуха мы не ограничились вычисленіемъ поправки, а постарались провѣрить ее н опытнымъ путемъ.
Прежде всего надо было рѣшить, отъ чего поправка можетъ зависѣть. Предполагая постоянство сопротивленій утечки, т. <у величину зазоровъ и густоту и количество масла ихъ заполняющаго, что въ дѣйствительности соблюдалось при нашихъ опытахъ, можно сказать съ увѣренностью, что утечка зависитъ исключительно отъ избыточнаго давленія воздуха въ воздуходувкѣ. Ни количество подаваемаго воздуха, ни температура въ помѣщеніи, ни барометрическое давленіе, по крайней мѣрѣ въ тѣхъ небольшихъ предѣлахъ, въ которыхъ эти двѣ величны колебались при нашихъ опытахъ, ни, наконецъ, число обо j ютовъ воздуходувки какъ таковое, на утечку не могли оказывать сколько нибудь замѣтнаго вліянія.
Принимая эго во вниманіе, мы сразу получили очень простой ходь предстоящихъ опытовъ: надо было запереть полезный выходъ воздуха и, устанавливая вращеніемъ воздуходувки извѣстное давленіе въ воздушномъ сосудѣ с, черт. 8, измѣрить по воздушнымъ часамъ соотв. расходъ воздуха, который п дастъ прямо искомую уточку при данномъ давленіи.
Опыты велись слѣдующимъ образомъ: отключивъ при помощи заглушки отвѣтвленіе воздухопровода къ нашей двухтактной маиппіѣ и оставивъ въ остальномъ воздухощюводъ въ такомъ же видѣ, какъ во время опытовъ, приводили воздуходувку во вращеніе, нагнетая воздухъ въ сосудъ с до требуемаго давленіи. Какъ только послѣднее было достигнуто, начинали дѣлать отчеты по воздушнымъ часамъ, стараясь въ то же время сохранять возможно постояннымъ установленное давленіе, которое отчитывалось но водяному или соотв. ртутному манометру.
Установка той или иной высоты давленія достигалась просто измѣненіемъ чтила оборотовъ воздуходувки.
Несмотря на то, что за отсутствіемъ электрическаго тока вращеніе воздуходувки пришлось производить вручную, способъ этотъ далъ вполнѣ удовлетворительные результаты, представленные графически на черт. 37: повторные опыты дали очень близкіе результаты и всѣ точки лежатъ достаточно близко къ средней кривой.
Какъ видимъ, кривая, представляющая утечку воздуха въ мт\/чае. въ зависимости отъ давленія, очень близка къ наклонной прямой и пересѣкаетъ ось абсциссъ при р= 0 мм. в. ст., что легко объяснить: сопротивленія просачиванію въ дѣйствительности невелики, поэтому утечки совсѣмъ нѣтъ только при отсутствіи давленія.
Пользуясь діаграммой черт. 37, мы получаемъ для любого давленія до 1300 мм. прямо утечку воздуха въ мг'./'-'ас., которую надо вычитать изъ соотв. показаній воздушныхъ часовъ.
Точность вводимой поправки на утечку но черт. 37 колеблется огь r±z 0,3 мт*, примѣрно до zir 0,7 мт*., относя же ее къ соотв. полному расходу воздуха, измѣнявшемуся отъ 90 до 120 мт\/час., получаемъ zt0,3o ДО ±1 0,00%.
Добавленіе.
18. Затрудненія при опытахъ.— Хотя описанныя ниже затруднены, встрѣчавшіяся во в|м\чя постановки опытовъ, и но имѣютъ непосредственнаго отношенія къ задачахъ нашихъ опытовъ, но .мы считаемъ воі же полезнымъ познакомить съ ними, такъ какъ, во-первыхъ, ото дасть матеріалъ для сужденія о томъ, дѣйствительно ли мы достигли при нашихъ опытахъ крайняго предѣла точности, возможной при работѣ съ имѣвшейся у н.аст> машиной, и вмѣстѣ съ тѣмъ представить картину, которая дастъ мѣрку для оцѣнки нашихъ опытовъ, и, во-вторыхъ, мы думаемъ, что указаніи средствъ, при помощи которыхъ мы бо|юлись съ затрудненіями, большинство которыхъ можегь быть отнесено въ отдѣлъ неисправностей машины, могутъ пригодиться и другимъ при постановкѣ подобныхъ опытовъ, а отчасти и вообще .лицамъ, которымъ приходится имѣть дѣло съ керосиновыми машинами.
Засядакіе поршня. Наибольшія затрудненія испытали мы съ тѣмъ обетоятолы-твомъ. что послѣ нѣкотораго времени работы, 1—2 часа, машина сама собой останавливалась вслѣдствіе чрезмѣрнаго увеличенія тренія поршня, что обнаруживалось при поворачиваніи маховиковъ при попыткѣ вновь ее иустнти Немного погодя, минутъ черезъ 20—40, машину въ большинствѣ случаевъ .можно было опятъ провершвать и притомъ такъ же легко, какъ до опыта. Очевидно, что такое увеличеніе трз-нін поршня, пропадающее скоро при охлажденіи машины, можетъ быть объяснено только расширеніемъ поршня вслѣдствіе ого нагрѣванін.
Ото расширеніе могло быть двухъ родовъ: или ]>авномѣрное, которое вызываетъ засѣданіе, просто вслѣдствіе недостаточности зазора между поршнемъ и цилиндромъ, или однобокое, которое можетъ вызвать засѣданіе даже, при совершенно достаточномъ зазорѣ, измѣренномъ при холодномъ состояніи поршня и цилиндра, и происходитъ отъ того, что сѣченіе поршня изъ круглаго дѣлается эллиптическимъ.
Имѣя въ виду конструкцію поршня—очень простую, безъ вс.якихь реберъ, и тщательность работы, которой вообще извѣстенъ заводъ Л. Нобеля, мы предположили первоначально .тишь недостаточность зазора между поршнемъ и ііилипд[юмъ, которая должна была скоро пропасть сама собой вслѣдствіе неизбѣжнаго износа поршня. За правильность такого предположенія каки, будто говорило еще слѣдующее обстоятельство: работать съ машиной мы начали лѣтомъ; въ теченіи лѣта какого-либо увеличенія засѣданія поршня не было установлено, отчасти, можетъ быть, вслѣдствіе обнаружившагося другого затрудненія, о которомъ будетъ подіюбнѣе сказано особо, именно со смазкой поршня.
Оъ осени засѣданіе поршня стадо замѣтно увеличиваться, въ смыслѣ уменьшенія періода времени отъ момента ігуока машины до ея самопроизвольной остановки вслѣдствіе чрезмѣрнаго возрастанія тренія пор-
шші. Такъ какъ одновременно съ тѣмъ стала понижаться температура охлаждающей поды, которая пускалась въ машину прямо изъ юродскою водопровода, то мы сочли это лишь за подтвержденіе нашего предположенія о вліяніи разности температуръ стѣнокъ охлаждаемаго іщлиэтдри и неохлаждаемаго поршня. Такимъ же подтвержденіемъ нашего предположенія мы считали у<таѵоі$ленный опытами фактъ, что машина останавливалась скорѣе при большемъ количествѣ пропускаемой вода и соотв. болѣе низкой температурѣ ея при выходѣ.
ІІ|юдолжая питать надежду на естественное уменьшеніе діаметра горшня и увеличеніе діаметра цилиндра вслѣдствіе неизбѣжнаго износа, мы направили свои усилія на созданіе условій для увеличенія щюдол-жителыіости работы маошны отъ момента пуска до вынужденной остановки. Въ этихъ видахъ мы обратили вниманіе сперва на крайне неравномѣрное распредѣленіе температуръ но окружности въ наружной стѣнкѣ цилиндра при низкой температурѣ, вслѣдствіе чего при существующемъ въ нашей машинѣ впускѣ воды сбоку внизу это мѣсто цилиндра имѣло на ощупь рукой очень низкую температуру; послѣдняя увеличивалась отсюда по всѣмъ направленіямъ, достигая наибольшей величины вверху и отчасти сбоку, на противоположной впуску воды ето-}юнѣ. Мы сдѣлали добавочный впускъ воды съ другой стороны; на ощупь рукой температура стѣнокъ стала болѣе равномѣрной; однако засѣданіе поршня не только не уменьшилось, а даже какъ будто возраело. Тогда мы прибѣгли къ другому, совершенно необычному и едва ли кѣмъ либо еще примѣненному способу—къ искусственному подогрѣванію охлаждающей воды,.
Подогрѣвай!о. воды и]мнизводилось непосредственно при движеніи ея по водопроводной трубѣ при помощи особой, сконструированной нами газовой горѣлки, черт. 38: свѣтильный газъ поступаетъ по мѣдному
соплу ", имѣющему діа’метръ въ 4 эдм. и ввинченному въ колпакъ Ь, соединяющій сопло съ самой горилкой—1” желѣзной трубой </ при помощи переходной муфты с; въ колпакѣ b двѣ вырѣзки для засасыванія воздуха, а въ трубкѣ <1 до йО отвс[ктій, діаметромъ около 4 мм., расположенныхъ зигзагомъ въ два ряда, начиная отъ противоположнаго соплу конца, закрытаго при помощи колпака /', и оканчивающихся примѣрно за 200 мм. до сопла; при болѣе близкомъ разстояніи этихъ отверстій отъ сопла пламя перескакиваетъ въ устье сопла. Разстояніе между обоими рядами околю 15 мм., а разстояніе между отверстіями въ каждомъ ряду около 25 мм.. Каждое отверстіе дастъ отдѣльный язычокъ пламени, вы-
сотой отъ 10 до 30 мм., смотря но положенію крана е, которымъ можно регулировать притокъ газа. Горѣлки нрисос.дннялась къ газопроводу при помощи резиновой трубки съ діаметромъ въ 15 мм. и подвѣшивалась йодъ водопроводной трубкой на разстояніи около 20 мм. ниже ея на проволочныхъ крючкахъ.
Устроенная такимъ образомъ горѣлка дала прекрасные результаты: пламя язычковъ было синее, почти безцвѣтное, тепловатая отдача ур достаточно высокая. Именно, при помощи 2 такихъ горѣлокъ, подвѣшенныхъ йодъ 11/2" водопроводной трубой одна за другой, температура воды лрн расходѣ ея около 400 ктр./чае,. поднималась съ -4-3° до +16° Ц.; расходъ газа составлялъ на обѣ горѣлки около 4 мт.У чао,.; теплопрош-водителыюсть его была опредѣлена при помощи калориметра Юнкерса около 5000 т. ед., что даетъ:
(іо 3)_ 026
5000.4
т. о. 20%.
Однако, когда мы пустили машину съ подогрѣваемой такимъ образомъ водой, никакого улучшенія не наступило. Такимъ образомъ иослЬ ряда безплодныхъ попытокъ мы принуждены были признать, что наше предположеніе о простой недостаточности величины зазора невѣрно. Осталось только второе предположеніе, что при иагрѣваніи во время работы или поршень или самъ цилиндръ теряютъ круглую форму, что и вызываетъ защемленіе. Мысль о такой неправильной деформаціи цилиндра пришлось сразу же отбросить, съ одной стороны, вслѣдствіе того, что температура его подъ дѣйствіемъ охлаждающей воды очень невысока, съ другой, въ виду того, что упомянутая выше попытка уничтожить засѣданіе нутомъ добавочнаго впуска охлаждающей воды, благодаря чему дѣйствительно было получено болѣе равномѣрное распредѣленіе температуръ въ етѣнкахъ, нисколько не повліяла въ благопріятномъ смыслѣ на явленіе засѣданія поршня.
Такимъ образомъ, елѣ>дуя методу постепеннаго исключенія, мы принуждены были, наконецъ, признать справедливость возникавшаго и раньше предположенія, что поршень, получивъ при отливкѣ внутреннія напряженія, при иагрѣваніи деформируется неправильно, скорѣе всего принимая нѣсколько эллиптическое сѣченіе, при чемъ эта неправильная деформація съ теченіемъ времени постепенно возрастала, увеличивая засѣданіе поршня, мы же ошибочно приписывали это послѣднее обстоятельство случайно происходившему одновременно съ этимъ пониженію температуры воды въ городской сѣти.
Нполнѣ радикальнымъ средствомъ исправленія поршня было бы от-жигь его и іцювѣрка на токарномъ «танкѣ или, еще лучше, изготовленіе новаго поршня.. Не рискуя прибѣгать въ Томскѣ къ первому средству и не имѣя возможности немедленно прибѣгнуть къ послѣднему, мы
рѣшили продолжать опыты съ старымъ поршнемъ, чуть уменьшивъ его діаметръ и постаравшись снять побольше матеріала въ тѣхъ мѣстахъ, которыя входили въ циліиідрѣ особенно плотно, и которыя можно было обнаружить по слѣдамъ износа. Работу ату исполнить вручную при помощи личного подпилка и наждачной шкурки механикъ лабораторіи, и весьма удачно. Машина послѣ этого стала работать значительно лучше, такъ что удалось закончить съ этимъ поршнемъ всю серію необходимыхъ для нашихъ цѣлей опытовъ.
Неудовлетворительность смазки поршня. Выясненію истинной причины засѣданія поршня сильно помѣшали еще затрудненія со смазкой поршня. Первые же опыты работы съ машиной показали, что смазывать цилиндръ и поршень обыкновеннымъ машиннымъ масломъ, съ темпера-ту|юй вспышки tvs =190", нельзя: выниманіе поршня обнаруживало на стѣнкахъ поршня и цилиндра сильный нагаръ, съ трудомъ отчищавшійся при помощи отмачиванія керосиномъ и соскабливанія желѣзнымъ скребкомъ.
Попробовали наливать въ масленку таки, назыа. цилиндровое масло съ болѣе высокой темнератуіюй вспышки /■ с =240°,—результаты получились въ сущности такіе же неудовлетворительные. Тогда рѣшили обратиться къ смазкѣ при помощи такъ назыв. вискозина, н]юдукта съ очень высокой t,e =300", изготовляемаго фирмой бр. Нобель спеціально для смазки цилиндровъ машинъ Дизеля. Вискозинъ этотъ при комнатной температурѣ такъ густъ, что не можетъ поступать изъ капельной масленки, а его нужно подавать при помощи насоса. Впрочемъ намъ пришлось все равно прибѣгнуть къ насосу для подачи смазки подъ давленіемъ дня тѣхъ опытовъ, когда работали съ воздуходувкой, такъ какъ капельная масленка подаетъ смазку подъ дѣйствіемъ разрѣженія, наступающаго въ задней полости при всасывающемъ ходѣ. При работѣ съ воздуходувкой это разрѣженіе или пропадаетъ или по крайней мѣрѣ настолько уменьшается, что даже жидкое масло нс идетъ въ цилиндръ.
Впрочемъ надежды, возлагавшіяся на вискозинъ, не оправдались: оказалось, что сортъ его, который можно получать въ Томскѣ, содержитъ въ себѣ много смолистыхъ веществъ, образующихъ послѣ сильнаго нагрѣванія родъ эмали; дѣйствіе этой эмали особенно сказывалось на поршневыхъ кольцахъ, которыя очень скоро засѣдали, переставали пружинить, вслѣдствіе чего уменьшается предварительное сжатіе вслѣдствіе пропуска воздуха, и вообще нарушается правильность работы машины.
Однимъ изъ обстоятельствъ, значительно мѣшавшихъ правильному дѣйствію смазки поршня, оказалось явленіе, обнаруженное лишь послѣ ряда опытовъ, именно—попаданіе продуктовъ горѣнія въ верхній каналъ, по которому поступаетъ воздухъ для продувки, и черезъ который проходитъ трубка, подающая масло на поршень. Попаданіе въ этотъ ка-
налъ продуктовъ горѣнія, имѣющихъ большую скчцюсть и высокую температуру, вызывало сразу два нежелательныхъ явленія: съ одной стороны, разбрызгиваніе свободно падавшихъ изъ трубки капели» смазки, т. е. умекыненіе полезной подачи ея, съ другой же, исиаі>еніе подъ дѣйствіемъ высокой температуры продуктовъ горѣнія наиболѣе летучихъ и жидкихъ составныхъ частей смазки, ч. е. уменьшеніе смазывающей способности ея и облегченіе образованія упомянутаго выше нагара или эмали.
Только послѣ топ), какъ постепенно выяснялись всѣ эти обстоятельства, удалось, наконецъ, наладить смазку надлежащимъ образомъ: разбрызгиваніе было устранено чѣмъ, что паденіе открытой капли было уничтожено, для чего трубку огь насоса продолжили почти до самой поверхности поршня, а большое отверттіе около :Ш мм. въ діаметрѣ, въ стѣнкѣ цилиндра, че^зъ которое капля масла падаетъ на поршень, задѣлали жестяной крышкой, пропустивъ черезъ послѣднюю лишь трубку насоса; испареніе же масла было отчасти уже устранено уничтоженіемъ открытой капли, а затѣмъ еще тѣмъ, что конецъ трубки отъ насоса, нагрѣваемый попадающими въ перепускной каналъ продуктами горѣнія, обернули азбестовымъ шпуромъ и тѣмъ изолировали отъ дѣйствія высокой температуры; и, наконецъ, вискозинъ бр. Нобель замѣнили американскимъ спеціальнымъ массномъ для машинъ внут|нчшяго го-рѣнія (})Ирмы Вакуумъ-Ойль Компани, сортъ „Гаргойль В“. Температура вспышки его была найдена нами при помощи прибора Маркуесона около +270" Ц., удѣльный вѣсъ его о=0.89; при іцюкаливаніи оно даетъ лишь ничтожный остатокъ вч» шщѣ чернаго порошка.
Налаженная такимъ образомъ смазка стала дѣйствовать вполнѣ исправно.
Смазка кривошипа. Небольшое затрудненіе возникло также при работѣ (Л. воздуходувкой относительно смазки кривошипа колѣнчатаго вала. Нормально кривошипъ смазывается при помощи обыкновенной капельной масленки съ обратнымъ клапаномъ; всасываніе масла производится иолд дѣйствіемъ разрѣженія въ кривошипной полости при всасывающемъ ходѣ. При работѣ съ воздуходувкой, какъ уже упоминалось выше, разрѣженіе это пропадаеть, и масло перестаетъ итти.
Замѣнивъ обыкновенную масленку таковой съ поршневымъ наеоеи-ком'і», приводимымъ въ дѣйствіе при помощи храпового механизма, мы устранили и ото затрудненіе.
Неплотности въ щекахъ. Довольно много хлопотъ представило еще достиженіе плотности вч. задней кривошипной полости; въ силу конструкціи машины плотность достигается здѣсь исключительно прилеганіемъ на большой поверхности шайбъ у, у, черт. 4; при работѣ шайбы эти довольно быстро стираются, и щюисходигь просачиваніе воздуха. При засасываніи воздуха, изъ атмосферы такое просачиваніе, какъ указывалось выше, не имѣетъ особенно большого вліянія, но при работѣ съ
воздуходувкой оно можетъ сильно измѣнить дѣйствительный расходъ воздуха, который будетъ значительно меньше найденнаго по показаніямъ воздушныхъ часовъ. Наиболѣе дѣйствительнымъ средствомт, для устраненіи неплотности было бы уст{юйетво пружинь между дисковыми щеками вала, и шайбами у, у, чтобы послѣдній всегда прижимались къ крышкамъ, какъ ото дѣлается въ нѣкоторыхъ небольшихъ двухтактныхъ машинахъ автомобильнаго типа. Не желай однако усложнять конструкцію, съ одной стороны, и имѣя въ виду, что машина работаетъ исключительно для опытовъ, т. е. въ общемъ въ теченіе сравнительно небольшого в|н'.чени, когда изнашиваніе шайбъ происходитъ медленно, мы ограничились только плотной пригонкой шайбъ у, у къ щекамъ вала и крышкамъ и послѣдующей компенсаціей изнашиванія шайбъ путемъ уменьшенія толщины бумажныхъ прокладокъ подъ крышками с, г
Результаты въ смыслѣ плотности оказались вполнѣ удовлетворительными, въ чемъ легко было убѣдиться, слѣдя за утечкой воздуха вь видѣ пузырей черезъ масляную заливку коренныхъ подшипниковъ.
Подача керосина. Наибольшія затрудненія оказались съ подачей и распиливаніемъ керосина. Затрудненія эти, несмотря на воѣ усилія, такъ и не удалось устранить полностью, и это обстоятельство замѣтно от]тазиі:юсь на результатахъ опытовъ и заставило, къ сожалѣнію, сильно сузить область воіцюсооъ, на которые наши опыты могли дать отвѣть.
Затрудненія эти можно разбить на 2 группы: на неисправное дѣйствіе ко]м>синоваіт> насоеика н неудовлетворительное дѣйствіе форсунки.
Нещювилкное дѣйствіе насоеика проявлялось въ томъ, что онъ подавалъ керосинъ то въ нужномъ количествѣ, то вдругъ меньше, иногда даже совсѣмъ повставалъ подавать, а потомъ опять начиналъ дѣйствовать правильно. Такія нарушенія подачи наступали періодически черезъ 5—10, иногда 30 минутъ.
Какъ выяснилось послѣ тшателышхъ изысканій, причины неправильной подачи керосина были слѣдующія: неисправное состояніе всасывающаго клапана въ нырялѣ насоса, подогрѣвая іо керосина на пути изъ бачка до насоса и, наконецъ, недостаточное сѣченіе подающей трубки на этомъ же пути.
Первая причина была устранена, конечно, очень легко, притиркой клапана и еоотв. регулировкой его пружины.
Что касается нагрѣвапіи керосина, то опо происходило отъ того, что первоначально кодеиновая трубка соприкасалась почти на всей длинѣ съ идущей рядомъ съ ней трубкой, отводящей охлаждающую воду, нагрѣтую до 50—00° Ц. Хотя установить вліяніе нагрѣванія керосипа непосредственными наблюденіями было трудно, тѣмъ не менѣе мы считали возможнымъ образованіе паровъ керосина подъ одновременнымъ вліяніемъ повышенной температуры и уменьшеннаго давленія при всасывающемъ ходѣ. Образованіе даже небольшихъ пузырьковъ пара при тѣхъ незначительныхъ количествахъ, которыя подаются насосикомъ за
1 ходъ—0,20 до 0,30 см/4,—конечно, должно было сильно уменьшать объемную подачу насоса.
Нагрѣваніе было совершенно устранено тѣмъ, что между водоотво-дящсй трубой и прикрѣпленной къ ней керосиновой трубкой были проложены деревянныя бабышкн, такъ что разстояніе между трубами получилось около 15 мм., а кромѣ тот, керосиновая трубка была обернута асбестовымъ шнуромъ.
Когда однако все это не помогло, насосъ продолжалъ работать плохо, хотя и нѣсколько лучше прежняго, мы обратили вниманіе на скорость въ кероеиноіюдводящсй трубкѣ. Для этого мы опредѣлили уголъ поворота вала, соотвѣтствующій времени всасывающаго хода керосиноваго насосика; угодъ этотъ оказался равнымъ 32°. Принимая наибольшій расходъ керосина до 6 юр./час., какъ это выяснилось изъ нащихь опытовъ, вычислили среднюю скорость всасыванія: при діаметрѣ трубки, присланной съ завода, d—ЗГ,8 мм., т. е. площади сѣченія, /=11,34 мм.2, и удѣльномъ вѣсѣ керосина о=0,821, ползаемъ необходимую скорость движенія керосина
6.300
32.0.821.3600 1000.0,00001134
2,0 мт./еек.,
скорость довольно значительную. Когда же мы измѣрили расходъ керосина изъ бачка самотекомъ, отнявъ конецъ трубки отъ насоса, то получили расходъ всего въ 11,2 до 13,8 кгр./час.., что соотвѣтствуетъ скорости всего въ 0,33 до 0,41 мт./еек., т. е. въ 5—6 разъ меньше, чѣмъ намъ требуется. Впрочемъ этого и слѣдовало ожидать, имѣя въ виду довольно значительную длину трубопровода, малый напоръ и значительное сопротивленіе тренія при такомъ матомъ діаметрѣ.
Послѣ этого подсчета трубка была замѣнена другой съ діаметромъ d=9,5 мм.. Измѣреніе расхода керосина самотекомъ еъ этой новой трубкой дало отъ 174,0 до 190,0 кгр./час., т. е. скорости отъ 5,2 до 5.7 мт./еек., или примѣрно въ 2х/г раза больше, чѣмъ намъ необходимо.
Интересно отмѣтить, что разность мжеду наибольшимъ и наименьшимъ расходомъ ке}юсина при тонкой трубкѣ, 13,8—11,2=2,6 кгр., составляла около 19% отъ наибольшаго расхода, тогда какъ при второй трубкѣ разность 190,0—174,6=15,4 кгр. составляетъ всего 8%, т. е. случайныя, незамѣтныя и неустранимыя измѣненія условій движенія керосина, какъ напр., измѣненіе высоты напора или попаданіе соринки, при большой трубкѣ отражаются на расходѣ керосина гораздо менѣе. Работа насоса должна, получаться значительно надежнѣе и равномѣрнѣе. И дѣйствительно, съ новой трубкой насосъ сталъ работать вполнѣ исправно.
Форсунка. Гораздо хуже обстояло дѣло съ форсункой. Съ ней происходили двѣ непріятности: или она легко засорялась или плохо распиливала.
Затариваніе было отчасти устранено, да и то несовсѣмъ, тѣмъ, что кромѣ мельчайшей металлической сѣтки, 1600 отверстій въ 1 см.г, изъ которой былъ сдѣланъ колпачекъ на конецъ трубки, берущей керосинь у дна бачка, на бачекъ была сдѣлана рамка съ фланелевымъ мѣшкомъ— фильтромъ, черезъ который керосинъ и пропускался при наливаніи. Этотъ же фильтръ предохранялъ бачекъ отъ попаданія въ него сора извнѣ.
Особенно много труда было затрачено на подысканіе наиболѣе цѣлесообразной конструкціи форсунки, которую мы передѣлывали нѣсколько разъ. При маломъ отверстіи, черезъ которое распыливается керосинъ, получается слишкомъ большое сопротивленіе движенію поршня наоосика, и недостаточна подача керосина, при большомъ—керосинъ хуже распыливается. и, кромѣ того, періодически получается капля керосина, которая проходитъ черезъ машину, конечно, не успѣвъ сгорѣть.
Попытки замѣнить у форсунки одно отверстіе 2—3 меньшими оказались неудачными, такъ какъ, хотя такая форсунка въ началѣ дѣйствуетъ хорошо, но слишкомъ легко и быстро засоряется, несмотря ни на какія фильтры.
То же самое оказалось и съ форсункой особой конструкціи, безъ отверстій, а съ круговой щелью, образованной конической выточкой— раззенковкой въ концѣ наконечника форсунки и ввернутымъ въ него конусомъ.
Въ концѣ концовъ пришлось вернуться къ типу форсунки, присланной заводомъ, и примирться съ тѣмъ, что часть керосина, не распылн-ваемая и падающая въ видѣ капель, проходитъ черезъ машину, не сгорая, и, увеличивая безполезно расходъ керосина, понижаетъ дѣйствительную тепловую отдачу Гіі машины.
Въ заключеніе, можетъ быть, интересно сообщить о слѣдующей ь явленіи: давленіе, которое наступаетъ въ керосиновомъ насосикѣ при ударномъ дѣйствіи, такъ велико, что постепенно пробиваетъ стѣнки штуцера у нагнетательнаго клапана; штуцеръ этотъ литой, латунный; толщина стѣнки около 3 мм.; раковинъ, насколько замѣтно, нѣтц. Утечку керосина, происходившую прямо черезъ толщу штуцера, удалось устранить, лишь нагнавъ на штуцеръ плотно приточенную латунную трубку и иропаявТ) ее въ одно цѣлое со штуцеромъ.
Равнымъ образомъ трудно было получить плотность въ стыкахъ этихъ штуцеровъ: кожаиныя и свинцовыя прокладки при частомъ развинчиваніи раздавливаются; одпой притирки торца- недостаточно; удовлетворительные результаты были получены лишь при подкладываніи колецъ изъ красной мѣди.
Работа съ воздуходувкой. Къ числу затрудненій, встрѣченныхъ нами при опытахъ, можно еще отнести трудность пуска въ ходъ машины при работѣ съ воздуходувкой, особенно при подачѣ воздуха прямо въ
заднюю полость, т. е. при работѣ, такъ сказать, готовымъ сжатымъ воздухомъ, безъ. иаооса<. Однако эту трудность, заключавшуюся главнымъ образомъ въ необычайности условій работы, удалось скоро преодолѣть, выработавъ послѣ нѣсколькихъ попытокъ особые пріемы, о которыхъ уже было сказано выше.
Обработка* опытнаго матеріала;
19. Общія указанія. — Обработку сырого цифрового матеріала, полученнаго при научномъ испытаніи машины внутренняго горѣнія, можно, какъ мы думаемъ, разбить на три стадіи:
1, выводъ среднихъ цифръ изъ всѣхъ производившихся во время, опытовъ записей,
2, вычисленіе обычныхъ величинъ, характеризующихъ данный опытъ, главнымъ образомъ полнаго теплового балнса со всѣми его составными частями, и сводка ихъ въ соотв. таблицы и, наконецъ,
3, выясненіе новыхъ, не шаблонныхъ результатовъ, ради которыхъ данные опыты ставились, или которые обрисовались при ихъ производствѣ и обработкѣ.
Точность и ея нахожденіе. При вычисленіи среднихъ цифръ мы старались избѣгать ошибки, часто встрѣчающейся въ технической литературѣ даже у лучшихъ авторовъ, имеішо, чрезмѣрнаго увлеченія числомъ десятичныхъ знаковъ). При вычисленіи средней арифметиче-ской величины мы брали ее лишь на одшгь знакъ больше, чѣмъ каждое изъ слагаемыхъ. При вычисленіи средней величины въ видѣ произведенія двухъ или нѣсколькихъ среднихъ величинъ мы брали лишь такое число десятичныхъ знаковъ или соотв. замѣняли единицы, иногда и десятки нулями, чтобы отбрасываніе лишнихъ знаковъ округляло данное число какъ разъ въ предѣлахъ возможной точности его опредѣленія въ нашихъ опытахъ. При этомъ всѣ вычисленія производились при помощи счетной линейки системы „Прэцизіонъ" А. ІІестлера, соотвѣтствующей по точности обыкновенной линейкѣ, длиной въ 50 см..
Въ качествѣ мѣрки точности мы находили среднюю ошибку средней величины т по извѣстной формулѣ:
гдѣ Ц[оо]г сумма квадратовъ разностей отдѣльныхъ измѣреній и средней величины, а п число произведенныхъ измѣреній).
Собственно точность ѵ мы выражали. въ % отъ средней величины а
(8)
100 т
О)
а
Если измѣреніе производилось однократно, какъ напр., отмѣтка момента прохожденія лишня керосина мимо острія или вѣсъ ведра съ керосиномъ, то ошибку вычисляли по еоотв. возможному отклоненію величины а на величину р, т. е.
(10)
Если какая-нибудь величина А составляется въ видѣ произведенія или частнаго нѣсколькихъ величинъ, то, средняя ошибка производной величины ѵ', конечно, равна суммѣ ѵ составляюиціхъ.
Если величина А получается какъ сумма или разность нѣсколькихъ величинъ, то ея средняя ошибка ѵ" вычислялась по формулѣ
= —]/^fv]2, (И)
гдѣ средняя ошибка ѵ въ % каждой отдѣльной величины « должна опредѣляться по средней абсолютной ошибкѣ т не относительно соотв. л, а относительно всего А, т. е. въ этомъ случаѣ
,= 100“. (,2>
Такого рода вычисленіе среднихъ ошибокъ помимо того, что даетъ объективную мѣрку для оцѣнки опытовъ и ихъ результатовъ, очень по лезно, съ одной стороны, при выборѣ числа значащихъ цифръ у результата, съ другой, доказывая иной разъ невозможность достичь особенной точности при опредѣленіи той или иной величины, или, наоборотъ, обнаруживая значительно большую точность какой-нибудь величины, чѣмъ это обыкновенно принято Считать.
Вообще такое вычисленіе точности отдѣльныхъ величинъ и всего результата при техническихъ измѣреніяхъ почти не практикуется, и, какъ мы надѣемся показать въ дальнѣйшемъ, совершенно напрасно. Ооотв. вычисленія въ общемъ незатруднительны, а даютъ очень интересные, подчасъ совершенно неожиданные результаты.
Критика и исправленіе записей. Что касается далѣе вывода среднихъ цифръ, то мы считали необходимымъ не ограничиваться однимъ механическимъ вычисленіемъ среднихъ арифметичеекихъ величинъ для отдѣльныхъ отчетовъ, а относиться къ нимъ всегда критически, т. е, при выводѣ среднихъ величинъ внимательно всматриваться въ каждый отдѣльный отчетъ и. если онъ является сомнительнымъ, то или исправить его, если это возможно, пользуясь другими данными, или совсѣмъ вычеркнуть его, если это возможно, или, наконецъ, даже забраковать и отбросить вес ь данный опытъ, но отнюдь не относиться слѣпо довѣрчиво къ разъ сдѣланной записи. Дѣло въ томъ, что мы неоднократно убѣждались въ возможности, можно сказать, неизбѣжности ошибокъ вт» отчетахъ или даже описокъ въ записяхъ при производствѣ такихъ опытовъ, какъ наши, когда каждая секунда на счету, когда все вниманіе поглощено послѣдовательно производимыми различными отчетами.
Конечно, при выводѣ среднихъ циф[>т> отнюдь не слѣдуетъ вдаваться также и въ другую крайность: въ слишкомъ легкое отношеніе къ цифрамъ и поспѣшную замѣну однихъ чиселъ другими. Отъ проницательности, осторожности и, можно сказать, особаго чутья лица, обрабатывающаго сырой матеріалъ, зависитъ въ значительной мѣрѣ цѣнность и точность конечныхъ результатовъ опытовъ.
Что касается критики сдѣланныхъ записей и ихъ исправленія, то здѣсь возможны нѣсколько случаевъ: п[юстѣйшій, когда идетъ рядъ отчетовъ, которые должны, вообще говоря, оставаться постоянными, какъ, напр., температура вступающей охлаждающей воды или расходъ этой же воды вт» единицу времени. Если, паир., все время температура эта стояла равной 14,">0, а только въ одномъ изъ промежуточныхъ отчетовъ стоитъ 17,5", то очевидно, это описка, которую нельзя принимать во вниманіе при вычисленіи средней величины; то же самое съ рѣзкимъ измѣненіемъ расхода воды, если только водяной вентиль во время опыта не трогали, и т. д.
Второй случай, когда ошибка въ какой-нибудь записи можетъ быть провѣрена но другой записи. Такъ, напр., въ одномъ изъ опытовъ было отмѣчено, что опытъ производился съ привернутыми добавочными кол паками tt и f2 у задней полости, другія же данныя, какъ, напр., расходъ работы на воздушный насосъ и его объемная подача, какъ будто этому протігворѣчилИ|. И возъ достаточно было наложить индикаторную діаграмму воздушнаго насоса сомнительнаго опыта на діаграммы опытовъ, произведенныхъ съ тѣмъ же числомъ оборотовъ, но разными объемами Ѵй задней полости, чтобы сразу увидать, что опытъ этотъ былъ произведенъ дѣйствительно безъ добавочныхъ колпаковъ.
Другой примѣръ—съ показаніями счетчика оборотовъ. Записи производились черезъ каждыя 5 мин. съ точностью до 1 сек.; и вотъ оказывалось, что при совершенно равномѣрной работѣ машины во многихъ опытахъ попадались отчеты, когда число оборотовъ за 5-мшіутпый промежутокъ было примѣрно на 100 оборотовъ меньше предыдущихъ и по-«лѣцуюншхъ отчетовъ. Предположенье, что машина въ этотъ промежутокъ времени дѣлала примѣрно на 20 обор./міщ. меньше, казалось мало вѣроятнымъ, съ одной стороны, вслѣдствіе періодичности наблюдавшагося явленія, съ другой, въ виду того, что оно совершенно нс замѣчалось во время самаго опыта, напр., по тахометру. Вглядываясь въ записи, мы замѣтили, что уменьшеніе числа оборотовъ происходило при прохожденіи стрѣлки отъ показаній 9000 до 10000. Тогда мы предположили неисправность вт> конструкціи счетчика. Доказать это удалось слѣдующимъ образомъ: при данномъ среднемъ числѣ обо [ютовъ машины при каждомъ ходѣ засасывается опредѣленный объемъ воздуха, который можно считать постоянной величиной; если число оборотовъ вдругъ падаетъ на 100 вт» теченіе 5 мин., т„ е. понижается на это время на
6—10%, то на такую же величину долженъ упасть и отчетъ. сдЬлан-
ный по воздушнымъ часамъ за эги 5 мин.. Просматривая записи подачи воздуха, мы увидали, что послѣдняя всегда шла равномѣрно, безъ пог нижевія, слѣдовательно, и число оборотовъ должно было стоять постоянт нымъ, а уменьшеніе его на 100 объясняется ошибкой прибора, которую можно устранить, добавивъ эти 100 оборотовъ къ общему числу, по которому вычисляется среднее число оборотовъ соотв. опыта.
Впослѣдствіи, разбирая счетчикъ, мы обнаружили и причину этоіі ошибки—неправильность въ нарѣзкѣ зубцовъ на одномъ изъ червячныхъ колесъ.
Наконецъ, третій случай исправленія показаній, это когда ошибка обнаруживается лишь путемъ болѣе сложныхъ вычисленій и сопоставленій. .Ограничимся однимъ примѣромъ—расходомъ воздуха при работѣ съ воздуходувкой.
Хотя выше, § 17, мы указали уже способъ, которымъ нашли соотв. поправку непосредственно оіштнымт» путемъ, тѣмъ не менѣе намъ кажется небезынтереснымъ указать еще и тотъ, такъ скатать косвенный способъ, которымъ мы хотѣли первоначально опредѣлить эту поправку, опираясь на другія опытныя данныя.
Какъ мы уже упоминали, необходимость ввести поправки въ показанія воздушныхъ часовъ при работѣ съ воздуходувкой обнаружилась при разсмотрѣніи величины тепла, унесеннаго продуктами горѣнія въ % отъ всего располагаемаго тепла. При этомъ нужно оговориться, что за располагаемое тепло при этихъ вычисленіяхъ мы принимали тепло? полученное изъ такъ назыв. исправленнаго теплового баланса, при ко торомъ мы попытались исключить вліяніе неисправнаго дѣйствія нашей форсунки, и о которомъ сказано подробно ниже въ § 22.
Когда мы расположили всѣ опыты съ воздуходувкой по возрастаю тему давленіи», таблица 15, го сразу бросилось въ глаза совершенно
Таблица 15.
Оиытъіі р <Гир ѣ а W Qnp (?'»р q'*p L* <?» Р*
* ММ. ’•'о мт.* мт.’ мт.* т. сд. т. ед. 7. мт.* т. ед.
1 2 3 4 6 6 7 9 10 и
50 166 34,2 96,6 3,7 92,9 9460 9080 33.9 93,8 9420
67 218 34,8 * 100,7 5,2 96,5 9740 9230 33,6 90,6 9090
оі 270 36,2 90,1 6,5 83.6 10330 9580 34,4 85,2 9920
С.З 285 36,3 103.7 7,1 96,6 12440 11580 35,7 98,5 12030
58 405 37,6 121,4 9,9 111,5 11640 10680 35,4 114,0 11 ПН)
63 610 39,8 122,4 16,0 107.4 8220 7230 36,8 111.1 7720
02 644 41,0 120,4 15,9 104,5 13120 11410 37,0 103,6 12060
<15 015 43,4 166,4 226 143.8; 15940 13700 38,8 148,2 14540
71 1287 42,1 119.1 31,9 87,2 13900 10180 34,7 86,7 10430
72 1294 І9 9 137,1 32.1 106,0 17340 13310 35,8 104,0 13150
закономѣрное возрастаніе съ повышеніемъ давленія % количества тепла <іоР, унесеннаго продуктами горѣнія, столбецъ 3.. Тогда мы рѣшили ввести для величины Lm столбецъ 4, такую поправку, чтобы величины <?'ор
приблизились къ среднимъ для всѣхъ опытовъ, т. е. лежали по возможности въ предѣлахъ 33 до 36%. Исходя изъ того соображенія, что при давленіи примѣрно около 10 мм. прекращается выходъ воздушныхъ пузырьковъ изъ кольцевыхъ подшипниковъ воздуходувки, и считая, какъ было подробно мотиьироваяо выше, что утечка зависитъ только отъ давленія, мы нашли послѣ нѣсколькихъ пробъ, что поправку <? можно вычислить по выраженію
о = 0,025 (р — 10), (13)
гдѣ р давленіе въ мм. вод. ст., 0,025 эмпирическій коэффиціентъ, при которомъ а получается прямо въ мт.8/чае.. Вычисленныя по выраженію (13) сг представлены въ столбцѣ 5, а исправленная ио нимъ подача воздуха W въ столбцѣ 6. Затѣмъ было вычислено по W тепло Qav', унесенное продуктами горѣнія, столбецъ 8. Измѣнивъ сообразно <?пр' „исправ ленный" тепловой балансъ, мы перечислили это тепло въ % отъ полнаго тепла и получили столбецъ 9. Какъ видимъ, величины <1*?, почти для всѣхъ опытовъ лежатъ уже въ нормальныхъ предѣлахъ. Далѣе для сравненія приведены въ столбцѣ 7 ()т.ѵ до исправленія <т, а въ столбцѣ 10 расходъ воздуха L,*, исправленный по непосредственнымъ опытамъ, п, наконецъ, въ столбцѣ 11 то же тепло <?пр*, но вычисленное по Д>*. Мы видимъ совпаденіе между W п L* достаточно удовлетворительное; наибольшее отклоненіе въ опытѣ № 62 не достигаетъ еще 3,8%.
Правда, въ разбираемомъ примѣрѣ поправку удалось найти точнѣе опытнымъ путемъ, но въ другихъ случаяхъ,, особепно въ испытаніяхъ на практикѣ аналогичный пріемъ вычисленія поправки можетъ оказаться очень полезнымъ.
Конечно, поправку расхода воздуха, точнѣе, самый расходъ этотъ было бы гораздо проще вычислить прямо по расходу керосина и составу продуктовъ горѣнія, какъ объ этомъ еще будетъ сказано ниже. Однако въ виду все того же неудовлетворительнаго дѣйствія форсунки отъ этого способа пришлось отказаться.
Другимъ примѣромъ исправленія записей опыта путемъ болѣе или менѣе сложныхъ вычисленій можетъ служить опредѣленіе полезнаго расхода керосина, тѵ е. за вычетомъ оставшагося не распыленнымъ вслѣдствіе неисправнаго дѣйствія форсунки. Объ этомъ сказано подробно ниже въ § 22 при вычислепіи такъ назыв. „исправленнаго" теплового баланса.
Въ заключеніе можно замѣтить, что, чѣмъ внимательнѣе ведутся наблюденія и производятся записи, тѣмъ, конечно, меньше ошибокъ обнаруживается при ихъ обработкѣ, тѣмъ меньше исправленіи приходится вносить; однако избѣжать ошибокъ, а, слѣдовательно, и необходимости исправленій совершенно, при такого рода опытовъ, по нашему глубокому убѣжденію, невозможно.
Чтобы дать возмо/иноеть судить, насколько правильно велись у насъ всѣ наблюденія, и много ли исправленій пришлось внести, въ приложенныхъ къ послѣдней главѣ основныхъ таблицахъ 26—29 всѣ цифры, которыя подверглись измѣненію при обработкѣ, отмѣчены звѣздочкой; цифры, взятыя не изъ наблюденій, а по соображенію или но аналогіи съ другими подходящими опытами, напечатаны курсивомъ; наконецъ, цифры, которыя независимо отъ способа ихъ полученія, внушаютъ сомнѣнія, заключены въ скобки.
20. Вычисленіе работъ. — Одной изъ наиболѣе* важныхъ цифръ при большинствѣ испытаній является опредѣленіе дѣйствительной работы.
ТІри п|юизводствѣ научныхъ опытовъ обыкновенно болѣе важно точное опредѣленіе индикаторной работы, но и знаніе дѣйствительной работы необходимо, коль скоро хотятъ составить полный тепловой балансъ, т. е. учесть и теплоту работы тренія поршня.
Дѣйствительная работа. При описанномъ выше пользованіи па-шимъ тормазомъ все вычисленіе сводилось къ подстановкѣ въ выведенное выше, стр. 59, выраженіе
Nt = 0,00127 G п (3)
соотв. нагрузки вѣсовъ G кгр. и числа оборотовъ я.
Что касается степени точности опредѣленія Л’*, то она зависитъ отъ точности вѣсовъ, затѣмъ отъ внимательности лица, поддерживающаго вѣсы въ равновѣсіи, и, наконецъ, отъ точности опредѣленія п.
Вѣсы, какъ уже указывалось, позволяли измѣрять нагрузку* съ точностью до 0,02 кгр., что при 0=25 кгр. conавляотъit 0,08%.
Внимательность лица можно охарактеризовать наибольшимъ отклоненіемъ во в]>смя работы машины язычка вѣсовъ отъ положенія равновѣсія. Неоднократными наблюденіями это отклоненіе было найдено не превосходящимъ 30 мм., что для данныхъ вѣсовъ при 0=25 соотвѣтствуетъ грузу въ 0,3 кгр., или ш 1,2%,. Однако такія отклоненія наступали лишь на мгновеніе и сейчасъ же выравнивались, поэтому можно считать, что въ среднемъ ошибку отъ невнимательности можно выразить величиной не болѣе половины указанной, т. е. z?z 0,6%.
Точность нахожденія п можно опредѣлить, считая возможнымъ ошибки въ отчетахъ времени по 1 сек. въ началѣ и въ концѣ опыта, или на 30 мин. возможна оишбка по 0,055%; средняя ошибка обоихъ наблюденій получается равной 0,055. Ѵ~2 = — 0,08%.
Прибавляя еще ошибку, съ которой ради округленія найденъ числовой коэффиціентъ въ выраженіи (3), т. е. 0,06%, получаемъ величину возможной ошибки при опредѣленіи Лг„ въ видѣ
ѵ = 0,08 + 0,6 + 0,08 + 0,06 = :Г 0,82%, (14)
что въ данномъ случаѣ совершенно достаточно, тѣмъ болѣе, что эту величину .можно считать лишь предѣломъ ошибки, которая въ дѣйствительности всегда значительно меньше.
Индикаторная работа опредѣлялась по снятымъ діаграммамъ при помощи планиметрированія. Планиметрированіе каждой діаграммы нор. мально производилось по два раза, объѣзжая всѣ 8—10 обводовъ діаграммы. Въ большинствѣ случаевъ оба отчета получались или тождественные, или очень близкіе между собой; въ такомъ случаѣ площадь опредѣляли какъ среднее арифметическое изъ этихъ отчетовъ^ При болѣе значительной разницѣ отчетовъ все планиметрированіе повторяли снова и, если опять получалась значительная разница, что происходило при большомъ числѣ сильно отличающихся другъ отъ друга обводовъ, то бралін среднее изъ всѣхъ 5—0 планиметрированій всѣхъ обводовъ данной діаграммы.
Найдя среднюю площадь каждой діаграммы, вычисляли но нимъ среднюю площадь / въ мм. для всего опыта. Затѣмъ находили среднее индикаторное давленіе въ кгр./см.2
гдѣ т масштабъ индикаторной пружины въ мм;.: кгр./см.'-’, найденный при провѣркѣ, а I длина діаграммъ въ мм..
Нужно замѣтить, что несмотря на очень короткій шнуръ при томъ измѣненіи числа оборотовъ, которое у насъ имѣло мѣсто,—отъ 180 до 370, вытяжка шнура сказывалась, увеличивая / отъ 76,5 до 77,5 мм.; впрочемъ на среднюю высоту діаграммъ такое удлиненіе практически вліянія не оказывало.
Индикаторная работа вычислялась на основаніи обычнаго выраженія
Fpi(Hn-i)
1 ~ 60.75
06)
гдѣ і среднее число пропусковъ въ 1 мин,. Подставляя для площади поршня его величину /<’=0.25 . Т. .(22,226)2=387,98 см.2, а для хода =0,251 мт., получаемъ выраженіе, которымъ и пользовались въ дѣй-
ствительности при подсчетахъ.
N-, = 0,02164 jo j (« - г). (17)
Найдемъ теперь возможную ошибку въ опредѣленіи Лтг, она опредѣлится въ видѣ суммы ошибокъ всѣхъ трехъ множителей,.
Ошибка числового коэффиціента, въ свою очередь, равняется суммѣ ■ошибокъ величинъ О- и Я, т. е. какъ было указано выше, стр. 16, ошибка равняется 0,02.2 + 0,04 = it 0,08%.
Что касается возможной ошибки въ опредѣленіи рі, то по изслѣдованіямъ проф. Мейера43) для машинъ внутренняго горѣнія она можетъ доходить въ случаѣ діаграммъ съ сильнымъ несовпаденіемъ отдѣльныхь обводовъ, какъ у насъ, при принятіи всѣхъ мѣръ предосторожности все же до 2 даже 3 %,.
«•) z. ѵ. а. і. июі s. ш&
Впрочемъ среднюю ошибку Рі можно опредѣлить и точнѣе для нашего случая, имѣя въ виду выраженіе (15). Изъ трехъ слагаемыхъ, ошибокъ величинъ 1,1 п мі, среднюю ошибку / мы нашли для цѣлаго ряда нашихъ діаграммъ, пользуясь формулой (8), колеблющейся въ предѣлахъ отъ it 0,80 до rt 1,28%; возьмемъ, конечно, наибольшую величину. Среднюю ошибку, неизбѣжную при планиметрированіи, можно считать по указаніямъ многихъ авторовъ44), не болѣе it 0,2%.
Ошибка въ опредѣленіи I при помощи штангенциркуля возможна въ 0,1 мм., т. е. при среднемъ 1=77,0 мм. около :t 0,13%.
Среднюю ошибку масштаба т можно принять, какъ было указано выше, стр. 65, для употреблявшихся пружинъ равной tt 0,34%.
Такимъ образомъ суммарная средняя ошибка для рі получается 1,28+0,2+0,13+0,34=it 1,05%, т. е. довольно близко къ указываемой Е. Мейеромъ величинѣ.
Что касается возможной ошибки въ опредѣленіи величины (и—г), то она вычисляется по формулѣ (11) по ошибкѣ м, найденной выше, стр. 104, равной^ 0,08%, и ошибкѣ опредѣленія і. Вычисляя по квадратамъ разностей для ряда опытовъ съ наиболѣе колебавшимся * среднюю ошибку его, мы нашли для нея въ качествѣ высшаго предѣла величину it 1,07%, отнесенную уже къ разности («—і). Такъ какъ («—і) опускалось иногда до 0,9 п, то и ошибку величины п надо отнести тоже къ 0,9 м, ч го дастъ для нея it 0,0!)%. Тогда средняя ошибка величины (п—і) иолучаетеяпо формулѣ (11) равной V (Г07)*+(0.09 )2—^ і ,07%.
Такимъ образомъ окончательно возможную ошибку при вычисленіи У, можно считать равной
ѵа = 0,08 + 1,95+ 1,07 = it 3,10%. (18)
Какъ видимъ, несмотря на всѣ мѣры предосторожности, точность опредѣленія индикаторной работы такой машины не очень велика. Имѣя это въ виду', можно бы работу Xt въ таблицѣ 26 вычислять только съ однимъ десятичнымъ знакомъ, такъ какъ при условіяхъ работы нашей машины и нашихъ испытаній и онъ уже является нѣсколько гадательнымъ, однако мы вычислили и второй десятичный знакъ, исключительно имѣя въ виду' опредѣленіе работы тренія поршня 7+
Въ самомъ дѣлѣ, отбрасываніе второго и слѣдующихъ десятичныхъ знаковт> равносильно въ данномъ случаѣ возможной ошибкѣ въ it 0,05
л. о.. Относительно -Ѵі, клосблющагоея у насъ отъ 8,2 до 16,0 л. с., эта величина составляетъ всего отъ 0,32 до 0,61%. Считая по наибольшей величинѣ, получаемъ увеличенную вслѣдствіе отбрасыванія второго десятичнаго знака среднюю ошибку равной ѵ/= ]/(з,ю)* + (0,61)5 = it3,16%, т. о. въ сущности такое отбрасываніе почти не отражается. На-
+ См. Hiuip. Grambevg, Тесіш. Mess., S. Я»
оборотъ, Ка сама составляетъ всего примѣрно отъ 1,0 до 2,5 л. с., т. е. относительно нея отбрасываніе второго десятичнаго знака составляетъ ошибку отъ 2 до 5%, что, конечно, уже весьма существенно и нежелательно.
Не слѣдуетъ, однако, думать, что нахожденіе индикаторной мощности іѴі у насъ было сопряжено съ исключительно большими неточностями, скорѣе наоборотъ; мы только постарались опредѣлить эту точность, чего обыкновенно не дѣлается. Объясняется же сравнительно значительная возможная ошибка ѵ* тѣмъ, что для опредѣленія Ад надо произвести очень большое число отчетовъ, измѣреній и вычисленій, при чемь всѣ отдѣльныя ошибки взаимно не уничтожаются, а накопляются.
Индикаторная работа воздушнаго насоса АУ опредѣлялась тоже при помощи планиметра и при томъ такъ же, какъ и работа самой машины.
Такъ же находили но средней площади /' среднее индикаторное
7'
давленіе щ .
I. ІП
Работа насоса вычислялась по аналогическому выраженію
Л7.' == 0,021СФ р-п. (19)
Что касается точности опредѣленія ЛУ, то она нѣсколько больше. Именно для числового множителя средняя ошибка остается та же, что и для рабочаго цилиндра, т. с. it 0.08%; равнымъ образомъ и для п ошибка та же it 0,08%.. Средняя ошибка величины р/ слагается, во-первыхъ, изъ среднеіі ошибки /', которую мы нашли, подсчитывая ревности отдѣльныхъ площадей, по формулѣ (8), доходящей до it 5,0%.^ Такое сильное различіе отдѣльныхъ /' явилось для насъ нѣкоторой неожиданностью, такъ какъ мы предполагали, что діаграммы насоса будутъ очень постоянны!. Обнаруженное непостоянство діаграммъ объяснилось лишь впослѣдствіи: оно происходило отъ обратнаго прониканія продуктовъ горѣнія, имѣющихъ значительное давленіе, въ заднюю насосную полость вслѣдствіе несоотвѣтствія между моментами открытія оконъ о и /. Если бы діаграммы съ насоса снимались чаще,—въ большемъ числѣ, то средняя ошибка р/ получилась бы значительно меньше; однако на это обстоятельство мы обратили вниманіе лишь къ концу всѣхъ опытовъ. Впрочемъ, какъ увидимъ сейчасъ, ошибка въ ЛУ, отнесенная къ лу не такъ велика.
Далѣе идетъ возможная ошибка планиметрированія; она остается безъ измѣненія, it 0,20%; равнымъ образомъ не мѣняется и возможная ошибка величины I, равная но предыдущему it 0,13%. Средняя ошибка масштаба т' вслѣдствіе большей мягкости пружины, какъ указывалось уже выше, етр. 05, получилась нѣсколько больше, именно равна — 0,46%.
Такимъ образомъ, суммарная возможная ошибка, для р/ равняется 5,0+0,2+0,13+0,46= rt 6,79%, а возможная ошибка опредѣленія работы лу
ѵ3 = 0,08 + 0,08 -+- 5,79 = it 5,95%. (20)
Однако, если относить эту ошибку къ работѣ цилиндра А'і, относительно которой AY составляетъ у насъ 0,025 до 0,10, и взять, конечно, верхнііі предѣлъ, т. е. -Ѵ1=0,1.ѴІ. то возможная ошибка получается равной всего it 0,60%.
Что касается числа десятичныхъ знаковъ, съ которымъ вычислены лу, то, строго говоря, здѣоь можно было бы ограничиться 1 знакомъ, но для лучшаго сравненія чиселъ А/ между собой при различныхъ опытахъ, а главнымъ образомъ для вычисленія работы тренія поршня й„, мы сохранили вездѣ по 2 знака. Хотя третій десятичный знакъ является въ данномъ случаѣ въ то же время всеіт) третьей значащей цифрой, но его отбрасываніе равносильно, а въ большинствѣ случаевъ даже менѣе, погрѣшности въ 1%, т. с. значительно меньше средней ошибки самой величины АУ.
Какъ уже упоминалось, чтобы выяснить вліяніе инерціи движущихся частей индикатора, при болѣе значительныхъ числахъ оборотовъ «, а дня контроля и въ нѣсколькихъ опытахъ съ умѣреннымъ ”, кромѣ діаграммы снимаемыхъ обычной пружиной съ »«—160 ММ|., на топ. же листокъ бумаги снимались діаграммы и болѣе жесткими пружинами.
При подсчетахъ мы нашли, что при «<280 среднія давленія рГ, найденныя при помощи планиметра, какъ діаграммъ снятыхъ самой слабой, такъ и болѣе жесткими пружинами, оказывались въ предѣлахъ точности величины р/, т. е. it 6%, одинаковыми. Такія же величины р/ давали и діаграммы, очертанія которыхъ были исправлены на вліяніе инерціи движущихся частей индикатора по упомянутому выше способу Флигнера.
При болѣе значительныхъ п давленія р/, найденныя по различнымъ діаграммамъ, отличались между собой сильнѣе, очевидно, вслѣдствіе вліянія инерціи движущихся частей индикатора. Въ этихъ опытахъ ЛУ опредѣляли по діаграммамъ, снятымъ болѣе жесткими пружинами, какъ менѣе искаженнымъ, и тоже но исправленіи ихъ но способу Флигнера.
Работа сопротивленій К опредѣлялась, какъ уже указано выше, въ видѣ разности
Л = Аті — ЛѴ-Неполученную такимъ образомъ величину R разбивали еще на 2: по діаграммѣ черт. 36 опредѣляли работу сопротивленія вращающихся частей а остатокъ считали работой тренія поршня т. е.,
Посмотримъ, чему равняется возможная ошибка при опредѣленіи этихъ величинъ, отнесенная къ .V,, часть которой онѣ составляютъ.
Для />’ь возможная ошбка вслѣдствіе неточностей опыта была найдена выше, стр. 74, ранной ѵ4 —z!z Ы %.
Возможную ошибку ѵ5 въ опредѣленіи /»’„ можно вычислить по формулѣ (11), имѣя въ виду ур—іе (21), но соотв. ѵ, именно:
*3 = У (S,l0')2+(0,60)4-(0.82):!-i-(l,l)2=^3,440/o. (22)
Просматривая таблицу’ 27, видимъ, что /і’п составляетъ отъ 0,06 до 0,18 -Ѵі; такимъ образомъ возможная ошибка въ его опредѣленіи, отнесенная къ нему самому, составляетъ отъ 19 до 57%!... Къ сожалѣнію, помочь дѣлу нельзя ничѣмъ, гакъ какъ вина здѣсь не въ невнимательности или неточности при производствѣ отдѣльныхъ наблюденій, а въ неблагопріятномъ стеченіи обстоятельствъ, въ силу котораго при опредѣленіи Ип скопляются всѣ ошибки отдѣльныхъ, многочисленныхъ наблюденій.
Это вычисленіе лишній разъ подтверждаетъ, что оцѣнку точности какой нибудь величины при испытаніяхъ никогда нельзя производить на-глазъ.
Механическая отдача. Хотя вопросъ о механической отдачѣ собственно не входитъ въ кругъ нашихъ задачъ, но для полноты картины, съ одной стороны, и въ виду легкости его вычисленія, съ другой, мы опредѣляли ее для всѣхъ опытовъ.
Что касается самаго понятія и способа вычисленія мехапической отдачи внутренняго горѣнія, то въ ст. 17 упоминавшихся выше правилъ О-ва Нѣмецкихъ Инженеровъ вопросъ этотъ послѣ горячаго обмѣна мнѣній въ Z. У. d. Т. за 1905 г., въ которомъ принялъ участіе и авторъ настоящей работы, рѣшенъ въ томъ смыслѣ, что механической отдачей надо считать отношеніе полезной работы къ разности индикаторныхъ работъ, развитыхъ въ цилиндрѣ машины и поглощенныхъ вспомогательными механизмами ея. Въ нашемъ случаѣ
У,т
у.
(23)
Подчиняясь указаннымъ н общепринятымъ теперь правиламъ и вычисляя и для своихъ опытовъ rtm по формулѣ (23), авторъ, будучи несогласенъ съ такимъ толкованіемъ понятія о механической отдачѣ45) и полагая, что за индикаторную мощность надо считать полную иидикатор- * 59
**) См. Йзпѣст. СПБ. Полит. Иаст. 1ІЮ5 г., т. 3, вып. 1 — 2, стр. 159 и Z. V. Д I.
59, 1905, S. 1906.
Подтвержденіе правильности взгляда автора можно видѣть хотя бы въ томъ, что и до сихъ поръ многіе экспериментаторы, какъ напр. такой спеціалистъ, какъ лроф. Ромбергь, (см. Z. V <1. I. 1910, S. 1900) продолжаютъ вычислять механическую отдачу, кромѣ ебя атс-льной формулы (23), также и по формулѣ (24) или близкимъ къ нимъ.
ную работу Лті, развитую въ рабочемъ цилиндрѣ, при чемъ механическая отдача получается, слѣдовательно, изъ выраженія
к
rim — 1 (24)
позволилъ себѣ вычислить и привести рядомъ для сравненія величину механіпіеской отдачи и по своему способу.
Что касается возможной ошбки величины г,ш и r(m', то для первой изъ нихъ она получается въ видѣ
ѵш = 0,82 + Ѵ/;з,10)г-Н0.6о/=^3,98, (25)
для второй же, г]®', въ видѣ
ѵ„' =. 0,82 + 3,10 = ziz 3,92. (26)
Какъ видимъ, точность эта настолько умѣренная, что выражая rjm- и Yjm' въ %, можно бы, пожалуй, не писать ни одного десятичнаго знака, такъ какъ такое округленіе чиселъ соотвѣствуетъ ошибкѣ не болѣе z!- 0,7%, т. е. значительно менѣе ѵ» и ѵѴ Однако мы предпотаи все жк указать одинъ десятичный знакъ, благо онъ самъ всегда получается при вычисленіи у)ю и у)«/ на счетной линейкѣ.
21. Тепловой балансъ. — Къ тепловому балансу работы машинъ внутренняго горѣнія большинство даже серьезныхъ экспериментаторовъ относится, по вашему мнѣнію, недостаточно внимательно. Такъ при составленія теплового баланса при испытаніи паровыхъ установокъ принимаютъ во вниманіе и вычисляютъ всѣ величины, поддающіяся измѣренію и подсчету, тогда какъ при испытаніяхъ машинъ внутренняго горѣнія обыкновенно ограничиваются вычисленіемъ лишь 3 величинъ: тепла, превращеннаго въ работу, унесеннаго охлаждающей водой и унесеннаго продуктами горѣнія. Лишь иногда опредѣляютъ потерю тепла отъ неполнаго горѣнія48) и еще рѣже работу тренія поршня и потерю на лучеиспусканіе* 47).
Объясняется такое отношеніе къ тепловому балансу по всей вѣроятности, нѣкоторй затруднительностью дополнительныхъ вычисленій и сравнительно небольшой точностью ихъ результатовъ. Тѣмъ не менѣе мы рѣшили постараться, не ограничиваясь указанными тремя основными слагаемыми, составить по возможности полный и подробный тепловой балансъ.
Въ виду' этого при составленіи теплового баланса мы разбиваемъ полное количество тепла1*?, содержащееся въ керосинѣ, израсходованномъ при соотв. опытѣ, на слѣдующія составныя части:
1, тепло Q і, соотвѣтствующее индикаторной работѣ Аті рабочаго цилиндра;
2, тепло <?ь, унесенное охлаждающей водой; но такъ какъ часть этого тепла получается не непосредственно за счетъ сгорѣвшаго керосина, а
*•) J. Gasbel: 1896. S. 81; Z. V. d.’ I. 1902 S ^ 048; Gasmot. 7, 19"7 S. 134.
47) A. Slaby, Colorim. Unters. tt. d. Kreisprozess d. Gasmasch. Berlin. 1894‘S. 36.
есть гірсвращанная въ тепло работа тренія поршня, уже вошедшая сама собой въ тепло индикаторной работы Яі, то сверхъ тепла, унесеннаго охлаждающей водой, надо ввести въ балансъ еще
3, тепло Q„ соотвѣтствующее работѣ тренія поршня, но взятое, конечно, съ отрицательнымъ знакомъ;
4, тепло Quр, унесенное продуктами горѣнія, въ зависимости отъ ихъ теплоемкости п температуры;
5, тепло Q вб, унесенное взбрызгиваемой водой, въ тѣхъ опытахъ, когда работали съ подачей воды въ цилиндръ;
6, тепло Я «г, потерянное вслѣдствіе неполнаго горѣнія;
7, тепло Q*, потерянное на лучеиспусканіе;
8, тепло Яш, соотвѣтствующее живой силѣ отработавшихъ газовъ, устремляющихся въ выпускъ съ большой скоростью подъ вліяніемъ избытка давленія въ концѣ расширенія;
9, сводится балансъ такъ назыв. невязкой Я0, которая въ случаѣ правильно произведенныхъ наблюденій и вычисленій не должна превосходить возможной средней ошибки, вычисленной по вѣроятнымъ ошибкамъ всѣхъ перечисленныхъ 8 слагаемыхъ.
Полное располагаемое тепло Q вычисляется какъ произведеніе часового расхода керосина к въ кгр. на его полезную теплопроизводитель-ность Я„,
<2~кПш. (27)
Опредѣлимъ величину возможной ошибки величины Q. Возможную ошибку въ отчетѣ моментовъ прохожденія уровня керосина мимо измѣрительной иглы можно принять на основаніи нашихъ наблюденій равной + 0,2 сек. въ началѣ и въ концѣ, или отъ 30 мпп. по zt 0,011%, средняя же ошибка обоихъ отчетовъ 0,011 х = — 0,02 %. Ошибка при каждомъ взвѣшиваніи керосина можетъ составить по 0,005 кгр., или при минимальномъ расходѣ въ 1,3 кгр. это даетъ по .ід 0,385%, вѣроятная же ошибка обоихъ взвѣшиваній'0,385 XV ~2*=і!г0,54%. Такимъ образомъ средняя ошибка опредѣленія к составляетъ 0,02+0,54= ztr 0,56%.
Считая, какъ указывалось выше, стр. 56, возможную ошибку величины 7/ц равной zt 0,8%, получаемъ среднюю ошибку величины Q
ѵ = 0,56 + 0,80 = it 1,36°/0. (28)
Тепло Яі, равное индикаторной работѣ, получается въ видѣ произведенія индикаторной мощности на тепловой эквивалентъ 1 л. с., т. е.
Qi = 632,3 Ni. (29)
Такъ какъ механическій эквивалентъ тепла £=427 считается въ настоящее время опредѣленнымъ съ точностью до гіг 0,2% 4*), а величину Nt мы нашли съ точностью 3,1%, то точность величины Яі
*8) См.- вапр. Gramberg, Techn. Mess. S. 251.
ѵі = 0,2+ 3,1 = — 3,3°/0. (30)'
Тепло <?в, унесенное охлаждающей водой, получается въ видѣ произведенія расхода воды w въ кгр./час. на разность температуръ ея при выходѣ и входѣ въ машину
Q, = w(t«-h), (.31)
Возможная ошибка выясняется слѣдующимъ образомъ: при опредѣленіи расхода воды на каждыя 5 мин. возможна ошибка въ отчетѣ момента по 1 сек. въ началѣ и концѣ, т. е. по 0,33%, а вѣроятная ошибка обоихъ отчетовъ 0,33. |/ 2 =rt0,46%. При взвѣшиваніи возможна ошибка въ 0,05 кгр. при каждомъ взвѣшиваніи, но такъ какъ при нашемъ порядкѣ измѣренія расхода роды послѣдняя не выливалась изъ бака во все время опыта, то ошибка должна относиться не къ 5-минутному расходу, а къ полному дѣйствительному расходу въ теченіе опыта; эта величина у насъ колебалась отъ 85 до 200 кгр., і). е. ошибка каждаго взвѣшиванія составляетъ отъ 0,03 до 0,06%, а вся возможная ошибка при взвѣшиваніи можетъ дойти до 0,06. V 2 0.08%, а средняя
ошибка величины w составляетъ, слѣдовательно, 0,40 +0,08= п= 0,54%.
Вычисляя далѣе по формулѣ (8) среднія ошибки среднихъ величинъ для /„ и <5 и относя ихъ къ соотв. разности (<„—<а), мы нашли изъ большого ряда опытовъ, что онѣ колеблятся для /„ отъ tt 0,90 до it 3,56%, для tT, отъ 0 до it 0,29%. Такимъ обарзо.мъ средняя суммарная ошибка равна
V(3,56)2 + (0,29)а = ± 3,57%
Возможная ошибка всей величины % равняется, слѣдовательно,
ѵ. = 0,54 + 3,57 = it 4,11°/о. (32)
Тепло Qo, равное работѣ тренія поршня, получается просто въ видѣ произведенія этой работы въ л. с. на тепловой эквивалентъ работы, т. е.
Q, = 632,3 Д,. (33)
Вѣ]юятная ошибка теплового эквивалента, какъ сказано выше, равна it 0,2%, а работы />'„ по формулѣ (22) равна 3,44%; такимъ образомъ средняя ошибка величины Q* равна
ѵ. = 0,2 + 3,44 = rt 3,64°/о. (34)
Тепло QaР. унесенное продуктами горѣнія, вычисляется сложнѣе. Для вычисленія этой потери надо сперва рѣшить, принимать ли теплоемкости газовъ постоянными или измѣняющимися съ температурой. Болы-шипство опубликованныхъ опытовъ съ машинами внутренняго горѣнія вычислены съ постоянными теплоемкостями; однако за. послѣднее время вопросъ объ измѣняемости теплоемкостей работами многихъ изслѣдователей и ученыхъ значительно подвинутъ впередъ; теперь выясненъ болѣе или менѣе удовлетворительно не только характеръ зависимости теплоемкости отъ температуры, но и опредѣлены числовыя значенія соотв. коэффиціентовъ. Въ виду этого въ послѣднее время и при обра-
боткѣ опытовъ съ машинами внутренняго горѣнія стали пользоваться измѣняющимися теплоемкостями, хотя вычисленія съ ними безусловно сложнѣе или, вѣрнѣе, кропотливѣе.
Не будучи вообще сторонникомъ усложненія техническихъ вычисленій, но въ то же время стремясь увеличить точность полученныхъ результатовъ, авторъ тоже рѣшился при нижеслѣдующихъ вычисленіяхъ принять во вниманіе измѣненіе теплоемкости,.
Что касается газовъ, то для нихъ можно считать доказаннымъ, что теплоемкости, завися настолько слабо отъ давленія, по крайней мѣрѣ въ предѣлахъ измѣненія его въ обычной практикѣ, что его вліяніемъ можно пока пренебрегать, возрастаютъ и довольно значительно съ температурой. Зависимость можетъ быть выражспа для большинства газовъ простой формулой
(а)о‘ = « + Н (35
дающей величину средней теплоемкости 1 мт.3 газа, отнесеннаго къ опредѣленной температурѣ и давленію, у насъ 15° и 1 кгр./см.2, между предѣлами 0 и 1° Ц.
Однако лишь только мы переходимъ къ практическому пользованію формулой (35), т. ѳ. обращаемся къ числовымъ значеніямъ эмпирическихъ коэффиціентовъ а и Ь, какъ оказывается, что разные авторы, одинаково авторитетные, придаютъ имъ совершенно различныя значенія. Затрудняясь,, кому изъ нихъ отдать предпочтеніе, мы составили нижеслѣдующую таблицу 10, въ которой предогавлепы теплоемкости (Ср)0 для различныхъ газовъ, входящихъ въ составъ продуктовъ горѣнія, N.., 02, СО и СО, и теплоемкости (ср),*0 для 1 кгр. перегрѣтаго водяного пара, вычисленныя по указаніямъ различныхъ авторовъ для температуръ отъ 250° до 500° Ц., въ каковыхъ предѣлахъ обыкновенно колеблется температура отработавшихъ газовъ при выходѣ изъ машины впу тренняго горѣнія.
Всматриваясь въ ряды цифръ таблицы 16, мы видимъ, что вопросъ о точной величинѣ теплоемкости до сихъ поръ въ сущности является нерѣшеннымъ.
Начнемъ съ теплоемкостей для N. и СО. Всѣ 4 взятыхъ наміі изъ различныхъ источниковъ формулы даютъ приблизительно одинаковое возрастаніе теплоемкости съ температурой, однако замѣтно отличаются другъ отъ друга постоянной величиной а. Если за наиболѣе вѣроятпую взять среднее арифметнчеекое изъ всѣхъ 4 величинъ дня какой пнбудь температуры, то оказывается, что наибольшая и наименьшая величины отличаются отъ этой средней примѣрно на rt; 0,007 т. ед., т. е. около
2,5%. Если сопоставить съ этимъ, что въ предѣлахъ отъ 250° до 500° Ц. теплоемкости, по сравненію съ средней величиной, около 375° Ц, измѣняются всего на ±: 0,003 т. ед., т. е. около ш 1,1%, то станетъ ясно, что для вычисленія абсолютной величипы тепла, уносимаго продуктами горѣнія, безполезно усложнятъ вычисленія введеніемъ измѣ-
ЛІА.ТЬЕПЪ—Изслѣдованіе двухтактной лапшиu. В.
нясмости теило(‘мкости, разъ эта измѣняемость менѣе степени точности, съ которой теплоемкость можетъ считаться извѣстной.
Таблица 16.
Авторъ. X коэффиціенты j среднія теплоемкости (Ср) *„ при ра:іличныхъ. t. 2 • S ГС X я
и 3 9> а а Ъ 250е 300° 350° 400° 450° 500° X « о о Ь п л = О 4) X Н
Шреберъ-Лангенъ49) : Nj и со ! 0.278 0,0000217 0,283 0,285 0,286>] 0,287 0,288 0,289
Молліа **). . . . Щ « 10,277 0,000025 0,283 0,285 0,286 0,287 0,288 0,290 0,284
Нагель •',|). . . . Т п 0,266 0,0000249 0,272 0,273 0,275 0,286 0,277 0,278 0,281
Гольборнъ и Геннингъ іг) . . S 1 'о, 270 І 0,0000219 0,275 0,277 0,278 0,279 0,280 0,281
НІреберъ-Лангенъ. О, 10,277 0,0000218 ’0,282 0,284 0,285^ 0,286 0,287- 0,288
Молліа .... п 0,277 0,0000254 0,283 0,285 0,286! 0,287 0,288І 0,290 0,284
Нэгель .... - 0,275 0,0000214 0,285 0,287 0,289' 0,292- 0,294| 0,296 0,287
Шреберъ-Лангонъ. со» 0, 3S 0,000078 1 0,35*0 0,40з| 0,407 0,411 0.415І 0,419
Молліа .... я 0,361 0,0001 0,386 0,391 0,394» 0,401 0,406 0,411 0,37
Нагелі и 0,368 0,000099 0,393 0,398 0,403 0,408 0,413 0,418 0,405
Гольборнъ и Геннингъ . . . я 0,362 4-0,0001317 -0.732512 0,394 0,400 0,106 0,411 0,417 0,422
Шреберъ-Лангенъ а Нэгель . . Н«0 0,438 0,000119 0,480 0,486 0,492 0 478 0,503 0,509
Молліа .... 0,438 0,000115 0,478 0,484 0,490 0,496 0,501 0,507 0,50
Гольборнъ н Ген- ; пингъ , . и 0,467 —0,00001687 4-0,74472 0,466 0,467 0,437 0,467 0,468 0,469
Молліа и) . . Я — — 0,48!) 0,487 0,484 0,484 0,483 0,483!
Молліо-Лангенъ **). Я (0,438) (0,000119) 0,481 0,485 0,489 0,494 0,499 0,504j 0,487
Сѣ теплоемкостями для другихъ газовъ, 02 и С02, дѣло обстоитъ нѣсколько лучше: возможная ошибка отъ недостаточной точности, съ которой извѣстны коэффиціенты а и Ь, значительно меньше величины, на которую теплоемкость мѣняется съ температурой, такъ что для 0г и СО»,
*я) Schtllo, Teclm. WHrmemechanik, Berlin. 1909. S. 40.
5”) Htttte, 20 AuH. 1908,
**) A. Nagel, Einfluss d. MisclmngsverhiUtnisses. Berlin 1907 S 53
**) ScliUle, Techn. Warinem. S. 354.
“) Mollier, Neue Tabellen u. Diagr. f. Wasserdampi'. Berlin. 1906 S. 14. M) Mollier, N. Tabell. u. Diagr. S. 18.
вообще говоря, можно было бы принять во вниманіе эту измѣняемость. Однако, если принять во вниманіе, что азотъ въ продуктахъ горѣнія составляетъ обыкновенно свыше 80% по объему, а тепло уносимое имъ составляетъ около 75% всего тепла 0„р, то погоня за большей точностью при опредѣленіи тепла, уносимаго 02 и СО.., оказывается нецѣлесообразной.
Съ теплоемкостью для перегрѣтаго водяного пара ІІ-.0 дѣло обстоитъ еще хуже: помимо очень значительной разшщы въ числовыхъ величинахъ а и Ь, самый законъ измѣненія у разныхъ авторовъ принимается совершенно различный. Согласно таблицъ Молліэ 53) теплоемкость съ температурой даже не возрастаетъ, а, наоборотъ, убываетъ, а но опытамъ Гольборна и Геннинга она возрастаетъ такъ медленно, что ее можно при нашихъ температурахъ считать смѣло постояннной.
Такимъ образомъ таблица 1(1 указываетъ вполнѣ» опредѣленно, что при вычисленіяхъ абсолютной величины теплосодержанія продуктовъ горѣнія пользованіе измѣняющимися теплоемкостями при современномъ состояніи нашихъ опытныхъ данныхъ о величинахъ коэффиціентовъ а и b не увеличиваетъ точности вычисленій. Принятіе во вниманіе измѣняемости теплоемкостей газовъ можетъ быть цѣлесообразнымъ и полезнымъ лишь для опытовъ, при которыхъ изслѣдуется именно вліяніе температуры.
Въ виду вышеизложеннаго мы рѣшили пока пользоваться по прежнему постоянными теплоемкостями, вычисливъ ихъ приблизительно какъ среднія но даваемымъ различными авторами формуламъ и для средней температуры около 375° Д.
Принятыя нами такимъ образомъ теплоемкости указаны въ послѣднемъ столбцѣ таблицы 16 жирнымъ шрифтомъ.
Переходя теперь къ формулѣ, по которой мы вичисляли тепло унесенное продуктами горѣнія, надо замѣтить, что мы постарались составить ее такъ, чтобы она была по возможности проста и удобна для много-кратнаго пользованія, но въ то же время и достаточно точна.
Послѣ нѣсколькихъ измѣненій и исправленій выраженіе это пріобрѣло, наконецъ, слѣдующій вицъ:
Q. р= 0,01 [0,405 С02 + 0,281 (СО +К8)] (6?-.— G*'— <?.*') ѵ (U — 15°) + +(£,'+ О.") 0,487 (*4 — 1000) -f G.' 624,3. (36)
Пояснимъ его составъ и выводъ.
Первая особенность выраженія (36), отличающая его отъ обычно указываемыхъ, состоитъ въ томъ, что продукты гроѣнія въ немъ разбиты на двѣ группы: на газообразную часть, такъ сказать сухіе газы, и на пары воды. Сухіе газы для удобства вычисленій переведены въ мг.3, а пары воды оставлены въ кгр..
Объемъ сухихъ газовъ полученъ въ видѣ разности полнаго количества продуктовъ горѣнія О up въ кгр. изъ столбца 17 таблицы 27 и воды
(<?/ +<?,"), столбцы 18 и 19, помноженной на удѣльный объемъ ѵ этихъ сухихъ газовъ.
Количество продуктовъ горѣнія 6’пр можно вычислить въ видѣ суммы вѣса воздуха и часового расхода керосина к. Вѣсъ воздуха мы находили въ видѣ произведенія изъ часового расхода его L мт.3, найденнаго по часамъ, на его удѣльный вѣсъ у, который мы вычисляли въ предположеніи, что воздухъ при прохожденіи мокрыхъ воздушныхъ часовъ вполпѣ насыщается водянымъ паромъ, и пользовались формулой и)
h
Til, 4
7 пчп Л. Тр
(37)
гдѣ у" удѣльный вѣсъ сухого воздуха, который мы брали изъ таблицы 17 по температурѣ t помѣщенія, столбецъ 12 таблицы 26, такъ же, какъ и поправку на влажность Д; ft высота барометра въ мм., столбецъ 10 таблицы 26, а о степень влажности, измѣняющаяся отъ 0 при сухомъ воздухѣ до 1 при насыщенномъ; у пасъ, конечно, 9=1.
Такимъ образомъ, найдя по выраженію (37) у, мы имѣемъ
Q"=LoT + k. (38)
Чтобы найти вѣсъ сухихъ продуктовъ горѣнія, надо опредѣлить, во-первыхъ, количество воды О/, увлечениоП изъ часовъ.
Для этого можно взять изъ той же таблицы 17 количество воды у',
Таблица 17.
t°u. f гр. Y" кгр./мт.3 Д кгр. /нт.3 t Г 7* л
12 10,7 1,200 0,007 19 16,3 1,171 0,010
13 11,4 1,196 0,007 20 17,3 1,167 0,011
14 12,1 1,192 0,007 21 18,3 1,163 0,011
15 12,8 1,188 0,008 22 19,4 1,159 0,012
16 13,7 1,183 0,008 23 20,6 1,155 0,013
17 14,5 1,179 0,009 24 21,8 1,151 0,013
18 15,4 1,175 0,009 25 23,1 1,148 0.014
насыщающее 1 мт.3 воздуха при соотв. температурѣ <®, п умножить на объемъ воздуха, перечисленный на нормальное давленіе, т. е.
G.'=tA)7^4; <39)
затѣмъ надо пайти вѣсъ воды G ", образующейся при горѣніи: зная количество копденсата д, получающейся изъ 10 гр. керосина при калори-
метрированіи, въ нашихъ опытахъ 0=11,73 гр. т. е. па 1 кгр. керосина получается 1,173 кгр. воды, получаемъ:
GB"= 1,173 к. (40(
Удѣльный объемъ сухихъ продуктовъ горѣнія, состоящихъ въ сущности всего изъ 4 газовъ, С02, 02, СО и N., мѣпяется въ предѣлахъ измѣненія состава продуктовъ горѣнія очень мало, всего примѣрно отъ о—0,833 при наименьшемъ содеражніи С02 и до ѵ=0,821 при наибольшемъ, бывшемъ при нашихъ опытахъ, какъ это видно по таблицѣ 18, вь
Таблица 18.
C02 3.0 4,0 5,0 H,o 7,0 8,0
V 0,838 0834 0,830 0,827 0,824 0,821
которой указаны удѣльные вѣса продуктовъ горѣнія съ разнымъ содержаніемъ С02, при чемъ содержаніе 02 принималось равнымъ (18—С02) въ %, а СО-}-N. = 82%, обозначая черезъ соотв. химическія обозначенія газовъ ихъ содержаніе въ %. Удѣльный объемъ вычислялся по даннымъ Молліэ вв) по формулѣ
________________100____________
Ѵ 1,804 С02+ 1,312 02+ 1,15.82 '
Въ виду сравнительно слабаго вліянія на ѵ содержанія даже С02, яе говоря уже про остальные газы, мы рѣшили, не вычисляя ѵ для каждаго опыта по точному составу его продуктовъ горѣнія, брать его прямо изъ таблицы 18 по ближайшему содержанію С02, т. е. принимая ѵ измѣняющимися какъ бы скачками.
Первый многочленный .множитель въ выраженіи (36) не требуетъ особыхъ поясненій: это суммарная теплоемкость даннаго газа.
Далѣе, изъ температуры продуктовъ горѣнія t4 мы вычитаемъ 15°, чтобы отнести всю потерю тепла къ температурѣ 15°, которая въ настоящее время принята за исходную въ научно-техническихъ вычисленіяхъ.
Что касается второго слагаемаго въ выраженіи (36), то оно представляетъ теплоту персгрѣва паровъ всей воды, улетающей съ отработавшими газами; изъ <4 вычитается 100“ потому, что 100” есть начало перегрѣва при давленіи 1 атм.; остальпые множители послѣ всего сказаннаго выше понятпы сами собой.
Третье слагаемое въ выраженіи (36) есть теплота, которая выдѣлилась бы изъ воды, увлеченной изъ воздушныхъ часовъ, при ея конденсированіи и охлажденіи до нормальной температуры 15° Ц.. 624,3 есть разность полнаго теплосодержанія 1 кгр). насыщеннаго пара при 1 атм., *"=639,3 5Т), и теплоты жидкости при 15° Ц., і'=15,0 т. ед.. Въ это слагаемое не входитъ теплота конденсированія воды образующейся
*■) Hlltte, 19 Aufl. I. S. 282.
®7) Mollier, N. Tabell. u. Diagr., Taf. II.
при горѣніи керосина, такъ какъ мы вичиталн ее уже изъ полнаго развиваемаго тепла, вычисляя и пользуясь такъ назыв. полезной теплопроиз-воднтелыюетыо
Теперь опредѣлимъ вѣроятную ошибку величины ОоР при вычисленіи ея помощью выраженія (36) но нашимъ даннымъ.
Начнемъ съ перваго многочлена перваго слагаемаго: ошибка при газовомъ анализѣ возможна и довольно велика, но если анализъ проводить но три раза и брать среднюю изъ полученныхъ цифръ, сохраняя притомъ лишь одинъ десятичный знакъ, то средняя ошибка средней величины, вычисленная для большого числа анализовъ по формулѣ (8), для С02 и О., оказывается, не превосходитъ zt 0,12% отъ всего количества газа. Если относить эту ошибку къ количеству даннаго газа въ смѣси, то получается нѣсколько различная величина, въ зависимости отъ его содержаніи въ смѣси. Такъ для СО., содержаніе которой у насъ мѣнялось, въ предѣлахъ отъ 3,0 до 8,7%, это составитъ on, zL 4,0 до ztz 1,4%, дли 02, содержаніе котораго мѣнялось отъ 7 до 15%, это составитъ всего отъ zz 1,7 до zr 0,8%. Ошибка въ опредѣленіи средней величины для СО, какъ оказывается, не превосходитъ zz 0,06%, однако относя это къ содержанію ея въ смѣси, колебавшемуся отъ 0,1 до 1,5%, получаемъ отъ zt:60 до ± 4%, т. е. точность очень и очень незначительная. Средняя ошибка въ опредѣленіи содержанія N2, получившагося въ видѣ отстатка до 100% послѣ опредѣленія СО., 02 и СО, можетъ быть найдена по формулѣ (11) въ видѣ ѵ= V (0,12)- + (0,12)-' + (0,06)2= zz 0,18%» относя же это къ содержанію N. около 82%, получаемъ zZ 0,22%.. Инте. реоуюшая насъ средняя ошибка суммарной іг личины (СО + К.) въ выраженіи (36) составляетъ всего 1/(002)* + (0,12Ѵ2 = zZ0,17%.
Возможныя ошибки въ опредѣленіи теплоемкостей мы посчитаемъ равными наибольшему отклоненію перемѣнныхъ величинъ теплоемкостей но таблицѣ 16 отъ принятыхъ нами среднихъ, постоянныхъ.
Для СО. отклоненія состалляклъ—0,010 и -f 0,014, или по наи-оольшей величинѣ z!z4,00%; для О. —0,005 и +0,000, или такъ же zti 3,20%. Для ІІ.О отклоненія составляютъ —0,18 и +0,022, или по наибольшему отклоненію z!z 4,52%.
Участіе отдѣльныхъ произведеній изъ теплоемкости на % содержаніе соогв. газа въ суммарной теплоемкости соотвѣтствуетъ для средняго состава газа 0,08, 0,12 и 0,80, тогда средняя ошибка суммарной теплоемкости по выраженіямъ (9) и (11), получается равной
Ѵд= V [(4,69+ОЛ2).0,08]1-Н(3,13-И,12;0,12]‘+[(3,20+0,17)0,80]» = — 2,75%. (42>
Ошибка въ опредѣленіи вѣса сухихъ газовъ составляется, во-первыхъ, изъ ошибки въ опредѣленіи величины (?вр, а та, въ свою очередь, изъ ошибки при измѣреніи расхода воздуха L, въ которой главная составная часть—ошибка въ показаніяхъ газовыхъ часовъ, принятая нами, согласно указанію фирмы, стр. 18, Bbzt; 3,0%; слѣдующая ошибка—въ-
отчетѣ .моментовъ no 1 сек. въ началѣ и концѣ, т.-е. на 30 м. по 0,055%, пли всего ѵ—0,055 У+'= rt; 0,08%. Ташгмъ образомъ вся опшбка въ опредѣленіи объема воздуха составляетъ 3,0+0,08= zt 3,08%.
Нѣсколько труднѣе оцѣнить ошибку въ опредѣленія у» зависящую отъ того, что мы не увѣрены, дѣйствительно ли воздухъ при прохожденіи черезъ часы всегда успѣваетъ вполнѣ насытиться влагой. Если предположить, что при болѣе значительныхъ скоростяхъ его, т. е. большемъ числѣ оборотовъ воздухъ былъ не насыщенный, а влажность его 9 достигала лишь средней арфиметичесюой между полнымъ насыщеніемъ и влажностью въ помѣщеніи, составляющей у насъ около 0,50, т. е. счи. тать возможнымъ пониженіе 9 до 0,75, то ошибка т изъ-за принятія 9=1,0 составитъ, если имѣть въ виду выраженіе (37), ш=.0,25. Д/у; при этомъ »і возрастаетъ съ температурой. Ііри наивысшей бывшей у пасъ температурѣ <=+25°, если пренебречь сравнительно незначительнымъ вліяніемъ А, имѣемъ ѵ = zt 0,31 %.
Такимъ образомъ вся ошибка въ опредѣленіи вѣса воздуха составляетъ не болѣе 3,08 + 0.31 + 0,13 = 3,52%, а если отнести ее къ
Оаѵ отъ которыхъ Ьу составляетъ не болѣе 96,5%, то имѣемъ всего - 3,40%.
Ошибка въ опредѣленіи вѣса керосина ft найдена уже выше, стр. 111, равной zt 0,56%, а относя ее къ 0„р, получаемъ 0,56.0,035= zt 0,02%.
Средняя ошибка G„p равняется такимъ'образомъ l/(3,40j2+((),02)r= = — 3,40%.
Средняя ошибка <7/ опредѣлится согласно выраженія (39) въ видѣ суммы ошибокъ величинъ у', L и ft. Ошибка величины у' вслѣдствіе измѣненія у' въ таблицѣ 17 черезъ 1° можетъ достигнуть наибольшей во-
j-ijg ]_0} j (JQ
личины >---- = zt 2,98%. Самая крупная ошибка мо
2.21,8
жетъ произойти отъ невѣрнаго допущенія ©=1; если считать, что возможно пониженіе влажности до 9=0,75, то эта ошибка составляетъ +25% . Далѣе ошибка въ опредѣленіи L по указанному выше составляетъ zt3,08%. Возможную ошибку въ опредѣленіи ft можно считать zt 05 мм., т. е. zt0,07%, а вся ошибка величнпы G ' равняется 2,98 +25,0 + 3,8 + 0,07 = zt 31,13%.
Ошибка въ опредѣленіи С," составляется, во-первыхъ, изъ средней ошибки въ опредѣленіи ft, составляющей zt 0,56%; затѣмъ изъ средпей ошибки въ опредѣленіи состава кероеіпіа, т. е. количества конденсата 1,173; средняя ошибка этой величины, какъ указано выше, стр. 56, составляетъ zt0,81%. Ташгмъ образомъ полная ошибка величины G " равна 0,56 + 0,81 = |{ 1,37%.
Полная ошбика въ опредѣленіи вѣса сухихъ газовъ получится, если принять во вниманіе, что Gnp составляетъ отъ этого вѣса до 106%, GJ примѣрно до 1,9%, а Gb" около 4%, или для полной вязки можно принять 4,1%,. Тогда полпая ошибка получается
V = ]/(3,40.1,06)2 {-(3143.0,019)24-(1,37.0,041 )2=:±3,650/п. (43) Слѣдующая ошибка въ выраженіи (36)—въ опредѣленіи удѣльнаго объема ѵ; ошибка эга зависитъ, съ одной стороны, отъ принятія измѣненія содержанія СО, скачками черезъ 1%, согласно таблицы 18, что можетъ дать ошибку до 0,18°/, и, съ другой, отъ пренебреженія измѣненіемъ содержанія 02; въ худшемъ случаѣ эта ошибка не превосходитъ, какъ легко высчитать, принявъ содержаніе 02 менѣе па 3%, величины + 0,30%, а всего ошибка ѵ не болѣе
V = 0,18 + 0,30 = + 0,48%. (44)
Ошибка въ измѣреніи 0 зависитъ отъ двухъ величинъ—точности милливольтметра, составляющей у насъ Г, и средней ошибки средней величины вслѣдствіе колебанія отчетовъ. Изъ цѣлаго ряда опытовъ средняя ошибка по формулѣ (8) была найдена колебляіцейся отъ zt 1,1 до rt 2,8°. Но формулѣ (11) средняя ошибка обоихъ факторовъ т = УК о)2-і_(2,&)3 = :±:3,00,а относя это къ наименьшей величинѣ (О—15) при /4=250°, получаемъ
ѵ
3.100
250—15
= :± 1,28%.
(45)
Такимъ образомъ полная ошибка перваго члена равна суммѣ выраженій (42) до (45), т. с.
ѵ = 2,75 + 3,65 + 0,48 + 1,28 = -Jz 8,16°/о (46)
Перейдемъ теперь ко второму члену выраженія (36). Ошибки величины G' -}- G” найдемъ по соотв. ошибкамъ въ 31,13% и 1,37%, замѣтивъ, что G е', отнесенное къ суммѣ обѣихъ величинъ, составляетъ не болѣе 0,26, а на долю Ог" остается, слѣдовательно, 0,74 т, е. ошибка ихъ суммы
V = І' (31,13.0,26)2—(1,37.0,74/ = Ztr 8,15.
Точность множителя 0,487, теплоемкости ІІ20, согласно таблицы 18 по указанному выше :д:4,52%
Средняя ошибка въ температурѣ t, по указанному выше zt: 3,0°, а отпося это къ величинѣ иерегрѣва 4 —100° при наименьшей температурѣ <4=250о, получаемъ zz 2,0%; ошибка всего второго члена
V = 8,t5 4- 4,52 4- 2,0 = Zz 14,67°/0. (47)
Ошибка послѣдняго члена составляется изъ ошибки величины 6% равной zZ 31,13% и ошибки въ теплотѣ 624,3 вслѣдствіе пренебреженія колебаніемъ барометрическаго давленія: во время нашихъ опытовъ наибольшее давленіе бывало 772 мм., что соотвѣтстыуетъ увеличенію теплоты на 0,6 т. ед., или ѵ=0,10%. Но такъ какъ первая ошибка можетъ давать лишь преувеличеніе, а вторая преуменьшеніе, то наибольшая ошибка будетъ, сели второй не будетъ, т. с. всю ошибку надо считать
ѵ = 31,13%. (48)
Суммарную ошибку всѣхъ трехъ слагаемыхъ мы получимъ, замѣтивъ, что относительно <?„Р величина третьяго члена, дающаго наибольшую ошибку, составляетъ не болѣе 8%; величипа второго члена колеблется отъ 6 до 10%, примемъ 8%, такъ что на долю перваго остается лишь 84%, хотя въ дѣйствительности онъ составляетъ отъ 85 до 95%, по формулѣ (11)
— У (8,10.0,84 )2-Н14,67.0,08)*-И31,13.0.1 »8)* = — 7,29% (49(
Какъ видимъ, вслѣдствіе большого числа наблюденіи н измѣреніи, необходимыхъ для вычисленія <?■.„, несмотря па достаточную точность отдѣльныхъ цифръ результатъ вслѣдствія накопленія возможныхъ ошибокъ получается неособенно точный.
Тепло Q л , унесенное взбрызгиваемой водой, вычисляется, конечно, по той же формулѣ, что и тепло, уносимое водой, попадающей изъ часовъ, т. е.
Q,f. = G[{t — 100)0,487 + 024,3]. (50)
Ошибка въ опредѣленіи Q можетъ быть найдена по слѣдующимъ соображеніямъ: ошибка въ опредѣленіи О составляла при измѣреніи мензуркой около х/-> дѣленія, или 2,5 см.3 па 250 см.3, т. е.ііг 1,0%; ошибка температуры пересрѣва О. по указанному выше rt 2,0%; ошибка теплоемкости 0,487 не болѣе zt= 4,52%; тогда суммарная ошибка перваго члена составляетъ 2,0 + 4,52= it:6,52%. Второй членъ, 624,3 т. ед., можетъ дать ошибку до г+0,1%. Суммарная ошибка обоихъ членовъ въ большихъ скобкахъ по формулѣ (11) получается, имѣя въ виду, что первый членъ составляетъ не болѣе 25% отъ суммы обоихъ,
V = У (6,52.0,25;2+(0Л .0,75)*= Дг 1,64%.
Такимъ образомъ вся ошибка величины Я составляетъ лишь
V - 1,0 + 1,64 = ді 2,64%. (51)
Тепло Я т., потерянное вслѣдствіе неполнаго горѣнія, опредѣлялось слѣдующимъ образомъ: анализъ при помощи сожженія давалъ количества С02 и II .0 въ мгр., получившіяся при иронсукѣ нѣкотораго количества V а лтр, продуктовъ горѣнія. Конечно, объемъ ѴЛ долженъ быть отнесенъ къ +15° Ц. и р=737,4 мм., для чего надо лишь знать температуру t, барометрическое давленіе В и давленіе въ аспираторѣ р0 во время анализа). Зная %, мы опредѣляли количества вновь образованныхъ СОа и И.О на 1 мт.3.
Самое потерю отъ неполнаго горѣнія мы вычисляемъ, допуская, что вся СО. образовалась непосредственно изъ СО, а ІІ20 изъ Н2. Это допущеніе можно сдѣлать въ данномъ случаѣ съ достаточнымъ правомъ въ виду того, что при нашихъ опытахъ въ продуктахъ горѣнія тяжелыхъ углеводородовъ С„ ІІ2„ почти никогда нс содержалось; въ рѣдкихъ случаяхъ наблюдались лишь слѣды ихъ; тоже самое и относительно метана. Впрочемъ, если бы СО. и ІІ20 получались даже отчасти и изъ углеводо
родовъ, ошибка отъ предыдущаго допущенія ничтожна. Считая по даннымъ Томсона”), что одна граммъ-молекула Н, развиваетъ при сгораніи 57,67 т. ед., а СО соота.—68,09 т. ед., получаемъ на 1 гр. образованной Н20 — 3,204 т. ед. и соо'гв. на 1 гр. С02— 1,548 т. ед.. По этимъ даннымъ, зная полученныя при анализѣ количества С02 и Н20 въ гр. на 1 мт.3, находимъ потерю отъ неполнаго горѣнія на 1 мт..3, а затѣмъ, зная часовой объемъ сухихъ продуктовъ горѣнія (Оаѵ-~О/—6'в") г-, найдемъ и полную потерю при соотв. опытѣ.
Такимъ образомъ выраженіе для вычисленія часовой потери отъ не. полнаго горѣнія получается
д-=[(С02: Г,). 1,548+(Н20:7^)3,204](£пр-£/-67>. (52)
Опредѣлимъ среднюю ошибку этой величины: анализъ сожженіемъ давалъ при повторной провѣркѣ отклоненія въ опредѣленіи (С02: Va) и (1І20 : Ѵл ) до г+5%. Такая довольно значительная опшбка объясняется сравнительной сложностью и многочисленностью превходяіцігхъ отчетовъ и измѣреній. Ее можно было бы предвидѣть заранѣе, подсчитавъ всѣ возможныя частичныя ошибки: когда отмѣчается моментъ со-прнкосповешя поднимающагося уровня воды въ аспираторѣ съ остріемъ измѣрительнаго прутка, т. с. въ опредѣленіи Ѵ.л возможна, какъ указывалось выше, етр. 76, ошибка до 0,5%; при опредѣленіи температуры газа въ аспираторѣ возможна ошибка до 0,25", да, кромѣ того, точность термометровъ, употреблявшихся для этой цѣли, оказалась при провѣркѣ z+0,20, а всего возможная ошибка въ отчетѣ температуръ 0,25+0,2=0,45°, что даетъ отнесенную къ 278° ошибку до ш 0,16%; ошибка при опредѣленіи давленія въ аспираторѣ возможна до 3 мм. водяного столба, или 0,22 мм. рт. ст., да барометръ Краевича давалъ отчеты съ точностью до 0,1 ммь, а вмѣстѣ, такъ какъ давленія складываются (0,22)-'+ (0,1 )2= zt0,24 мм. или, относя къ нормальному давленію
737,4 мм. рт. ст., ;±:0,03%; само взвѣшиваніе па вѣсахъ, обладающихъ чувствительностью въ 0,1 мгр., давало у насъ при повторныхъ взвѣшиваніяхъ отклоненія до 0,2 мгр., что при привѣскѣ въ 20 мгр. равносильно возможной ошибкѣ до 1%. Въ суммѣ всѣ эти ошибки даютъ 0,5+ +0,32+0,03 + 1,0= z+1,85%. Остальные 3,15% до найденныхъ 5% легко объяснить вліяніемъ поглощенія газовъ запорной жидкостью аспиратора въ связи съ большой площадью соприкосновенія при стояніи пробы въ продолженіе нѣсколькихъ часовъ до повторнаго анализа,
Такъ какъ при различныхъ опытахъ то потеря тепла (СО*: Va). 1,548 получалась болѣе Л20 : Ѵл). 3,204, то—наоборотъ, а часто эти потери получались примѣрно равными, то можно съ достаточной точностью указанью ошибку въ іг: 5% въ опредѣленіи С02 и И20 считать вообще на весь первый множитель въ скобкахъ выраженія (52).
**) Verb. Ver. Gewerbefl. 1Г07, Heft. 7. S. 437.
Ошибка второго множителя (0»Р—выше, стр 120, уже найдена равной z*z3,05%. а ошибка удѣльнаго объема равной;г 0,48%.
Такимъ образомъ средняя оішібка всей величины Q „г получается равной
Ѵ= 5.0 + 3,65 + 0,48 = — 9,13%. (53)
Тепло, потерянное на лучеиспусканіе, вычислялось нами па основаніи температуры стѣнокъ отдѣльныхъ частей машины. Какъ уже указывалось, излучающія поверхности можно разбить на двѣ категоріи: поверхность цилиндра, имѣющую сравнительно невысокую температуру, и головки, которая вслѣдствіе отсутствія охлажденія въ данной машинѣ имѣетъ во время работы довольно высокую температуру, отъ 130'* до 400", въ зависимости отъ мѣста измѣренія и условій работы, главнымъ образомъ, отъ нагрузки машины. Въ виду этого и количество излучаемаго тепла мы вычисляли въ видѣ» двухъ независимыхъ слагаемыхъ. II то и другое слагаемое должно вычисляться по общей формулѣ
Q = <xfz(t— Я), (54)
гдѣ а коэффиціентъ теплопередачи въ т. ед./мт.2, f поверхность въ мт.2, г время въ час., которое у насъ равно 1, t температура излучающей поверхности, а Я окружающей жидкости, у насъ воздуха помѣщенія Коэффиціентъ теплопередачи а является слабымъ мѣстомъ этой формулы для нашихъ опытовъ, такъ какъ онъ выражается черезъ скорость движенія воздуха, которую намъ какъ разъ очень трудно опредѣлить. Именно52):
я — 2 + 10 ]/ іѵ (55)
гдѣ w выражается въ мт./ск. и въ нашемъ случаѣ зависитъ отъ цѣлаго ряда самыхъ разнообразныхъ причинъ: движенія воздуха, вызываемаго вращеніемъ маховиковъ, восходящаго тока воздуха подъ дѣйствіемъ на-грѣванія его стѣнками машины, неизбѣжнаго сквозняка при лѣтнихъ опытахъ и, наконецъ, хожденія кругомъ наблюдателей. Такимъ образомъ и скорость w и направленіе движенія являются нетолько неопредѣленными, но и безпрерывно мѣняющимися. При помощи отчасти непосредственныхъ измѣреній анемометромъ, отчасти нѣкоторыхъ побочныхъ наблюденій и теоретическихъ соображеній намъ удалось установить, что среднюю скорость воздуха около цилиндра машины можно считать колеблющейся для отдѣльныхъ опытовъ отъ 1 до 3 мт./сек.. Если ради простоты взять для всѣхъ опытовъ для ѵ среднее арнфметическое, 2 мт./секі., то получаемъ для а величину 16; подставляя же крайніе предѣлы для гс, 1 и 3, получаемъ 12 и 19, т. е. ошибка величины а можетъ быть отъ —25% до +19%; въ виду неувѣренности всего вычисленія а правильнѣе считать возможную ошибку zt 25%.
Что касается температуры t, то для цилиндра средняя температура съ достаточной точностью выражается средней арифмстической изъ
и) Hutto, 19. Aufl. 1905, I, S. 281
температуры воды, входящей /3 и выходящей /„, что же касается температуры головки, то она въ разпыхъ точкахъ очень различна: она выше близъ запальнаго шара, колеблясь въ этихъ точкахъ отъ 200 до 400\ смотря но условіямъ работы машины, и значительно ниже, отъ 130 до 280", у присоединенія головки къ цилиндру. Въ виду достаточно равномѣрнаго паденія температуры по направленію отъ запальнаго шара къ цилиндру мы сочли возможнымъ брать при подсчетахъ прямо среднюю температуру Д, которая мѣнялась, слѣдовательно, отъ +165 до +340".
Вглядываясь въ соотношеніе между вычисленной по наблюденіямъ средней температурой /с. и температурой отходящихъ продуктовъ горѣнія Д, нетрудно замѣтить, что te больше у опытовъ съ высотой tt л наоборотъ, что вполнѣ понятно. При этомъ оказывается, что соотношеніе между ними можетъ быть выражено численно и притомъ помощью очень простого выраженія, именно
*,= (*,,+ Ю0).0.5 (56)
Сравнивая С, вычисленныя по этому выраженію (36) и найденныя изъ непосредственныхъ наблюденій, мы видимъ, что разница между этими величинами не превосходитъ Дг5%. Принимая во вниманіе извѣстную неувѣренность въ вычисленіи С даже и по непосредственнымъ наблюденіямъ, можно считать эту ошибку вполнѣ допустимой.
Въ виду ограниченности числа наблюдателей, занятыхъ всецѣло другими, болѣе важными отчетами, и найденной зависимости (56), измѣреніе температуръ въ разныхъ точкахъ головки было сдѣлано лишь при 5 опытахъ, для остальныхъ U вычислялось по ур—Ію (56).
Чтобы еще упростить вычисленія можно вмѣсто температуры въ помѣщеніи С брать прямо +20" Ц., что вѣрно съ точностью iL 5*. Тогда получаемъ вмѣсто (/—»)) въ ур—іи (54), въ связи съ ур—темъ (56), просто (0,5/.,—30).
Наконецъ, что касается площади / въ выраженіи (54), то она была найдена непосредственнымъ измѣреніемъ room размѣровъ равной /,= =0,60 мт.-' для цилиндра и /2=0,30 мт.* для головки.
Такимъ образомъ окончательно выраженіе для тепла Qx, теряемаго на лучеиспусканіе, получается въ видѣ
<1 = *\f\[0,5(*3 + f«) - tvJ 4- h [0,5«* + 30]}, (57(
гдѣ /3 и /„ соотв. температуры воды входящей и выходящей, •/„ температура въ помѣщеніи, Д температура піюдуктовъ горѣнія брались изъ таблицы 26 сводки наблюденій при соотв. опытѣ.
Опредѣлимъ теперь среднюю ошибку этой величины Q л. Ошибка перваго множителя а по указанному выше можетъ быть принята равной Ш 25%; средняя ошибка въ опредѣленіи величины Д найдена путемъ повторныхъ измѣреній около it 1,5%; температуры воды найдены съ средней наибольшей ошибкой, вычисленной но формулѣ (8): /3 съ ошибкой it0,07", и /„ съш0,78", а для температуры /0 можно счптатьц 0,5":
при вычисленіи суммарной ошибки этого трехчлена ошибки величинь ta и надо принять, конечно, тоже съ множителемъ 0,5, тогда получаемъ = р'(0,35)2-|-(0,36)2+(0,5)2==ГО,62; имѣя въ виду, что абсолютное значеніе этого трехчлена колеблется въ разныхъ опытахъ отъ 2° до 20’. находимъ соотв. ѵ отъ it3,1 до 31%; а для всего перваго члена ѵ по наибольшей величинѣ равна 1,5+31 = + 32,5%. Далѣе, средняя ошибка площади /2 опредѣлена равной тоже около + 1,5%; средняя ошибка найдена выше стр. 120, равной + 3й, въ величинѣ 30° можетъ но указанному выше скрываться ошибка до + 5°; ихъ суммарная ошибка т= =Ѵ (0,5.3,2+52=+5,22°, а относя ко всему двучлену, наименьшее значеніе котораго у насъ было около 155°, получаемъ среднюю ошибку + 3,36%, а для всего второго члена 1,5+3,36=+ 4,86%.
Суммарную ошибку выраженія въ скобкахъ мы найдемъ, замѣтивъ, что при подсчетахъ величина перваго слагаемаго составляетъ у насъ отъ 3 до 20% отъ Q я, а второго слагаемаго, слѣдовательно, отъ 80 до 97%; чтобы не преуменьшить ошибку возьмемъ менѣе выгодный случай, т. е. 20% и 80%,. Въ такомъ случаѣ получаемъ
ѵ=25+1/ (32,5.0,"2)^+(Ф, 86.0,8)2=25 + 7,57 = :2;32,570/0 (58)
Какъ видимъ, точность довольно неудовлетворительная, но происходящая главнымъ образомъ отъ невозможности опредѣлить достаточно
надежно скорость воздуха м.\
Тепло Си, соотвѣтствующее живой силѣ отработавшихъ газовъ, устремляющихся съ большой скоростью подъ вліяніемъ избытка давленія въ концѣ расширенія, можно вычислить по формулѣ
<?«= А
Gир w$~
2.7
(59)
гдѣ *j,ip вѣсъ продуктовъ горѣнія въ кгр/час., у ускореніе силы тяжести, которое для Томска можно считать равнымъ 9,817 мт./сек., слѣдовательно, Опѵ/у есть масса улетающихъ газовъ; w3 средняя скорость выпуска. Въ дѣйствительности эта скорость, конечно, перемѣнная, ч .для теоретически точнаго вычисленія живой силы слѣдовало бы вмѣсто брать сумму изъ произведеній квадрата мгновенныхъ скоростей на соотв. часть вѣса продуктовъ горѣнія, однако такое вычисленіе было бы очень сложно и, кромѣ того, въ виду ряда неопредѣленностей, не дало бы взамѣпъ большей точности. Среднія скорсоти щ мы брали такъ vice, какъ и бг'Пр, шъ таблицы 27. Нахожденіе этой скорости указано подробно ниже, въ § 24. Наконецъ, А въ выраженіи (59) тепловой эквивалентъ
работы и принимался равнымъ-*—-.
Подставляя вмѣсто А и у указанныя числовыя величины, мы полу чаемъ окончательное выраженіе, которымъ мы пользовались въ д).н-етвнтелыіостп при вычисленіяхъ,
Q* = 0,0001193 р іщ2.
(60)
Точность величины Q а можетъ быть найдена изъ слѣдующихъ соображеній: точность величины 0 равна z±r 0,001, т. е. дг 0,01%; точность величины Л, какъ указано на стр. Ill, zb 0,2%; точность величины «у найдена ниже, § 24, равной it 23,28%. Такимъ образомъ средняя ошибка величины Q получается
ѵ*=0,01 +0,2+3,4 + 23,28.2=^50,17°/0. (61)
Какъ видимъ, точность болѣе чѣмъ неудовлетворительная, но зависящая, какъ увидимъ ниже, § 24, главнымъ образомъ отъ недостаточной освѣдомленности относительно величины коэффиціента сжатія струи газа при прохожденіе черезъ выпускное окно /. Впрочемъ, какъ увидимъ ниже, въ виду незначительности величины (}ж и ошибка ея ѵ, существеннаго вліянія на тепловой балансъ не оказываетъ.
Невязки. Опредѣливъ подробно величины среднихъ ошибокъ, которыя можно ожидать при вычисленіи отдѣльныхъ слагаемыхъ нашего теплового баланса, интересно вычислить суммарную среднюю ошибку ѵс теплового баланса, чтобы съ ней сравнивать получавшуюся у насъ въ дѣйствительности невязку. Если предыдущія наши вычисленія были всѣ правильны и при производствѣ самаго опыта не было допущено никакихъ исключительныхъ погрѣшностей, то невязка теплового баланса должна быть всегда ниже величины ѵс.
Для того, чтобы вычислить ѵс по формулѣ (11) надо предварительно перечислить найденныя выше величины отдѣльныхъ ѵ, отнеся ихъ по формулѣ (12) всѣ къ одной и той же величинѣ, именно къ полному располагаемому теплу Q.
Ради нагляднаго обзора всей картины возможныхъ ошибокъ онѣ сгруппированы всѣ въ нижеслѣдующей таблицѣ 19, въ поясненіе коброй можно добавить слѣдующее: первый столбецъ указываетъ въ % отъ полнаго располагаемаго тепла Q колебапіе участія соота. слагаемаго въ
Таблица 19.
составныя части теплового баланса. °/оотъ Q въ дѣйств. отъ—до принято ошибка V •/. отнес.къф ѵ' °/о
Q. тепло, соотв. поли, расходу керосина 100 100 1,36 1,36
Г превращенн. въ индик. работу 15—22 20 3,3 0,66
Q' Л унесенное охлаждаюіц. водой 20—34 30 4,11 1,23
Qа я соотв. работъ тренія поршня 1-4 —2 3,64 -0,07
Яяр я унесенное продуктами горѣнія 19—33 30 7,29 2,19
Q»o » „ вбрызгиваем. водой 0—6 0 2,64 —
Qbt п потерянное отъ неполп. горѣп. 3—10 6 9,13 0,55
Q1 я „ на лучеиспускан 2—3 3 32,57 0,98
Q* я соотв. живой силѣ выпуск. газ. 1—2 1 50.17 0,50
общемъ балансѣ; второй столбецъ показываетъ среднее % участіе даннаго слагаемаго, принятаго нами для опредѣленія величины соотв. •/, отнесеннаго согласно формулѣ (12) ко всему Q и указаннаго въ столбцѣ четвертымъ; третій столбецъ даетъ величины отдѣльныхъ, найденныхъ выше ѵ, см. (28), (30), (32), (34), (49), (51), (53), (58) и (61).
Какъ видимъ, вычисляя ѵс по ѵ' согласно формулы (11), мы получаемъ
ѵс=|/(0,66)*+('1,23)1+(0,07)*ЧЧ2.іа)і,+(0,55)3+10,Й8)*-ИО,48)*внЬ2,87’/„. (62)
Оказывается, несмотря на очень и очень большое число измѣреній и вычисленій, средняя суммарная ошибка очень невелика.
Даже если предположить невозможный въ дѣйствительности случай, что въ какомъ-нибудь отдѣльномъ опытѣ всѣ ошибки ѵ достигли наибольшей величины, указанной въ таблицѣ 19, и оказались притомъ всѣ съ однимъ знакомъ, то происшедшая отъ этого суммарная ошибка 2 ѵ', являющаяся высшимъ предѣломъ допустимой невязки опыта., равна всего
2ѵ'=0,66-1-1,23+0,07+2,19+0,55+0,98+0.48= д:6,06%. (63)
Такимъ образомъ при правильномъ веденіи всѣхъ измѣреній и отчетовъ тепловой балансъ долженъ всегда сходиться съ очень небольшой невязкой, около ДгЗ%, максимумъzt6%.
Въ заключеніе можно замѣтить, что величины найденныхъ пами ѵс и Хѵ' имѣютъ значеніе не только для нашихъ опытовъ, а вообще могутъ разсматриваться какъ характеристика точности правильно поставленнаго испытанія.
Впрочемъ, если при испытаніи не производится опредѣленія потерь вслѣдствіе неполнаго горѣнія и лучеиспусканія и тепла, соотвѣтствующаго работѣ тренія поршня, то предѣлъ невязки, конечно, увеличится.
Средняя ошибка величинъ Q\, <2, и Qap получается по формулѣ (1П около it2,8%. Предѣлъ же невязки получится, если къ этой величинѣ добавить величины Qn, Qт, Q л и %, выраженныя въ % отъ Q, т. е. получаемъ для невязки
[ѵ] = + 2,8-2 6 + 3 +1 = іі: 10,8%. (64)
А наивысшій предѣлъ невязки, равный прямо суммѣ всѣхъ трехъ ошибокъ и не вычисленныхъ четырехъ слагаемыхъ теплового баланса
[Ь]=0,66+1,23+2,19-2+6 + 3 + 1 = 12,08%. (65)
Какъ видимъ, пренебреженіе потерей на неполное горѣніе даетъ довольно плачевные результаты.
Разумѣется, въ случаѣ меньшей величины этой потери, т. е. въ машинахъ съ лучшимъ распыливаніемъ жидкаго горючаго, какъ напр., въ машинахъ, работающихъ по принципу Дизеля, или въ газовыхъ маши-
нахъ съ хорошимъ смѣшиваніемъ газа и воздуха, величина невязки должна приближаться къ вычисленнымъ нами предѣламъ Уг 3 % иля въ худшемъ случаѣ г£б %. При этомъ можно считать, что въ большинствѣ .машинъ величины.—Q и (}л, численно почти равныя, взаимно уравновѣшиваются, и ихъ пренебреженіе на невязку не оказываетъ существеннаго вліянія.
22. Исправленный тепловой балансъ. — Обращаясь къ нашимъ опытамъ, таблица 28, видимъ, что невязка нерѣдко доходитъ до 30 и даже 40% вмѣсто допустимой 3,0 или въ худшемъ случаѣ 6%. Такъ какъ мы увѣрены, что никакихъ грубыхъ ошибокъ ни при наблюденіяхъ, ни при вычисленіи отдѣльныхъ слагаемыхъ теплового баланса нами сдѣлано не было, то остается одно предположеніе, что такая поразительно большая невязка происходитъ отъ того, что полное располагаемое тепло Q въ дѣйствительности значительно метшіе, чѣмъ вычисленное нами.
Величина Q у насъ вычислялась, какъ п{юлзведеніе полезной теплэ-производителыюсти IL и измѣреннаго часового расхода керосина к. Такъ какъ ошибки въ опредѣленіи величины Я„ свыше вычисленной, составляющей всего около it 0,8%, не можетъ быть, то, слѣдовательно, дѣйствительный расходъ керосина к меньше найденнаго нами. Такъ какъ ошибки въ измѣреніи подаваемаго насосомъ керосина, свыше вычисленной, составляющей всего около zt 0,0%, тоже быть не могло, то остается единственное объясненіе, что но весь подаваемый керосинъ участвуетъ въ рабочемъ процессѣ, часть его проходитъ черезъ машину, совсѣмъ не воспламеняясь. Такое явлепіе возможно, если вспомнитъ обнаруженное иеисправпое дѣйствіе форсунки, которая подаетъ часть керосина, не распыливая, въ видѣ крупныхъ капель, которыя при томъ незначительномъ періодѣ времени, которое представляется на воспламененіе и горѣпіе, конечно, не успѣютъ испариться и сгорѣть. Именно, считая даже, что на горѣніе представляется весь расширительный ходъ, цѣлый полоборота, т. е. допуская догораніе до момента начала выпуска, мы даже при минимальномъ числѣ оборотовъ ок. 200 въ мгщ. имѣемъ всего 0,15 сек..
Однако, какъ пи правдоподобно указанное- объясненіе, его надо еще доказать посредствомъ цифръ. Такое доказательство мы можемъ произвести на основаніи анализа продуктовъ горѣнія. Именно, если мы знаемъ количество продуктовъ горѣнія, то по содержанію въ пихъ С02 и СО, а также по количеству вновь полученной СО_, при анализѣ посредствомъ сожженія, нетрудно вычислить количество углерода С, улетѣвшее при данномъ опытѣ въ выпускную трубу, а зная % содержаніе С въ керосинѣ, и вѣсъ керосина, дѣйствительно сгорѣвшаго въ цтшшдрѣ машины.
Этотъ подсчетъ можно провѣрить еще другимъ, правда, менѣе точнымъ способомъ, по все же желательнымъ, такъ какъ онъ одновременно провѣряетъ правильность, точнѣе правдоподобность состава продуктовъ горѣнія, найденнаго посредствомъ анализа. Этотъ способъ осповапъ
на опредѣленіи по количеству воздуха и его составу (содержаніи 02), съ одной стороны, и по количеству продуктовъ горѣнія и ихъ составу (содержанію 02), съ другой, количества кислорода, ушедшаго на горѣніе,. Если бы мы могли опредѣлить и количество воды Н20, образовавшейся при горѣніи, то можно было бы сдѣлать полную провѣрку: количество кислорода, вошедшее въ 1LO, С02 и СО, плюсъ оставшееся должно было бы равняться количеству кислорода въ засосанномъ воздухѣ. Къ сожалѣнію, очень трудно опредѣлить содержаніе паровъ 11*0 въ продуктахъ горѣнія, поэтому проще, найдя количество израсходованнаго кислорода и зная количество его, необходимое для сгоранія 1 ктр. керосина при соединеніи углерода частью въ СО., частью въ СО, согласно анализа, найти въ видѣ частнаго отъ дѣленія этихъ количествъ одного па другое количество керосина, которое могло сгорѣть. Довольно часто происходящая ошибка—преуменьшенное содержаніе О* но анализу, даетъ преувеличенное количество керосина. Такая ошибка возможна, такъ какъ О* погла ищется при помощи соприкосновенія съ фосфоромъ довольно медленно, и притомъ даже слѣды тяжелыхъ углеводородовъ еще замедляютъ реакцію, если только не совсѣмъ се прекратятъ.
Кромѣ того, какъ уже указывалось выше, возможно и, павѣрное, почти всегда происходило явленіе догоранія паровъ керосина въ выпускной трубѣ. Это, конечно, тоже уменьшаетъ содержаніе 02, обнаруживаемое при анализѣ отработавшихъ газовъ, забиравшихся изъ глушителя. Возможная ошибка въ опредѣленіи расхода воздуха La оказываетъ обратное вліяніе: преувеличенное показаніе часовъ даетъ такую же преувеличенную цифру для расхода керосина, преуменьшенное — преуменьшенное же.
Самый подсчетъ количества сгорѣвшаго керосина по количеству обнаруженнаго углерода С можно произвести слѣдующимъ образомъ: количество продуктовъ горѣнія въ мт.3 должно быть принято въ данномъ случаѣ равнымъ (G„v — Gt") ѵ; брать прямо (Gnf—G,'—G," ) ѵ нельзя, такъ какъ при анализѣ помощью пипетокъ съ водой въ качествѣ запорной жидкости, равно какъ и при нашемъ анализѣ посредствомъ сожженія мы опредѣляемъ составъ не сухихъ газовъ, а газовъ, которые можно считать насыщенными водой. Умножая этотъ объемъ продуктовъ горѣнія на С02, % содержаніе углекислоты по апализу, а затѣмъ 12
на 1,804. - =0,492 т. е. вѣсъ углерода въ 1 мт.5 углекислоты, полу-
44
чаемъ количество углерода въ кгр., содержащагося въ углекислотѣ продуктовъ горѣнія.
12
Далѣе, умножая этотъ же объемъ на СО. 1,148.--- = 0,492 СО, гдѣ
28
СО есть % содержаніе окиси углерода, найденное при анализѣ, получаемъ количество углерода въ кгр., содержащееся въ окиси углерода.
Млл-ькві.—Нзслѣдопапіе двухтактной машины. 9.
j 2
Наконецъ, умножая объемъ газовъ на СО/ - =0,273 СО/, гдѣ
44
СО/ прямо количество углекислоты въ кгр. на 1 мт.3, найденное при анализѣ посредствомъ сожженія, получаемъ вѣсъ углерода въ не сгорѣвшихъ при работѣ машины углеводородахъ.
Сумма вычисленныхъ такимъ образомъ трехъ величинъ даетъ вѣсъ углерода въ сгорѣвшемъ, или, вѣрнѣе, такъ или иначе участвовавшемъ въ рабочемъ процессѣ керосинѣ а считая по указанному выше, стр.
83, въ составѣ керосина 13,13 П2, т. с. S6,87% С и умножая иа ^ =
00,87
= 1,15, получаемъ искомый вѣсъ керосина
h = (Я.р - G,"i ѵ [(С0.2 + СО) 0,492 + С02'. 0,273] 1,151. (66)
Найдемъ еще среднюю ошибку этого к.,: ошибка величины 6% найдена уже выше равной 3,40%, а отнесенная къ разность
которыхъ составляетъ примѣрно около 95% отъ ввѵ, составляетъ тЗ,58%. Ошибка въ опредѣленіи G" найдена равной m 1,8 7 %, а отпося ее къ (6‘ —<?,"), получаемъ всего m 0,07%; средняя суммарная ошибка величины (Gav—GJ') составляетъ mV (3.58)J + (0.07)2 = = m3,58%. Далѣе, возможная ошибка величины удѣльнаго объема ѵ составляетъ но указанному выше, стр. 120,т 0,48%.
Ошибку величины (С02+С0) мояшо считать, пренебрегая ошибкой отъ СО въ виду малаго вліянія этой величины, равной ошибкѣ СО.., т. е. около 5%; ошибка въ опредѣленіи СО/ равна тожеm 5%, но такъ какъ весь этотъ членъ составляетъ въ среднемъ около 1 % отъ перваго, то его ошибку мояшо считать равной m 0,05%; въ такомъ случаѣ суммарная средняя ошибка получается равной у (5,о)2-]-(0,05)1=;—5,0%.
Ошибка въ мнюяштелѣ 1,15 равна точности анализа керосина, т. е.
m 0,81%.
Такимъ образомъ полная ошибка величины кг равна
ѵ =3,58 +0,48 + 5,0 + 0,81 = т9,87°/0. (67)
Какъ видимъ, точность невелика, но объясняется большимъ числомъ нуясныхъ измѣреній и неблагопріятнымъ накопленіемъ ошибокъ при полученіи результата отъ перемноженія четырехъ членовъ.
Перейдемъ теперь къ составленію подобнаго же выраженія для нахожденія расхода к3 по количеству израсходованнаго кислорода.
Количество кислорда въ кгр., поступившаго въ цилиндръ машины при продувкѣ, найдется въ видѣ разности вѣсовъ насыщеннаго воздуха и увлеченной изъ газовыхъ часовъ воды (Ѣ„у—(?/), помноженной на 0,232, г. е. содержаніе въ воздухѣ кислорода по вѣсу.
Остатокъ кислорода послѣ горѣпія, тоже въ кгр., получится умноженіемъ объема продуктовъ горѣнія безъ вновь образованной воды, т. о (Ощ,—Оь")ѵ на 02, содержаніе кислорода, пайденное посредствомъ объ
«мнаго анализа, и на 1,312, т. е. удѣльный вѣсъ кислорода.
Разность вѣса О, до горѣнія и послѣ него, раздѣленная на количество 02, необходимое для сгоранія 1 кгр. ксіюсина извѣстнаго намъ состава, вѣрнѣе, для полнаго сгоранія его водорода и для сгоранія углерода частью въ С02, частью въ СО, даетъ намъ искомое количество сгорѣвшаго керосина.
Разумѣется, при атомъ подсчетѣ не нужно принимать во вниманіе СО/, образующуюся и- вь при анализѣ» посредствомъ сожженія, такъ какъ углеродъ, входящій въ ея составъ, при горѣніи въ машинѣ не участвовалъ въ процессѣ и не вліялъ, слѣдовательно, на содержаніе 02 въ продуктахъ горѣнія. Вмѣстѣ съ тѣмъ надо имѣть въ виду, что по той же причинѣ величина расхода керосина при разбираемомъ способѣ вычисленіи должна получаться нѣсколько меньше дѣйствительной.
Необходимое для указаннаго горѣнія количество кислорода можно найти изъ слѣдующихъ соображеній: при содержаніи ІІ2 въ 13,13% на сжиганіе водорода изъ 1 кгр. керосина надо 0,1313.16/2 = 1,015 кгр., для сжиганія углерода въ С02 надо 0,8687.32/12 = 2,32 кгр., а въ СО надо вдвое меньше, или 1,16 кгр., а всего надо дія сжиганія углерода, если С02 и СО обозначаютъ въ % соотв. содержаніе этихъ газовъ,
2,32.
С0Й
+ 1,16
СО
= 2,32
С02 -|- 0.5 СО
СОо + СО 1 " ‘ ~ С02 + СО ’ ~ СО* 4- со Такимъ образомъ получаемъ окончательное выраженіе
(L„r -(?.') 0,232 - —<?.") ѵ. 0*1.312
/»з —
1,05+ 2,32
С02 + 0,5С0 С02 + СО
(68)
Среднюю возможную ошибку вычисленной такимъ образомъ величины найдемъ изъ слѣдующихъ соображеній: ошибку произведенія мы нашли выше равной + 3,52 %; ошибку величины О,1 нашли равной it: 31,13%; средняя суммарная ошибка ихъ равна, принимая во вниманіе, что L0y составляетъ отъ (L0y—G\) около 102%, а G' соотв. 1,9%,]/(3,52.і.02)2і-(3 1,13.о.оі9)2——3,62°/0; ошибка въ составѣ воздуха, множителя 0,232, возможна въ + 0,5%, а полная ошибка перваго члена 3,62+0,5=+ 4,12%. Относя эту ошибку ко всему числителю, который составляетъ въ среднемъ 50% отъ перваго члепа, получаемъ + 8,24%. Далѣе, средняя ошибка величины (Gnp—Gb") по найденпому выше +3,58%; ошибка величины ѵ возможна до +0,48%; ошибка 02, т. е. анализа, не болѣе + 1,7%. Суммарная ошибка второго члена 3,58 + +0,48+1,70 =+5,76%. Имѣя въ виду, что въ среднемъ онъ близокъ къ разности обоихъ членовъ, можемъ считать, что % ошибка его, отнесенная ко всему числителю, остается та же +5,76%. Суммарная средняя онтбка всего числителя V +24/+ (5/7 6)2~ +10,05*%.
Въ знаменателѣ ошибка можетъ происходить отъ округленія атом-
ныхъ вѣсовъ и анализа керосина—коэффиціентовъ 1,05 и 2,32, а также отъ газоваго анализа; впрочемъ вліяніе послѣдняго выражается дробью, очень близкой къ 1, такъ что ошибка его ничтожна. Ошибка отъ нашего анализа керосина составляетъ для каждаго изъ коэффиціентовъ по гі: 0,81%, относя же ко всему числителю, получаемъ для перваго
0,81
1,05
= 0,25%, для второго же 0,81
2,32
1,05+2,32
1,05 + 2,32
= :±0,56%; при вычисленіи суммарной ошибки надо замѣтить, что ошибки у обоихъ членовъ обязательно съ разными знаками, слѣдовательно, ихъ вліяніе взаимно ослабляется, и суммарная ошибка будетъ всего 0,56—0,25= ги 0,31 %.
Такимъ образомъ полная ошибка величины +
V = 10,05 + 0,31 = 10,36%. (69)
Какъ видимъ, точность вычисленія величины А3 очень небольшая, тѣмъ не менѣе, въ виду обна]>уживінейся невязки въ тепловомъ балансѣ, доходящей до 30—40%, и этотъ контролъ можетъ имѣть нѣкоторое зна-
ченіе.
Въ виду выяснившейся такимъ образомъ недостаточной надежности всѣхъ трехъ цифръ расхода керосина: непосредственно измѣреннаго ки вычисленнаго по обнаруженному углероду А, и но израсходованному кислороду &„ т. е. въ виду обнаружившейся большой невязки при составленіи теплового баланса по А, и большихъ возможныхъ согласно выраженій (67) и (69) ошибокъ при вычисленіи величинъ А, и К, мы рѣшили сдѣлать еще одну попытку—составить тепловой балансъ по отдѣльнымъ извѣстнымъ ламъ слагаемымъ. Такой тепловой балансъ, у котораго полное тепло Q' получено не непосредственнымъ измѣреніемъ, а какъ алгебраическая сумма изъ всѣхъ указанныхъ слагаемыхъ, мы назвали исправленнымъ тепловымъ балансомъ. Дѣля полученное такимъ образомъ Q' на полезную теплопронзводительность , мы получаемъ часовой расходъ керосина А0 соотвѣтствующій исправленному тепловому балансу. Средняя ошибка его найдется по ошибкамъ Q' и Яп
= 2,87 + 0,80 = П= 3,67%. (70)
Всѣ четыре величины расхода керосина А„ А2, А3 и А4 сведены вь результатѣ въ столбцахъ 2—5 таблицы 20, приведенной па слѣдующихъ страницахъ 133—134. Чтобы убѣдиться въ правильности величины А4, въ слѣдующихъ столбцахъ 6—7 и 8—9 указаны предѣлы для А2 и А, согласно возможнымъ ошибкамъ, т. е. к'2=к2 (1—0,0987)= 0,9013 А, и к2"=кг( 1+0,0987)= 1,0987 А, и соотв. А3'=0,8964 А3 и Ая"=1,1036 к,. Если величина А4 лежитъ между А/ или А/, съ одной стороны, и к2" или А3", съ другой, она вычислена въ предѣлахъ точности нашихъ измѣреній правильно. Какъ видимъ, во всѣхъ нашихъ опытахъ это соблюдено полностью и даже больше, именно: kt лежитъ въ большинствѣ случаевъ еще въ болѣе тѣсныхъ предѣлахъ, т. е. одновременно какъ между к2 п . А2", такъ равно и меясду А/ и А3".
Такимъ образомъ за ііаиболѣс доетовѣрную величину надо признать расходъ керосина А-4, вычисленный по натравленному тепловому балансу.
Разность Ад—Аг4, столбецъ 10, есть то количество керосина, которое не распиливается форсункой, попадаетъ въ циліпідръ машины въ видѣ капель и проходитъ черезъ него, іге участвуя въ процессѣ горѣнія. Какъ видимъ, эта величина довольно значительна, но, какъ уже указывалось, всѣ (ѵгаранія уничтожить ее или хотя бы уменьшить, не увѣнчались успѣхомъ. Невидимому, падо для этого сдѣлать совершенно новую форсунку, иной конструкціи.
Таблица 20.
№ опыта кі кз кз Ь= =Ѵ/Н„ : и кз" 8 к," 0 к\ - кз Ю
і 2 3 4 5 . 0 7
і 4,210 3,22 3.61 . 3,57 і 2 00 3,55 3,23 3.08 0 64
2 4.390 3,09 3,35 3.80 3,32 4,05 3 00 3,70 0.59
3 3,373 2.10 2,25 2 30 1 89 2,31 2,02 2,48 1.01
4 3,322 2,07 2.40 2,34- 1,87 2,27 2.21 2,72 0 98
5 3,333 2,02 2.72 2.03 2 36 2,88 2,44 3 00 0.70
<; 3,148 2,50 2,05 2,50 2.31 2,81 2,34 2.02 0.50
7 3.880 2.84 2 90 3,14 2,50 3.12 2 50 3.20 0.71
н 3,803 2.84 2,9о 3 16 2.50 3,1> 2,60 3 20 0 04
9 3,822 2.80 2 90 3,12 2,52 3,00 2 60 320 0.70
10 3,002 2.80 2.89 3,10 2.5 • 3,00 2,50 3 10 0,56
11 3,991 2,80 2.92 3,18 2,58 3.14 2.02 3 22 0.81
12 3,940 2.91 3,11 3.22 2Л2 3.20 2,70 3 43 0.72
13 4 315 2.07 3,03 3,28 2,08 3,27 2,72 3.34 1.01
14 4.270 3,00 3,04 3.38 2.71 3,30 2.73 3.30 0,80
15 5,025 4,14 4.31 4 10 3.73 4 55 3 80 4,70 1,17
И! 5,305 3,89 4,41 4,43 3,50 4.28 3.05 4,87 0.94
17 3 370 2,20 2.22 2.45 1,08 2,42 1,00 2,45 0,92
18 3,359 2.24 2.27 2.17 2,"2 2.4- 2 03 2.50 0.89
1!І 3,700 2.90 2,80 3,02 2,60 3.18 2 53 3,10 0,«.8
20 3.715 2.89 2.84 3.02 2.50 3,17 2,51 3.14 0.70
21 4,175 2,90 2,07 3,28 2,07 3;27 2,00 3;28 0,90
22 3,802 2,78 2,81 3,00 2.51 3,00 2,52 3,10 0.89
21 3.8'0 2.05 2.77 2 00 2.30 2 91 2,48 3.00 0.85
24 0,080 3.70 3.91 3.80 3,30 4,14 3.50 4 31 3.00
25 1,731 3,73 3 71 Зло 3.37 4,10 3,32 4.09 6 88
211 4,720 3,77 3.70 3.02 3.40 4,15 3,37 4.15 0,80
27 2’888 2.19 2.24 2.27 1,08 2.40 201 2.47 0.62
28 2.850 2.02 2.08 2,10 1,82 2,22 1,80 2.30 0.66
20 3.028 2.70 2.09 2,00 2,14 2,07 -.41 2.07 0.67
30 3.505 2,05 2,07 200 2.39 2,01 2.30 2,95 0.67
31 3.502 2,91 3.01 3,00 2.63 3.10 2.70 3,82 0.56
32 3,192 2.88 3,00 3 00 2.00 3,17 2.00 3,31 0,40
33 4,410 3.40 3.74 3,58 . 3,07 3.73 3,35 4.13 0.83
31 4.457 3,34 3.39 3.58 3,01 3.07 3 01 3.74 0 88
35 4,251 8.30 3,51 3-3 ; 3,00 3,72 3,15 3,87 0.71
3(1 4,382 3 73 3,78 3,70 3.37 4,09 3 30 4.17 0,68
37 2.078 2.13 2 15 2.05 1 02 2.31 1 03 2.37 0,63
38 2,000 2 05 2 07 2,01 1,85 2 25 1,80 2 28 065
30 3,490 2,21 2,41 2.23 і 1/Jii і 2,13 і *,1С 1 2,60 1.17
2 _ 3 4 5 1 6 1 7 8 j 9 і 10
40 3,000 2,2!» 2,60 2.28 2,07 2,50 2,24 2 70 1,38
41 2,0-0 1 95 2 02 1.98 1 76 2.11 1 81 2 23 0.62
42 2,533 1.94 1.90 1 94 1,75 2,13 1.70 2,16 0,5!»
43 2,852 1,83 1,93 2 00 1,65 2,03 1,73 2,13 0,79
44 3,328 2,37 2,60 2.50 2,14 2.00 2,24 2,76 0,77
3,580 2,70 2,75 2.76 2.44 2,97 2,47 3,03 0,82
4(1 4,530 3,91 3 89 3 81 3,53 4,24 3,49 4 29 0,71
47 3,458 2 01 2 03 2.70 2 36 2,87 2 30 2,ІЮ 0,76
48 4.313 3,53 3,46 3,58 3.19 3,87 3 Oil 3,81 0,73
49 4 888 4,00 3,95 4 17 3.61 4.39 3.54 4,36 0,72
50 2,973 1,92 2.22 2 13 1.80 2,1!) 1,99 2,45 0,84
51 3,087 2,01 2.00 2.21 1,81 2,21 1,85 2.27 0.85
52 2,740 2.10 2 95 2,20 1,89 2,31 1,90 2,..2 0.54
53 2.878 2,00 2 29 2 50 1 80 2,12 2,05 2,53 0,38
54 4,572 3 47 3 48 .-.03 3,13 3,81 3,12 3.83 0 94
55 3.807 2 71 2,87 2,97 2 45 2,97 2,57 3.17 0,84
об 3,007 2,51 2 57 2.70 2,26 2.77 2.30 2.84 0,91
57 3.072 2,50 2,89 2.80 2,31 2,81 2,59 3.19 0,87
58 4,097 2,88 2.98 3,15 2.00 3.17 2,07 3,29 0,95
оО 4.212 2.94 3,21 3 23 2,05 3.23 2,88 3.54 0,98
со 4,003 2,99 3,04 3,28 2,70 з;-н V» 3,35 0,78
«1 3,210 2,51 2,59 2,78 2.29 2,79 2.32 2.86 0,44
02 3,471 2.93 3,07 3,17 2.05 3,21 2,75 3,39 0,30
03 3,840 3,23 3,18 3,43 2,92 3,55 2,86 3.51 0,41
«4 3,884 2.74 2,77 3,02 2,47 3,01 2.48 3,06 0,86
(55 4,097 3,18 3,28 3,55 2,87 3,49 2,94 3,62 0,56
00 3,028 2,74 2,98 2,93 2,47 3,01 2,07 3,29 0,70
іи 3,848 2,95 3,08 3,15 • 2,00 3,24 2,76 3.40 0.70
08 5,207 3,80 4,11 4,16 3.43 4.17 3,68 4,54 1,05
Oil 3,208 2,37 2,Л 2,50 2.14 2.00 2,10 2,66 0,77
70 3.430 2,51 2,00 2,77 2,29 2 79 2.39 2,93 0,67
71 3.400 9,74 2,94 2,97 2,47 3,01 2,04 3,26 0.43
72 4,090 3,12 3,27 3,63 2,81 3,43 2,93 3,61 0,56
73 3.478 2,70 2.91 2.94 2,44 2,97 2,01 3,21 0,54
74 3,455 2,70 2,87 2,95 2,44 2.97 2,57 3.17 0,51
75 3,570 2,02 2,80 2,91 2,36 2,ill 2,51 3,09 0,66
23 Степень сжатія.—-Для сравненія отдѣльныхъ опытовъ, а также для характеристики условій работы машины полезно опредѣлить возможно точно такъ назьш. степень сжатія, которая есть отношеніе объема Ѵи занимаемаго газомъ въ началѣ сжатія, къ объему V, въ концѣ сжатія. Для воздушныхъ компрессоровъ, въ которыхъ объемъ Ѵ2 измѣняется въ зависимости отъ момента начала подачи сжатаго воздуха, степень сжатія часто выражаютъ отношеніемъ соотв. давленій р2 іа» р„ конечно, въ нѣко-
торой степени — , гдѣ п показатель линіи сжатія. п
Сжатіе е въ рабочемъ цилиндрѣ. Въ четырехтактныхъ машинахъ степень сжатія, или проще прямо „сжатіе" вычисляется обыкнов'. нпо просто въ видѣ отношенія объемовъ занятыхъ газами въ одной и другой мертвой точкѣ, т е. 70
е =
(70)
Ѵ_ _ Ѵх 4 F V* F, ’
гдѣ но указанному выше Ѵх объемъ, описываемый поршнемъ, а Ѵс объ-емТ) камеры сжатія.
Очевидно, въ выраженіи (70) иренебрегается запаздываніемъ закрытія всасывающаго клапана, что въ виду небольшой величины его, отъ 3 до 5% хода поршня, вообще говоря, допустимо.
Въ двухтактной машинѣ началомъ сжатія надо считать моментъ закрытія выпускного окна кромкой поршня, такъ какъ здѣсь запаздываніе значительно больше; именно, оно соотвѣтствуетъ углу поворота кривошипа въ 50—00", иногда до 72°, т. е. 0,14—0,17 даже до 0,20 части времени одного оборота, а отнесенное къ части хода, соотвѣтствуетъ 15—21% идо 30%. Считать моментомъ начала сжатія мертвое положеніе поршня при этихъ условіяхъ, конечно, нельзя. Съ другой стороны, нельзя сжатіе, вычисленное съ принятымъ во вниманіе запаздываніемъ конца выпуска, сравнивать непосредственно съ сжатіемъ четырехтактной машины, вычисленнымъ по ур—ію (70), такъ какъ, нельзя забывать, что въ цилиндрѣ четырехтактной машины въ моментъ начала сжатія давленіе ниже атмосфернаго, тогда какъ въ цилиндрѣ двухтактной оно выше атмосфернаго, вмѣстѣ съ тѣмъ въ двухтактной машинѣ закрываніе выпускного окна, какъ видно, напр., ниже на черт. 45, происходить довольно медленно, кривая скорости выпуска, если се построить, поднимется рало до значительной высоты, указывая на наступленіе сильнаго мятія, вслѣдствіе чего фактическій выпускъ прекращается раньше, до полнаго закрытія окна. Оба указанныхъ обстоятельства вліяютъ на величину дѣйствительнаго сжатія въ томъ смыслѣ, что увеличиваютъ еѳ, приближая къ величинѣ сжатія четырехтактной машины.
Если кромѣ этихъ двухъ обстоятельствъ имѣть въ вицу, что кривая скорости выпуска, т. е. дѣйствительный моментъ начала сжатія зависитъ еще отъ числа оборотовъ,—чѣмъ оно выше, тѣмъ раньше онъ наступаетъ, тѣмъ сжатіе больше, приближаясь къ сжатію въ четырехтактной машинѣ, и, наоборотъ,—то станетъ яснымъ, что сжатіе г въ двухтактной машинѣ величина довольно неопредѣленная.
Въ виду всего этого мы рѣшили вычислять для сжатія двѣ величины:
P+F.
Г.
К' + 7“
(71)
(72)
гдѣ Ѵх' объемъ, описываемый поршнемъ отъ момента закрытія выпускного окна до мертвой точки.
Дѣйствительная степень сжатія е„ лежитъ между этими двумя величинами t и е". Ее можно было бы вычислитъ при помощи индикаторныхъ діаграммъ, на которыхъ довольно ясно виденъ момептъ начала подъема линіи сжатія. Однако въ виду зависимости этого сжатія е0 отъ числа оборотовъ машины, мѣнявшагося въ нашихъ опытахъ въ очень широкихъ предѣлахъ, и вообще сравнительно малаго вліянія сжатія на
работу машины, значительно меньшаго, чѣмъ, напр., вліяніе момента вспышки, зависящаго гоже отъ числа оборотовъ, мы рѣшили такихъ вычисленій г0 не дѣлать, тѣмъ болѣе, что оно, несмотря на нѣкоторую кропотливость, все равно не .можетъ дать цифръ, вполнѣ сравнимыхъ съ цифрами четырехтактныхъ машинъ.
Вообще въ силу конструкціи нашей машины оказалось невозможнымъ мѣнять степень сжатія въ очень широкихъ предѣлахъ, такъ какъ, какъ уже указывалось, и какъ это ясно видно гю черт. 45, съ измѣненіемъ е помощью измѣненія длины шатуна L мѣняются, и гораздо сильнѣе, площади открытія оконъ е, д и / для всасыванія воздуха, продувки и выпуска отработавшігхъ газовъ, а съ ними мѣняются и соотв. скорости воздуха и газовъ, имѣющія существенное значеніе для рабочаго процесса.
Сжатіе г„ въ паеосѣ. Величину эту мы вычисляли, во-первыхъ, по двумъ выраженіямъ, аналогичнымъ (71) и (72): или въ видѣ е/— отношенія объема задней полости при одномъ мертвомъ положеніи поршня къ объему ея при другомъ мертвомъ положеніи поршня, или въ видѣ гн", принимая во вниманіе моменты закрытія всасывающаго окна е и открытія перепускного окна д. На первый взглядъ первый способъ, величина г,,', должна пожалуй слишкомъ отличаться отъ г„"; однако подсчетъ показываетъ, что вліяніе оконъ не особенно велико, всего 2 до 3 %, какъ видно по таблицѣ 21.
Дѣйствительная степень сжатія г„ лежитъ, очевидно, между величинами га' и г,,'' вслѣдствіе такого же, какъ и въ рабочемъ цилиндрѣ, вліянія мятія, но только здѣсь оно сказывается вдвойнѣ: моментъ начала дѣйствительнаго сжатія наступаетъ раньше, а моментъ начала продувки позже теоретическихъ моментовъ начала открытія соотв. окна. Равнымъ образомъ и вліяніе числа оборотовъ п сказывается вдвойнѣ: чѣмъ выше п, тѣмъ сдвиги дѣйствительныхъ моментовъ боло-ше, а, слѣдовательно, г„ увеличивается и приближается къ г/ , чѣмъ п ниже, тѣмъ, наоборотъ г„ приближается къ е/'.
Третій способъ вычисленія сжатія въ насосѣ, который мы хотѣли было примѣнить для сравненія съ предыдущими, основанъ .на томъ, что при очень слабомъ сжатіи, какъ въ нашемъ насосѣ, можно съ достаточной точностью считать линію сжатія изотермой, т. с. принимать законъ измѣненія давленія
Рі У\ — Ргі з.
тогда степень сжатія г,/" вычисляется просто въ видѣ отношенія давленій рг въ концѣ сжатія и рг въ началѣ его. Давленія можно было бы брать съ ігаднкаторной діаграммы. Однако, имѣвшій мѣсто прорывъ газовъ изъ рабочей полости цилиндра, а также хотя и слабое, но неизбѣжное назрѣваніе воздуха отъ стѣнокъ поршня и цилиндра будутъ увеличивать г съ другой стороны, какъ уже указывалось, діаграммы нѣ-
сколько искажались вліяніемъ инерціи массъ движущихся частей индикатора. Въ виду этого, мы отказались отъ пользованія этимъ способомъ.
Таблица 21.
Наконецъ, величину сжатія г„ можно было бы вычислять еще и по объемамъ V, и Т2 въ моменты начала и конца сжатія, взятымъ непосредственно съ индикаторной діаграммы. Однако, гакъ же, какъ и для рабочаго цилиндра, способъ этотъ былъ бы сравнительно кропотливъ, а, главное, точность его слишкомъ сомнительна въ виду особенно большого вліянія упоминавшагося уже искаженія діаграммъ инерціей массъ движущихся частей индикатора при сравнительно маломъ отклоненіи линіи сжатія отъ горизонтальной линіи. Даже по діаграммѣ, исправленной ио способу ФлиУнера, нельзя опредѣлить величины V, и Ѵ4 съ до-
статочной точностью. Ошибка отъ искаженія діаграммы можетъ быть какъ въ сторону преувеличенія г„, такъ и въ сторону преуменьшенія его; все зависитъ отъ члена оборотовъ и періода колебанія пружины. Въ виду этого, мы къ данному способу рѣшили вовсе пе прибѣгать.
Чтобы не затемнять основной таблицы 2(>, въ ней вовсе не были указаны степени сжатія г въ рабочемъ цилиндрѣ и ев въ насосѣ, а были лишь отмѣчены объемы камеры сжатія ГГ, задней полости Г*, толщина прокладки г и кольца s, т. е. величины, характеризующія постановку даннаго опыта и позволяющія вычислять соотв. степень сжатія.
Степени сжатія, вычисленныя по различнымъ, указаннымъ сейчасъ пріемамъ, собраны въ отдѣльную таблицу 21, стр. 137.
Что касается степени точности вычисленныхъ величинъ е и ги , то опредѣлять ихъ обычнымъ путемъ, но возможнымъ и среднимъ ошибкамъ различныхъ измѣреній очень затруднительно, да и едва ли стоитъ въ виду того, что дѣйствительныя степени сжатія все же остаются неизвѣстными. Можно сказать, что дѣйствительныя степени сжатія лежатъ гдѣ-то посрединѣ между соотв. наибольшей и наименьшей теоретической степенью сжатія.
Вт, частности дня рабочаго цилиндра, если вычислять степень сжатія е какъ среднее арифметическое между соотв. г и е", то оказывается, какъ видно по таблицѣ 21, что это е отличается отъ t и е" па величину очень значительную, отъ dr 9 до rt 13%. Вычисляя е0 при помощи индикаторной діаграммы, снятой слабой пружиной, на выдержку для нѣсколькихъ опытовъ, мы убѣдились, что она довольно близка къ указанной средней величинѣ е, отличаясь отъ нея не болѣе dr 3, въ худшемъ случаѣ dr 5 %,. Эту послѣднюю величину гг 5% и можно принять за возможную ошибку въ степени сжатія , найденному какъ е=0,5 (е'+е")-Въ общемъ съ такой точностью можно вполнѣ примириться, такь какъ величина е въ нашихъ изслѣдованіяхъ служитъ лишь для полноты характеристики работы машины и ші еъ какія дальнѣйшія вычисленія не-входитъ.
Что касается воздушнаго насоса, то въ немъ среднее арифметическое между е' и е" отличается отъ нихъ не болѣе dr 1,5%; эту же величину 1,5% можно, слѣдовательно, вполнѣ смѣло принять за наибольшую возможную ошибку.
24. Снорости воздуха и выпуска.—Для выясненій условій работы, именно явленій продувки двухтактной машины, было очень ип го ресно и даже важно постараться вычислить скорости, съ которыми воздухъ и отработавшіе газы проходятъ черезъ соотв,. окна.
Не задаваясь пока сравнительно трудной задачей найти дѣйствительныя скорости въ послѣдовательные моменты соотв. явленія, что можно было бы сдѣлать, сопоставляя соотв. линіи индикаторныхъ діаграммъ, рабочихъ и смѣщенныхъ, снятыхъ слабой пружиной, и кривыя
открытія соотв. окна, мы ограничились пока вычисленіемъ лишь среднихъ скоростей.
Несмотря на различіе явленій, имѣющихъ мѣсто при прохожденіи трехъ оконъ нашей машины—всасывающаго е и перепускного д для воздуха и выпускного / для отработавшихъ газовъ, вычисленіе среднихъ скоростей можно дѣлать по одной и той же формулѣ, мѣняя въ ней лишь нѣкоторые цифровые коэффиціенты. Формулу эту можно написать въ общемъ видѣ, обозначивъ черезъ »• среднюю скорость, Ѵ„ объемь газа въ мт.3, проходящій за каждый оборотъ машины, /—среднюю величину открытія окна въ мт.2, I—продолжитолыюгть открытія его въ сек. и а коэффиціентъ сжатія струи, въ видѣ
,.c = V0?.ft, (73)
при чемъ н' получается, очевидно, въ мт./сск..
Укажемъ теперь, какъ найти требуемыя величины У«, я, / и t и вмѣстѣ съ тѣмъ постараемся сдѣлать <}юрмулу ( 73) удобпѣе дня быстрыхъ числовыхъ вычислепі й.
Объемъ газа Ѵ0, походящій черезъ данное окно при каждомъ оборотѣ машины, очевидно, выразится черз'ь часовой объемъ соотв. газа V. о точномъ опредѣленіи котораго будетъ сказано ниже, и число оборотовъ п машины въ видѣ
Ѵа = Ѵ/вОп. (74)
величиной коэффіщіента а придется зада ваты1 я на основаніи общихъ соображеній пгдравлтіки и аэродинамики.
Далѣе, среднюю площадь / открытія окна можно находить слѣдующимъ образомъ: строимъ кривую открытія окна, откладывая но оси абсциссъ углы поворота кривошипа, по оси ординатъ—величину открытія соотв. окна при данномъ положеніи кривошипа. Найдя при помощи планиметра среднюю высоту h мм. площади, ограниченной этой кривой открытія окна и осью абсциссъ, и обозначая черезъ К ординату, выражающую полное- открытіе окна, мы имѣемъ, очевидно,
f — f0h/h(t, (75)
гдѣ /о есть полная площадь открытія окна, выражаемая ординатой К-
Такъ какъ движеніе газовъ черезъ соотв. окно происходитъ не все время, пока оно открыто, а прекращается до его закрытія вслѣдствіе того, что давленія передъ окномъ и за нимъ выравниваются въ болѣе короткій промежутокъ времени, чѣмъ продолжительность открытія окна, то въ качествѣ площади / надо брать не всю площадь, ограниченную кривой открытія, а лишь часть ея до момента выравниванія давленія. Опредѣленіе этого момента можно произвести при помощи соотв. индикаторной діаграммы; подробнѣе объ этомъ сказано ниже.
Время t можно выразить при помощи угла (У, поворота кривошипа
машины отъ мертваго положенія въ моментъ начала открытія окна, и игла соотвѣтствующаго упомянутому выше моменту выравниванія давленій, т. о. прекращенія перетеканія газа, и числа оборотовъ » въ мин. въ видѣ
ВО
п ВвО 6 п
(76)
Подставляя выраженія (74.)—(70) въ выраженіе (73), имѣя въ виду, что /„ выражено въ см Л, а V въ мт.\ и произведя сокращенія, получаемъ
>с =
1500 Г/ій
(77)
*/ол (?"—?') ’
гдѣ Л„. а и /о для даннаго окна величины постоянныя. Поэтому, полагая
1000 Л0 / — /*’>
а/о
получаемъ простое выраженіе
w —
к V
*(Г-?Ѵ
78
(79)
На первый взглядъ можегь показаться страннымъ, что въ выраженіе (79) не входитъ число оборотовъ «, т. е. какъ будто ско]іость «• огь п не зависитъ, тогда какъ въ дѣйствительности, очевидно, чѣмъ больше и. тѣмъ меньше время открытія t въ ур—іи (73) согласно выраженія (76), н тѣмъ больше получается м\ Объясняется это кажущееся противорѣчіе тѣмъ, что число оборотовъ п входить скрытымъ образомъ въ выраженіе (79).; именно, по выраженію (74) V =60Ѵо.«. Въ yj>—іе (79) мы вводимъ У, а не У0 просто ради удобства, таіеь какъ величина V у насъ измѣряется почти непосредственно, а 1\, можетъ быть вычислено лишь по V, при чемъ надо сдѣлать дна лишнихъ дѣйствія—дѣленія и внести вмѣстѣ съ тѣмъ дополнительную ошибку отъ неточности опредѣленія м и самихъ дѣленій.
Въ заключеніи замѣтимъ, что величиной коэффиціента сжатія « струи приходится задаваться. Это самое слабое мѣсто нашего расчета. Гюльднеръвп) даетъ для а величину 0,60 до 0,05, оговариваясь, что это съ запасомъ, т. с. въ дѣйствительности а можетъ быть больше для оконъ двухтактныхъ машинъ. Величина безусловно мала. По Грасгофу*1) при истеченіи воздуха черезъ небольшое круглое отверстіе съ (7=14 мм. въ тонкой стѣнкѣ а—0,65; при короткомъ цилиндрическомъ посадкѣ безъ закругленія получается а—-1. При болѣе значительной площади отверстія вліяніе сжатія значительно уменьшается. Косвенное подтвержденіе нашей точки зрѣнія, что а больше, чѣмъ даетъ Гюльднеръ, можно
в0) ОііЫпег. ‘2. Aurt. 1905 S. 181. “) Hutto. 19. Anfl. 1905 I. S. 332.
видЬть въ результатахъ опытовъ Гутермутаві), который получалъ для истеченія водяного пара, изъ очень узкихъ отверстій а до 0,93; для отношенія давленія, близкаго къ нашему, онъ получилъ а=-0,70.
Не имѣя, къ сожалѣнію, соотв. опытовъ съ воздухомъ, мы считаемь возможнымъ взять величину сс=0,70, отчасти опираясь на }>езультаты, полученные Гутермутомъ. Разумѣется, точность величины % невелика, ие болhe rt5%, вѣрнѣе даже считать ѵ 10%.
Нъ виду указанно!! недостаточной точности коэффиціента а его при ходится считать, конечно, одинаковымъ для всѣхъ трехъ оконъ <?. / и а-
Теперь перейдемъ къ вычисленію «• въ отдѣльныхъ частныхъ случаяхъ.
Скорость всасыванія воздуха. При вычисленіи этой скорости, обозначимъ ее wlt мы пользовались ур-ісмъ (79) въ связи съ ур-іемъ (78). Укажемъ сперва нахожденіе числовыхъ значеній отдѣльныхъ множителей.
Объемъ V вт» выраженіи (79) мы имѣемъ въ таблицѣ 26, столбецъ 29; это часовой расходъ воздуха L0, найденный по воздушнымъ часамъ. Небольшимъ увеличеніемъ объема вслѣдствіе пониженія давленія по сравненію съ атмосфернымъ, какъ результатъ сопротивленій при прохожденіи воздушныхъ часовъ, трубопровода и самаго окна е, можно смѣло пренебречь, такъ какъ всѣ эти сопротивленія, согласно нашихъ измѣреній, ие превосходятъ 5—10 мм. в. ст., т. е. вызываютъ измѣненіе объема не болѣе іі: 0,1 %.
Въ случаѣ работы съ нагнетаніемъ воздуха посредствомъ воздуходувки надо помножить измѣренное количество атмосфернаго воздуха L(„ конечно, исправленное, на утечку черезъ воздуходувку, на отношеніе В : у гдЬ В барометрическое давленіе, а h давленіе сжатаго возду
ха въ сосудЬ с, выраженное тоже въ мм. рт. ст.; величина В указана въ столбцѣ 10 таблицы 20, а /» найдется по давленію ѵ въ мм. в. ст., стол бецъ 11 той же таблицы.
При нормальныхъ опытахъ измѣненія температуры воздуха па пути отъ часовъ до машины происходить не можетъ. Возможное и то очень незначительное повышеніе его температуры при работѣ съ воздуходувкой должно пропасть при сравнительно медленномъ движеніи воздуха по трубопроводу и во время нахожденія его въ сосудѣ с. Къ тому же. г«ъ этомъ случаѣ сама точность измѣренія количества воздуха L0 такова, что вліяніе измѣненія температуры оказалось бы значительно меньше возможной ошибки опредѣленія величины Ь0.
Что касается постояннаго множителя, обозначимъ его для окна « черезъ А-,, то отдѣльные множители, изъ котрыхъ онъ составляется со гласно ур—ія (78), имѣютъ слѣдующее значеніе: площадь полнаго открытія окна е, изображеннаго на черт. 39—40, стр. 142, была найдена
«) Z. V. <1 I. 1904, S. 81.
іфн помощи планиметра /„=54,7 см.-; h0 есть высота ординаты, выражающей /о для окна е на черт. 45, стр. 143; я=0,7.
Mas
Я !
щ,
#
-64
Черт. 39—40.
Черт. 41—42.
Черт. 43—44
Для полученія средней высоты h мы поступали слѣдующимъ образомъ: опредѣляли положеніе кромки поршня сперва при мертвомъ положеніи при данной прокладкѣ г. На черт. 39 и 40 показаны эти положе. нія при всѣхъ четырехъ примѣнявшихся прокладкахъ, при этомъ положеніе при >=15 мм., какъ нормальной для данной машины, выдѣлено толстой линіей и-штриховкой. При помощи планиметра находили соотп. величину свободной площади окна. Затѣмъ находили положеніе кромки поршня при углѣ поворота кривошипа 10°, 20° и т. д. и соотв. свободную площадь окна. Наконецъ, опредѣляли уголъ [3°, при которомъ кромка поршня закрываетъ совсѣмъ окно е, или соотв. начинаетъ его открывать. На черт. 45 вверху показаны полученныя так. обр. кривыя открытія окна е для одной половины симметричнаго движенія поршня. Высота прямоугольника, равновеликаго площади, ограниченной осью аб-ілиссъ соотв. кривой открытія и ординатой, возстановленной въ точкѣ»
соотвѣтствующей углу (ѣ", конца всасыванія, и имѣющаго одинаковую длину основанія, даетъ искомую величину h.
Черт. 4Г>.
Углы $1" цаходились по индикаторнымъ діаграммамъ, снятымъ съ
воздушнаго насоса.- Для большей надежности нахожденіе угла слѣдовало бы дѣлать но смѣщеннымъ діаграммъ. Къ сожалѣнію, мы обратили на это вниманіе лишь послѣ, и смѣщенныя діаграммы съ насоса у пасъ снимались только въ нѣсколькихъ опытахъ. Впрочемъ, при сличи-ніи величинъ (V', найденныхъ по обыкновеннымъ діаграммамъ и по смѣщеннымъ, оказалось, что разница составляетъ около 1,5°—2°, и ни разу не болѣе 3°.
Величина угла J3/' зависитъ, главнымъ образомъ, отъ двухъ факторовъ: числа оборотовъ м и толщины прокладки подъ шатунъ г; чѣмъ больше п. тѣмъ больше и , позже за мертвой точкой выравниваются давленія воздуха; увеличеніе толщины г, увеличивая открытіе окна вліяетъ обратно. Нѣкоторое, но менѣе ясно выраженное вліяніе оказываетъ величина объема Ѵ„ всей задней полости: чѣмъ Ѵ:, меньше, тѣмъ скорѣе выравниваются давленія, тѣмъ (3/' меньше, и наоборотъ.
Въ таблицѣ 22, стр. 144, указаны величины (J/—начала открытія окна е въ зависимости отъ толщины прокладки г, (},"—конца вса-сыванія, h—средняя высота открытія, выражающая среднюю площадь открытія / въ масштабѣ 1 мм.—1 см.2, и вычисленныя по этимъ даннымъ и по К и V величины средней скорости всасыванія ю,.
Найдемъ теперь среднюю ошибку въ опредѣленіи величины wt. Средняя ошибка въ измѣреніи Ь0 найдена выше, стр. 119, ѵ=3,08%. Возможная ошибка величины к1 получится равной ошибкѣ коэффиціента а, принятой нами выше, стр. 141, равнойit 10%; отношеніе А0/7о выражаетъ собственно лишь масштабъ открытія / и ошибки не даетъ; возможная ошибка величины А можетъ быть принята изъ повторныхъ измѣреній равной it2%. Точность измѣренія угловъ составляетъ около 0,5°, а угловъ по указанному выше, it 2°; средняя ошибка разности составляетъ У (0,5)2 _)_ (2,0)2= it 2,06°; какъ видимъ по таблицѣ 22, разность (3,"—(3/, въ данномъ случаѣ равная суммѣ (3/'-}- (3/, такъ какъ моментъ окончанія всасыванія лежитъ послѣ прохожденія мертвой точки, почти для всѣхъ опытовъ не больше 40°, поэтому относительная ошибка составляетъ не болѣе it 5,16%.
Такимъ образомъ суммарная ошибка
ѵ = 3,08 + 10 4- 2 + 5,16 = it 20,24. (80)
Какъ видимъ, точность довольно небольшая, однако для сравненія отдѣльныхъ опытовъ между собой точность значительно больше, именно около 10%, такъ какъ при такомъ сравненіи главный источникъ возможной ошибки, вліяніе коэффиціента а, отпадаетъ.
Въ опытахъ съ воздуходувкой ошибка ѵ еще немного увеличивается вслѣдствіе меньшей точности опредѣленія расхода воздуха. Ошибкой величины В : (B+h) можно пренебречь; такъ какъ согласно указанію стр. 89 при введеніи поправки на утечку возможна ошибка до it 0,6%, то ошибка въ расходѣ воздуха получается вмѣсто it 3,08% уже V (3,08)2-f (0,6)2=ti3,12%, и полная ошибка величины іе, въ этомъ случаѣ
ѵ = 3,12 + Ю + 2 -1-5,16 = 20,28. (81)
Скорость впуска воздуха. При опредѣленіи скорости воздуха, пере пускаемаго изъ задней полости въ рабочій цилиндръ, обозначимъ эту скорость и’2, надо объемъ воздуха £0 перечислить, принявъ во вниманіе измѣненіе его давленія и температуры.
Въ качествѣ средняго давленія можно принять какъ первое приближеніе среднее арифметическое изъ давленія р, въ моментъ начала впус ка и давленія р2 при окончаніи его. И то и другое давленіе можно измѣрить по индикаторной діаграммѣ наоьса. Такъ какъ давленіе воздуха до машины измѣряется барометромъ, т. е. въ мм. ртутнаго столба, то и ве-личны Рі и р2 надо выразить тоже въ мм. рт. ст., и притомъ будемъ обозначать ими величины избыточныхъ давленій падь атмосферной линіей діаграммы.
Мал-лввъ,—Изслѣдованіе двухтактной машины.
Ю
Что касается температуры воздуха, то первоначально мы измѣряли еѳ въ двухъ мѣстахъ: въ концѣ перепускного канала, у самаго впуска въ рабочій цилиндръ черезъ окно д, температура t3 въ таблицѣ 26, и въ началѣ перепускного капала <2, тамъ же столбецъ 14. Впослѣдствіи, когда мы установили проникновеніе продуктовъ горѣнія въ перепускной каналъ, мы поставили подальше отъ окна д еще третій термометръ, пропустивъ его черезъ крышку Показанія этого термометра, <„ столбецъ 13 таблицы 26, слѣдуетъ считать температурой воздуха въ задней полости. Для тѣхъ опытовъ, когда температура >, не измѣрялась, можно счи тать съ точностью догп5°, что f,=0,5(<o+M-
Причины, заставившія отбросить какъ преувеличенныя температуры слѣдующія: на концѣ термометра, дававшаго показанія *», послѣ каждаго опыта садилось много копоти; кромѣ того, показанія его никогда не были спокойны: конецъ столбика ртути прыгалъ на нѣсколько градусовъ при каждомъ оборотѣ машины. Наконецъ, простой подсчета количества тепла, которое воздухъ можетъ получить при прохожденіи черезъ перепускной каналъ отъ соприкосновенія съ его стѣнками, показываетъ, что тепло, соотвѣтствующее повышенію температуры t3—U, въ нѣсколько разъ больше. Хотя все это относится и къ термометру, дававшему показанія t2, но въ значительно меньшей мѣрѣ: столбикъ его колебался на дачи градуса, конецъ термометра почти не покрывался копотью; правда, повышеніе температуры t2—t, не можетъ быть объясненіе однимъ нагрѣваліемъ отъ стѣнокъ машины; наконецъ, неоднократный анализъ воздуха, взятаго изъ задней полости не обнаруживалъ присутствія тамъ углекислоты. Такимъ образомъ продукты горѣнія, очевидно, не успѣвали пройти перепускной каналъ и попасть въ заднюю полость. Не могли они, слѣдовательно, вліять черезчуръ замѣтно на тер • момотръ t2, стоявшій у дальняго конца перепускного канала, если считать отъ окна д. Въ виду всего этого мы считаемъ, что температура воздуха при прохожденіи черезъ окно д можно принимать равной *>; кромѣ того, если мы, принявъ ее равной t2, дѣлаемъ ошибку въ смыслѣ преувеличенія температуры, а, слѣдовательно, и объема V, то эта ошибка ослабляется, можетъ быть, почти уравновѣшивается тѣмъ, что мы при подсчетѣ объема не принимаемъ во вниманіе того, что черезъ окно а проходилъ не одинъ воздухъ, а и попавшіе въ перепускной каналъ продукты горѣнія.
Принимая все это во вниманіе, можно найти объемъ воздуха, проходившаго черезъ окно д, въ видѣ
V — ЬЧВ(213+Ѣ\ . /QO\
2 “ [В+0.5(яі+і>й)](273+«о) ' К ’
Что касается постояннаго множителя, обозначимъ его для этого окна черезъ кг, то составляющіе его согласно ур—ія (78) множители имѣютъ слѣдующее значеніе: площадь полнаго открытія окна д, изображен-
наго на черт. 41—42, стр. 141, была найдена при помощи планиметра
/,«= 37,4 см.2; К есть высота ординаты, выраягающей /„ для окна д на черт. 45, стр. 142; «=0,7.
Среднюю высоту ординаты h мы подучали точно такимъ же путемъ, какъ и для окна е, оъ той только разницей, что и уголъ $■/, соотвѣтствую щій началу впуска, пришлось брать съ индикаторной діаграммы насоса, такъ какъ для большинства опытовъ подъ вліяніемъ проникновенія продуктовъ горнія въ перепускной каналъ, онъ значительно меньше угла, соотвѣтствующаго началу открыванія окна д кромкой поршня.
Таблица 23.
1 2 4 5 6 " 7 8 111 ® ! з 1 ^ L _5 _ 6 Li. 1 8
углы поворота н ьй 1 н яі : о я среди, лавл. d> X О 4> 1
к д X о §1; _ т О со г- . 3 5 а А т 2 38 I Л 4) g ► 3 2 Рі Р> о -—• . -п *" 3 * 37 ;38 48 48 33 33 12 12 34.4 34.4 98 98 39 39 47 40
2 й * 3 ЕѴ 8$ & л сГ х ми. рт. ст. & 39 48 33 8 34,2 34 2 93 46 44
а . '40 ;4І •ІЯ 33 27 8 8 93 46 45
41 25,4 107 28 92
1 44 5 20 26 32,4 106 27 89 42 41 27 8 25,4 107 28 93
2, 44.6' 20 26 32 4 106 27 93 !43 44,5 29 5 30,6 140 41 100
3 44.5 25 10 32,6 98 31 81 І44 44 5 29 5 30,6 140 51 97
4 44Ъ, 26 10 32,6 98 37 82 |4-г> 44,5 29 15 31,5 121 32 76
Б 48 25 У 3(5,0 143 64 90 І46 44,5 26 23 32.0 124 18 80
в 48 25 !) 36.0 148 61 90 1 41 24 13 27,0 139 46 84
7 48 23 20 37,2 135 34 80 41 21 23 26.2 124 26 99
8 48 23 20 37.2 135 37 79 41 18 28 25,9 137 22 113
9 ■Ш 23 20 37,2 135 34 83 ,60 41 30 4 30,7 140 60 78
10 48 23 20 37,2 148 37 83 51 41 30 4 30, < 146 69 81
И 48 23 20 37,2 135 37 82 ;62 41 33 5 29,9 НО 41 92
12 48 23 20 37,2 136 44 8! ;53 41 33 5 29,9 192 60 127
13 48 23 20 37,2 145 32 83 й 48 32 8 33,5 17L 41 99
14 48 23 20 37.2 148 27 82 48 32 4 34.0 186 48 96
16 48 24 24 36,9 118 34 90 |56 48 35 2 33,1 204 52 99
1G 48 24 24 36,9 160 25 92 :о7 48 33 2 33,7 2и8 52 107
17 48 30 15 35,4 98 44 6(5 '58 48 33 2 33 7 217 54 125
18 48 30 15 35,4 98 44 65 І59 51,5 32 6 36,6 160 31 87
19 48 28 17 36,2 86 44 71 60 61 62 51,5 32 6 36,6 160 34 89
20 48 28 17 36,2 98 34 71 51,5 32 о 36,6 35,8 102 50 85
21 48 28 17 36,2 98 34 71 51,5 32 8 121 51 105
22 48 *28 17 :«5,2 106 21 75 (63 48 30 22 35,6 100 39 75
23 48 28 17 36,2 110 18 73 1*54 48 32 10 34,7 154 38 81
24 48 23 30 35,7 119 31 72 І65 48 35 10 33,5 222 51 127
26 48 23 30 35.7 119 31 73 (56 44,5 23 12 33.3 183 53 105
26 48 23 30 35,7 119 3L 73 67 44,5 23 12 33,3 169 63 106
27 48 3(5 7 32,9 89 46 60 І68 44,5 25 27 31,2 30,0 181 31 95
28 48 36 7 32,9 92 49 60 І69 44,5 30 2 188 64 103
29 48 28 15 3(5,3 82 26 63 2° 44,5 30 2 30,0 188 56 118
30 48 28 15 36,3 80 28 61 І71 44.5 30 2 30.0 140 31 122
31 48 28 17 36,2 80 28 62 (72 44,5 30 5 30,6 141 31 132
32 48 28 17 36,2 80 28 62 73 41 22 19 27,1 84 58 79
33 48 28 19 36,2 87 2(5 67 71 48 30 20 35,7 152 24 73
34 48 28 19 3(5,2; 92 27 05 75 41 22 15 27,2, 180 50 115
35 48 26 2(5 36,6 92 27 60 1
36 48 26 26 36,5 95 26 60 н
Въ таблицѣ 23 указаны величины угла р,—начала открытія окна д въ зависимости отъ толщины прокладки подъ шатунъ г, ($/—дѣйстви-
тельнаго начала перепуска воздуха, $2"—конца перепуска, А—средней высоты открытія, выражающей среднюю площадь открытія / въ масштабѣ 1 мм.=1 см.2, и Рг и Рг избыточныя давленія перепускаемаго воздуха въ мм. ртутнаго столба. Послѣдній столбецъ, 8, содержитъ вычисленныя по всѣмъ этимъ величинамъ и по кг и Ѵ2, ур-іе (82), среднія скорости перепуска воздуха w2 въ мт./сек.
Найдемъ теперь среднюю возможную ошибку въ опредѣленіи вели чины м-ѵ Средняя ошибка величины К по указанному выше равна ошибкѣ величины а, т. е. 10%. Ошибка величины Ѵ2 составится слѣдующимъ образомъ: ошибка величины В0 равна но стр. 119 всего 3,08%; ошиб кой величины В можно пренебречь, такъ какъ она входитъ и въ числитель и въ знаменатель, а ошибка въ опредѣленіи 0,5. (p2+p2) составляетъ не болѣе 1 мм. рт. ст., что, отнесенное къ наименьшей величинѣ 0,5(Рі+р2) ^54мм., даетъ it 1,85%, а отнесенное къ [5+0,5(р1+Рг) 1 даетъ it 0,13%; ошибка въ опредѣленіи средней температуры <2, найденная по квадратамъ разностей, составляетъ въ худшемъ случаѣ 2*, а отнесенная къ (273 + <2) соотвѣтствуетъ въ худшемъ случаѣ zt0,07%; ошибка температуры <0, какъ указывалось выше, не болѣе 0,5°, или отнесенная къ (273 + <0) въ худшемъ случаѣ при <„=12° не болѣе щ0,18%; полная ошибка величины Ѵ2 получается въ видѣ ѵ=3,08+ +0,13-f-0,07-(-0,18=+3,46%. Возможная ошибка величины А была найдена рядрмъ повторныхъ измѣреній равной it2%. Точность измѣренія угловъ (}■/ и р," составляетъ въ худшемъ случаѣ по it3\ средняя ошибка ихъ разности равна, слѣдовательно, Ѵ32+32=—^4,24°, относя къ наименьшей величинѣ р2"—(3/, составляющей согласно таблицѣ 23 не менѣе 29°, такъ какъ углы лежатъ по разную сторону отъ мертвой точки, получаемъ it 14,62%.
Такимъ образомъ, суммарная ошибка
ѵ=3,46 +10,0+2,0 f 14,62—ti20,08. (83)
Какъ видимъ, точность нахожденія величины w2 должна быть признана довольно неудовлетворительной. Причина этого лежитъ главнымъ образомъ въ неправильности открытія выпускного окна /, не дающаго достаточной величины предваренія выпуска. Для сравненія отдѣльныхъ опытовъ между собой точность немного больше, именно отпадаетъ вліяніе величины а, т. е. получаемъ +-^10%.
Вліяніемъ уменьшенія точности измѣренія воздуха при работѣ съ воздуходувкой можно въ данномъ случаѣ совершенно пренебречь.
Скорость выпуска. Объемъ V продуктовъ горѣнія можно разсматривать какъ сумму двухъ объемовъ—сухихъ газовъ и водяныхъ паровъ. Объемъ первыхъ при 15° Ц. уже былъ найденъ выше, стр. 115, именно это (О —G J — G'1' )ѵ; чтобы принять во вниманіе увеличеніе объема вслѣдствіе высокой температуры надо эту величину помножить на (273+1,): 288. Нѣсколько сложнѣе вопросъ, какое давленіе имѣютъ
продукты горѣнія при прохожденіи черезъ выпускное окно /. Теоретически это давленіе должно бы равняться атмосферному, но принимая во вниманіе довольно значительную длину отводящей трубы и колебанія давленія, наблюдавшіяся даже въ глушителѣ и обнаруженныя при по мощи упомянутой выше съемки діаграммъ съ него, будетъ правильнѣе принять это давленіе равнымъ давленію въ рабочемъ цилиндрѣ; это послѣднее можно считать за сред нее арифметическое между давленіемъ р3 въ моментъ начала выпуска, т. е. въ концѣ расширенія и р4 въ моментъ окончанія выпуска. Давленіе р3 мы находили по индикаторной діаграммѣ рабочаго цилиндра, снятой слабой пружиной; давленіе р4 мы считали равнымъ атмосферному, т. е. выраженнымъ высотой барометра В. Давленіе р3 мы выражали тоже въ мм. рт. столба. Такимъ образомъ, объемъ газовъ надо помножить на В/(В-\-0,5р3).
Объемъ водяныхъ паровъ можетъ быть вычисленъ, какъ объемъ перегрѣтаго пара, вѣсомъ (?/ а въ случаѣ работы съ вбрызгиваніемъ воды G' -f при давленіи р3 и температурѣ» *4. Имѣя въ
виду, что вообще точность нахожденія скоростей «■„ очень невелика, а, кромѣ того, что объемъ водяныхъ паровъ составляетъ лишь небольшую часть общаго объема продуктовъ горѣнія, не свыше 10—12%, мы рѣшили для простоты вычисленій считать р3 постояннымъ и равнымъ средней величинѣ около 1,7 .кгр./см.2 абс.
Для вычисленія объема мы пользовались обычнымъ выраженіемъ Центра для объема 1 кгр. перегрѣтаго пара
1 _ Q,
ѵ„ = ѵ" + 50,9 - р - . (84)
Подставляя для объема насыщеннаго пара его величину при 1,7 атм., равную 1,04 мт.3, для температуры насыщеннаго пара Я =114,5°, для давленія 7^=17000 кгр./мт.2 и произведя возможныя сокращенія, получаемъ
ѵ„= 0,70 + 0,003 U. (85)
Такимъ образомъ, полный объемъ продуктовъ горѣнія вычислялся по выраженію
+ ((?.'+ G."+<;)(0 70+ 0,003f4). (86)
Постоянный множитель кя опредѣлялся согласно выраженія (78) по слѣдующимъ даннымъ: площадь полнаго открытія окна /0, изображеннаго на черт. 43 и 44, стр. 141, была найдена планиментированіемъ /„=63,5 см.2; /го есть высота ординаты, выражающей /0 для этого окна на черт. 45; а=0,7.
Среднюю высоту, ординату h, мы получили точно такимъ же путемъ, какъ и для окна е, при чемъ углы находились въ зависимости отъ толщины прокладки г, а углы (У' по индикаторпымъ діаграммамъ рабочаго цилиндра; при этомъ оба угла отрицательны, соотв. моменты оба лежатъ до мертвой точки. Величина угла (У' зависитъ отъ двухъ обстоятельствъ: числа оборотовъ п и толщины прокладки г; чѣмъ боль-
ше п, тѣмъ £/' меньше, ближе къ мертвой точкѣ оканчивается выпускъ; такъ же вліяетъ и величина прокладки; чѣмъ она больше, тѣмъ меньше уголъ р/'.
Таблица 24.
1 2 Я _ 4 5 6 7 1 2 3 4 б 6 “ 7
й' углы ООВОр.кріІВОШ.ВЪ0 среднее' избыт. среди.
Э В яачадс начало ковенъ открыт девдея. скорое. [37! 70 62 44 16,5 1,47 214
* откр. h выоѵск ІѴ . и 1**2 3 h MX. кгр. СМ* М'з ит.ісек. 38 39 40 70 70 70 62 63 63 11 16 46 16,5 15.0 16.0 1,17 1,37 1.12 210 229 233
11 61 55 35 17.0 1,17 210
1 67 58 31 20,6 1,40 286 42 64 ой 35 17,0 1,46 210
2 07 57 31 20,6 1,38 295 143 67 01 36 19,8 1,27 232
3 67 59 37 18,7 1,27 220 14 67 61 39 17,3 1,38 282
4 07 69 37 18,7 1,27 219 15: 67 (І0 36 19,8 1,88 245
Г» 70 03 11 19,3 18,5 1,11 269 10 67 57 35 21,0 1,52 284
6 70 03 12 1,14 278 47 01 57 35 17,0 1,52 283
7 70 01 37 22,1 1,44 218 18 61 54 32 19,0 1 52 295
8 70 61 37 22 4 1,44 247 19 61 54 27 21,7 1,52 266
а 70 01 3G 23,0 1,51 228 150 61 58 38 18,0 1,30 21G
10 70 61 36 23,0 1,41 230 ’51 64 57 38 18,0 1,42 229
и 70 61 37 22,4 1,51 240 '62 64 38 18,0 1,46 230
12 70 61 37 22,4 1,38 260 |63 64 57 38 18,0 1,46 317
13 70 01 36 23,0 1,41 244 '54 70 61 38 21,0 1,58 32*2
и 70 ІИ 37 22,4 1,41 251 65 70 63 40 20,0 1,52 265
15 70 58 35 23,5 1,41 317 56 70 64 10 20 0 1,52 270
16 70 58 35 23,5 1,41 312 57 70 63 10 20,0 1,52 276
17 70 02 12 18,5 1,24 196 58 70 63 10 20,0 1,65 318
18 70 02 42 18,5 1,21 191 59 72,5 61 13 21,7 1,56 242
19 70 01 39 20,6 1,24 263 СО 72 5 61 13 24,7 1 37 247
20 70 01 39 2<),5 1,27 1,25 269 61 72,5 06 13 24,7 1 55 224
21 70 61 39 20,5 270 02 72.5 62 13 24,7 1,56 277
22 70 60 39 20.5 1,25 270 63 70 62 10 20,0 1,33 334
23 70 61 39 20,5 1,33 255 61 70 61 40 20,0 23.5 1.28 318
24 70 63 37 22,4 1,33 299 65 70 61 36 1,28 325
25 70 57 37 22 4 1,33 293 66 67 57 37 18,7 1,55 303
96 70 58 37 22.4 1.38 1.38 286 67 67 56 34 20.6 1,30 264
27 70 63 44 16,5 258 68 07 оо 30 23І0 1.46 1.47 253
28 70 63 43 17,6 1,58 220 69 67 59 39 173 275
29 70 60 39 20,5 158 230 70 67 59 36 19,8 1,19 254
30 70 60 39 20,5 1,38 233 71 67 59 36 19,8 1,25 296
31 70 G1 40 19,3 1,44 258 72 67 59 32 22,0 1,23 295
32 70 61 40 19,3 1.26 269 73 (14 57 32 17,0 1,49 296
33 70 59 38 21,0 116 261 74 70 62 10 19,3 130 313
34 70 69 38 21,0 1,38 262 76 64 57 30 17,0 1.39 ‘264
35 70 59 38 21,0 21,0 1,47 260
36 70 50 38 1.47 276
Кромѣ угловъ (і.,, начата открытія выпуска, мы находили еще но индикаторнымъ діаграммамъ угла видимаго начала выпуска. Однако, путемъ контрольнаго вычисленія скоростей по (£/—{&„") и ооотв. h мы убѣдились, что замѣна угла (J3 угломъ не вызываетъ почти никакой разницы. Такъ какъ опредѣленіе угловъ j}3 значительно надежнѣе, чѣмъ то при вычисленіи щ мы пользовались углами (}3; углы p3' приведены въ таблицѣ 24 лишь для полноты картины. Кромѣ угловъ р3. %' и (J3", въ таблицѣ 24 указаны величина открытія h, выражающаго среднюю площадь открытія окна / въ масштабѣ 1 мм.=1 см.*, среднее избыточное давленіе р, выпуска въ кгр./см.* и, наконецъ, вычисленныя
но этимъ даннымъ и по А-3 и V шѵшмины средней скорости выпуска.
Найдемъ теперь среднюю ошибку въ опредѣленіи величины wt. Средняя ошибка объема V найдется по слѣдующимъ даннымъ: ошибка вѣса газовъ составляетъ, какъ было найдено на стр. 120, + 3,65%; затѣмъ ошибка удѣльнаго объема ѵ составляетъ г£ 0,48%, стр. 120; ошибка величины /«, могущая составить 3°, т. е. при наименьшемъ С около 250", отнесенная къ (273 + *,), составитъ всего+ 0,57%; ошибка отчета барометра В еоставяетъ по указанному выше до 0,5 мм. или + 0,07%. Ошибка іюличины (#+0,5р3) въ знаменателѣ составится изъ той же ошибки 0,07%; но такъ какъ В отъ всей суммы составляетъ .тишь около 7», 'го и его ошибка, отнесенная къ суммѣ, равняется всего + 0,05%; ошибка величины р3 составляетъ около 0,05 атм., что отъ 0,5 ря составляетъ въ среднемъ 7%, а отъ всей суммы +2,33%. Полная ошибка знаменателя равна, слѣдовательно, V (0,05)- + (2,33)*= = + 2,33%. Такимъ образомъ, ошибка всего перваго слагаемаго ѵ = = 3,05+0,48+0,57 + 0,07+ 2,33=+7,10%. Ошибка второго елогае-маго: средняя ошибка G/ по стр. 119 составляетъ zr 31,13%; ошибка О " составляетъ zir 1,37%; ошибка у zz 1,0%, но гакъ какъ съ вбрызгиваніемъ мы работали очень рѣдко, то ошибкой величины д, къ тому же сравнительно очень мало вліяющей на общій результатъ, можно совершенно пренебречь. Величина G%' въ большинствѣ опытовъ составляетъ согласно таблицы 27 не болѣе 30% отъ (G исключенія со-
е/ганляють .’иинь опыты 49, 53 и 65; въ виду ихъ немногочисленности оставимъ ихъ въ сторонѣ, а для остальныхъ опытовъ средняя ошибка величины (Q9'+Gu") оказывается въ худшемъ случаѣ равной величинѣ V (ЗІТз . 0,3)- + (1,37.0,7)2=+ 9,39%. Средняя ошибка величины удѣльнаго объема перегрѣтаго пара вслѣдствіе того, что мы приняли для простоты среднее давленіе, равнымъ 1,7 атм., если считать возможными отклоненія въ+0,1 атм., мы найдемъ по выраженію (84) слѣдующимъ образомъ: ошибка величины ѵ" доходитъ до 0,06 мт.*, т. е. при ѵ"=1,04 мт.* должна считаться +5,8%; средняя ошибка величины #, у насъ #4, по указанному выше 3", а величины 0 до 4°, вмѣстѣ V (З)2 + (4)*=5°; при #,=250 это составитъ +3,65% отъ #—ошибка Р въ ЮООкгр./мт.* составляетъ zt: 5,89%, вся ошибка второго слагаемаго 3,65+5,89=9,54%; относительныя вліянія перваго и второго слагаемаго выражаются коэф фиціентамн 0,45 и 0,55, слѣдовательно, суммарная ошибка ѵ = =Ѵ(5,8.0,45 )* + (9,5.0,55)* = +5,84. Вся ошибка объема пара равняется, слѣдовательно, 9,39 + 5,84= + 15,23%.
Вт, виду большей % ошибки второго слагаемаго въ выраженіи (86) для надежности примемъ его вліяпіе равнымъ наибольшему изъ всѣхъ опытовъ; для большинства опытовъ оно не превосходитъ 10% отъ У; наибольшее же значеніе 12,5%. Тогда вся ошибка величипы V
V = 1/(8,1.0,875)*+ (15,23 0,125)2= .+ 7,33.
Возможная ошибка множителя А3 по прежнему гг 10%. Возможная ошибка величины h была найдена около dr 2%. Точность измѣренія угла (З3 составляетъ около 0,5°, а угла (3/' при измѣреніи его по смѣшенной діаграммѣ около Г; средняя ошибка ихъ разности V (0,5)2+ (1 )2= = rtl,12°, а отнесенная къ наименьшей разности {З3"—{З3, сосгавляю-тцей согласно таблицы 24 около 28, дастъ ѵ=4,00%. Такимъ образоѵп. полная средняя оишбка величины м>8
ѵ= 7,33 -1- 10,0+2,0 + 4,00 =-£ 23,33. (87)
Какъ видимъ, точность нахожденія величины w3 должна быть признала довольно неудовлетворительной. Причина но прежнему лежитъ главнымъ образомъ въ неопредѣленности величины а, а затѣмъ въ многочисленности наблюденій и вычисленій, необходимыхъ для нахожденія часового объема V. Для сравненія отдѣльныхъ оііытоі»:. между собой точность немного больше, вслѣдствіе отпаденія вліянія величины а. именно тогда ѵ=13,33%.
25. Опредѣленіе другихъ характеристикъ опыта-—Теперь остается еще сказать нѣсколько словъ объ остальныхъ числахъ, полученныхъ нами при обработкѣ опытовъ и приведенныхъ въ таблицѣ 27. Числа эти тоже характеризуютъ работу машины, и нѣкоторыя, какъ расходъ горючаго на 1 л. с., приводится обычно въ отчетахъ объ испытаніяхъ машинъ, другія, какъ расходъ воздуха на 1 кгр. горючаго имѣютъ общій интересъ, хотя обыкновенно и не вычисляются, и, наконецъ, такія числа, какъ подача воздуха и характеристики продувки имѣютъ особый интересъ, такъ какъ даютъ матеріалъ для отвѣта на по ставленные нами основные вопросы, ради которыхъ главпымъ образомъ и были предприняты наши опыты.
Расходъ керосина на 1 л. с. Сами по себѣ эти цифры имѣютъ очень большой интересъ, не только теоретическій, но и, главнымъ образомъ, чисто практическій. Къ сожалѣнію, вслѣдствіе неисправнаго дѣйствія форсунки онѣ сопряжены у насъ съ довольно значительной ошибкой. Именно, если за основу брать дѣйствительно измѣренный расходъ А-, кгр./час., то возможна ошибка, равная примѣрно величинѣ невязки теплового баланса, столбецъ 24 таблицы 28; величина это it невязки доходитъ до +44%. Нѣсколько благопріятнымъ обстоятельствомъ является то, что невязка у насъ всегда положительна, слѣдовательно, найдя ио Аі величину с въ гр./л. с. час., мы можемъ быть увѣрены, что дѣйствительный расходъ с' былъ менѣе с, и послѣдній является лишь ого наивысшимъ предѣломъ. Вычислять с по расходу керосина /с4, найденному ио исправленному тепловому балансу, мы считали безполезнымъ, такъ какъ для практики важенъ не тотъ расходъ, который машина могла бы обнаружить, если бы опа была въ полной исправности, у насъ имѣла бы исправно дѣйствующую форсунку, а тотъ, съ которымъ она дѣйствительно работала.
Числа се=Аі/-Ѵе и с,=А,/.Ѵ, приведены въ столбцахъ 23 и 24 таблицы 28.
Расходъ тепла на 1 л. с. Въ виду различныхъ тешгоизводительно стей горючихъ при болѣе научномъ изслѣдованіи работы предпочитаютъ вычисляй» расходъ нс горючаго, а прямо тепла на 1 дѣйствитель ную или индикатурную лошадиную силу.
Такъ какъ обѣ эти цифры имѣютъ скорѣе теоретическій интереса», то мы вычисляли ихъ какъ для дѣйствительнаго количества тепла Q, такъ и по теплу Ц’ исправленнаго теплового баланса, столбцы 5 и 6 таблицы 28 и столбцы 4 и 5 таблицы 29.
Что касается точности величинъ Q/X* и Q/Xi, то ее безполезно вы числятъ, раза, невязка тепловой) баланса, т. е. величины Q доходить до 44%. Точность величинъ Q'/Nі и Q'/N* можетъ быть вычислена слѣдующимъ образомъ: средняя ошибка величины Q' равна ш 2,87%, ур-іе (62), стр. 127; средняя ошибка величины Л'і равна по ур-ію (18), стр. 106, всего 3,10%; средняя ошибка величины А'е равна по ур-ію (14), стр. 104, всего дг 0,82%. Такимъ образомъ, средняя ошибка величины Ѵ'/Л', составляетъ 2,87 + 3,10=.+5,97%, а величины Q'/N,— 2,87 + 0,82= + 3, 69%.
Расходъ воздуха на 1 кгр. керосина. Для оцѣнки условій горѣнія и сравненія съ теоретически необходимымъ количествомъ у насъ вы численъ расходъ воздуха въ мт.3 на 1 кгр. керосина но Л,.
Для болѣе правильнаго сравненія объемъ воздуха мы относили къ нормальному давленію Л—787,4 и /=15* Ц., и брали воздухъ сухой, безъ влаги, увлекавшейся изъ часовъ, т. е. пользовались выраженіемъ
L = (L„y— <?,’) 0,8418. (91)
Величины L указаны въ столбцѣ 30 таблицы 26.
Средняя ошибка отношенія L/ku столбецъ 26 таблицы 27, очевидно, равна: для чжѵштеля, по стр. 131, гг 3,62%, а для знаменателя, но стр. 111, всего + 0,56%, а всего+ 4,18%.
Отношенія L/k4 мы не вычисляли, такъ какъ оно почти пропорціонально Ь/k,, будучи въ среднемъ на 20% больше его.
Подача воздушнаго насоса. При подсчетѣ объема воздуха, подаваемаго насосомъ за 1 ходъ, надо брать, конечно, объемъ воздуха Ь0) из-мѣренный непосредственно по часамъ, такъ какъ нельзя ставить въ вину насосу болѣе высокую температуру всасываемаго воздуха, чѣмъ нормальная +15° Ц., или болѣе низкое давленіе барометра, и наобо-роть, не говоря уже о присутствіи извѣстнаго количества водяныхъ паровъ въ воздухѣ, засасываемомъ черезъ -воздушные мокрые часы.
Хотя средняя подача воздуха въ лтр. на 1 ходъ даетъ достаточную точку опоры для сравненія работы насоса при различныхъ условіяхъ, но нагляднѣе вычислить для этого такъ называемую дѣйствительную объемную ггодачу насоса т. е. отношеніе дѣйствительно засосаннаго объема къ теоретическому. За тео|>етическій объемъ принято считать объемъ, описываемый поршнемъ, равный для нашей машины 9,74 лтр., стр. 16. Такимъ образомъ получаемъ, имѣя въ виду, что
объемъ воздуха La выраженъ въ мт.3, а У,=9,74 лтр., и чтобы выразить Хо въ %, умножая выраженіе ея на 100.
_ 1 ООО.І0 .100_ 171,2L0
60 » 9,74 “ « * {3г)
Это Х« даетъ масштабъ для абсолютной оцѣнки дѣйствія насоса. Для сравненія же отдѣльныхъ опытовъ между собой нельзя упускать изъ виду, во-первыхъ, что конструкція нашего насоса съ распредѣленіемъ кромками поршня такова, что даже въ случаѣ отсутствія вреднаго пространства и сопротивленій теоретическая подача отнюдь нс можетъ достигнуть 1, и, во-вторыхъ, что объемъ воздуха, который тео ]ѵетичсски можетъ быть засосанъ насосомъ, величина перемѣнная, зависящая отъ толщины прокладки г подъ шатуномъ. Вслѣдствіе ш мѣнсиія момента закрытія всасывающаго окна е кромкой поршня мы имѣемъ для различныхъ примѣнявшихся щюкладокь слѣдующіе тео ретическіе объемы всасыванія У/: при прокладкѣ въ 5 мм. 8,69 лтр., при 10 мм.—8,50 лтр., при 15 мм.—8,30 лтр. и при 20 мм.—8,11 лтр.
Однако, разъ мы принимаемъ во вниманіе окно е, то надо принять во вниманіе также и перепускное окно у, тогда объемъ, описываемый поршнемъ между яти ми окнами, получается величиной постоянной, именно У/=7,10 лтр..
Такимъ образомъ мы вычисляли, если такъ можно выразиться, наибольшую полезную объемную подачу, еще но второму выраженію
1000.L0 . 100 234.9.Ьл '0— бО.я.7,10 п '
Что касается степени точности величинъ (92) и (93), то она можетъ быть вычислена на основаніи слѣдующихъ данныхъ: средняя ошибка величины L„ была уже найдена выше, стр. 119, ± 3,08%; ошибка величины п д: 0,08%, стр. 104; ошибка величины Ух=9,74 ио стр. 16 равна±: 0,08%; такимъ образомъ ошибка величины Х<>
V = 3,08 4 0,08 4 0.08 = Д: 3,24%. (94)
Для нахожденія о]>едней ошибки величины X,,' надо знать ошибку величины V/, которая можетъ быть найдена, если обратить вниманіе, какимъ образомъ получается У*', именно
Г=У‘-е.тс. І)2.4.1000000,
гдѣ е разстояніе въ мм. хода порпіня при разныхт. щю кладкахъ отъ мер тва.'Х) положенія до закрытія окна е, и отъ другого мертваго положенія до закрытія окна у, І> діаметръ цилиндра въ .мм,.; среднюю оигабку ве-дичшіы е можно считать равной 0,5 мм. съ каждой стороны, т. е. всего 0,5. V2= +0,71 мм., при с=46 находимъ его среднюю ошибку + 1,55%;. ошибка величины D- составляетъ, стр. 16, 0,02X2=0,04, а ихъ общая ошибка 1,554-0,04=+1,59%. Абсолютно второй членъ, вычитаемое, равенъ 2,64 лтр., относя же ошибку его иь разности, имѣемъ уже 1,59.2,64/7,10=0,59%; ошибка Ух, отнесенная тоже къ разности,
равна 0,08.9,74/7,10—0,11 %; суммарная средняя ошибка равна Ѵ(0,59)2+(0,11+=±0,60%. Такимъ образомъ получаемъ среднюю оигибку величины +/
'/ = 3,084-0,08+0,60 = 3,76%. (95)
Относительная величина работы заряженія Судить о работѣ заряженія можно или по индикаторному давленію въ насосѣ р/, столбецъ 10 таблицы 27, или по работѣ насоса IV/, столбецъ 11; но все же эти двѣ величины не даютъ достаточно ясной картины, особенно для сравненія между собой опытовъ, происходившихъ въ различныхъ условіяхъ; для втой цѣли очень удобно выразить работу Ат/ въ доляхъ работы машины Аті, именно
5 = (96)-
Вычисленныя такимъ образомъ величины столбецъ 12, позволяютъ судить съ увѣренностью, какъ вліяютъ на работу заряженія такіе факторы, какъ измѣненіе числа оборотовъ и, объема задней полости Ѵг и величина открытія окна с.
О точности величины \ можно судить слѣдующимъ образомъ: среднюю ошибку Н можно бы найти щюсто въ видѣ суммы ошибокъ N, и N/, выраженій (18) и (20), т. е.
ѵ = 3,10 4 5,95 = zZ 9,05%. (97)
Однако точнѣе вычислять среднюю ошибку, принявъ во вниманіе значенія величинъ Аг, и AY; именно, подставляя для нихъ выраженія (17) и (19) и п}юизведя сокращеніе, получаемъ
с____
Рі ■п
рі (п—і)
Среднія ошибки величинъ р, и р/, п—і и и были найдены выше, стр. 106 и 108, ооотв. ziz l,95,it5,79,zZ: 1,07 и :2г0,08%; тогда ошибка величины с
ѵ=1,95+ 1,07 + 5,79+0,08= '2:8,89. (98)
Въ данномъ случаѣ разница между величиной (98) и (97) невелика, но въ другихъ случаяхъ вычисленіе оипібки по примѣру выраженія (96) можетъ вызвать и замѣтное преувеличеніе средней ошибки.
Характеристики продувки. Произведя анализы пробъ отработавшихъ газовъ, взятыхъ при помощи дифференціатора, мы получаемъ рядъ чиселъ, по которымъ можно судить объ измѣннеіи состава газовъ за періодъ выпуска, происходящаго одновременно съ продувкой цилин дра воздухомъ. Измѣненіе состава происходитъ такимъ образомъ, что содержаніе С02 постепенно уменьшается, а содержаніе 02 возрастаетъ. Однако числа, получаемыя изъ анализа, очень ненаглядны, какъ видно по табл. 25, стр. 156, въ которой они собраны, чтобы не затемнять основной табл. 26 и безъ того довольно громоздкой. Кромѣ того, что особенно важно, числа таблицы 25 не позволяютъ производить сравненія разныхъ опытовъ между собой, такъ какъ вслѣдствіе различнаго средняго состава продуктовъ горѣнія близкія по абсолютной величинѣ % COt или 02 могутъ означать все же различныя явленія.
Таблица 25.
1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8
і ,3 9) А 0,2 81,7
содержи иіе отработай- характера- о 6,5 11,8 0,4 81,3
стики 111)0 17 3 0,0 12,0 0,5 81,4 87 20
тихъ гааовъ по анализу ДѴВКИ ПО 4 3,8 14.3 0,3 81,0
5 2.5 15.8 0,0 81,7
.2 ’Р СО; о* среди. 4,58| 13,63
а н О С, Юі 0* со N2 1 (2 7 15,2) 0,2 81,0,
е га Г1 Г4 2 6,8 11,1 0,5 81,0
о с °/0 “/» “/о •/« О/о 21 3 6,0 12,0 0,5 81,5 80 31
2 я 4 4.1 13,8 0,3 81,8
5 2,0 1.),1 0,2 82,1
і із'ьт.гі. 0.4 82,4 I среди. 4,88 13,00
2 0,5 107 0,0 82,2 2 0 9 10.4 0,0 82.1
1 3 6,7 11,2 0.7 82,4 83 32 з 0.3 10,8 0,8 82,1
•1 4,1 13,1 0,3 82,5 24 4 4,4 13.0 0,3 82 3 80 31
5 2,(> 14,7 0,1 82,в 5 2,8 14,2 0,3 82,7
среди. 4,73 12,43 среди. 5.10 12,10
і (3.0) (14,0) 0.1 82,3
2 0,4 11,0 0,3 82,3 2 0,7 11,1 0,3 81,9
2 3 5,Г» 11,7 0,3 82 4 82 31 3 •V 12,1 0,3 81,9 !
4 3,0 13,4 0,2 82,5 28 4 4,1 13,4 о.З • 2,2 ?І> I 29
5 2,0 14.9 0,0 82.5 О 3,0 14,8 0,1 82,1
среди. 4.03 12,75 среди 1 4,88 12,80 1
я 0,6 10,9 0,4 82,1 2 8.0 9,0 0,2 81,0
3 54 12,0 0,4 82,2 3 7,3 10,8 0,3 81,0
3 4 3,4 13,5 0,2 81.9 86 31 30 4 5,0 12.8 0.2 82,0 00 29
б 2,7 U.0 0,1 82,3' 5 4,0 13,3 0,1 82,0
среди. 4,53 12783 среди. 0,08і 11,70
1 (2,5) (15,7) 0,1 81,7 82,41
2 0,0 11,8 0,5 81,7 2 8,0 0,4 0.2
б 3 4,8 13,2 0,4 81,0 89 30 32 3 7,4 9,8 0,2 82,6 51 27
4 3,0 15,0 0,2 81,8 4 5,9 11,4 0,1 82,6
5 2,4 10,0 0,0 81,0 5 4.7 12,3 0,1 82,0
среди. 4,05 14,00 среди. 6,50 10,08;
2 0,0 11,7 0,5 81.81 2 80 9,0 0,3 82,1
3 5,2 128 0,4 81.6 3 7.0 9,0 0,3 82,2
7 4 3,7 14,4 0,3 81,6 89 31 34 4 5,1 12,1 0.4 82,4 00 28
б 2,2 15,9 0,1 81,8 О 12,7 0.1 83,0
среди. 4,28 13,70 среди. 6,23 11 05
2 5,9 11,9 0,4 81,8 2 9,0 8,0 0.3 82,1
3 5,2 12,0 0,3 81,6 3 8.3 0,3 0,2 82,2 52 27
9 4 3,9 14,6 0,1 81,4 89 30 4 0,9 10,2 0,2 82,7
б 2,1 10,0 0,0 81,9 5 5,2 11,3 0,1 83,4
среди. 4,28 13,85 среди. 7 35 0,85
2 6,1 11,8 0.4 81,7 2 7.9 90 0.2 82,3
3 5,3 12,7 0,3 81,7 3 7,1 10,3 0,2 82,4
11 4 4,1 14,3 0,1 81,5 91 30 38 4 5,7 11,6 0,1 82,0 оо 28
б 2,1 15,9 0,1 81,9 5 4.4 12,7 0,0 82,9
среин. 4,40 13,68 среди. 0,33 11,05'
2 0,0 11.4! 0,3 81,7 2 7,5 8,7 1,2 82,0
3 5,6 12.6 0.2 81,6 Я 0,7 0,1 1 5 82.7
13 4 4.3 14.2! 0.1 81.4 91 31 40 4 5,8 10.3 1,0 82,9 53 28
5 2,3 15 6 0,2 81,9 о 4,3 11,5 0,5 83,7
среди. 4,70 13,45 1 среди 0,08; 9,90
Таблица 25, продолженіе.
Таблица 25, продолженіе.
1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 6 6 7 8
68 2 8 4 5 среди. •Q Ѵ| мѴЪ СО 11.5 12.5 14.8 15.6 13,60 0,4 0,4 о,і ' 81.6 81.7 81,0 81.7 81 30 71 ! 1 1 2 3 4 5 среди. (4.5) 7.2 6.2 5.0 3.0 5,35 (13,4) 11,2 11,9 13,2 15,1 12,85 0.2 0,3 0,4 0,2 0,0 81.9 813 81.5 81.6 81.9 79 30
2 8,0 10 2 0.4 81,4 ! 2 7,2 9,5 ".3 83.0:
3 6,0 12,0 0,3 81,7 3 6,9 9.7 0,2 832
611 4 3,0 14,7 0,1 81,0 92 3G 73 4 6,1 11,0 0,2 73,7 63 29
5 3,2 14,9 0,0 81,9 5 12,6 0,0 83,8|
среди. 6,20 12,95 среди. 5,10 10.70;
2 6,9 11.8 0,4 81,9 2 5,8 11,6 0,5 82,2
3 5,0 13,1 0,3 81,6 3 5,1 12,8 0,4 822
70 4 3,7 14,7 0,2 81,4 85 32 75 4 3,5 13,9 03 82,3 77 28
б 2,3 16,2 0,0 81,5 5 2.6 15,3 0,0 82,2
среди. 4,23 13,95; среди. 4,23 13,25
Для сравненія намъ важны числа, указывающія не составъ газа, а законъ измѣненія состава. Такія числа можно было бы получить, напр., приравнивая содержаніе С02 и 02 въ пробѣ изъ 2-го, начальнаго, отверстія каждаго опыта единицѣ; тогда убывающія правильныя дроби, получающіяся отъ дѣленія % содержанія С02 въ пробахъ изъ слѣдующихъ отверстій на % содержаніе С02 изъ 2-го отверстія, и возрастающія тесла нѣсколько больше единицы, получающіяся такимъ же способомъ для 02, позволятъ судить о законѣ измѣненія состава во время продувки. Недостатокъ такого способа—ненагляднооть получающихся цифръ.
Второй способъ, который мы хотѣли было примѣнить, ото графическое изображеніе измѣненій содержанія С02 и 02. Прігмѣръ такого графическаго изображенія данъ на черт. 46 для опытовъ 64 и 65. По осямъ
ординатъ отложено % содержаніе С02 и 02, по осямъ абсциссъ равные промежутки, изображающіе хотя бы разстоянія по времени между пробами изъ послѣдовательныхъ отверстій 2—5. Надписями отмѣче ны кривыя соота. опытовъ. Черт. 46 обнаруживаетъ сразу достоинства и недостатки этого способа: способъ очень наглядный, но для сравненія кривыя должны быть наложены другъ на друга, тогда, средняя часть черт. 46, ясно видно, что продувка сжатымъ воздухомъ, опытъ 65, вызываетъ вихревыя движенія и даетъ подъ конецъ продувки несмотря на ббльшее количество продувочнаго воздуха зарядъ съ ббльшимъ содержаніемъ COj, т. е. продуктовъ горѣнія. Разсмотрѣніе же кривыхъ отдѣльно, лѣвая и правая часть черт. 46, этой картины не обнаруживаютъ совсѣмъ. Разумѣется, наложеніе другъ на друга кривыхъ 75 опытовъ, или даже хотя бы 46, при которыхъ удалось взять пробы при помоіщі дифференціатора, невозможно, и потому мы отказались и отъ этого способа, несмотря на его достоинство наглядности.
Способъ, которымъ мы ])ѣшили воспользоваться, состоитъ въ вычисленіи отношенія разности между наибольпшмъ и наименьшимъ содержаніемъ соотв. газа, т. е. пробъ изъ отверстій 2 и 5, къ ерденему содер жанію его изъ всѣхъ 4 отверстій. Если обозначить содержаніе напр. С02 въ % изъ 2-го отверстія буквой о, изъ 3-го—Ь, изъ 4-го—с и 5-го—d, то характеристика ф вычисляется въ видѣ
. 4 (a—d)
^ ~ efJ+c+d ' (9J)
Понятно, при такомъ способѣ законъ измѣненія содержанія С02 и 02 предполагается въ видѣ наклонной прямой; хотя это и невполнѣ соотвѣтствуетъ дѣйствительности, какъ видно по черт. 46 и по числамъ таблицы 25, но допустимо, особенно, если принять во вішманіе, что разница во времени между прохожденіемъ золотника дифференціатора мимо послѣдовательныхъ отврестій намъ, строго говоря, даже неизвѣстна и въ зависимости отъ вытяжки шнура золотника и его длины даже и не можетъ быть опредѣлена со сколько пибудь значительной точ ностью, такъ что и принятіе разстояній между отверстіями на черт. 4G тоже не больше, какъ первое грубое приближеніе. Хотя значеніе чиселъ анализа пробъ изъ отверстій 3 и 4 такимъ образомъ каігь-бы нѣсколько уменьшается или даже теряется, но все же они очень нужны, такъ какъ позволяютъ судить о ходѣ измѣненія состава газовъ и являются надеж иымъ контролемъ правильности забора и анализа всѣхъ 4 пробъ.
Ради удобства занесенія характеристики ф въ таблицу 27 мы умножали выраженіе (99) на 100, т. о. вычисляли ф въ % по выраженію
400(о - d) а-\- Ь -+- с (I ’
(ЮО)
Этимъ мы избѣгаемъ запятыхъ въ десятичныхъ дробяхъ болѣе единицы и нулей въ дробяхъ мепѣе едиішцы.
Вычисленныя но выраженію (100) характеристики ф, для С02 и ф2 для 02 представлены въ столбцахъ 29 и 30 таблицы 27. Измѣненіе СО слишкомъ мало, и нахожденіе его при помощи анализа пипетками Гемпеля слишкомъ неточно, чтобы стоило вычислять какую ішбудь характеристику еще и для него, тѣмъ болѣе, что С02 и 02 рисуютъ картину достаточно наглядно.
Какое же значеніе найденныхъ нами фі и ф2? Чѣмъ онѣ абсолютно і еныне, тѣмъ меньше относительное измѣненіе состава для даннаго опыта, чѣмъ слышнѣе происходить перемѣшиваніе продуктовъ горѣнія съ врывающимся сжатымъ воздухомъ, тѣмъ хуже происходитъ процессъ удаленія отработавшихъ газовъ. Наоборотъ, чѣмъ ф, и ф2 больше, тѣѴіъ больше измѣненіе состава выходящихъ газовъ, тѣмъ лучше дѣн ствуетъ продувка.
Что касается степени точности величинъ ф, и ф2, то хотя ихъ можно вычислить но величинамъ а и Ь, вѣрнѣе но среднимъ ошибкамъ ихъ опредѣленія, но дѣлать это’го не стоитъ по слѣдующему соображенію: при различныхъ числахъ оборотовъ и прокладкахъ г подъ шатунъ, л также и длинѣ шнура золотника, отверстія 2 и 5, которыя по нашему предположенію должны соотвѣтствовать наибольшимъ и наименьшимъ содержаніямъ С02 и 02, въ дѣйствительности, конечно, нс соотвѣтству ютъ этимъ моментамъ и притомъ на разныя, не поддающіяся вычисленію величины.
Примѣрно на глазъ по нѣкоторымъ соображеніямъ и подсчетамъ можно оцѣнить эту точность около it 10%. впрочемъ, для качественнаго сужденія о характерѣ выполаскиванія эта точность очень удовлетворительна.
Объ остальныхъ числахъ, собранныхъ въ таблицахъ 26—29, мы не распространяемся, такъ какъ они достаточно понятны по заголовкамъ таблицъ.
Результаты опытовъ.
26. Работа насоса.—Начнемъ съ изслѣдованія вліянія на работу воздушнаш насоса различныхъ измѣнявшихся но время опытовъ условіи.
Измѣненіе объема Ѵл. Даже безъ опытовъ, заранѣе можно было предвидѣть, что наибольшее вліяніе окажетъ измѣненіе объема Ѵ3 зац-ней кривошипной полости. Измѣненіе это, производимое ирпбаьасіііемъ указанныхъ выше, стр. 17, колпаковъ t{ ц L съ объемами Ѵ,=1 9,47 и У3=21,17 лтр., вт» сущности сводится къ увеличенію объема вреднаго пространства насоса. Такое увеличеніе въ свою очередь даетъ уменьшеніе объемной подачи насоса X, опредѣляемой но индикаторной діаграммѣ насоса. -Зависимость л отъ величины вреднаго пространства можетъ быть выражена уравненіемъ
ідѢ а есть относительная величина вреднаго пространства, т. е. отношеніе объема вреднаго пространства Ѵ0 къ объему, описываемому поршнемъ, У.ѵ, а=Ѵ»/Ѵх, а УА объемъ воздуха въ концѣ расширенія его -ю вредномъ пространствѣ, т. е. въ моментъ начала всасыванія. Въ компрессорахъ нормальнаго тина а обычно колеблется отъ 0,01 до 0,05 въ зависимости отъ распредѣлительныхъ органовъ.
Для нашего насоса вопросъ объ опредѣленіи величины а осложняется тѣмъ обстоятельствомъ, что на первый взглядъ нѣсколько затруднительно сказать съ увѣренностью, какую величину правильнѣе считать за объемъ, описываемый поршнемъ. Въ завиеігмоети отъ принятія той или иной величины для У мѣпяется и величипа Ѵп, у насъ У, что опять таки отзывается на величинѣ а.
Въ качествѣ величины Ѵх можно, во-первыхъ, принять просто полный объемъ, описываемый поршнемъ, У=9,74 лтр.. Во-вторыхъ, можно принять во вниманіе, что части хода поршня, пока открыто всасывающее окно е и перепуекпое окно и- являются безполезными, тогда полу чаемъ ТѴ=7,10 лтр., какъ указано на стр. 154. Въ зависимости отъ того, какую величину мы будемъ считать за объемъ, описываемый порш-
(101)
*3) ги. nanp. N алѣе в г, Техническая термодивалика. Томскъ 1007, стр. 111.
Млл-ьенч, — Изслѣдоштіе диухтикноП мапіішм.
немъ, Ѵх или Ѵх, будетъ мѣняться и величина Ѵя; кромѣ того для Ѵх= =9,74 лтр. она будетъ еще мѣняться въ зависимости отъ толщины прокладки г подъ шатунъ; для случая ѴѴ=7,10 лтр. объемъ вреднаго пространства, очевидно, отъ величины г не зависитъ.
Относительная величина вреднаго пространства получается въ нашемъ насосѣ л—У»/Ух, соотв. & =ѴJ/Ѵх, Всѣ перечисленныя величи иы для нашеі'о насоса указаны въ таблицѣ 30; въ скобки заключены ве личіпш, соотвѣтствующія сочетаніямъ изъ г и дополнительныхъ колпаковъ, фактически не имѣвшихъ мѣста при нашихъ 75 опытахъ.
Таблица 30.
, 2 3 4 Г) ІІ (5 :| 7 8
добавочные прокладки г Vt тѵ Гл IV а а'
колпаки мм. лтр. лтр лгр. лтр. 1
безъ колпаковъ 5 10 15 20 9.71 * Я Я 7,10 9 4(5,74 4(5,93 47,13 47,32 47,33 Я » 4.80 4,82 4.81 4,80 6,(57 • • Я
съ колпакомъ /і (5) 10 15 20 9,71 I» Я • 7.10 • Я я I ((5(5,21) (5(5,10 1 (5(5,59 (56,79 07,80 Я п " (6,80» (5,82 С,’4 0,8(5 9,56 Я Я
съ колпаками и U (5) 10 (15) 20 9,7-1 Я п 9 7 10 Я И я (87.38) 87,57 (87,7(5) 87,9(5 88,97 9 Я Я (8.97) 8,99 (9,01) 9,02 12,53 Я 9 9
съ колпаками U и it и вентилемъ 20 9,74 7,10 | 88,97 90,07 | 9.20 12,77
Таблица 30 показываетъ, что въ зависимости отъ того, какую величину мы выберемъ для 1\, величина а колеблется при однихъ и тѣхъ дополнительныхъ колпакахъ на величину 1,87 до 3,50, т. е. въ 36 до 350 (!) разъ болѣе абсолютной обычной величины а нормальныхъ компрессоровъ; въ % отъ величины а' наибольшія колебанія составляютъ до 28%.
Принимая ію вниманіе явленія, происходящія нъ насосѣ за обраі-ный, всасывающій ходъ, надо признать болѣе правильной величину <х'=1Ѵ/7,10. Въ такомъ случаѣ при нашихъ опытахъ а мѣнялась отъ 6,67 до 12,53, даже 12,77, что для сравненія болѣе чѣмъ достаточно.
Выше, стр. 154 и таблица 27, мы опредѣляли дѣйствительную пода чу Хп и названную нами наибольшей полезной подачей Х</. Отношеніе
величины Х„ къ X, вычисленной но выраженію (101), должно быть правильной дробью, выражающей вліяніе, тепловыхъ явленій и измѣненій давленій, т. е. сопротивленій всасыванію.
Вопросъ о томъ, какое отношеніе Х0/Х или Х0'/Х' брать за показа тель вліянія сопротивленій всасыванію, такъ какъ вліяніе тепловыхъ явленіи едва ли велико, можно рѣшить по тѣмъ же соображеніямъ, какъ выше, для а'; именно, теоретически болѣе близкой къ дѣйствительности должна быть величина Х//Х'. Однако, въ нижеслѣдующей таблицѣ 31 указаны также и отношенія Хо/Х, которыя, какъ увидимъ ниже, тоже пригодятся.
Въ виду тою, что при первомъ же бѣгломъ просмотрѣ выяспилось, что, впрочемъ, можно было предвидѣть и заранѣе, очень сильное вліяніе объема Ѵ„ опыты въ таблицѣ 31 приведены не въ хронологическомъ порядкѣ, какъ въ предыдущихъ таблицахъ, а въ группировкѣ по дополнительнымъ колпакамъ 1, и і>, а въ каждой изъ трехъ получившихся такимъ образомъ основныхъ группъ еще по толщинѣ прокладки г, тоже вліяющей на Ѵл, и по возрастающему числу оборотовъ п, вліяющему на Хо-Для наглядности таблицы мы брали для м только 3 первыхъ цифры. Въ связи съ таблицей 30 этихъ указаній достаточно для нахожденія, если потребуется, для каждаго опыта соотв. Ѵ3 и а-
Опыты съ воздуходувкой, какъ происходившіе въ существенно иныхъ условіяхъ, выдѣлены въ отдѣльную таблицу 32.
Въ таблицѣ 31 указаны заодно еще величины р/ и взятыя изъ таблицы 27, и вычисленныя по даннымъ таблицъ 26 и 27 величины Д./ЛѴ, подача воздуха въ часъ на 1 инд. л. с. насоса. О нихъ будетъ сказано ниже особо. Замѣтимъ еще, что въ дѣйствительности при наличности индикаторной діаграммы вычисленіе X производится не по ур-ію (101), а по выраженію
л=1-~, (102)
гдѣ I длина діаграммы въ мм., а а разстояніе но діаграммѣ въ мм. отъ конца діаграммы, начала расширенія во вредномъ пространствѣ, до точки пересѣченія атмосферной линіи линіей расширенія. Вліяніе окопъ f и о учитывается выраженіемъ
Х'= 1 - , (103)
гдѣ д разстояніе по діаграммѣ до момента закрытія перепускного окна д въ зависимости on. толщины прокладки г, а А постоянная величипа длины части діаграммы, соотвѣтствующая открытію окопъ е и д.
Прежде чѣмъ перейти къ разбору выводовъ, вытекающихъ изъ разсмотрѣнія таблицы 31, можно еще указать на слѣдующее обстоятельство: величины X и X', вычисленныя по ур-ію (102) и (103), при чемг» величины а и I брались съ соотв. индикаторныхъ діаграммъ насоса, къ
сожалѣнію, не могутъ претендовать на большую точность. Дѣло въ томь, что на діаграммахъ линіи расширенія во вредномъ пространствѣ при съемкѣ нѣсколькихъ обводовъ далеко не покрываютъ одна другую, какъ ото видно, нанр., па черт. 33, стр. 63, а даютъ такъ иазнв. разсѣиваніе, вслѣдствіе чего и величина а получается дня равныхъ обводовъ одной и той же діаграммы очень различной. Причина такого разсѣиванія лежитъ, невидимому, въ указанномъ уже выше недостаточномъ предвареніи выпуска, а также въ регулированіи работы машины пропусками. Чтобы опредѣлить X по ур-ію (102), для величины а приходится, слѣдовательно, брать среднюю величину, такъ сказать на-глазъ, такъ какъ число обводовъ съ высокой линіей расширеніи и низкой на разныхъ діаграммахъ одного опыта получается различное.
Кромѣ этого обстоятельства, при мелкомъ масштабѣ индикаторной пружины, >и=20 до 40 мм., линія расширенія идетъ такъ отлого, что трудно опредѣлить съ достаточной точностью пересѣченіе ея съ тори зоиталыгой, атмосферной линіей. Если брать болѣе слабую пружину, то величина неточности отъ тренія получается почти равной высотѣ діаграммы, какъ указано на стр. 26. Болѣе удовлетворительные результаты получились при увеличеніи масштаба ординатъ діаграммъ путей г» примѣненія индикатора сь большимъ поршнемъ; при d=40 мм. мы могли съ сравнительно не очень слабыми пружинами получать достаточно высокія діаграммы. Къ сожалѣнію, движущіяся массы этого индикатора довольно значительны, и при увеличеніи числа оборотовъ машины свыше 240—250 діаграммы получаются съ сильными волнами. Исправленіе этихъ діаграммъ по способу Флигнсра, какъ указывалось па стр. 62, позволило пользоваться ими для опредѣленія средняго индикаторнаго давленія р/ насоса и затрачиваемой на него работы N/, но при пологомъ ходѣ линіи расширенія все же оставляетъ сомнѣніе въ точности опредѣленія величины а.
Мы попробовали въ виду этого замѣнить въ выраженіи (101) отношеніе объмовъ Ѵ,/Ѵ0 отношеніемъ соотв. давленій р4 и р„ считая линію расширенія политропой. Тогда выраженіе (101) получаетъ видъ
ідѣ и- показатель политропы мы опредѣляли по извѣстному способу®4) по іпідикаіорпой діаграммѣ. Однако вслѣдствіе того же сильнаго разсѣиванія отдѣльныхъ обводовъ величина п получалась очень различной, колеблясь примѣрно отъ 1,30 до 1,70. Величины »>1,40, дающія политропы якобы съ отнятіемъ тепла, что въ пашемъ случаѣ было безусловно невозможно, сразу показываютъ ненадежность этого способа; и дѣйствительно вычисленныя для нѣсколькихъ опытовъ по этимъ п но выраженію (104) X оказались еще менѣе точными, чѣмъ приведенныя
е4) см. ітаир. Маліекъ, Тохи. тгрѵод. пт. 01.
А = I — я
[(•
р±
■р»
004)
въ таблицѣ 3], вычисленныя ио выраженію (102) и (103), почему мм ими не стали пользоваться.
Таблица 31.
1 2 3 4 - і «» О | о 7 8 9 10 1. 12 13 14
й 7 CS о п добаио н. колпаки про- клад- ка г обор. въ мин. и т >-»’ >. X' х0/х 1»' і мт 5
59 5 281 94 0,531 0,728 1 0,737 0.863 072 0.84 0,143 Ь.О 100
СО — я 283 95 0 532 0,730 0,737 0,863 0,72 0,85 , 0,115 *5,9 99
у — 10 228 89 0,6! 6 0,815 0,763 0,872 0,81 0,97 ! 0!і44 7,3 И6
0 — » 228 88 0,010 0,837 0 763 0,872 0,80 0.96 0.119 7,5 110
55 — п 248 91 0,611 0,842 0,750 0,85» 0.82 0,99 0,160 7.5 104
01 — я 271 72 0,552 0,757 0,737 0,836 0,75 0,91 О,138 7,0 К>8
7 — я 293 76 0.533 0,731 0,710 0.800 0,75 0.91 0,133 6,7 108
8 — я 293 76 0,330 0,727 0,710 0,8« 0 0,75 0,91 0,132 (5 6 108
61 — я 295 77 0,537 0,737 0 723 0,818 0,74 0,90 0,151 7,1 96
11 я 295 78 0,512 0,743 0,710 0.800 0,76 0,93 0,134 6,8 109
12 — я 295 78 0,339 0,739 0,710 0,800 0,76 0.92 0,127 6,1 115
14 — я 298 79 0,539 0,739 0,710 0,800 0,76 0,92 0,132 6,9 111
13 — я 299 78 0,550 0,751 0,710 0,800 0,77 0,94 0,131 7.0 113
9 — я 299 79 0,513 0,745 0,710 0,800 0,76 0,93 0.130 67 113
10 — п 299 79 0,543 0,745 0.710 0,800 0,76 0,93 0,131 0,7 112
74 - >4 299 60 0,530 0,727 0,697 0,782 0,76 0,93 0,130 <5,(5 ПО
15 — я 374 87 0,519 0,712 0,671 0,746 0,77 0.95 0,12(5 8,!) 112
1(5 — я 377 88 0,523 0.717 0,672 0,747 0,78 0,5)6 0 12!) 9,1 100
69 15 205 87 0,619 0,819 0,70» 0,701 0,88 (1 П) 0,158 7,8 106
70 — я 233 77 0,629 0,858 0,7 U 0 773 0,88 (1,И| 0,(60 7,9 105
60 — я 263 72 0,389 0,808 0,737 0,809 0,80 (1,00) 0 155 7.8 103
67 — « 279 70 0,557 0,764 0,697 0,755 0,80 (1,()1| 0,141 ‘•>,7 107
68 — 359 68 0,529 0,726 0,679 0,730 0,78 (1,00) 0,140 6,5 102
75 — 20 270 70 0.335 0,731 0.695 0,724 0,77 (1,01) 0,138 7.0 105
<•(>.0.557 (•()-<1 <15 гп.о. | Ю 7.0 107
18 ti 10 226 56 0,555 0.761 0.70) 0 800 0,78 0,95 0.088 4.!> 166
17 41 я 228 62 0,561 0 770 0,710 0,800 0,7!) 0,96 0,089 1.8 170
19 Я ft 293 66 0,464 0,637 0,627 0,681 0,71 0,5)3 0.087 4.6 145
20 я я 293 66 0,162 0,634 0,627 0,08» 0,74 0,!)! 0,087 4,5 144
21 я Р 293 66 0,463 0,635 0,в71 0,741 0.69 0 85 0,08!) 4,7 112
23 * ft 295 67 0 169 0,613 0,671 0.744 0.70 0,8(5 0,097 (5,0 131
22 Р * 304 69 0,470 0,615 0,671 0,711 0,70 087 0.696 5,8 133
26 357 75 0,464 0 637 б,60> 0,77 0.97 0,094 4,8 133
24 358 74 0 456 0,625 0,605 0,656 0.75 0,95 0,092 5,(5 135
25 я 365 74 0,456 0,025 0,605 0,656 0 75 0,5)5 0.0! >3 5,(1 132
3 15 211 78 0,511 0,742 0,605 0.628 0,89 (U8) 0,091 4,7 159
4 4* я 216 79 0,529 0,726 0,598 0,618 0,88 (1,17) 0,05)2 •1.7 156
44 Я Я 218 86 0,570 0,782 0,658 0,701 0.87 (1,1-2* 0.118 5,!) 130
43 я я 228 90 0572 0,785 0,664 0,710 0,86|(1,11) 0,118 7,3 131
45 щ я 261 56 0,197 0,682 0 634 0,673 0 78 (1,01. 0,08!) 4,3 152
46 Г п 331 55 0,460 0,631 0,625 0.6'.С 0.71 0,5)6 0,08(5 4,1 144
1 329 62 0,177 0,655 0 605 0,628 0,79 (104) О 089 4,1 146
2 я «• 343 65 0,483 0,663 0,611 0,636 0,79 .1,04) 0,08!) 4,1 147
50 і-0 184 71 0,560 0,768 0,63 4 0,674 0.88 (!,14) 0,101 5.0 151
51 п я 199 74 0 543 0,715 0,611 0,638 0,89 (1.17) 0,101 4,9 141
52 я 215 91 0,612 0,826 0 664 0,710 0,92 (1,16; 0,118 6,1 141
47 239 6» 0,532 0,730 0.697 0,728 0,76 (1.00) 0,050 4,8 149
48 325 46 0,13!) 0.590 0,632 0,638 0,68 0,5)2 0.057 3.9 144
49 Я я 307 43 0.450 -| 0.617 0,630 0.620 0,73 (1.00) 0,072 4,4 134
ср.0,5і)3 ср.0,640 ір.0091 5,0 144
Таблица 31, продолженіе.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
30 ь+*. J 184 (17 0,407 0.558 0,520 0,565 0,76 0,99 0,052 2,3 210
40 , п 187 (.8 0.107 0,558 0,530 0,565 0,76 0 99 0.051 2,3 212
38 п нт 77 0,441 0.605 0.618 0,673 0.71 0,90 0,604 3,1 188
37 я „ 108 78 0,143 0,608 0,618 0,673 0.72 0,90 0,064 3,3 184
27 т 212 •15 0,180 0,658 0,627 0.681 0,77 0,96 0,060 3.1 213
28 • 218 40 0,177 0,651 0,627 0.081 О.'.б 0.96 0,051 3,1 218
30 я 280 55 0,103 0,553 0,с» -о 0,656 0,67 0,81 0,051 2 6 213
2!) У! " 287 57 0,103 0,553 0 605 0,656 0,67 0,81 0,051 2,6 212
31 204 ГО 0,111 0,561 0,618 0,673 0 67 081 0,057 3,0 197
32 204 58 0.105 0,555 0,618 0,673 0.66 0,83 (•,052 2,6 212
31 П 320 (11 0,300 0,517 0,580 0,620 0,68 0 88 0,056 2,8 192
35 я 330 (12 0,4 1 0,5(11 0,580 0,620 0.70 0,91 0.058 2,7 193
30 з.м (12 0,101 0,550 0.580 0,620 0,08 0,89 0,059 3,0 182
33 я 337 (12 0,308 0.516 0,580 0 020 0.68 0,88 0,053 2.7 201
41 * : 20 210 57 0.178 0,656 0,631 0,637 0 70 (1,03) 0,067 3.6 196
42 * 211 57 0,175 0,651 0,631 0,637 0,75 (1,02) 0,068 3,6 189
73 п п 20(1 52 0,300 0,517 0.513 0,175 0,78 (1,15) 0.050 2,7 215
Іс-|-.0,426 ср.0,507 ір. 0,057 2,9 202
Нліяніе Г3 на Х« и X легко устанавливается при помощи таблицы 3! г чѣмъ V', больше, тѣмъ Х« меньше, какъ и слѣдовало ожидать. Особенно выпукло ото выясняется при помощи среднихъ величинъ Х<., равныхъ послѣдовательно: 0,557 для наименьшаго объема V's, безъ дополнитель ных'ь колпаковъ, 0,503 при одномъ колпакѣ и 0,426 при обоихъ колпа кахъ tx и t„. Среднихъ величинъ для X/ мы не вычисляли, такъ какъ соотношеніе получилось бы точно такое же. Измѣненіе X характеризуется соотв. величинами 0,715, 0,640 и 0,597, т. е. съ достаточной точностью одинаково съ измѣненіемъ Х«. Когда мы приступали къ составленію таблицы 31. мы считали наиболѣе, близкой къ истинной величинѣ X', столбецъ 9. Сравненіе отношеній Х«/Х и Х«,/Х', столбцы. 10 и 11, показало, что ото не такъ: отношеніе Х../Х, невидимому, нѣсколько мало, вліяніе сопротивленій всасыванію едва ли такъ велико, какъ ото даетъ столбецъ 10; зато отношеніе X..VX', будучи гораздо закономѣрнѣе, о чемъ будетъ сказано ниже, даетъ явно, невѣрныя абсолютно числовыя величины; безусловно должно быть Х.»7Х'< 1, тогда какъ оно чуть ли не у трети опытовъ >1. Объясняется ото тѣмъ, что мы пренебрегли мятіемъ воздуха при щюхожденіи оконъ а и о; фактически изъ-за мятія полезный ходъ поршня получается больше, чѣмъ мы ею приняли, т. е. Ѵ/>7,1() лтр.; если ввести эту поправку, то величина X/ уменьшатся, а X' увеличатся и отношеніе ХоѴХ' значительно уменьшится. Въ виду затруднительности и гадателыюсти опредѣленія поправки, мы ее ле приводили, тѣмъ болѣе, что величины Х«ѴХ' не имѣютъ для нашихъ цѣлей особенно большого значенія. ѵ
(. Итакъ: съ увеличеніемъ Ѵ3, т. е. а и объемная подача Х« и дѣйствительная подача X падаютъ.
Вліяніе Ѵ3 на р/ и ни \ такое же точно, какъ и на X: съ увеличеніемъ Ѵа среднее индикаторное давленіе р/ и относительная величина работы заряженія £=Л’//Л*, падаютъ и притомъ почти точно въ одинаковой мѣрѣ. Для тѣхъ же трехъ величинъ Ѵг3 мы имѣемъ р/ въ среднемъ 0.140, 0,001 и 0,057, еоотв. среднія значенія \ 7,0, 5,0 и 2,9%. Впрочемъ вліяніе V, скорѣе косвенное, главнымъ образомъ вліяетъ паденіе X», т. о. уменьшеніе количества подаваемаго воздуха; что ого именно такъ, легка установить, сопоставляя опыты съ оіппгаковымъ Ѵ3, но разными Х,„ напр. 55 и 64, 70 и 06, 4 и 52 и т. д.
Вліяніе V, на /і0/ЛѴ, т. е. на подачу воздуха на л. с., согласно таблицы сводится къ увеличенію съ увеличеніемъ Ѵг3; однако вліяніе У. лишь косвенное. возрастаетъ вслѣдствіе уменьшенія р/, тамъ что
отношеніе эго возрастаетъ не за счетъ увеличенія числителя, что было бы особенно желательно, а наоборотъ, за счетъ убыли знаменателя. Для нашихъ трехъ случаевъ среднія величины получились соотв. 107, 144 а 202 мт.Ѵл. с..
Вліяніе числа оборотовъ п. При прочихъ равныхъ условіяхъ Х0 сь увеличеніеміь п падаетъ, какъ и слѣдовало ожидать. Недостаточная яо ность этой зависимости между п и X объясняется указанной уже выше неточностью опредѣленія величинъ X.
Величина /У еъ увеличеніемъ и тоже падаетъ, но это объясняется не улучшеніемъ работы насоса, а просто уменьшеніемъ Хо-
О закономѣрномъ вліяніи на величину Е измѣненія « говорить трудно, такъ какъ \ есть результатъ слишкомъ многихъ обстоятельствъ. То же должно быть сказано и относительно величины Д,/ЛѴ; впрочемъ, нѣкоторое уменьшеніе ея съ возрастаніемъ п замѣтно; объясняется оно главнымъ образомъ паденіемъ Х„.
Было бы очень интересно установить зависимость между п и темпе ратурои I, или t2 воздуха въ насосѣ. Къ сожалѣнію, сдѣлать этого нельзя, такъ какъ іл и L находятся йодъ гораздо болѣе сильнымъ вліяніемъ температуры tt отработавпіих'і> газовъ, которая ни въ какой зависимости отъ п не находится.
Что касается скорости всасыванія ч\, то она находится при прочихъ равныхъ условіяхъ, т. е. одинаковыхъ Г„ и въ прямой зависимости отъ .двухъ величинъ: она должна возрастать съ увеличеніемъ п и падать сь уменьшеніемъ X.,. Нъ виду тоічі, что и и X сами измѣняются въ противоположныхъ направленіяхъ, установить какую нибудь закономѣрность измѣненія «•, нельзя. Нѣкоторое уменьшеніе и?, еъ увеличеніемъ Ѵ3, т. е.я, об'кясняется соотв. уменьшеніемъ Х<..
Примѣненіе различныхъ прокладокъ г согласно таблицы 31 дало именно тѣ результаты, какіе слѣдовало ожидать. Какъ видно по чер* 39, 40 и 45, стр. 142 и 143, утолщеніе прокладки г увеличиваетъ открытіе окна е, а, слѣдовательно, уменьшаетъ сопротивленія всасыванію. Дѣйствительно числа таблицы 31 показываютъ при одинаковыхъ Ѵ3 и п съ
увеличеніемъ /• увеличеніе Х0 и уменьшеніе -мд. Такъ какъ р/ зависитъ одновременно отъ открытія и окна с и окна ц, мѣняющагося согласно стр. 142 и 143 съ измѣненіемъ г въ противоположныхъ направленіяхъ, то вліяніе г на р/ установить пелыія.
Вліяніе обратнаго клапана. Опыты 1—G5 были проведены съ обратнымъ клапаномъ, черт. (5 и 7 стр. 15; при опытахъ G6—75 клапанъ этотъ былъ удаленъ. Несмотря на немногочисленность опытовъ безъ клапана и нѣкоторую затруднительность сравненія этихъ опытовъ съ опытами, проведенными съ клапаномъ, въ виду того, что они были проведены съ разными что было замѣчено, къ сожалѣнію, лишь но окончаніи всѣхъ опытовъ, вліяніе клапана обнаруживается довольно ясно и опредѣленіи,. Сравнивая опытъ 73, съ одной стороны, и 41 и 42, съ другой, ясно видно, что присутствіе обратнаго клапана повышаетъ X», а вмѣстѣ съ тѣмь и р/, с, и Л,/.\Ѵ; вмѣсто опытовъ 41 и 42 можно взять опыты 29—32: несмотря на большее « и меньшее >\ т. о. два обстоятельства, понижающія X», у этихъ опытовъ Хо замѣтно выше, чѣмъ у опыта 73. То же самое видно при сравненіи опыта 74 и 9—14. Менѣе ясное вліяніе обратнаго клапана въ опытахъ 6G—70 должно быть отнесено на счетъ одновременнаго вліянія прокладокъ г.
Къ этому надо еще добавить, что согласно указанію стр. 15 вліяніе обратнаго клапана и не могло быть очень большимъ, въ виду неудачна го расположенія е:о по независѣішшмъ отъ автора обстоятельствамъ.
Опиты, съ воздуходувкой. Опыта эти собраны въ таблицѣ 32. Сперва мы расположили ихъ въ порядкѣ возрастанія давленія въ воздухо пріемникѣ с, черт. 8. Картина получилась совершенно неясная.
Таблица 32.
1 2 ! 3 4 і 5 6 " 7 8 9 10 11 12
Jg опыта добав. К0.1П. дам. въ с Р П]ЮКЛ. г обор. въ МИ 1!. п Иі V >. Рі >
56 156 10 218 115 0,736 1,008 0 743 (.845 0,193 8,9
57 218 5 221 118 0,746 1,021 0,750 0,854 0,196 9,3
61 іі+і« 270 241 86 0,603 0,827 0,77(1 0,908 0,077 4,1
63 285 298 77 0,565 0,775 0,758 0 892 0,066 4 1
58 405 10 236 112 0,825 1,130 0,770 0,890 0,203 9,2
53 и 610 20 217 123 0,875 1,198 0,918 0,164 8,2
62 <-и* 644 5 248 105 0,748 1,024 0,948 — 0,088 4,7
во — 915 10 273 118 0,928 1,271 1,000 — 0,207 10,1
71 с 1287 15 258 — (0,574) (0,787» — — —
72 н 1294 15 817 — (0,560) (0,768) — — —
61 <.+(» 270 5 241 86 0,603 0 827 ш. . 0,077 4,1
63 285 298 77 0,565 0,775 — — 0.066
62 644 248 105 0,748 1,024 0,088 4 7
56 .— 156 10 218 115 0,736 1,008 — 0,193 8,9
57 — 218 221 118 0,746 1,021 — — 0.196 9,3
58 — 405 236 112 0,825 1,130 — — 0 203 9,2
65 — 915 273 118 0 928 1,271 — — 0,207 10,1
53 и 610 20 217 123 0,875 1,198 • — — 0,164 8,2
Расположеніе опытовъ по группамъ съ различнымъ Г* не имѣло смысла въ виду сравнительно слабаго -вліяніи величины У3 на л* при работѣ съ воздуходувкой. Основываясь на результатахъ таблицы 31, мы предположили преимущественное вліяніе толщины прокладки >', т. величины открытія окна е, и расположили опыты но возрастающему давленію р, но разбивъ на группы но г, нижняя часть таблицы 32. Картина получилась совершенно ясная и Ыо общемъ подтверждающая всѣ выводы таблицы 31: съ увеличеніемъ г величина Хм возрастаетъ, а еь нимъ возрастаетъ и »•,; увеличеніе « при прочихъ равныхъ условіяхъ, опыта 81 и (13, даетъ уменьшеніе X... Увеличеніе давленія /> въ сосудѣ г какъ и слѣдовало ожидать, дастъ увеличеніе Х.„ но очень малое увеличеніе р/ И Величины. ДЛЯ УТИХЪ ОИЫТОВл мы не вычисляли вь
виду того, что Л',' нс выражаетъ веей работы заряженія; работа сжатія въ воздуходувкѣ, которую надо было бы добавлять къ -V/, въ виду оообеннтетей реіулированія употреблявшагося илектродвнлтѵін, не могла быть опредѣлена по і аиряженію и расходу тока.
Случайное совпаденіе разбивки опытовъ на группы но г и но Г., позволяетъ выяснить вліяніе Гя. Оно сказывается главнымъ образом'ь въ періодъ разобщенія машины отъ сосуда е: <л> увеличеніемъ V.„ какъ и раньше, р,' и \ уменьшаются вполнѣ закономѣрно. Въ данномъ случаѣ мы имѣемъ вліяніе уже не и, какъ выше, а дѣйствительное вліяніе относительной величины вреднаго пространства а-
Интересно еще отмѣтить, что въ предѣлахъ одной и той же величины г скорость всасыванія и\ при достаточномъ открытіи окта с, опыты 56—58 и 05, остается въ предѣлахъ точности нашихъ вычисленій постоянной, не зависящей ось Х.>; при маломъ открытіи окна е, опыты 61—63, к\ совершенно пропорціонально Хп, какъ и слѣдовало ожидать. Очевидно, въ нервомъ случаѣ мы имѣемъ явленіе, напоминающее критически ю скорость: съ увеличеніемъ р возрастаетъ Хо, дѣйствительная подача,—объемная же подача, вычисленіе которой но діаграммамъ, какъ уже указано, не могло быть произведено еъ достаточной правильностью, должна бы оставаться примѣрно постоянной, такъ же, какъ и такъ какіь съ увеличеніемъ количества воздуха удѣльный объемъ еію вслѣдствіе увеличенія р уменьшается.
Что касается сравненія опытовъ съ воздуходувкой съ опытами безъ нея, то оно даетъ указанія, которыя и слѣдовало ожидать: воздуходувка сильно увеличиваетъ Хо и «■,, нѣсколько менѣе увеличиваетъ р/ и
27. Заряженіе рабочаго цилиндра.— Заряженіемъ, какъ извѣстно, называется подача въ рабочій цилиндръ воздуха и горючаго. Впрочем ь, въ нашей машинѣ подача горючаго, керосина, совершается принужденно при помощи васосика, и притомъ незадолго до момента воспламененія. Подача юрючаго, помимо указанной уже выше, стр. 95, 128— 133, неудовлетворительной работы насосика, а главными образомъ фог-сунки, не представляетъ матеріала для изслѣдованія. Такимъ образомі.
подъ словомъ заряженіе цилиндра намъ придется изслѣдовать лишь вопросъ о заполненіи его воздухомъ.
Болѣе или менѣе удовлетворительное заряженіе въ нашей машинѣ зависитъ отъ двухъ обстоятельствъ: отъ работы воздушнаго насоса, т. е. подачи воздуха Хо, и оть удаленія отработавшихъ газовъ.
Первый вопросъ достаточно освѣщенъ въ § 26, поскольку дѣло касается величины Хо- На тотъ же вопросъ даютъ отвѣтъ еще величины Ь/Ьстолбецъ 26 таблицы 27; впрочемъ, если вспомнить, что мы доказали преувеличенность дѣйствительно измѣреннаго расхода керосина А, и замѣняли его вычисленной но исправленному тепловому балансу во личиной Аъ стр. 132 и 133, то вмѣсто отношеній />//>, получаемъ L/k„. Однако въ виду того, что мы работали вееіда почти съ однимъ и тѣмь же грузомъ О на тормазѣ, т. е. съ почти одинаковымъ индикаторнымъ давленіемъ pt, величина L/h\ должна быть почти ироноіщіоналыиі А«-
Гораздо труднѣе датъ отвѣтъ га вопросъ, хорошо ли происходить удаленіе отработавшихъ газовъ, т. о. такъ назыв. продувка. Для этого мы прибѣгнемъ къ матеріалу, полученному нами при помощи описаннаго выше дифференціатора, главнымъ образомъ къ полученнымъ при его помощи гакъ назыв. характеристикамъ продувки ф, и ф2, о которыхъ было подробно сказано выше, стр. 160.
Для облегченія сличенія вліянія различныхъ факторовъ, мы составили но образцу таблицы 31 и 32 таблицы 33 и 34. Предвидя заранѣе, что и на заряженіе въ собственномъ смыслѣ и на продувку будутъ вліять особенно величины Ѵ3, г и н, мы сохранили ту же группировку, какъ вь таблицахъ 31 и 32, при чемъ особенное вниманіе будемъ удѣлять тѣмъ опытамъ, во время которыхъ удалось взять пробы отработавшихъ газовъ при помощи дифференціатора.
Кромѣ уже указанныхъ величинъ, въ таблицахъ 33 и 34 приведены еще продолжительность перепуска 1У, < корость перепуска, или впуска м;,, давленіе рс' въ насосѣ въ моментъ начала перепуска и расходъ тепла на 1 инд. л. с., по полному расходу тепла Q/N, и но исправленному тепловому балансу Q'/Nt. Всѣ величины взяты изъ основныхъ таблицъ 26—29.
Вліяніе объема Г». Если за масштабъ сравненія взять среднія величины характеристикъ продувки ф, и ф2, измѣняющіяся согласію таблицы 33, именно уменьшающіяся съ увеличеніемъ Е3 соотв. для ф2 86,2, 76,6 и 59,5, а для ф, 31,4, 30,5 и 28,1, то выходитъ, что съ увеличеніемъ Ѵя продувка шла хуже, т. е. продувочный воздухъ больше смѣшивался съ отработавшими газами и въ большемъ количествѣ вытекалъ въ глушитель. Однако видѣть причину уменьшенія характеристикъ въ уменьшеніи давленія воздуха продувки было бы неправильно. Причина лежитъ въ уменьшеніи Хо и связаннаго съ этимъ уменьшеніи £/А«.
Таблица 33.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
се н а АоОав. Г •І! •ь А А Q А
о п ^0 А'і Ач Ni N>
* К0.1П. ММ. сгк. гкр/см,:мт;сек. % 7» ИТ 5 мт.* т. ед. г. ед.
59 5 281! 0,023 1,20 87 74 29 0,5711 21,2 27,6 3300 2540
ІО — я 283| 0,022 1,20 89 76 31 0.532 22,1 27.1 3250 2640
5 - 10 228j 0,025 1.20 90 89 30 0,616 23,8 31,4 3550 2800
(і — п 228| 0.025 1,20 90 - 0,610 25,0 30,7 3330 2710
56 — 9 2481 0,024 1,20 96 104 41 0,614 22,5 28,8 3480 2680
64 — 91 271! 0,026 1,20 81 28 0,552 21,8 28,0 3440 2670
7 — Уі 293 0.024 1,18 80 89 31 0,533 22,6 27,9 3770 2560
8 — п 293 0,024 1,18 79 — — 0,530 22,9 27,6 3100 2570
54 — 9 296 0.023 1,20 99 91 32 0,537 19 6 21,7 3450 2750
11 — 9 295 0,024 1,18 82 91 30 0,512 22.5 28.2 3260 2590
12 — П 295 0,024 1,19 81 — — 0,539 22.6 27,6 3210 2630
14 — 1) 298 0,024 1,20 82 0,539 21,3 26,9 3610 2860
13 — 299і 0,024 1 19 83 91 31 0,550 21,4 28,2 3730 2820
9 — 9 2991 0,024 1,20 83 89 30 0,543 23.9 29,3 3160 2570
10 — 299 0,024 1,19 83 — — 0,543 21 9 29,5 3020 2560
74 — 11 299 0,028 1,-0 73 — — 0,530 26.2 30,7 3130 2420
15 — я 374 0.021 1,22 90 — — (\519 19,3 24,4 3740 2970
16 — 99 377 0,021 1,22 92 — — 0,523 20,5 24,9 3190 2890
6!) — 15 205 0,026 1,26 103 92 36 0,619 2*2 2 29,0 3780 2890
70 — я ѵЗЗ 0,і >23 1,26 118 85 32 0,629 24,2 30,0 3460 2790
СО — И 263 ».022 1,25 105 88 32 0,589 25,1 31.1 .4310 2680
67 — п 279 0,021 1,24 105 89 32 0,557 23.1 28,2 3170 2590
68 — 9 369 0,021 1,25 95 9! 30 0,529 21,0 26,3 3240 2590
75 20 270 (>,023 1 25 115 77 28 0,535 22.1 26,4 3220 2620
fit. 1 - - - 0,0237 1.210 — 86,2 | 31.4 0,557 22,4 28.1 3377 СО X ОІ 1
18 <1 10 а2>> 0,03.1 1,16 65 0,3551 21.2 28.м 3850 2830
17 п УІ 22Я 0,033 1,15 66 87 29 0,561 21,1 29,5 3850 2790
1!) 19 я 293 0,026 1,14 71 — 0,464 20,7 25,4 3190 2600
20 п 9 293 0,»26 1,13 71 — 0,462 20,5 25,2 3170 2f>80
21 9 » 293 0,026 1,15 71 86 31 0,463 18.2 22,0 3650 2840
23 9 УІ 295' 0,025 1.16 73 — — 0,409'' [20.4 |26,3| 3840] |2980
22 19 УІ 304 0,025 1,15 75 — — 0,470, [26,0 |2(i.8j 344l.J |288 0
26 19 357 0,025 1,17 73 — — 0,464 19,7 23,7 3250 2700
24 п я 3581 0,025 1,16 72 80 31 0,456 Г 13,21 [23.7] [5700| [3180]
25 V * 365 0'24 1.17 73 — — 0,450 19,71 1 -4,21 |3720| 3020]
3 9 15 211 0,028 1,15 81 86 31 0,541 19,0 27,2 3950 2760
4 п У9 216 0,027 1,15 82 — 0,529 19,4 27.6 3790 2670
44 УІ п 218| 0.026 1,19 97 80 31 0,570 2К9 28.5 3620 2780
43 19 9 228| 0,025 1,19 100 84 25 0,572 [26.9] [87.3] [3> 901 [2670
41) 91 9 261 0,028 1,16 76 81 30 0,197 20.7 26.8 3170 2150
46 п я 331 0,025 1,16 80 - — 0 460; 19,2 22,8 8080 2590
1 уі я 329 0,"23 1,16 89 83 32 0,477 20,9 21,8 3030 2570
2 п 343 0,022 1,16 93 82 31 0,483 21,4 24.7 3040 2630
60 УІ 20 184 0,031 1 19 78 63 30 0,560 [19.7] [27,5] [4190] |3010
51 * ш 199 0,029 1,19 81 60 29 0,543 20,0 27,5 3500 2550
52 » п 215 0,029 1.19 92 75 25 0,612 27,5 34,2 31 ГО 2530
47 п * 239 0,026 1,19 84 71 27 0,532 20,5 26,2 ЗПО 2660
48 П » 325 0,022 1,17 99 55 30 0.4. 0 18.1 21,8 3030 2520
49 я м 367 0,021 1,19 113 — 0,450 18,9 22,1 3110 2650
ср. — - 1- ! 0,0264 1,165 — 76,6 30,5 0,503! 20,6 26,1 3378 2649
Таблица 33, продолженіе.
1' 2 3 1 5 (5 7 8 9 10 11 12 13 14
ЗУ 40 i-j-fe п 10 я 181 187 0,037 0,037 1,12 1,12 и 45 53 28 0,407 0,407 112,Н 11,7| [19,01 113,8] [39501 |4-10'J] оо 1 еч *5 “М ті
38 • я 190 0,038 1,13 10 55 28 0.441 18,5 24,4 3150 2380
37 я я 198 0,038 1,13 47 — — 0,443 18,0 24,3 3230 2480
27 » л 212 0,031 1,12 00 — — 0,480 19,9 25,3 3310 2600
28 я Я 218 0,033 1,12 00 70 29 0,477 0,403 2<уі 20,5 3240 2500
30 п 280 0,020 1,10 G1 06 29 17,7 21,8 21,9 3110 2520
29 » 287 0,025 1,10 63 — — 0,403 17,9 3050 2190
31 п » 294 0.020 1.11 С2 — — 0,111 19,0 22,6 3060 2570
32 • п 25Ц 0,020 1,12 02 51 27 0,405 19 2 22,3 2840 2430
31 п 329 0,024 1 12 05 00 28 0,399 16,6 20,5 3220 2590
ЗГ> я п 330 0,020 1,12 00 — — 0,411 18,1 21,8 2950 2460
36 1* я 331 0027 1.12 00 52 27 0,401 17,4 20,6 3220 2710
33 я я 337 0,028 1,12 07 — — 0,398 17,0 21,0 3290 2530
11 я 20 210 0,028 1,13 92 — — 0,478 Г22,0) [29,71 13210 [2460
12 • п 211 0,028 1,13 93 — — 0.476 |23,lj [30.1J 3060 [2350
73 . • - 200 0,020 1,11 79 03 29 0.399 [17,0| [20,8] 342 1 [2890
‘•р.' - - - 0,0298 1,119 — 59,5 28,1 0,120 18,4 22,7 3139 2522
Надо замѣтить, что хотя ми и рѣшили отказаться отъ графическая изображенія процесса заряженія по образцу черт. 4(>, но все же даже при принятомъ аналитическомъ способѣ можно, пользуясь данными таблицы 25, разбить опыты, вѣрнѣе, видъ кривыхъ измѣненія содержа нія СО. и 0, на 2 группы. При хорошемъ заряженіи, когда нежелательнаго перемѣшиванія поступающаго воздуха съ отработавшими газами почти не происходитъ, кривая СО. имѣетъ видъ по образцу опыта 04, черт. 40: сперва она вогнутая къ оси абсциссъ, затѣмъ выпуклая; кривая О. имѣетъ обратный выпукло-вогнутый видъ. При плохомъ заряженіи, когда перемѣшиваніе наступаетъ рано, первыя части крнвыхь сокращаются или даже совсѣмъ .отпадаютъ, и остается, какъ для опыта 05, черт. 40: отъ кривой СО. лишь вогнутая часть, а отъ кривой О» лишь выпуклая, или вообще кривая приближается къ наклонпой при мой. І1аобо]ютъ, въ идеальномъ случаѣ—хорошей щюдѵвки—отъ кривой СО. должна оставаться лишь вогнутая часть, а отъ О,—выпуклая.
Просматривая съ этой точки зрѣнія таблицу 25, мы видимъ, что несмотря на численное уменьшеніе ф, и ф. съ увеличеніемъ V* ходъ ооотв. измѣненія С02 и О. не ухудшается, а, скорѣе, наоборотъ, нѣсколько улучшается. Кромѣ того, вообще, паденіе ф, и ф. не всегда соотвѣг етвуетъ ухудшенію продувки въ смыслѣ увеличенія вихрей и перемѣшиванія воздуха и газовъ. Это справедливо лишь въ тчшь случаѣ, если соотв. количество воздуха, т. с. и L/k, остаются примѣрно одинаковыми, при измѣненіи же ихъ, какъ было какъ разъ и у насъ одновременно съ измѣненіемъ г„ ф, и ф. могутъ падать даже при улучшеніи характера продувки. Дѣло въ томъ, что при вычисленіи ф, и ф. по выраж< -нію (100) очень большое вліяніе имѣетъ величина Л, т. е. послѣдняго отчета. Какъ бы хорошо ни шло явленіе продувки, но если воздуха ма ло, величина <7 будетъ мало отличаться отъ а, и величина ф будетъ мала.
Такимъ обратомъ мы убѣждаемся, что и характеристики ф, и ф,., да и г])афическій методъ могутъ давать вѣрное заключеніе лишь при сравненіи опытовъ, у которыхъ количество продувочнаго воздуха одинаково или хотя бы приблизительно одинаково. Къ сожалѣнію, соблюденіе это о условія было при нашей машинѣ невозможно: вслѣдствіе измѣнены объема Г.,, какъ мы уже видѣли, измѣняется и Не помогла также и попытка подавать воздухъ безъ насоса при помощи воздуходувки че-, резъ крышку и.., черт. 2, опыты 71 и 72: при измѣненіи давленія ѵ вь сосудѣ с и числа оборотовъ » количество воздуха все равно мѣняется очень сильно. Кромѣ того, такіе опыты, каыь 71 н 72, очень трудно ста-иіть; трудно пустить машину въ ходъ, очень трудно держать давленіе воздуха постояннымъ, да и сама машина работаетъ какъ-то неспокойно, •іяжело. Единственный вполнѣ надежный способъ для выясненія вліянія давленія выполаскивающаго воздуха и объема промежуточнаго возду- _ хонрісмішка, это поставить такіе же опыты:, какъ паши, еъ машиной, имѣющей самостоятельный воздушный насосъ, какл. иапр., изготовли-'-мыя шведскимъ заводомъ Акц-го О-ва Мунктс.ѵь.
Нозвращаясь къ нанишь опытамъ, мы можемъ относительно вліянія Ѵа сказать лишь слѣдующее: несмотря га ухудшеніе X,. при увеличеніи Ѵ.Л, ф, и ф,, уменьшаются лишь иемнот, т. е. проявка въ общемъ остается безъ существенныхъ измѣненій. Интересно отмѣтить, что ф, съ увеличеніемъ Г, надаетъ почти пропорціонально X,.: при работѣ безъ коз-шіковъ отношеніе среднихъ ф,/Х„=155, при одномл» колпакѣ ф,/Х«—152, при обоихъ ф,/Хо= 140. Что касается фг, то оио даже возрастаетъ, что уже неоспоримо тгоказываепь улучшеніе щюдувкн; именно отношеніе ф,/Хі> будутъ соотв. 50, 01 и 00.
Итакъ увеличеніе Г„, выравнивая паденіе воздуха при продувкѣ и давая меньше давленія воздуха, повилимому, улучшаетл» условія продувки.
Вліяніе р/, давленія воздуха въ насосѣ передъ продувкой, ноел!’> сказаннаго о вліяніи Г;;, можно не разсматривать отдѣльно, такл> какъ і>/ есть функція Г.,: «-ь увеличеніемъ Г., давленіе р/ падаетъ, какъ ясно вндго но таблицѣ 33. ІЗопроеь о томъ, что собственно вліяешь благопріятно на характеръ продувки въ смыслѣ уменьшенія перемѣшиванія воздуха и газовъ, увеличеніе ли объема воздухопроводника F, или пониженіе давленія pc', къ сожалѣнію, на основаніи нашихъ опытовъ нельзя разрѣшить вполнѣ увѣренно, въ виду невозможности измѣнять К и независимо другъ отъ друга, кромѣ, конечно, опытовъ еъ воздуходувкой, о которыхіь будетъ сказано ниже.
Но зато наши опыты даютъ вполнѣ опредѣленное указаніе относительно вліянія р/ на процессъ горѣнія, вѣрнѣе, на использованіе тепла Какъ показываютъ среднія величины Q/Hеъ уменьшеніемъ р/ расходъ тепла на 1 л. с. уменьшается. Среднимъ значеніемъ р/ при различныхъ Ѵ„, именно 1.210, 1,165 и 1,119 кгр.А*м.2 соотвѣтствуютъ <?/.Ѵ,=3.377.
3364 и 3266 т. ед./л. с. Картина становится еще яснѣе, если количество располагаемаго тепла ваять но исправленному тепловому балансу изъ столбца 4 таблицы 29. Соотв. среднія величины <Д/-Ѵ, будутъ 2683, 2649 и 2522. Ясное благопріятное вліяніе уменьшенія р/ на расходъ тепла выступаетъ еще выпуклѣе, если обратить вниманіе, что съ уменьшеніемъ р/ вслѣдствіе уменьшенія Х0 падаетъ количество воздуха, приходящееся на 1 кгр. горючаго. Именно, среднія величины L/kx получились соотв. 22,4, 20,6 и 17,4 или но количеству керосина кА, 28,1, 26,1 и 22,2. Очевидно, если бы несмотря на уменьшеніе р/ величина L/к оставалась примѣрно постоянной, уменьшеніе расхода тепла на 1 л. с. было бы еще гораздо больше.
Во избѣжанія подо разумѣя ііі надо еще замѣтить, что при вычисленіи среднихъ величинъ L/к и (J/N мы не брали опытовъ съ перегрузкой, О>25 кгр. на тормазѣ, и съ неполной нагрузкой, О'<24 кгр.. Соотв. * цифры въ таблицѣ 33 заключены поэтому въ скобки.
Продолжительность продувки. Выше, стр. 147 и таблица 23, мы уже видѣли, что моментъ дѣйствительнаго начала перепуска, который можно опредѣлить по индикаторной діаграммѣ насоса, далеко не совпадаетъ оь моментомъ начала открытія окна </; запаздываніе выражается разностью соотв. угловъ поворота кривошипа машины (}2—$/ и колеблется отъ 12 до 31°; численно оно зависитъ главнымъ образомъ отъ числа оборотовъ «, увеличиваясь съ его возрастаніемъ, затѣмъ отъ давленія въ началѣ перепуска р/, падая немного съ его возрастаніемъ при прочихъ равныхъ условіяхъ, и, наконецъ, отъ толщины іцюкладки г} т. е. отъ открытія окна д: уменьшеніе г уменьшаетъ и (і?—Однако, главное вліяніе оказываетъ число оборотовъ и и нестолъко само по себѣ, какъ своимъ вліяніемъ на скоіюсть выпуска, какъ увидимъ ниже.
Далѣе, вычисляя продолжительность щюдувки въ сек., мы обнаружили одго интересное обстоятельство.
Продолжительность продувки можетъ быть найдена по выраженію , _ gt+iVion = (,Ѵ-КѴ>
1 — 360.» 6» ’ 0“’
гдѣ (і/ и (J2" углы моментовъ начала и конца перепуска, указанные въ таблицѣ 23, стр. 147.
Оказывается, Я измѣняется совершенно закономѣрно: съ паденіемъ средней величины р/ послѣдовательно съ 1,210 до 1,165 и, наконецъ, до 1,119, ^возрастаетъ соотв. съ 0,0237 до 0,0264 и, наконецъ, до 0,0298. При этомъ 1) возрастаетъ почти обратно пропорціонально р/, но немного быстрѣе: произведеніе Я-р/ имѣетъ соотв. значенія 0,0297, 0,0308 и 0,0334.
Въ общемъ время Я составляетъ все же очень малую величину и абсолютно и относительно продолжительности открытія окна д- Число т, выражающее эту относительную величину, назовемъ ее использованіемъ времени открытія окна, можетъ быть вычислено по даннымъ той же таО-
лнцн 23 но выраженію
. 2 ft, _ іѴ+іѴ
(106)
Численго т колеблется въ большинствѣ опытовъ между 0,4 и 0,5, опускаясь въ крайнемъ случаѣ до 0,35 и, наобо]ЮТЪ, поднимаясь до 0,5-і.
Сущность дѣла не мѣняется, а, наоборотъ, выясняется лучше, если мы вычисляемъ т' но выраженію
(107)
которымъ обращается вниманіе на опыты съ позднимъ окончаніемъ перепуска, что происходитъ при большемъ числѣ оборотовъ и. Величины <z лежатъ между предѣлами 0,09 и 0,61.
Такимъ образомъ мы видимъ, что окно д могло бы безъ ущерба открываться нѣсколько позднѣе, а также давать нѣсколько меньшую площадь открытія, т. е. при той же ширіпіѣ по окружности быть просто нѣсколько короче. Такое уменьшеніе окна не только не ухудшитъ заряже ніе и въ частности ніюдувку, а, наоборотъ, улучшитъ, такъ какъ при этомъ пропадетъ безусловно вредное попаданіе продуктовъ горѣнія л/, каналъ д, о чемъ мы уже говорили геоднократно выше.
Связь .между продувкой и выпускомъ. Сравшшая данныя таблицъ 23 и 21, мы видимъ слѣдующее: Продувка начинается всегда лишь по окончаніи выпуска, углы $2'<§"\ затѣмъ ясно видно, что эта связь не случайна: продувка начинается тѣмъ позднѣе, чѣмъ позднѣе оканчивается выпускъ, достаточно сравнить і-апр. опыли 26 и 27 или 48 и 49. Разность (3/'—(і/ не постоянна и колеблется отъ 6° до 21°. Впрочемъ, она и не могла быть сколько нибудъ постоянной, даже если ее отнести ко времени, т. е. выразить въ доляхъ секундъ. Дѣло въ томъ, что на эту разность вліяютъ слишкомъ много обстоятельствъ: давленіе въ концѣ расширенія, котрое само зависитъ отъ давленія вспышки, т. е. отъ расхода горючаго и степени совершенства горѣнія, затѣмъ давленіе начала перепуска р/, число оборотовъ «, толщина прокладки г, температура продуктовъ горѣнія *4. зависящая отъ температуры и количества ■охлаждающей воды и др.
Вліяніе п. Вліяніе измѣненія числа оборотовъ п сказывается въ смыслѣ уменьшенія ф, и ф2 съ увеличеніемъ я; впрочемъ вліяніе это нс особенно ясно, опять-таки изъ-за. паденія Хо, съ одной стороны, вліяющаго на ф, и ф2 понижающимъ образомъ, съ другой же, изъ-за уменьшенія скорости н)г, вліяющаго благопріятно.
На L/kі число оборотовъ дѣйствуетъ, какъ и слѣдовало ожидать, вполнѣ закономѣрно: съ увеличеніемъ « отношеніе L/kt падаетъ вслѣдствіе указаннаго уже выше уменьшенія велігпліы Хо.
Вліяніе w,. Вопреки бывшимъ у насъ опасеніемъ увеличеніе скорости впуска сжатаго воздуха не оказываетъ замѣтнаго отрицательнаго дѣйствія на характеръ продувки, т. е. на величины ф, и фя, по крайней мѣрѣ въ предѣлахъ измѣненія и>г въ нашихъ опытахъ отъ 45 до 118 мт./сек.. Впрочемъ вѣрнѣе разсматривать измѣненія «>2 при равныхъ
условіяхъ, т. о. І'я и г, тогда имѣемъ колебанія ws до + 10% и въ одной группѣ даже до ± 20% отъ еоотв. средней величины. Очевидно, что неизбѣжное пониженіе ф,и ф, при увеличеніи искупается увеличеніемъ подачи воздуха, такъ какъ наибольшія «•„ наддаются далеко не всегда при наибольшихъ ».
Вліяніе г. lfr, виду измѣненія съ измѣненіемъ г прохода оконъ е. и и вліяніе ото должно было бы быть очень замѣтнымъ. Въ дѣйствительности вліяніе г наблюдается, какъ и слѣдовало ожидать, нѣкоторыяі» уменьшеніемъ ф, и ф2 съ увеличеніемъ г. Вліяніе >• меньше, чѣмъ можно было ожидать, имѣя въ виду окно </, вслѣдствіе тою, что г вліяетъ у насъ на открытія оконъ е и у въ противоположныхъ направленіяхъ: уменьшенія открытія у искупается въ извѣстной степени увеличеніемъ открытія е, т. е. Хо, и наоборотъ.
Вліяніе е. Объемъ камеры сжатія Ѵе, конечно, имѣетъ вліяніе на составъ заряда въ концѣ выполаскиванія. Чѣмъ Ѵе больше, т. е. е меньше, тѣмъ больше, отработавшихъ газовъ остается отъ предыдущаго хода. Опыты ото и подтверждаютъ; сравнивать надо, разумѣется, опыты сь одинаковымъ г, но разными е, т. е. подкладками s подъ головку. Опытъ 3 съ е—4,86 имѣемъ ф,=86 и ф.=31, опыты 43, 44, 50—52, близкіе къ нему но и, но съ е—4,53, имѣютъ въ среднемъ ф,=72 и ф._.=28; при атомъ Х« у опыта 3 но какой то случайной причинѣ получилось меньше, чѣмъ у опытовъ сравіпіваемой группы; если бы Х« было одинаково, разница была бы еще больше.
Такіе же выводы даетъ сравненіе опытовъ 1 и 2, тоже с-ь £=4,86, съ опытами 43—45, съ £=4,53: несмотря на значительно большее и и меньшее Ха, опыты 1 и 2 имѣютъ фі тг ф... не только равныя опытамъ 43—45, но даже чуть больше.
Работа съ воздуходувкой въ общемъ подтверждаетъ всѣ полученные выше выводы, дѣлая это лишь еще рельефнѣе, какъ видно по таблицѣ 34.
Таблица 34.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ! 11 і 12 13 14 15
опыта добав. Г п давл. въ с Р*' і) »'* 4. Ф* L_ L 9 </
* коли. ММ. Р мм.в.ст кл/см2. сек. мт/сек. о/о •/« kt k 4 Ni Хі
бі 5 211 270 1,14 0,026 85 73 29 0,(503 2(5,8 31,0 3400 2940
03 208 285 1,14 0.029 75 60 29 0,5(55 25,2 28,2 37(50 3350
62 * п 243 644 1 10 0,027 105 76 27 0,748 31,7 34,8 3610 3290
56 10 218 156 1.27 0,028 99 8(5 30 0,736 25,0 33,2 3700 2800
57 221 218 1,28 0,02(5 107 0,74(5 25,6 33,5 3780 2900
58 236 405 1,29 0.025 125 78 25 0,825 2«,2 36,7 37(50 2900
05 * 273 915 1,30 0,027 127 62 20 0,928 34,0 39,3 55530 3050
53 * 20 217 610 1,26 0,028 127 65 22 0,875 37,7 43.4 3170 2770
71 1 С 15 1 258 1287 1,19 0,021 122 79 30 (0,574) 25,1 28 8 3210 2810
72 \ » ГУ '317 1294 1,19 0,018 132 — — (0,560) 25,1 29,0 3070 2650
I
V
> *".**'* л
Увеличеніе давленія р невыгодно, ііо крайней мѣрѣ при данной конструкціи впускного окна у: несмотря на значительно большую подачу воздуха, увеличеніе Х0 и L/k, характеръ продувки ухудшается, въ среднемъ получилось ф,=72,4 и ф2=26,5, а главное, очень сильно возра стаетъ расходъ тепла на 1 ннд. л. с., именно въ среднемъ получилось У/IV,=3499 и ^'/^1=2946, т. о. значительно больше наибольшихъ величинъ при работѣ безъ воздуходувки.
Далѣе нужно указать на чрезвычайно сильное вліяніе толщины прокладки г, т. е. открытія окна у: съ уменьшеніемъ его быстро падаетъ Хо, а, главное, возрастаетъ Q/N, и Q'/Ni. Вліяніе г па рс', т. е. и на Хо, оказывается гораздо замѣтнѣе вліянія р, давленія въ сосудѣ с, т. е. производимаго воздуходувкой.
Затѣмъ интересно то обстоятельство, что при опытахъ 71 и 72, когда воздухъ подавался изъ сосуда с прямо въ заднюю полость, помимо окна е, несмотря на сравнительно малое Х,„ объясняемое недостаткомъ сѣченія трубы, соединявшей с съ машиной, и L/k, величины ф, и ф2 получились значительно выше среднихъ величинъ остальныхъ опытовъ съ воздуходувкой, а, главное, Q/N, и Q'/^i получились значительно ниже соотв. среднихъ величинъ. Что это зависитъ не отъ г, видно изъ того, что опытъ 53 имѣетъ такой же расходъ тепла, по при полуторномъ количествѣ воздуха.
Такимъ образомъ ясно, что увеличеніе объема воздухопріемігака, дѣлая болѣе равномѣрнымъ поступленіе воздуха въ рабочій цилиндръ машины, улучшаетъ условія продувки и послѣдующаго рабочаго хода.
Скорость tv2 такъ же, какъ и выше, пе оказываетъ замѣтпаго вліянія на работу машины, несмотря на то, что ма, измѣнялось въ широкихъ предѣлахъ, отъ 75 до 132 мт./сек..
Наконецъ, пужно замѣтить, что продолжительность перепуска 0 въ общемъ падаетъ медленнѣе, чѣмъ возрастаетъ р/, что указываетъ на возрастаніе сопротивленій и.уменьшеніе коэффиціента а- Зато при подачѣ воздуха прямо воздуходувкой черезъ сосудъ с, опыты 71 и 72, О получается значительно меньше, и произведеніе р/ .Ь =0,025 и даже всего 0,021 доказываетъ, что при болѣе равномѣрномъ движеніи воздуха сопротивленія значительно менѣе, величина а возрастаетъ. Этимъ объясняется отмѣченная выше болѣе удовлетворительная работа машины при этихъ условіяхъ. Такъ какъ въ виду отсутствія подачи насосомъ при опытахъ 71 и 72 величины Хо для пихъ потеряли обычпый смыслъ, го онѣ заключены въ скобки и даютъ лишь мѣрку для сравненія расхода воздуха.
28. Сжатіе и горѣніе.— Сжатіе и горѣніе въ машинахъ даннаго типа приходится разсматривать одновременно въ виду отсутствія опредѣленнаго момепта, разграничивающаго эти два періода работы машины. Дѣло въ томъ, что при началѣ подачи горючаго примѣрно при поло женіи кривошипа въ 150° до мертвой точки, т. с. за 91% до конца хода,
Млл-і>снъ.'~Изслѣдованіе диухтакной машины. 12.
воспламененіе происходить за 1 до 3 % до мертвой точки, а отдѣльные обводы на діаграммахъ обнаруживаютъ воспламененіе за 5—10, даже до 20% до мертвой точки. Кромѣ того, иногда наблюдаются воспламененіи за 50 и 60% До мертвой точки.
Неопредѣленностью точки окончанія сжатія объясняются различный величины давленія сжатія рс, столбецъ 3 таблицы 27, при одномъ и томъ же е, напр., опыты 1, 2 и 3, 5, С, 7 и др.. Въ такихъ случаяхъ р* получается тѣмъ больше, чѣмъ меньше число обо[ютовь, т. с. большее время предоставляется для воспламененія. На дѣйствительное давленіе сжатія п вліяетъ обратно: повышеніе «, уменьшая теплоотдачу стѣн камъ цилиндра, съ одной сто]юны, и неизбѣжную утечку воздуха черезъ зазоры между поршневыми кольцами и стѣнкой цилиндра, съ другой, увеличиваетъ видимый показатель политропы линіи сжатія, а, слѣдовательно, и конечное давленіе рс-
Вліяніе е. Обстоятельство, наиболѣе замѣтно отражающееся на во личинѣ рс, это степень сжатія £. Въ болыіпиютвѣ опытовъ мы имѣли £'=4,53 до 4,58; этому соотвѣтствуетъ ?>,=5,0 до 5,2, въ видѣ исключі -нія встрѣчаются рс, опускающіяся до 4,9 и поднимающіяся до 5,6. Болѣе высокому сжатію £'=4,86 соотвѣтствуютъ />/=5,9 до 6,6. Наименьшему сжатію е'=4,30—4,34 соотвѣтствуютъ />,=5,1-—5,2; объясняется это неожиданное болѣе высокое ре тѣмъ, что опыты эти велись с» сравнительно низкимъ числомъ обо]ютовъ, когда явленіе преждевременнаго воспламененія сказывается сильнѣе.
Прослѣдить вліяніе на />с сжатія е", при которомъ было принято во вниманіе вліяніе окна /, къ сожалѣнію, невозможно, такъ какъ колебанія е" въ предѣлахъ г , менѣе чувствительныхъ къ измѣненіямъ условій работы, значительно менѣе, чѣмъ вліяніе на рс преждевременнаго воспламененія.
Вліяніе вбрызгиванія воды внутрь цилиндра должно сказываться пониженіемъ рс вслѣдствіе пониженія температуры заряда при испареніи воды. Правда, при испареніи увеличивается нѣсколько суммарное давленіе газовъ и паровъ, но простой подсчетъ показываетъ, что это увеличь ніѳ давленія гораздо меньше его уменьшенія вслѣдствіе пониженія температуры за счетъ скрытой теплоты парообразованія.
Паши опыты вполнѣ подтверждаютъ это положеніе: достаточно сравнить опыты 35 и 36, при которыхъ вбрызгивапіе воды въ цилиндръ понижаетъ рс съ 4,9 до 4,8 атм., или опыты 50 и 51, пониженіе рс съ 6,0 до 5,9, или, наконецъ, опыты 1—4 безъ вліянія вбрызгиванія съ рс ™ 6,5 и опыты 67—70 съ вбрызгиваніемъ и р,-.5/5 6,3. При этомъ нужно замѣтить, что мы вообще избѣгали работать съ вбрызгиваніемъ воды и прибѣгали къ нему лишь по необходимости, когда преждевременныя вспышки парушали правильность работы мапппін. Отношеніе gfk количества вбрызгиваемой воды къ количеству сожженнаго керосина у насъ было
всегда менѣе 1. Вліяніе вбрызгиванія въ современныхъ машинахъ, работающихъ съ у/к>\ и доходящимъ до 3—4 и даже болѣе, конечно, еще гораздо сильнѣе, но характеръ вліянія долженъ оставаться тѣмъ же.
Въ заключеніе можно еще пояснить, почему мы не говорили совершенно о вбрызгиваніи воды въ цилиндръ въ § 27, хотя подача воды въ дѣйствительности происходитъ въ періодъ заряженія, при пониженіи давленія въ цилиндрѣ ниже атмосфернаго. Дѣло въ томъ, что самъ тіо себѣ процессъ подачи воды не представляетъ никакихъ данныхъ для изслѣдованія; вліяніе воды начинается лишь съ періода сжатія, гдѣ мы объ немъ и сказали.
Воспламененіе. Обстоятельства, особенно вліяющія на ходъ горѣнія, это моментъ воспламененія относительно мертвой точки и сила воспламененія. Къ сожалѣнію, ни то, ни другое въ нашей .машинѣ не поддается ни произвольному измѣненію, ни сколько нибудь точному опредѣленію.
Моментъ воспламененія можіго опредѣлять по смѣщеннымъ индикаторнымъ діаграммамъ, однако послѣднія обнаруживали столъ сильное разсѣиваніе отдѣльныхъ обводовъ, что видно, наир., на черт. 32, стр. 62, что указать дѣйствительный средній моментъ воспламененія для отдѣльнаго опыта трудно. Въ общемъ надо сказать, что въ большинствѣ опытовъ воспламененіе происходитъ въ среднемъ съ запаздываніемъ, ;а мертвой точкой. Чтобы сдѣлать воспламененіе болѣе своеврсменнымь надо было бы измѣнить уголъ заклинснія эксцентрика, сообщающаго движеніе керосиновому насосику, но въ виду непостоянства момента вспышки и разсѣиванія діаграммъ при этомъ стали бы появляться столь преждевременныя вспышки, что стало бы невозможно работать бозь вбрызгиванія воды, чего мы не хотѣли, чтобы не затемнять еще болѣз процессъ горѣнія присутствіемъ большого количества водяныхъ паровъ.
Моментъ воспламененія зависитъ отъ очень многихъ обстоятельствъ; главнымъ образомъ отъ: момента подачи горючаго, температуры запальнаго шара, давленія и температуры въ концѣ сжатія и числа оборотовъ, затѣмъ онъ зависитъ еще отъ процесса заряженія, т. с. объемнаго наполненія цилиндра и процесса продувки, отъ температуры продуктовъ горѣнія и охлаждающей воды. Въ виду невозможности установить точно самый моментъ воспламененія и измѣнять его по желанію, мы рѣшили ограничиться приведенными выше выводами о непостоянствѣ момента воспламенепія и запаздываніи его.
Интенсивность воспламененія зависитъ отъ тѣхъ же факторовъ, что и момента воспламененія, и такъ же трудно поддается изслѣдованію. Просматривая смѣщенныя индикаторныя діаграммы, мы можемъ сказать, что быстрота воспламененія нѣсколько больше съ увеличеніемъ степени и давленія сжатія и въ общемъ при данной конструкціи запалъ наго шара при нормальной нагрузкѣ достаточна велика. Слишкомъ медленное воспламененіе -мы видимъ лишь въ опытахъ съ очень поздкимь
моментомъ воспламененія н съ меньшей нагрузкой; въ послѣднемъ случаѣ, вслѣдствіе уменьшенія общаго расхода горючаго h, температу, ра запальнаго шара надаетъ, о чемъ .можно судить также и по потемнѣнію его, чѣмъ и объясняется медленность воспламененія. При холостой ь ходѣ расходъ горючаго к становится такъ малъ, что для поддержанія необходимой температуры запальнаго шара его приходится снаружи подогрѣвать лампой.
Горѣніе. Правильное изслѣдованіе явленія горѣнія можно произвести лишь, перенеся индикаторную діаграмму въ координаты Т—8\ однако построеніе энтропійной, или тепловой діаграммы машины, регулируемой пропусками и дающей указанное сильное разсѣиваніе отдѣльныхъ обводовъ, становится столь затруднительно и гадатедыю, что мы сочли безполезнымъ къ нему прибѣгать.
Основываясь на индикаторныхъ діаграммахъ, можпо сказать слѣдующее: при своевременномъ воспламененіи горѣніе идетъ хорошо, какъ и слѣдовало ожидать, имѣя въ виду большой избытокъ воздуха L/k при нашихъ опытахъ; позднее воспламенепіе дастъ медленное горѣніе. Явленіе догоранія, судя по малой величинѣ показателя политропы линіи расширенія, наблюдается почти во всѣхъ опытахъ, а при медленной і. горѣніи доходитъ ясно до половины линіи расширенія. Величинъ показателей политропы расширенія мы но приводимъ въ виду поточности, съ которой было связано ихъ нахожденіе вслѣдствіе сильнаго разсѣиванія и сильпо волнообразнаго вида липіи расигарснія; послѣднее обстоятельство мы не могли устранить несмотря па примѣпеніе довольно жесткихъ индикаторпыхъ пружинъ вслѣдствіе слишкомъ рѣзкаго повышенія давленія въ моментъ воспламененія.
Для выясненія вліянія различныхъ факторовъ мы собрали по образцу предыдущихъ §§ соотвѣтствующія величины, которыя такъ или иначе находятся въ связи съ процессомъ горѣнія, въ пижеслѣдующія та блицы 35 и 36. Порядокъ группировки опытовъ здѣсь пришлось измѣнить, заранѣе учтя, какія обстоятельства должпы имѣть преобладающее вліяніе. Такими обстоятельствами являются объемъ Ѵ3) какъ мы уже видѣли въ § 27, существенно вліяющій черезъ давлепіе перепуска па расходъ тепла на 1 л. с., т. е. въ этомъ отношеніи опыты остались разбитыми на 4 осповныя группы, съ разными добавочными колпаками и воздуходувкой. Вторымъ факторомъ, вліяніе котораго можно было ожидать, это степень сжатія г, по возрастающимъ величинамъ, котораго мы и разбили основпыя группы опытовъ. Въ предѣлахъ одинаковыхъ Ѵг и t опыты расположены по прежнему по возрастающему п. Оставили мы послѣдній порядокъ ради простоты, хотя расположеніе по измѣненіямъ L/kt или д/ было бы, можетъ быть, болѣе правильно. Однако и при принятой нами группировкѣ опыты разбиваются на 11 меньшихъ группъ, въ предѣлахъ каждой изъ которыхъ уже нетрудно прослѣдить или, вѣрнѣе, обнаружить вліяніе того или иного фактора.
Таблица 35.
1 2 3 4 Г. 0 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Ю 17 18
о5 Н а с я . US о св 4 с п е' 1>( }>3 Рі 0 и СО, СО 1L0' с<ѵ СО«* L I'l А" 4
т 'с о ■< И ѵ. % гр/мт:і гр/мт.* ILO’ к,
6G 203 4.30 5,1 9.0 2,15 25 357 5,1 0.2 3.45 10,48 3.04 31,4 0,70 23,0 79
69 — 281 4,34 5,2 14 4 2,24 25 303 5,4 0,5 2.02 8,01 3,29 27,6 0,98 24,9 5,0
<50 283 5.2 15,0 2,22 25 888 5,0 0.3 2,70 8,02 3,19 27,4 0 78 24,0 5,7
5 — 228 4,58 5,0 14,0 2,14 24 313 5,4 0.4 4,31 10,48 2,43 31,4 0,70 22,0 8,5
0 — 228 5,5 14 0 2,20 24 318 5,3 0,4 — 30,7 0,59 23,3 8,7
55 248 5,0 *14,0 2,30 25 323 5,4 0,2 2,41 0,09 2,53 28,8 0,84 23,0
75 270 4,9 7,5 2,00 25 303 5.5 0,4 3,29 9,10 2,77 20,4 0,60 22,0 61
€4 _ 274 5 3 11,0 2.11 25 308 5,3 0,4 3,40 8,49 2,50 28,0 0,80 23,7 6,0
7 293 „ 5 2 *14,6 2,10 21 398 5,2 0,5 3,87 9,89 2,50 27.9 0,74 24.7 7,3
8 — 293 ” 5,2 *14,0 2,і I 21 401 5,2 0,0 — — — 27,0 0,04 24,0 7,2
54 295 5,0 *14,0 2,23 25 389 0,0 0,8 2,05 7,38 3,00 24,7 0,94 23,0 4,4
и 295 5,4 14,0 2,20 2-4 370 5,3 0,3 3,75 9,30 2,48 28,2 0,81 24,4 7,1
12 295 5,4 *14,0 2,15 25 384 5,5 0,3 — — 27,0 0,72 24 1 0,9
14 _ 298 5,4 14,5 2,05 24 388 5,0 0,3 — — — 20,9 0,89 22,1 8,4
13 299 0,1 14,6 2,10 24 385 5.5 0,2 4,89 11.40 2,33 28,2 1.04 22,4 8,9
9 299 * 5,3 14,0 2,10 24 370 5,1 0,3 3,71 9,15 2,17 29,3 0,70 24,6 7,2
10 __ 299 5,1 *14,0 2,15 24 357 5,1 0 3 3,71 9,15 2,47 29,5 0,50 24,8 7,2
74 299 5,0 10,0 2,01 25 358 5,0 0,3 3,15 7,80 2,48 30,7 0,51 26,1 0,4
15 __ 374 5,1 11,5 1 90 24 483 0,0 0,5 4.81 14.91 3,10 24,4 1,17 21,3 8,8
1В 377 5,4 12,9 1,95 21 404 6,0 0,3 — 24,9 0,91 21,9 9,0
€9 205 4,80 6,4 13,3 2,23 25 299 5,5 0,3 2,78 8.81 3,17 29,0 0,77 21,9 7,0
70 — 233 о,3 18,3 2,13 25 315 5,1 0,3 4,03 10,26 2,55 30,0 0,07 22.7 8,2
67 - - 279 „ 0,3 12,0 2,25 25 310 Г>,(> 0,3 3,00 11,28 3,08 28,2 0,70 24,4 7,7
68 — 359 *» 0,2 12,3 2.25 25 393 5,9 0,3 4,25 11.35 2,07 26.3 1.05 24,5 7,0
1 2 14 372 5,45 0.30! 3,52 9.01 2,73 | 28,1 0,79 23,4 7,2
44 43 <1 218 228 4.53 5.2 5.3 *14,6 12,9 [2,22] 1,-6) 22 15 |324j'[5,5] [300] 3,9 Щ [2,45] [2,02] [10,45] [10,55] ISi [28,5] ВД 0,77 0.79 11 1 ц
47 239 5,2 *14,0 2,14 25! 304 6.3 0.2 2,91 10,95 3, < о 20,2 0,70 23,8 6,5
45 261 5,2 14,0 2,21 25 370 6,3 0,2 3,02 11,03 3,05 2G,8 0,82 25,9 6,8
48 325 4,9 12,0 2,22 25' 408 7,8 0,3 3,02 10.14 3,36 21,8 0,73 25,1 5,1
46 331 ’ 5,0 *11,0 2,24 25 447 7,8 0,3 5,03 15,01 2,98 22,8 0,71 24,4 8.3
49 307 5,0 ♦14,6 2,18 25 473 7,4 0,3 4,01 12.89 3.21 22,1 0,72 23,9 6,8
18 226 і'б8 5G 13,5 1.99 24 331 6.2 0,4 3,78 9.39 2,48 28,8 0,89 22,4 7,2
17 228 5,5 14,0 1.97 241 331 6.0 0.4 3,78 9,39 2,18 29.5 0,92 22,7 7,4
19 293 * 55 14,0 1,96 24 383 6,4 0,3 — — — 25.4 0,68 24,3 7,0
20 293 „ 5,5 13,0 1,98 24 383 0.4 0,3 — — — 25.2 0,70 24,5 7,5
21 293 5,5 *14,0 1,98 25 402 0,5 0.4 4,48 11,37 2,54 22,0 0,90 22,1 7,0
23 22 1» 295 304 Я 5.2 5.2 14.0 14.0 [1,09] [1,70] 20 [372] ]5,3) 20 [374 '[5,7] 0,7] [0,41 — 126,3] [20,8] 0,85 0,89 [21,2 [21,9] [7,7 [7,0
26 357 358 5,0 14,0 1,95 24 438 6,8 0,4 5,50 14,53 3 19 23 7 о,80 23,4 10,0
24 5,0 9.2 [1,04] 20 [441 [6,5 0,8] '6,50] 20,92] [3,19] Г23,7];[3,09] 19,9 11,8
25 365 _ 5,0 14,0 1,721 20 1444 0.5] — — 0,88 20,9 10,2
50 184 4,86 6,0 *10,0 2,02 201310 [5,7 0.31 [2,32] [15.28] Г2,08] ШІ 0,84 21,0 8,0
51 199 5,9 15,0 2.20 25 328 5,0 0,2 2,20 9,05 4,00 27,5 0,85 24 9 5,5
3 211 : 6,6 14.0 2,03 241 309 5,4 04 3.97 9,95 2,51 27,2 1,01 22,9 7,3
52 215 6,0 14,0 2,11 25 307 4.6 0,4 8,00 11 70 3,25 34,2 0.51 25,0 9,4
4 210 » *14,0 2,02 24 308 5,3 Э.4 3,97 9,95 2,51 27,0 0,98 23,7 7,3
1 329 я 0,4 14,0 2,03 21 424 5,7 0,8 4,02 10,13 2,52 21,8 0,04 21,6 10,3
2 343 ! 6,5 *14,0 2,02 24 399 5.0 0,2 — — — 24,7 0,59 24,1 10,2
<р. ! ! I2'08! 370 0,13 о,зо 3,81 11,32 2,98 26,9 0,79 24,0 7,6
Таблица 35, продолженіе.
1 2 3 •1 (і 7 '8 9 ! 10 11 12 13 14 15 16 17 18
•И U -f- І2 210 4,53 5 3 13, (і [2,08 '20 [305] [5,0 1 [0,3 | [3,83] [11,301 1 2,95] [29 7] 1,38 [26,81 (8,3)
•12 If 211 Я 5 ,3 11,2 2,04 20 [3071 5,7. 0,2 [3,831 11,80] 2,95 30.11 0.62 -7,0] (8,4>
73 и гео 4,54 4 о 7,5 1,93 23 1510 7.5 [0,1 |3,00] 12,051 3,29 20,8] 0,54 21,8] (6,0)
39 • 184 4.58 4 9 14,0 2,40 30 [304 8,21 П.2 [0,23] 21,57) 3,40 'И>,0| 1,17 25,1) (У,4)
40 187 4 8 14,0 2 42j 31 307 [8,0] П.5 — 18,8] 1,38 (24,8) (»,4)
38 я 190 Я 4 9 15,0 2,30 25 303 7,4 0,1 3,85 10 94 2,84 24 4 0,65 27,6 7,2
37 я 198 4 9 14,0 2,18 25 304 7,7 0,0 3.85 10,94 2,84 24ІЗ 0,63 25,5 7,2
27 п 212 5 2 14,0 2,13 25 332 0,3 0,5 3,87 9,81 2,53 25,3 0,62 24,3 6,6
28 я 218 Я •> *14.0 2,15 25 325 5,8 0,3 3,99 9.91 2,48 26,5 0,66 25,3 7,1
30 Г} 280 W 0 0 14,0 2,10 25 45(1 7,2 0,3 4.27 10,77 2,52 21,8 0,67 25,1 6,2
29 287 !> 1 11,0 2,09 25 409 7.0 0.3 — — 21,9 0,67 25,4 6,2
31 и 294 • ) 0 *14,0 2,10 25 120 7,0 0.1 1.43 11,99 2,71 22,0 0,56 24,6 6,9
32 294 # •"> 0 *14,0 2.10 25 425 7,0 6.1 4,43 11,99 2,71 22,3 0,49 26,0 6,8
34 • 329 я 4 9 12,9 1,03 25 470 7,8 0 3 5,89 17,12 2,91 20,5 0,88 24,4 8,7
3-*> f) 330 р 1 9 12.8 2,20 25 458 7,3 0.5 1,21 12,01 2,85 21,8 0,71 25,7 6,5
3(і 334 я 4 8 12.8 2,18 25 490 8,5 0,3 3,93 13,53 3,14 20,6 0,68 23,3 6,6
33 п 337 я 4 !> 12,9 2,01 25 470 8,4 0,5 5,87 17 31 2,95 21,0 0,83 25,0 8,9
«Т-І 1 1 і 2,12 111 7,40 0,28 4,35 12,19 2,80 22,7 0,77 25.8 7Д
Іімнніо п. Установить какую либо связь между п и р3) наибольшимъ давленіемъ въ моментъ конца горѣнія, но нашимъ опытамъ нельзя. Дѣло въ том'і, что связь эта двоякая: съ одной стороны, съ иовышеніемь числа оборотовъ моментъ воспламененія начинаетъ запаздывать, давленіе р3 при прочихъ равныхъ условіяхъ должно понижаться; съ другой стороны, увеличеніе числа оборотовъ уменьшаетъ продолжительность горѣнія, а, слѣдовательно, и теплоотдачу охлаждающей вода и тѣмъ должно, повышать ря. Вліяніе этихъ двухъ обстоятельствъ, дѣйствующихъ въ противоположныхъ направленіяхъ, въ связи оь непостоянствомъ момента и интенсивности воспламененія лишаютъ измѣненія г>, ясной закономѣрности.
Къ этому надо еще добавить, что штокъ индикаторнаго поршенька былъ у насъ снабженъ упоромъ, предохранявшимъ пружину отъ чрезмѣрнаго сжатія, грозящаго ое сломать въ случаѣ наступленія слишкомъ большого давленія ;>я; не желая въ то же время брать излишне жесткой пружины, чтобы нс уменьшить точность нахожденія /ц, мы по лучили при 21 опытахъ діаграммы, у которыхъ часть обводовъ была лишена верхушки, поршенекъ индикатора ударялся въ упоръ. Судя по-другимъ болѣе низкимъ обводамъ той же діаграммы и по лиліи расширенія этихъ обрѣзанныхъ обводовъ, мы можемъ съ увѣренностью сказать, что присутствіе упора не уменьшило сколько-нибудь замѣтно площади діаіраммы, но, конечно, скрыло наибольшее давленіе ря даннаго оньпа. Такія величины ря, столбецъ 4 таблицы 27 и столбецъ 6 таблицъ 35 и Зб помѣчены звѣздочкой * передъ величиной ря.
І’аз'і. гельзя установить вліянія п на />я, то понятно отсутствіе видимаго вліянія » на остальные величины, кромѣ температуры отработавшихъ газовъ <4, о чемъ сказано ниже.
Вліяніе сжатія г. Вопреки ожиданіямъ на основаніи теоретическихъ данныхъ вліяніе измѣненія е по нашимъ опытамъ установить нельзя. Объясняется это уже указаннымъ выше неисправнымъ дѣйствіемъ форсунки, оь одной стороны, и сравнительно малыми предѣлами измѣненія г, отъ 4,30 до 4,86, съ другой. Кромѣ того, отсутствіе вліянія е на работу машины служитъ косвеннымъ подтвержденіемъ того, что при вычисленіи степени сжатія двухтактной машины, можно пренебрегать вліяніемъ поздняго закрыванія кромкой поршня выпускного окна /. Вычисленныя при этомъ вліяніи степени сжатія і", таблица 21, стр. 137, измѣняются въ болѣе значительныхъ предѣлахъ, отъ 3,33 до 3,85, и должны были бы отразиться на работѣ машины. Очевидно, вліяніе повышенія но сравненію сь четырехтактной машиной давленія воздуха въ цилиндрѣ въ моментъ заряженія и мятіе въ окнѣ / вскорѣ послѣ мертвой точки почти совсѣмъ выравниваютъ теоретическое уменьшеніе полезной длины хода поршня при сжатіи.
Связь между Рс< рл и ѵі равнымъ образомъ установить нелыя. Объясняется это, очевидно, ненадежностью процессовъ воспламененія и горѣнія, обнаруживаемой но индикаторнымъ діаграммамъ.
Кромѣ того, какъ это mi странно, нелыя обнаружить на ін вліянія даже мы имѣемъ опыты сь очень низкимъ рі при сравнительно высокомъ давленіи вспышки и наобоіютъ. Отчасти это должно быть объяснено недостаточной точностью опредѣленія обоихъ давленій при бывшемъ у насъ сильномъ разсѣиваніи отдѣльныхъ обводовъ получавшихся индикаторныхъ діаграммъ. Вообще опыты обнаружили желательность полученія индикаторныхъ діаграммъ при помощи иного прибора, напр., оптическаго индикатора, на показаніяхъ котораго менѣе отражаются рѣзкіе, преждевременные взрывы и инерція движущихся частей индикатора.
При этомъ можно еще отмѣтить, что въ среднемъ рі при нормальной нагрузкѣ на тормазѣ G=24—25 кгр. держалось одинаковымъ при всѣхъ разнообразныхъ условіяхъ работы около 2,10 ктр./см.8. У нѣкоторыхъ опытовъ Рі повышалось до 2,20—2,30, у другихъ падало до 1,95 и даже 1,90. При регулированіи пропусками такое низкое Рі безусловно свидѣтельствуетъ о неисправной работѣ машины; у насъ въ этихъ опытахъ въ большинствѣ случаевъ паблюдалось плохое воспламененіе и медлеіпюе горѣніе.
Отсутствіе вліянія Рі на остальныя данныя, какъ температура отработавшихъ газовъ qi и т. д., объясняется указаннымъ постоянствомъ среднихъ величинъ Рі.
Температура отработавшихъ газовъ колебалась у насъ въ широкихъ предѣлахъ, отъ 299 до 516° Д. Объясняется это указаннымъ уже непостояннымъ и неправильнымъ воспламененіемъ и горѣніемъ, а отчасти также и вліяніемъ измѣненія расхода и температуръ охлаждающей воды, о чемъ еще будетъ сказано ниже. Впрочемъ, какъ и слѣдо-
валс ожидать въ виду постоянства нагрузки и средняго гм, среднія величины і4 колеблятся значительно менѣе: для нашихъ трехъ основныхъ ірунпъ при работѣ безъ воздуходувки среднія t4 получались соотв. 372, 370 и 411° Ц. При этомъ послѣдняя цифра не вполнѣ сравнима съ двумя предыдущими, такъ какъ число опытовъ съ нормальною нагрузкой въ ней невелико, и условія работы мѣнялись гораздо менѣе.
Единственное вполнѣ закономѣрное измѣненіе t4 обнаруживается съ измѣненіемъ числа оборотовъ «. Во всѣхъ 8 группахъ съ одинаковымъ г съ увеличеніемъ п t4 увеличивается и довольно значительно. Въ среднемъ t4 возрастаетъ приблизительно па 8° Ц. на каждые 10 оборотовъ.
Такое возрастаніе t4 можетъ быть объяснено тремя обстоятельствами: во-первыхъ, уменьшеніемъ отнятія тепла охлаждающей водой при увеличеніи числа оборотовъ, во-вторыхъ, увеличеніемъ продолжительности періода догоранія на. линіи расширенія, и, наконецъ, въ-третьихъ, уменьшеніемъ количества воздуха при увеличеніи », а, слѣдовательно, и вѣса продуктовъ горѣнія, которые при приблизительно постояннлі теплоемкости и примѣрно одинаковомъ развитіи тепла нагрѣваются при этомъ, слѣдовательно, до болѣе высокой температуры.
Содержаніе СО» и СО въ отработавшихъ газахъ мѣняется совершенно закономѣрно, но совершенно различно. Содержаніе С02 возрастаетъ съ уменьшеніемъ L/k4, какъ въ предѣлахъ большихъ группъ, съ различ ными объемами Ѵя, такъ и по каждой подгруппѣ съ возрастаніемъ п, которое, какъ указано выше, тоже уменьшаетъ L/k4. По большимъ группамъ средпяя величина С0г измѣняется съ 5,45 до 6,13 и, наконецъ, до 7,40.
Что касается измѣненія СО, то прослѣдить его по малымъ нодгруп памъ въ знвисимости отъ возрастанія п трудно, главнымъ образомъ въ виду малой абсолютно величины СО, около 0,3; зато измѣненіе средней величины СО по тремъ большимъ группамъ совершенно ясно и закономѣрно, имоппо мы получили послѣдовательно величины 0,36, затѣмъ 0,31 и, наконецъ, 0,28. Въ виду того, что СО съ уменьшеніемъ средней величины L/k4 тоже уменьшается и притомъ почти правильно пропорціонально ей, мы можемъ установить слѣдующее: абсолютно количество СО па 1 іегр керосина въ этихъ трехъ группахъ, несмотря на уменьшеніе L/kiy послѣдовательно тоже падаетъ, горѣніе улучшается. Сопоставляя уменьшеніе Wk4 съ причиной его уменьшенія, увеличеніемъ Ѵа и паденіемъ давленія продувки р/, мы можемъ высказать слѣдующее предположеніе: съ уменьшеніемъ ѵ/ уменьшается образованіе вихрей при продувкѣ, а, слѣдовательно, и перемѣшиваніе воздуха съ отработавшими газами, а это, въ свою очередь, уменьшаетъ безполезігую утечку свѣжаго, продувочнаго воздуха въ выпускную трубу. Такимъ образомъ песмотря па видимое уменьшеніе L/k4 съ паденіемъ р/ въ цилиндрѣ машины въ момептъ конца продувки, а, слѣдователь™, и въ моментъ горѣнія оказывается больше чистаго воздуха на 1 кгр керосина. Этимъ вновь вполнй
подтверждается уже установленная нами выше выгодность уменьшеніи давленія р/ продувочнаго воздуха.
Кромѣ этого, теперь мы получаемъ объясненіе еще слѣдующихъ явленій: присутствія СО, т. е. неполное горѣніе несмотря на очень большой избытокъ воздуха, и затруднительности дать машинѣ нагрузку свыше 0=30 кгр., несмотря на малое т. Теоретически необходимо па 1 кгр. кв]мюіша около 11 мт.3 воздуха, тогда какъ у насъ ни въ одномъ опытѣ не было ѢД,< 18,8мт.\ или, если считать даже по полному количеству керосина .м, все же не менѣе 17 мт.3 и только въ 2 опытахъ около 12 мт.'' Однако, оказывается, изъ этого воздуха очень значительная часть, видимо, чуть ли не половина, вылетаетъ въ выпускную трубу въ періодъ продувки. Этимъ же дѣйствительнымъ недостаткомъ воздуха объяснясі ся и невозможность замѣтно повысить нагрузку машины, т. о. иолучшь бблыпую величину средняго ішдикаторнаго давленія /о, которое у насъ было около 2,10 кгр./см.2, тогда какъ въ четырехтактныхъ машинахъ оно получается до 3,8—4,5 кгр./см.2.
Данныя анализа сожженіемъ. Просматривая въ таблицѣ 35 мелкія группы съ одинаковымъ Ѵ3 и і, мы видамъ, что содержанія вновь образованныхъ при анализѣ ICO' и СО/ съ увеличеніемъ ■» возрастаютъ, потеря отъ неполнаго горѣнія увеличивается. Объясняется это, конечно, уменьшеніемъ Ь/к4. Равнымъ образомъ возрастаютъ соотв. среднія значенія П/У и СО/ и съ увеличеніемъ У3; такъ для П2<>'мы получили величины 3,52, 3,81 и 4,35, а для СО/—9,61, 11,32 и 12,19. Возрастаніе совершенно закономѣрное, объясняемое безусловно уменьшеніемъ Ѣ/А-,. Характерно при этомъ, что потеря отъ неполнаго горѣнія въ % отъ полнаго располагаемаго тепла, величина <іт ', въ среднемъ ни отъ Н20' и СО/, ни отъ Ь/к4 не зависитъ; среднія величины ея для тѣхъ же 3 большихъ группъ 7,2, 7,6 и 7,1, т. е. qnt' въ среднемъ составляетъ около 7,3% и отъ указанныхъ выше величинъ видимо не зависитъ. Объясняется это двумя противоположными вліяніями измѣненія Ѣ/А4: съ уменьшеніемъ L/kt увеличивается П20' и СО/, т. е. потеря on. неполнаго горѣнія на 1 мт.3 отработавшихъ газовъ, но количество этихъ газовъ, т. е. объемъ ихъ отъ той же причины уменьшается и притомъ приблизительно обратно пропорціонально одинъ другому, дИ/ въ среднемъ не мѣняется.
Что касается значительной величины </„/, а также отчасти и е:о средняго постоянства при сильныхъ колебаніяхъ въ отдѣльныхъ опытахъ, отъ 4,4 до 10,3%, то эти два обстоятельства должны быть объяснены не удовлетворительнымъ дѣйствіемъ форсунки: 11.0' и СО/ въ значительной мѣрѣ получались не изъ пестрѣвшаго за недостаткомъ воздуха керосина. а изъ паровъ керосина, частью, вѣроятно, разложившихся подъ дѣйствіемъ высокой температуры тѣхъ количествъ горючаго, которыя форсункой надлежащимъ образомъ не распиливались. То, что мы не видимъ прямой связи между величиной <увг' и найденными нами выше количествами иераснылешіаго керосина А,—1\, конечно, еще ничего не по-
называетъ- Образованіе того или иного количества І120' и СО/ зависитъ не только отъ L/kt и /»,—/>,, но и огь очень многихъ другихъ обстоятельствъ: температуры запальнаго шара, которую мы, можно сказать, но измѣряли, с])еднеіі температуры газовъ въ цилиндрѣ во время періода расширенія, тоже намъ неизвѣстной; наконецъ, отъ раепыливаю-іцей способности форсунки во время даннаго опыта, совершенно неизвѣстной намъ и не поддающейся измѣренію, хотя бы потому, что она мѣнялась въ теченіе одною опыта, наир., отъ малѣйшей попавшей соринки.
Вмѣстѣ съ чѣмъ характерно, что вь среднемъ —kt во всѣхъ трехъ основныхъ группахъ таблицы -56 получилось практически совершенно неизмѣннымъ, около 0,77—0,78 кгр./час., несмотря на колебанія въ отдѣльныхъ опытахъ отъ 0,40 до 1,38.
Далѣе, мы вычисляли еще отношенія СО/, 11,0'; эти отношенія, или по крайней мѣрѣ средняя величина ихъ позволитъ намъ судить о составѣ горючихъ частицъ, не сюраюіцмхъ въ машинѣ, а сгорѣвшихъ при анализѣ сожженіемъ. Нужно замѣтить, что величины СО//ІІ.О', числа 14 столбца таблицы 35, колеблятся, но не очень сильно и совершенно незакономѣрно. Зависитъ это отчасти оть указаннаго выше большого числа обстоятельствъ, вліяющихъ на горѣніе, отчасти отъ пеособеты большой точности опредѣленіи величинъ СО/ и 11,0'; средняя же ошибка ихъ отношенія ровна суммѣ ошибокъ обѣихъ величипъ, т. е. примѣрно вдвое болѣе средней ошибки анализа; какъ указано на стр. 122, ошибка анализа сожженіемъ доходитъ до ± 5 %, что даетъ для частнаго СО,7Н,0' уже ±10%.
Предѣлы колебанія С0//ІГ20' составляютъ отъ 2,47 примѣрно до 3,44; только у 4 опытовъ величины С0//1І20' выходятъ изъ этихъ предѣловъ. Что касается среднихъ величинъ С0//П20', то для трехъ нашихъ группъ онѣ получились 2,73, 2,98 и 2,80, т. е. довольно близкими между собой. Средняя же величина изъ всѣхъ 44 опытовъ съ нормальной нагрузкой и измѣренными СО/ и 11,0' составляетъ 2,83.
Но этому отношенію мы можемъ вычислить содержаніе С и II, вь носгорѣвшихъ частицахъ, именно: по атомнымъ вѣсамъ въ 1 гр. СО/ содержится 12/44 гр. С, а въ 1 гр. П20' содержится 2/18 гр. И2; при отношеніи С0//ІІ,0'=2,83, на 1 гр. ІІ2 получаемъ 2,83 . 12/44 :2/18= =0,95 гр. С.
Выше, стр. 83, мы нашли составъ употреблявшагося при опытахъ керосина въ 86,87% С и 13,13% И,, т. е. на 1 гр. Н2 приходится 6,61 гр. С. Сопоставляя цифры 6,61 и 6,95, мы видимъ, что содержаніе II, въ носгорѣвшихъ частицахъ какъ будто меньше содержанія его вь керосинѣ. Однако, къ этому надо добавить еще слѣдующее: воздухъ при прохожденіи черезъ мокрые воздушные часы увлекаетъ съ собой въ цилиндръ машины значительное количество воды, какъ мы видѣли, таблица 27, примѣрно около 1,5% по вѣсу относительно вѣса воздуха. Вода эга во время процесса горѣнія частью разлагается на П2 и 02 и
можетъ тоже давать въ продуктахъ горѣнія свободный ІІ2, поішжающій отношеніе С : Ня. Къ сожалѣнію, мы не можемъ сказать съ увѣренностью, какая часть воды разлагается и увеличиваетъ 11,0' при анализѣ сожженіемъ. Такимъ образомъ количественно опредѣлить явленіе неполнаго горѣнія нельзя, но качественно можно сказать съ увѣренностью: потеря отъ неполнаго горѣнія происходитъ не только отъ образованія СО, но и Н2 и, вѣроятно, и углеводородовъ СтП,„; затѣмъ углеродъ изъ керосина относительно участвуетъ въ большей долѣ въ неполномъ горѣніи, чѣмъ водородъ. Выводъ этотъ находится въ полномъ соотвѣтствіи съ данными химіи о сродствѣ П2 и С къ 02.
Вбрызгиваніе воды въ цилиндръ должно вліять на величины И,О', получаемыя при анализѣ сожженіемъ, въ смыслѣ ихъ увеличенія по сравненію съ опытами безъ вбрызгиванія, т. е. вбрызгиваніе должно уменьшать величину С02ѴН20'. Однако наши опыты этою не обнаружили. Объясняется это тѣмъ, что количество вбрызгиваемой воды о у пасъ было невелико и абсолютно и относительно, такъ какъ въ опытахъ, коі да вода непосредственно и не вбрызгивалась въ цилиндръ, она всеже попадала туда изъ воздушныхъ часовъ; количество этой водой, величины О в столбецъ 18 таблицы 27, или больше или лишь немногимъ менѣе
д. Этимъ же обстоятельствомъ, попаданіемъ воды изъ воздушныхъ часовъ, объясняется вообще возможность работать съ примѣнявшимся у насъ сжатіями е и предвареніемъ вбрызгиванія керосина въ большинствѣ нашихъ опытовъ безъ особаго вбрызгиванія воды въ рабочій цилиндръ машипы.
Использованіе тепла. Для выясненія этого вопроса мы прибѣгли вмѣсто вслігшны <?'ДѴ, къ величинѣ <7іг, какъ болѣе ясно рисующей положеніе дѣла. По существу это вѣдь одна и та же величипа, точпѣв обратпая величина предыдущей, лишь умноженная на 632,3, такъ какъ
7i'=632,3iW.
Просматривая таблицу 35, приходится собственно говоря повторить то, что уже было сказано относительно Q'/Nі въ § 27: съ уменьшеніемъ давленія выполаскивающаго воздуха р/ средняя величина д/ возрастаетъ, именно мы получаемъ 23,4, 24,0 и 25,8%. Измѣненія величины <ь' въ предѣлахъ каждой группы не обнаруживаютъ какой либо закономѣрности, что объясняется вліяніемъ слишкомъ большого числа различныхъ обстоятельствъ, совершенно не поддающихся учету.
Вліяніе воздуходувки. Опыты эти, таблица 30, стр. 188, въ общемъ вполнѣ подтверждаютъ всѣ выводы, указанные на основаніи разбора таблицы 35.
Давленіе вспышки р3 получилось столь же малымъ и неодинаковымъ; средняя величина индикаторнаго давленія Рі=2,10, какъ разъ та же, что и у остальныхъ опытовъ; средняя величина температуры отработавшихъ газовъ *<=334° Ц., ниже остальныхъ опытовъ вслѣд-
ствіе значительно большаго L/k4, равнаго въ среднемъ 33,8 мт.Укгр..
Таблица 36
1 2 з 4 5 (5 7 8 9 10 Л 12 13 14 15 16 17 18 19
а н и t с Рі добав. колпаки п е' давл. въ 0 Р ММ.В. рс атм атм. Р і атм. 0 (4 °Н. СО» % со 7» 11,0' гр мт* СО»' гр мт* СО»' Н»б' L мт3 &1 &4 Ь'Гр. 2 ' 7» C[arf °/о
бі tj+O 241 4,34! 270 5,1 9,2 2,04 23 359 4,9 о.з 3,41 10,23 3,00 31,0 0,44 21,5 7,9
62 т 248 (>44 5,1 10,5 1,97 23 344 4,4 о,3 3,(54 9,14 2.51 34,8 0,30 19,2 8,8
63 п 208 4,58 285 5,2 *14,6 1,77 20 381 5,(5 0,3 2,80 5,91 2,11 28,2 0,41 18,9 Ѣ8
56 218 15(5 Г),(5 *14,6 2,29 25 307 4,5 0,3 3,04 5,82 1.91 33,2 0,91 22,(5 5,8
57 221 218 5,6 М46 2.21 25 305 4,6 0,2 2,79 5,63 2,02 33,5 0,87 21,9 5,6
58 — 23(5 И 405 5,7 *14,(5 2.32 25 301 4,1 0,3 2,83 6,01 2.12 30,7 0.95 21,8 6,4
65 — 273 915 5,3 10,(5 2,08 25 зіо 3,7 0,3 2,74 8,55 3,12 39,3 0,55 20,7 8,1
53 и 1217 4,8(1 (510 <;,і 14,7 2,10 25 2(іо 2.8 0,5 1,72 9,10 5,47 43.4 0,38 22,9 8,3
71 с 258 Т 1287 6,3 13,(51 2,05 25 381 5.4 0,3 3.12 8,92 2.86 28.8 0,13 22,(5 0,4
72 9 317 И 1294 0,2 13,5 2.1025 401 5.1 0,3 2.78 6,97 2,51 29,0 0,56 23,8 5,4
Р 1 1 1 2,10 334 4,51 0,31 2.89 7,(і(5| 2,7(5 83,8 0,58 21,6| 6,8
Далѣе, среднее \ 'ержаніе С02, равное 4,51%, значительно ниже предыдущихъ опытовъ тоже изъ-за увеличенія Ь/кл. Сравнительно высокое содержаніе СО, равное 0,31%, показываетъ, что горѣніе было неполное, что объясняется перемѣшиваніемъ воздуха съ отработавшими газами при продувкѣ и утечкой его прямо въ выпускную трубу; все это изъ-за повышенія давленія />/, влекущаго за собой сильное вихрсобра-зовапіе.
Пониженіе Н20' и СО/ по анализу сожженіемъ въ среднемъ до 2,85 соотв. 7,66 гр./мт.3 объясняется опять таки увеличеніемъ WK. Близость средней величины отношенія СО//НгО'=2,76 показываетъ, что Н20' об разуется главнымъ образомъ изъ неегорѣвшихъ частицъ керосина и увеличеніе G J /к\ на 1І20' не вліяетъ. Пониженіе СО/ и И20' дало также небольшое пониженіе средней величины чвг'-
Уменьшеніе средней величины кг—/.„ до 0,58 объясняется совершенно случайнымъ обстоятельствомъ—лучшимъ состояніемъ форсунки въ копцѣ опытовъ, когда на нее было обращено особенное впиманіе.
Уменьшеніе <//, какъ было уже указано, доказываетъ образованіе вихрей при продувкѣ вслѣдствіе повышенія давленія воздуха р/.
29. Выпускъ—Выпускъ въ двухтактной машинѣ является тѣснѣйшимъ образомъ связаннымъ съ заряженіемъ. Поэтому очень многое, сказанное въ § 27, относится и къ выпуску; повторять этого мы, копечно, не будемъ.
Намъ остается лишь сказать нѣсколько словъ о явленіяхъ собственно выпуска: о давленіи при выпускѣ, средней скорости м;3 и явленіяхъ въ глушителѣ.
Давленіе /?4 послѣ выпуска я»ь рабочемъ цилиндрѣ можетъ быть измѣрено по индикаторнымъ діаграммамъ, снятымъ слабой пружиной. Мы получили р4=0,05 до 0,07 кгр./см.2 сверхъ атмосфернаго давло-
нія. Однако линія выпуска послѣ предваренія выпуска всегда падает*. ниже атмосферной лиліи; это видно, наир., на черт. 31, стр. 61. Вт> большинствѣ опытовъ пониженіе давленія ниже атмосфернаго происходитъ 2, даже 3 раза; на смѣщенной діаграммѣ получается волнообраз кая пинія, наущая частью ниже, частью выше атмосфернаго давленія. Подобная же волнообразная линія обнаруживается и смі.игчтон діаграммой, снятой съ глушителя; образецъ такой діаграммы былъ данъ на черт. 34, стр. 64.
Для изслѣдованія явленія обѣ діаграммы, съ выпуска въ цилиндрѣ и съ глушителя, гораздо удобнѣе перестроить и развернуть въ кривыя давленія, взявъ за ось абсциссъ время, или, что въ сущности тоже самое, по удобпѣе при построеніи, углы поворота кривошипа, которые можно ст» достаточной точностью считать пропорціональными времени, т. е. пренебречь неравномѣрностью вращенія машины. Кромѣ того, для удобства изслѣдованія полезно обѣ кривыя наложить одну на другую.
Образцы такихъ персетроеіпіыхъ, приведенныхъ къ одному масштабу давленій, 1 кгр./см.*= 40 мм., и наложенныхъ другъ на друга кривыхъ для опытовъ 44, 48 и 55 представлены на черт. 47, стр. 190. Тонкими пунктирными линіями нанесены кривыя давленій въ цилиндрѣ, тонкими сплошными линіями—въ глушителѣ.
Мы видимъ, что всѣ 3 пары кривыхъ почти правильныя синусоидальныя, съ затухающими волнами. Первой мыслью, явившейся при разсмотрѣніи этихъ синусоидъ, было объяснить ихъ появленіе своего рода резонансомъ по примѣру имѣющаго мѣсто во всасывающей трубѣ воздушныхъ компрессоровъ и машинъ внутренняго горѣнія65). Но вскорѣ у насъ явилось подозрѣніе, не есть ли эти волны результатъ колебанія пружинъ индикаторовъ подъ вліяніемъ инерціи ихъ движущихся массъ. Вмѣсто того, ч гобы прибѣгать дня исправленія колебанія къ спо собу Флигнера, который въ данномъ случаѣ въ виду мелкаго масштаба подлинныхъ діаграммъ далъ бы недостаточно точные результаты, мы по ступили слѣдуюіцивъ образомъ: опредѣлили періодъ одного полнаго, двойного колебанія каждой кривой. На черт. 47 періодъ этотъ выражается длиной абсциссы у0 между двумя одиоимеппыми вершинами кривой. Произведенныя измѣренія обнаружили достаточное постоянство у для каждой кривой, по крайней мѣрѣ въ предѣлахъ точпости діаграммъ черт. 47. Періодъ колебаній •> въ сок., очевидно, можетъ быть вычисленъ по у и по числу оборотовъ п машины по выраженію
ч _ Т 60 _ JL
— ЗбО.гг 6 в '
Отсюда можно найти число колебаній г въ 1 сек., именно
6 п
(108)
і= 1/»=
Т
(109)
Съ другой стороны, зная массу М кгр. движущихся частей индика-
es) Voisecl, Kpsonanzprsclieiniingen in <ler Saugleitung von Kompressoren und Gasmotoren. Forscliitngsarb. II. 106. Berlin, 1911.
тора, приведенную къ поршню, т масштабъ пружины въ мм., / площадь поршня индикатора, г передаточное число рычажпаго механизма его, можно найти число колебаній j пружины индикатора по выраженію
'iboofr")
ZLm '
> 2-1
(ПО)
Сравнивая величины г и j, можно будетъ рѣшить, чѣмъ объяснить волны на діаграммѣ.
*6) см. напр. Малѣевъ. Испыт. пвдик. стр. 4.
Величины угловъ у, для кривыхъ съ цилиндра и у2 съ глушителя :: вычисленныя по г имъ .Ь и *г и соотв. 1), и І-. укапаны въ ннжоолѣдующ.чі таблицѣ 37.
Таблица 37.
1 2 3 4 5 0 7 8
№ опыта п 7' 7* }>, п it
44 218,2 27 34 0,0200 0,0202 48,5 38,2
55 248,1 31 39 0,0208 0,0202 48,2 38,2
48 325 0 40 50 0,0205 0,0250 48.8 ' 39,1
ер. 18,6 38,5
Мы видимъ, что числа колебаній iL и настолько соотв. близки между собой, что можно смѣло считать ихъ одинаковыми, равными среднимъ величинамъ «\=48,5, а і.=38,5, объясняя разницу неточностью измѣ реній.
Числа колебаній пружинъ индикаторовъ мы нашли но выраженію (110) по слѣдующимъ даннымъ. Для индикатора № 7418 на рабочемъ цилиндрѣ мы нашли соотв. измѣреніями07) Л/—0,016, /=3,14, г=6, масштабъ пружины, найденный путемъ іі]ювѣрки ея, т=10,9. Эго даетъ число колебаній /,=52,2. Для индикатора Л"» 7280 на глушитель тѣ же величины соотв.: Л/=0,010, /=3,14, г=6, »н=30,6. Это даеть число колебаній /г=39,5.
Сравнивая величины г, и h и соотв. іг и /2, мы видимъ, что онѣ почти точно совпадаютъ. Меньшія значенія для і, и й, можетъ быть, ироисхо-дятъ отъ вліянія тренія въ горячихъ индикаторахъ, ие учитываемаго выраженіемъ (110). Во всякомъ случаѣ, совпаденіе получилось настолько близкое, что не остается никакого сомнѣнія въ томъ, что волны на діаграммахъ даютъ не колебанія давленія, а колебанія пружины. Чтобы найти дѣйствительныя кривыя давленій, мы можемъ воспользоваться извѣстнымъ способомъ исключенія вліянія волнъ08): построивъ двѣ огибающія кривыя, дѣлимъ отрѣзки ординатъ, заключающіеся между ними, пополамъ и точки эти соединяемъ непрерывной кривой. Этимъ способомъ мы получили на черт. 47 исправленныя кривыя давленій, нанесенныя болѣе жирными линіями. Въ виду немногочисленности волнъ, менѣе 3 для каждой кривой, точность нахожденія средней, равновѣсной линіи, конечно, невелика.
Въ поясненіе черт. 47 можно укаать еще слѣдующее: кружечками обозначены на кривыхъ давленія моменты начата открытія и полнаго закрытія выпускного окна /; влѣво и вправо отъ этихъ точекъ кривыя
■*’) см. Ма.г.ѣевъ, Нспыт. шідик. стр. 40.
м) Гриневецкій, Къ теоріи индикатора. Пюлл. Полит. О-ва 1003, стр. 87.
давленій протекаютъ въ двухъ не сообщающихся между собой пространствахъ. Черт. 47 даетъ картину явленія за % полнаго оборота; ради уменьшенія размѣровъ чертежа части кривыхъ, соотвѣтствующія четверти оборота отъ 180“ до 270", выпущены; за этотъ періодъ давленіе въ глушителѣ падаетъ совершенно равномѣрно, приблизительно но закону прямой наклонной линіи. Начало отчетовъ угловъ 0", взято въ моментъ положенія поршня во внутренней мертвой точкѣ, въ періодъ выпуска. Для согласованія съ таблицей 24 мы обозначили углы поворота кривошипа отъ 270° до 300“ отрнцатолышмл дополненіями до 300“, т. е. отъ —00“ до 0°.
Перейдемъ теперь къ изслѣдованію явленій но исправленнымъ, болѣе жирнымъ кривымъ давленій черт. 47. Линіи эти все же получаются волпоообразнымн, хотя съ значительно меньшей анлнтудой колебанія давленія, чѣмъ даетъ индикаторъ. Характеръ явленій во всѣхъ трехъ опытахъ, несмотря на нарочно выбранные различные «=218, 248 и 325 обор./мнн. п г соотв. 15, 10 и 20 мт., совершенно одинаковый. Для каждаго опыта кривыя, повидимому, всс же синусоидальнаго вида, хотя въ виду ихъ пологости опредѣленіе періода колебанія со сколько нн-будь удовлетворительной точностью очень трудно. Все же ясно видно, что періодъ колебанія тп въ цилиндрѣ значительно менѣе періода колебанія та въ глушителѣ.
Происходящія явленія имѣютъ, иовидимму, слѣдующій характеръ: послѣ открытія окна / отработавшіе газы, имѣющіе большое давленіе а высокую температуру, устремляются съ очень большой скоростью вь выпускную трубу. Вслѣдствіе инерціи столба газовъ, находящихся въ трубѣ, въ послѣдней, а вмѣстѣ съ тѣмъ и въ глушителѣ, получается подъемъ давленія, первая волна на кривой глушителя. Вслѣдствіе той же инерціи газовъ, но уже приведенныхъ въ движеніе, въ цилиндрѣ давленіе надаетъ ниже атмосфернаго, йотомъ поднимается выше атмос фернага, опять немного опускается и опять поднимается, переходя въ линію сжатія. Всего за періодъ выпуска въ цилиндрѣ наступаютъ 2 волны. Въ глушителѣ происходитъ 3 волны подъема давленія и 2 пониженія; 3-ья волна вслѣдствіе отключенія цилиндра и прекращенія поэтому движенія -азовъ растягивается почти на 230° угла поворота кривошипа.
Пониженіе давленія въ глушителѣ передъ началомъ выпуска является полезнымъ для процесса заряженія, такъ какъ при этомъ происходитъ какъ бы высасываніе отработавшихъ газовъ изъ рабочаго цилиндра.
На діаграммахъ черг. 47 отражаются 2 явленія: колебательное движеніе съ періодомъ т въ цилиндрѣ, невидимому, зависящимъ отъ длины выпуекпой трубы, и со скоростью распространенія колебанія м, которая, какъ извѣстпо, равна скорости звука, и поступательное движеніе газовъ, вылетающихъ изъ цилиндра со скоростью гѵ. Результатъ этого второго движенія—умепьшепіе числа волнъ въ глушителѣ и соотв. уве-
личеніе періода колебанія т2-
Приводя нашъ случай къ простѣйшему, разбираемому въ физикѣ89), схематически въ видѣ перваго приближенія, пренебрегая побочными обстоятельствами, можно явленія при выпускѣ представить слѣдующимъ образомъ: цилиндръ—источникъ колебательнаго движенія со ско ростыо и мт./сек.; скорость газа въ трубкѣ w отражается на діаграммахъ глушителя, какъ будто послѣдній удаляется отъ цилиндра съ этой скоростью w мт./сек. Обозначая число двойныхъ колебаній въ цилиндрѣ Іл въ сек-, а въ глушителѣ видимое число колебаній 12, а соотв. длины волнъ )ѵі и Х2 въ мт., мы можемъ написать ігри установившемся движеніи
а,Д2=^2, (ІИ)
подставляя вмѣсто длины волны ее выраженіе черезъ скорость и періодъ, при чемъ скорость прохожденія колебательной волны мимо глушителя, удаляющагося со скоростью го, очевидно, равна и—го, т. о. Хн= =«ті, а Х*=(м—іс)-7, и сокращая па -л, получаемъ
l2u = ll(u—w) (112)
откуда поступательная скорость двиясенія газовъ
(h-Ш
(113)
При этомъ надо замѣтить, что эту скорость w не слѣдуетъ смѣшивать оъ вычисленной нами выше средней скоростью щ прохожденія черезъ окно /. Предполагая, что скорость го, валяющаяся функціей перемѣннаго давленія въ цилиндрѣ, тоже перемѣнна, именно отъ 0 возрастаетъ до нѣкоторой наибольшей величины, а затѣмъ къ концу періода выпуска опять падаетъ до 0, и считая, судя по діаграммамъ, что моменты появленія и исчезновенія скорости w приблизительно совладаютъ съ таковыми для скорости гог, можно, пренебрегая нѣсколько различными законами измѣненія этихъ скоростей по времени, вычислить среднюю величину перемѣнной скорости го, обозначимъ ее щ, по выраженію
Щ=ws-f/f, (П4)
щѣ / есть средняя площадь открытія окна /, столбецъ 5 таблицы 24, а /' площадь сѣченія выпускпой трубы въ свѣту. Діаметръ этой трубы у насгь <2=75 мм;., такимъ образомъ /'=44,18 см.2. Въ виду того, что / по таблицѣ 24 колебалось отъ 16,5 до 23,5 см.2, мы видимъ, что гиі въ среднемъ составляетъ около 0,45 го3, а численно примѣрно отъ 80 до 200 мт./сек., т. е. все же довольно значительна.
Теперь посмотримъ, какъ находится го численно при помощи ур-ія (113). Числа колебаній h и 12 надо опредѣлить, найдя по черт. 47 періоды колебанія с\ и о2”, и перечисливъ затѣмъ въ тгі и тг2 сек. по
**) см. иапр. Хвольсовъ, Курсъ физики. СПБ. 1900, т. I. стр. 174 и сл.. Приведенное толкованіе лпшь первая попытка; можетъ быть, роль цилиндра и выпуска соотв. иныя. Болѣе точное изслѣдованіе надо отложить до полученія болѣе достовѣрнаго опытнаго матеріала.
М а л ѣ о в ъ. Изслѣдованіе двухтактной машины.
выраженію (108); ?! и L найдутся но ур-ію (109) какъ обратныя величины ті и -та- Скорость и есть скорость звука въ данной средѣ, которая тоже можетъ быть вычислена но имѣющимся даннымъ. Именно, по извѣстному выраженію 70)
и = ]/ѵ. д Рѵ, (115)
гдѣ х=ср/сѵ, д ускореніе силы тяжести, ]>авнос въ среднемъ 9,8! мт./сек., /' давленіе въ кгр./мт.2, ѵ удѣльный объемъ, т. с. объемъ 1 кгр. въ мт.3. Замѣняя изъ характеристическаго уравненія газа Рѵ черезъ КТ, получаемъ
м = 3,іЗѴу.іі>Г, (116)
гдѣ для нашего случая 7’=С-|-2730; показатель адіабаты * и газовую постоянную К можно найти, зная составъ отработавшихъ газовъ.
Вь шіжеслѣдующен таблицѣ 38 приведены всѣ указанныя величины для опытовъ 44, 55 и 48, частью изъ таблицъ 26 и 27, частью взя тыя по черт. 47, частью, наконецъ, вычисленныя ио соотв. выраженіямъ (108), (109), (113) —(116), а величина К ио составу отработавшихъ газовъ.
Таблица 38.
Л 2 ' 3 | 4 5 0 7 H 9 10 1 11 12 13 14 15 10 17
ѣ » 'I 1 A P t, Ol 0, “l T2 | h h R u tea MU •
•11 218.211Г> 1,19 1,38 321 40 52 О.ОЗОГ, 0,039я! 32,7 25.1 29,8 479 282 174 111
65 248,1! 10 1,20 1.52 328 45 54 0.0303 0 0308’ 33,0 27,0 30,8 489 205 190 08
48 325,0| 20 1,17 1,52 408 44 73 0,02*20 0,0374 44,3 20,8 29,4 530 295 201 209
При вычисленіи скоростей «•, столбецъ 17, по ур-ію (113), мы считали періоды колебанія кривыхъ постоянными. Въ дѣйствительности они, по всей вѣроятности, перемѣнны, и скорости гѵ надо вычислять для ряда точекъ выпуска.
Къ сожалѣнію, полученныя ігами смѣщенныя діаграммы оказались недостаточно точными для этого, такъ какъ при ихъ сниманіи мы по имѣли пь виду пользованія ими для указанныхъ сейчасъ точныхъ вы численій. Главная причина—въ недостаточно точномъ индикаторномъ приводѣ, искажавшемъ длину діаграммъ.
Въ виду этого мы указанныхъ вычисленій для всѣхъ опытовъ не дѣла,™ и привели черт. 47 и таблицу 38 только какъ иллюстрацію возможности этихъ вычисленій, если удастся получить достаточно точныя діаграммы. Два основныхъ условія для этого выясняются уже теперь: барабапы индикаторовъ желательно приводить въ движеніе не отъ какой-нибудь детали машипы, а при помощи непрерывнаго вращенія, чтобы получить прямо такъ наэыв. „діаграммы времени". Въ настоящее
70) см. uanp. Hiitte, 21. Aufl. 1911. 1. II., S. 348.
время существуютъ для этого спеціальные индикаторы, наир., системы проф. Вагенера. Затѣмъ надо принять всѣ мѣры къ тому, чтобы уменьшить инерцію движущихся частей индикатора. Можетъ быть, въ виду этою окажется лучше вмѣсто діаграммъ времени снимать, какъ и мы дѣлали, такъ назыв. смѣщенныя діаграммы, но пользуясь оптическимъ ишшкаторомъ.
Во всякомъ случаѣ явленія очень интересныя, могутъ быть изслѣдо валы, только надо ставить опыты съ крайней тщательностью и точностью. Послѣднее требованіе ясно, если обратить вниманіе, какъ малы абсолютно величины ті и т», которыя нужно опредѣлять.
Продолжительность выпуска. Уже но таблицѣ 24 мы видѣли, что изъ времени, предоставляемаго .для выпуска и выражаемаго угломъ поворота кривошипа 2[іа, выпускъ занимаетъ всего Вслѣдствіе
сложности явленіи, вліяющихъ на величину 'і/—намъ не удалось установить какой либо закономѣрности въ ея измѣненіи, кромѣ очевидной заранѣе, именно уменьшенія [4/—” съ увеличеніемъ при прочихъ равныхъ условіяхъ величины дааленія р3 и уменьшенія числа оборотовъ и. Въ виду этого мы не стали вычислять продолжительности выпуска въ сек. для всѣхъ опытовъ, а ограничимся указаніемъ пизша-іх» и наивысшаго предѣла, На=0,009 и 0,018 сек.. Считая, что изъ все іо времени открытія окна / на выпускъ предоставляется время отъ его открытія до мертвой точки, а вторая половина предоставляется для продувки, получаемъ это время !Ь‘ въ зависимости отъ измѣнявшихся прокладокъ г и чиселъ оборотовъ « отъ 0,029 до 0,003 сек., т. с. въ дѣйствительности выпускъ })з' заиимаеть лишь около одной трети располагаемаго времени !Ь.
Вліяніе тепловымъ явленій. Вліяніе температуръ U на скорости выпуска №а должно быть таково, что съ возрастаніемъ tA -величины v:s возрастаютъ, и паоборотъ. Увеличеніе тепла, отдаваемаго охлаждающей водѣ, путемъ увеличенія главнымъ образомъ расхода воды W, т. е. величины q' в, должно уменьшать «?s, а съ нимъ и потерю живой « илы д/. Однако, кромѣ этихъ обстоятельствъ па w3 вліяютъ и въ очень сильной мѣрѣ величина подачи воздуха скорости w3 возрастаютъ почти прямо пропорціонально увеличенію Такъ какъ между ),<„ съ одной стороны, и 0 и «)л, съ другоіі стороны, нѣть пикакой зависимости, то и установить ясную закономѣрную зависимость между щ и q ’ трудно, да въ сущности и не представляетъ особеннаго интереса.
Зато очень интересна связь между тепломъ, унесенными» продуктами горѣнія qBf', и потерей тепла па охлажденіе Увеличеніе qt' вызываетъ обязательное уменьшеніе qtt3', при этомъ такъ, что сумма этихъ потерь 0t'-\-qnv' остается почти постоянной, въ среднемъ составляетъ для данной машины около 66%. Явленіе это уже указывалось другими авторами, но наши опыты подтверждаютъ его съ собенной ясностью, несмотря на принятіе во вниманіе второстепенныхъ слагаемыхъ теплового
баланса, обыкновенно пренебрегаемыхъ. Въ случаѣ вбрызгиванія воды въ цилиндръ надо, конечно, добавлять къ ч ' тепло, унесенное этой водой, Просматривая столбецъ 13 таблицы 29, мы видимъ, что сумма указаныхъ потерь остается одинаковой и при измѣненіи нагрузки, въ нашихъ опытахъ отъ 6=15 до 6=31, т. с. примѣрно на +30% отъ нормальной. При этомъ отношеніе, указывающее участіе обоихъ слагаемыхъ въ суммѣ, и J fid „р'+ч J), въ среднемъ немного болѣе 1, ко-лбелется въ отдѣльныхъ опытахъ въ очень широкихъ предѣлахъ, отъ 0,64 до 2,30.
Далѣе можно отмѣтить, что столбецъ 13 таблицы 29 лишній разъ подтверждаетъ правильность сдѣланнаго нами и с п р а в л е н і я теплового баланса, первоначально составленнаго въ таблицѣ 28. 'Гамъ величина з, +?„р +4 колеблется отъ 35,8 до 63,4%. безъ всякой закономѣрности, и въ среднемъ составляетъ около 50%, что, очевидно, елншкомь мало.
Въ заключеніе слѣдуетъ пояснить по поводу вычисленія тепла Q ар, а, слѣдовательно, и q почему мы, несмотря па выясшівшуюяся довольно значительную величину /г,—количества кс]к)сина, не участвовавшаго въ процессѣ горѣнія, и на принятіе въ основу болыіпшетва подсчетовъ величины /■•,, при опредѣленіи 6," по выраженію (40), количества «оды, образующейся при горѣніи керосина, столбецъ 19 таблицы 27, все таки оставили k, и тѣмъ увеличили въ тепловыхъ балансахъ количества тепла Q 1ф по выраженію С36).
Дѣло въ тома», что дтя опредѣленія к4 но исправленному полному расходу тепла Q' мы должны были по необходимости вычислить <?пр лолъуясь имѣвшейся во личной А-,; перечислять величины Q ир послѣ па-хожденія Л-4 по этой послѣдней, затѣмъ нновь находитъ 7,/<7.д мы не считали інюбходимымъ въ виду малаго вліянія величины 7г. Разница# получилась бы на 100—200 т. ед., т. е. огь полнаго располагаемаго тепла (У 0,3 до 0,6%, величина, если такъ можно выразиться, низшаго порядка по сравненію съ величіюй средней ошибки теплового баланса.
30. Дополнительныя замѣчанія, о работѣ машины-—Въ заключеніе, скажемъ нѣсколько словъ вообще о работѣ маишпы, пользуясь цифро выми результатами таблицъ 27—29.
Относительная величина работы заряженія столбецъ 12 таблицы 27, составляетъ отъ 3 до 7% отъ .Y,, въ зависимости on, Ѵя, т. е. р/, это подтверждаетъ правильность взгляда сторонниковъ двухтактныхъ машинъ, что работа заряженія этихъ послѣднихъ лдпиь немпопгаъ болѣе работы заряженія четырехтактныхъ маиштгь іі при правильномъ выбо рѣ давленія воздуха р/ можетъ бытт, сдѣлана даже меньше ея.
Механическій коэффиціентъ полезнаго дѣйствія г(™. столбсцт» 13 таблицы 27, въ среднемъ составляетъ около 71,7%, колеблясь отъ 54,5 до 79,9. Птізкая средняя величина г™ и сильныя колебанія у отдѣльныхъ опытовъ при довольно правильномъ пониженіи г(П, при производствѣ нѣсколькихъ опытовъ подряда безъ чистки поршня объясняется указан
нымъ выше недостаткомъ даной машины и вовсе не являются характерными для даннаго типа матрицъ.
Механическій коэффиціентъ г/, вычисленный но выраженію (23), съ принятіемъ во вниманіе работы насоса, что въ данныхъ опытахъ при сильно перемѣнномъ \ особено важно, составляетъ по столбцу 14 таблицы 27 въ среднемъ 75,7%, т. е. не такъ уже плохъ. Предѣлы колебаній rtm 58,7 и 81,7% остаются, конечно, столь же ненормально большими, каыь и для Yjm•
Потеря работы іі , на вращеніе маховиковъ и связанныхъ съ кореннымъ валомъ деталей составляетъ до 10% отьАд, столбецъ 15 таблицы 27, и заставляетъ обратить вниманіе, особенно при значительномъ п на конструкцію маховиковъ въ смыслѣ уменьшенія сопротивленія воздуха вращенію ихъ.
Работа тренія поршня А'п, столбецъ 1 (і таблицы 27, которую при такихъ испытаніяхъ почти никто еще не опредѣлялъ, оказывается, составляетъ около 12—13% отъ Л’,, доходя даже до 17%. Уменьшеніе этой работы желательно съ двухъ точекъ зрѣнія: для повышенія г,™ и для уменьшенія расхода іюды на охлажденіе цилиндра, такъ какъ теплота 632,3. 1іл=А)п полностью переходитъ въ охлаждающую воду.
Вліяніе работы тренія на тепловый балансъ тоже довольно замѣтно. Отнесенная къ полному располагаемому теплу она составляетъ отъ 1,9 до 7,1%, столбецъ 7 таблицы 29. Правда, машина у насъ работала въ этомъ отношеніи неисправно, но даже и у исправной машины величина </п' составитъ отъ 1,9 до 2,5—3%.
Расходъ керосина на 1 д. л. с. сс, столбецъ 23 таблицы 27, составлялъ отъ 374 до 546 гр./л. с. и только при 3 опытахъ былъ больше, когда машина явно работала неудовлетворительно. Расходъ на 1 инд. л. с., o,t столбецъ 24, составлялъ 273 до 405 гр./ л. с.; эти величины вообще говоря не такъ уже чрезмѣрно велики, особенно принимая во вниманіе завѣдомое ухудшеніе условій работы, которое мы дѣлали для выясненія вліянія тѣхъ или иныхъ обстоятельствъ.
Экономическій коэффиціентъ полезнаго дѣйствія у), машины, показывающій, какая часть полнаго располагаемаго тепла Q превращена въ дѣйствительную работу, столбецъ 4 таблицы 28, колеблется отъ 11,6 до 16,7%, кромѣ случаевъ или неисправной работы или малой іг грузки машины, когда онъ понижается до 7,9%. Принимая во вниманіе устранимую неисправность машины въ смыслѣ излишней работы тренія поршня, слѣдуетъ величину у), признать почти удовлетворительной. Яснѣе рисуется картина величиной <7і, относительной величины тепла, превращеннаго въ индикаторную работу, когда вліяніе тренія поршня исключено. Величина <ъ, столбецъ 16 таблицы 28, для тѣхъ же опытовъ колеблется отъ 16,0 до 22,3%, а при опытѣ съ перегрузкой опускается до 15,4%. Это уже довльво приличныя цифры. Наконецъ, если мы возьмемъ то же отпошепіе, по по исправленному тепловому балансу, вели-
таны ()/, столбецъ 5 таблицы 29. т. е. исключивъ вліяніе неисправнаго дѣйствія ({юрсунки, то получаемъ величины отъ 21,0 до 26,6%, кромѣ опытовъ 62 и 63 работы < ъ воздуходувкой, когда <//опускалось до 18,9%; эти величины позволяютъ утверждать, что въ тепловомъ о'гношеніи машина, несмотря на свою крайнюю простоту, работаетъ' вполнѣ удовлетворительно.
Отмѣтимъ въ заключеніе еще нѣсколько цифръ изъ той же таблицы 29. Потеря отъ неполнаго горѣнія q J ооставляеть отъ 4,8 до 11,8%, величину очень замѣтную, показывающую важность ото го опредѣленія и при другихъ испытаніяхъ. Потеря на лучеиспусканіе ч ' составляетъ отъ 3,0 до 5,1 %. Вычисленіе этой потери уменьшаетъ получающуюся при испытаніяхъ невязку теплового баланса. Впрочемъ эта потеря довольно значительна вслѣдствіе примѣненія запальнаго шара. У машинъ сь инымъ воспламененіемъ эта потеря значительно ниже, такъ какъ потеря на лучеиспусканіе цнлннд|юмъ съ водяной работой едва ли можетъ превзойти или даже достигнуть 1 % отъ полнаго располагаемаго тепла. Наконецъ, тепло, унесенное въ видѣ живой силы отработавшихъ газовъ, вылетающихъ съ средней скоростью и>9 отъ 194 до 322 мт./сек., составляетъ отъ 1,5 до 4,1%, столбецъ 12. При работѣ съ воздуходувкой величины щ достигаютъ 347 мт./сек., а qx ' 7,5%. Какъ видимъ, и эта вводимая нами поправка теплового баланса значительна.
Этими замѣчаніями мы и закончимъ обзоръ результатовъ нашихъ опытовъ.
31. Общіе выводы- —Въ виду значительнаго числа выводовъ, которые можно сдѣлать изъ пастоящей работы, они разбиты ради большей наглядности па 4 группы.
Данныя о работѣ испытанной Минины и ея улучшеніе.
1, подача воздуха въ испытанной двухтактной машинѣ съ воздушнымъ насосомъ, образованнымъ крішонтппой полостью, съ всаеываніемь воздуха черезъ окно, открываемое и закрываемое кромкой поршня, очень певелпка: X,—0,531 до 0,629, иь среднемъ около 0,56; она падаеть съ увеличеніемъ объема кривошипной полости* и возрастаніемъ числа оборотовъ машины.
2, изъ количества воздуха, поданнаго въ рабочій цилиндръ, только часть остается тамъ къ моменту началу сжатія, остальная вылетаетъ вслѣдствіе образованія вихрей въ выпускную трубу; остающаяся часть воздуха недостаточна для полнаго горѣнія.
3, индикаторная работа воздушнаго насоса поглощаетъ при полпой нормальной пагрузкѣ машины около 7 % отъ индикаторной работы машины.
4, несмотря па сравнительно невысокую степень сжатія г=4,53 до 4,86, появляются преждевременныя вспышки, для устраненія которыхъ путемъ пониженія температуры вл> цилиндрѣ приходится вбрызгивать въ него воду.
5, недостатокъ воздуха вслѣдствіе его малой подачи и утечки въ періодъ продувки въ связи съ преждевременными вспышками заставляютъ ограничиваться небольшой подачей керосина, слѣдствіемъ чего является очень малое среднее индикаторное давленіе въ рабочемъ цилиндрѣ, отъ 1,90 до 2,30 въ среднемъ около 2,14 кгр./см.2; вслѣдствіе итого коэффиціентъ мощности машины но сравненію еъ четырехтактной получается, считая для четырехтактной машины на 1 д. л. с. объемъ 20 мт.", немногимъ болѣе 1, вмѣсто теоретической величины 2.
G, среднія скорости при прохожденіи воздухомъ всасывающаго и пе-роренусклого оконъ и отработавшими газами—выпускного окна доволь но значительны и равны въ среднемъ соотв. около 80, 91 и 268 мт./сек.; уменьшеніе ііхъ нутомъ увеличенія оконъ желательно ради уменьшенія работа заряженія и улучшенія процесса продувки.
7, въ данной машинѣ перепускное окно открывается слишкомъ рано, когда давленіе въ цилиндрѣ еще выше давленія продувочнаго воздуха, что вызываетъ сильное образованіе вихрей и ухудшаетъ щюцессъ продувки; окно слѣдуетъ укоротить по оси цилиндра, удлинивъ его по окружности его, чтобы площадь открытія отнюдь не уменьшилась.
8, дня правильной работы машины необходимо улучшить разбрызгиваніе горючаго при помощи форсунки, измѣнивъ кореннымъ образомъ копструкці ю послѣдней.
Улучшеніе конструкціи и работы машинъ даннаго типа.
9, необходимо возможно увеличить подачу, воздуха; для этого падо уменьшить объемъ кривошипной полости и замѣнить всасывающее окно всасывающимъ клапаномъ, однимъ или нѣсколькими; еще лучше замѣнить насосъ, образованный кривошипной полостью, насосомъ нормальнаго типа съ возмоѵкпо малымъ вреднымъ пространствомъ.
10, ради уменьшенія давленія продувочнаго воздуха желательно включеніе между воздушнымъ насосомъ и рабочимъ цилиндромъ особаго воздухопріемника, емкостью не менѣе 2 и до 4 объемовъ, описываемыхъ поршнемъ; воздухопріемникъ этотъ долженъ имѣть обратный клапанъ, разобщающій его отъ насоса въ моментъ начала всасыванія; для устраненія неправильности, въ родѣ указанной въ и- 7, желательно поставить второй легкій обратный клапанъ и между воздухопріемпикомъ и рабочимъ цилиндромъ.
11, для выясненія условій уменьшенія образованія вихрей при продувкѣ и утечки воздуха въ выпускную трубу необходимо произвести особыя испытанія, мѣняя видъ, размѣры и расположеніе перепускного окна и конца поршня, отклоняющаго струю продувочнаго воздуха.
Выясненіе основныхъ вопросовъ двухтактной работы.
12, во избѣжаніе образованія вихрей при продувкѣ давленіе воздуха должпо быть по возможности мало, около 0,1 кгр./см.2 сверхъ атмосфернаго давленія.
13, дѣйствительную продолжительность выполаскиванія не слѣдуетъ брать очепь малой, но менѣе 0,03 сек., желательно предоставлять время до 0,06 сек..
14, между машиной и насосомъ слѣдуетъ включать промежуточный воздухолріемникъ для выполаскивающаго воздуха; ради уменьшенія давленія выполаскивающаго воздуха емкость его должна быть значительная.
15, для отвѣта на остальные основные вопросы, а также ради и. 11 надо произвести опыты съ особой машиной, болѣе приспособленной въ конструктивномъ отношеніи для такихъ опытовъ н болѣе крупной мощности.
16, для изслѣдованія явленій выпускай продувки въ двухтактныхъ машинахъ путемъ забора пробъ выходящихъ газовъ очень полезенъ приборъ, выработанный авторомъ и описанный выше подъ названіемъ дифференціаторъ.
Указанія для испытаній машинъ внутренняго горѣнія.
17, забираемыя пробы газовъ, горючихъ и отработавшихъ, надо во избѣжаніе неравномѣрнаго поглощенія составныхъ частой запорной жидкостью анализировать возможно скорѣе послѣ забора; въ качествѣ запорной жидкости лучше брать насыщенный растворъ поваренной соли въ водѣ, насытивъ его передъ опытами газомъ близкаго состава къ забираемому.
18, кромѣ объемнаго анализа отработавшихъ газовъ, желательно производить вѣсовой анализъ ихъ при помощи сожженія, для каковой цѣли очень удобенъ способъ, выработанный авторомъ.
19, при испытаніяхъ очень важно точпое опредѣленіе химическаго состава горючаго и отработавшихъ газовъ; эти величины даютъ возможность вычислять соотношеніе между количествомъ израсходованнаго горючаго и воздуха, а это, въ свою очередь, позволяетъ но одной изъ этихъ величинъ провѣрять другую.
20, при подробномъ испытаніи очеиь важно тщательное записываніе различныхъ возможно всестороннихъ отчетовъ и производство различныхъ вспомогательныхъ наблюденій; это позволяетъ при обработкѣ результатовъ опытовъ производить взаимный контроль записей и исправлять случайныя ошибки въ нихъ, а также можетъ обнаружить новыя, неожиданныя обстоятельства и явленія.
21, въ настоящей работѣ данъ образецъ подробной обработки опытнаго матеріала, новыя точныя выраженія для вычисленія нѣкоторыхъ составныхъ частей теплового баланса, и обращено вниманіе на рядъ обстоятельствъ, обыкновенно упускаемыхъ изъ виду при производствѣ испытаній даже паучпаго характера.
22, при обработкѣ результатовъ испытанія очепь полезно опредѣленіе точности отдѣльныхъ данныхъ; это облегчаетъ вычисленія, позволяя отбрасывать безполезные десятичные знаки, и можетъ дать указанія, какъ видоизмѣнять постановку испытанія или производство отчетовъ для увеличенія точности испытанія и, наконецъ, даетъ объективную мѣрку для оцѣнки результатовъ испытанія.
Черт. 2.
Черт. 5.
Іерг.
1 3 5 « 7 1 H 9 -Г in 11 12 13
А £ э •м. X е =• н : * е X 2 2 Ц г s 2 3 а. в а о з ч г x ъ. п о A 2 l §> 4 if. Ill S 3« i- = Б э о 3 5 n M '3.. д Я C ss- а ь B\s e a Я tl •> 2.3" S3 — -leu el a ** = .** fig
■ * 1 «НН. ЫН. лгр. jrp Я'|І. ilpT.CT. mi.fc.ft 0 Ц , c Ц.
1 3.7.08 28,03 15 2.520 66.60 329.3 0 24 740.8 -5. 21,0
0 4.7.08 2 7.00 і;> 2.520 99,90 343.3 0 24 742,5 -5 19.5 —
3 5.T.OS 22.12 15 2.520 (5(5.60 211,0 9,0 24 740,0 — 20.0 —
t Г» 7.08 24.03 15 2.7 14 66,60 21 G.5 8,7 24 740.0 20.0 —
S.7.08 23.4И 10 2.714 46.114 228.2 17.6 24 745,0 - 5; 22,5 —
<>: S.7.IIS: 4І.92| 10 2,71 4 46.114 228.2 21.7 24 745.0 - 5, 22,5' —
7 N.7.0S :нм)2 10 2.714 46,114 293,7, 13.7 24 745.0 -6 22,5 —
8 8.7.08 25.78 III 2.714 46.1)4 '293.0' 13.3 24 745,0 - 9 22.5 —
9 10.7.0S 10 2,7 1 4 46,1)4 *299,9 23.0 24 745.(1 - 5' 22,0 —
іи 10.7.08 32,9о 10 2.714 46.94 299,9 29,0 24 745,0 -5 22.0 —
11 I2.7.0S 29.no 10 2.714 46.94 295,21 27.7 24 745.0 -5 22.0 -
12 I2.7.0S; 10 '2.714 46,94 295.4 21.2 25 745.0 - 51 22.7 —
іа I 9.7.08 25.So Ю 2.714 4(5,114 299.2 36,1 24 740.0 • 5 20,8
н ІІІ 7 08 31.35 10 2.71 4 46,1)4 298.4 21.7 24 740,0 -5 20.8 —
15 16.7.08 24.32 ю 2.714 49,94 374.4 n 21 740,0 • I0| 21.5
НІ 1(5.7.03 37.25 10 2,714 46.1)4 377,8 0 24 740.0 - HI 21.5 — 1
17 10.7.08 20.45 ІО 2.714 66.41 22S.11 14.4 24 745.S • 5. 20,8 —
18 10.7.08 35,20 10 2,714 66.41 226.7 1 5.9 24 745.8 - 5' 20.8
1!) 11) 7.08 30.5s III 2,71 4 66.4 1 293,1 S,9 24 745,7 - 5 21.4 —
20 10.7.08 30,97 10 2.711 96.4 1 2113.3, 9,4 24 745.7 -5 21.4
21 2(5.7.08 32.90 III 2.714 66,41 293,1 14.1 25 746.9 -5 22,0
22 20.7.08 35,4 7' 10 2.714 99.41 35)4,4 20,4 20 746.9 -5 22.4 —
23 2(5.7.08 :і5 2-s 10 2,714 66,41 295,2 12.9 20 740,9 •5 22.4 —
•24 28.7.08' 27.(52 III 2.714 66.41 358.6 0 20 747.0 - 1 (I 22.3 --
25 2S.7.0S 31.05 10 2,714 1)6.41 395.4 9,9 20 747,0 - 10 22,5 —
2Г> 23.7.08 31.27 1(1 2.714 66.41 357,6 0 24 747,0 - If) 22.5 —
27 2.S.08 43,21 10 2.714 87.70 212.0 16,1 25 745,6 -4 21,0
2S 2.8.0S 3(5.13 Ю 2.714 87.70 218.2: 22.1 25 745.6 -4 22.6 —
29 2.8.03 35,38 10 2,714 87.70 287.5 14,7 25 745.6 -5 22,6 —
;;о 2.8.08 38,20 to 2.714 87.70 280,1 17,4 25 745.6 -5 22.C —
31 7.8.08 21.00 10 2,714 87.70 294.5 29,8 25 746.7 - S 23.5 41,3
32 7 8.08 3(5,08 10 2.7 1 4 87.70 294,2 12.5 25 746,7 - 8 22.5 42.7
33 7.8 08 31.43 III 2.714 87.70 337.9 0 25 749,7 -8 23.0 46.3
34 7.8.08 42,00 10 2,714 K7,70 329.2 0 25 740,7 - S 23,0 46.5
35 12.8.08 31,45 10 2.714 87.70 330,2 16.2 25 749.5 -8 20,5 —
3« 12.8.08 24 22 10 2.714 87.70 334.0 17.5 25 749,5 -8 21,0 —
Таблица 2о,
сводка отчетовъ и наГі.іюдсііій.
И 15 И IT 1* і*. 20 2] 22 23 24 25 27 2S #1 ж> • 31
у р U а *і- Іес isз аяада?ъ отработ. гааогь вида. СОЖЖѴИ. iL г, if 31 г * 1,2 *'?=-1 it 6.
ч * g-. il J ».£з seel иг 1*2 г СО* */• 0. 0/4 СО Ка */• Н>0 СО, а а f і п* £4 йЕ * л ч * ё
*Іь 50.0 ' - 87.7* 424'J дц-иь — 18.9* • и. гр. мт • гр./мт1 кгр./чм кгр. час. кгр.. час. мтЛчлс. імт.Ѵчас.І гр./час.
02.9*: 5.7 11,0 0.8 82,5 4.02 10.18 4.2И» 252.0 0 91.8 87,9,
45,2 76.3“ 399*! 18.9* 50.3* 5.6 12,0, 0,2 82,2 — — 4,390 341.7 0.59 97.0 03,8 —
36.0 49,fi* 309*. — 19,0* 56.2* 5.4 11,9 0,4; 82,3| 3,97 9,95 3,373; 206,0 0 60,8 04,2’ —
40,(1 58,9' 308’' - 19,0* 03.7* 5.3 12,2 0,4. 82.1 3.97 9,95 3,322 211.8 (1 66,9 64,5; —
40.7 64.2* 31.Г — 19,0* 51.4* 5,4 12,4 0,4 81,8 4.31 10,4$ з.ззз; 244,4 11 82.2 79,5, 92.3
45.8 70.0' 318' 19,0*і 50,1* 5.3 12.5 0,4.81,8 — — 3,148 234,0 0 1 81.3 7$,7 —
49,7 83.2" 398' 19.0*1 00.0* 5,2 12.7 0.5 81.6 3,87 9,89 3,880 200,4 0 91,5 87.7 —
51,0 84.0' 401* — 19,0* 65,4*і 5,2 12,8 0,681,4 — — 3,803 215,0 0 ' 90.7 87,0 —
40.4 82,2' 370' — 18,7* 54,4»| 5,1 13,0 0,3 81.0 3,71 9.15 3,822 278,7 0 95.3 91,5 —
49.1 83, Г ,357*1 — 19,0* 53,0*1 5.1 13.0 0,3 81.0 3.71 9,15 3,062 300,3 0 95,1 91.3
47,4 81.3',376* — 19,0* 54,6* 5.3 12,8 0,3 81,0 3.75 9,30 3,991 298.5 0 93.0 S9.S —
49.» 81.0* 380*! — 19,0* 54,7* 5,5 12.2 0,3 82.0 — 3.940 303,2 1) 93,1 89,0! —
44.3 83.1" 385* — 17,0* 58,9* 5,5 12.7 0,2 81,0 4.89 11.40 4,315 245,8 (1 90..Ч 92,3' —
47.7 82,3' 388* — 17,0* 58.1* 0,6 12.5 0,3 81.0 4,270'321,6 0 94.0 91,0 —
32,2 95.2* 483’ — 17,0* 58,9" 11.2 0,5 82,3 4.81 14,91 5,025 .402.4 о 113.8 108.8
54,0 90,4* 4«4*| — 18.5* 54.9* 6,0 11.0 0,3 82,7 -* 5,305 357.8 О 1 15.3 110,2 —
41.0 64.2*і 331* — 17.5* 49,8* 5,0 13.4 0.4 81.2 3.78 9,39 3.370 279,4 0 74,9 72.3, —
43.fi (І5,7*і 331* — 17,5* 50,0* 5.2 13,1 0,4 81,3 3.78 9,39 3,359 291,0 0 73.6 71,1 —
47.1 80.0* 3S3* — 17,5* 51.7* 6,4 11,0 0,3 81.7 — 3,700 31 1.4 II 79,5 70,6 —
47.2 85. Гі 383"| - 1 17.5* 49,1*; 6.4 11,0 0,3'81,7 — — 3,715 340.5 о 79.1 70.1 50
46,1 79,7*і 402* — 18,0* 40,5#: 0,5 11.3 0,4 81,81 4.48 11,37 4,175 437,0 0 79,3 70,2 5(»
48,S 85.3*, 374* — 18,0* 48,6* Г77Т 12.2 0.4 81,7 3,892 353,1 0 83.7 80,3 —
49.7 87.1* 372* - 18.0* 51,0* 5.3 12.2 0,7' 81,8 — 3,810 330.0 0 81.0 77,7 —
50,0 102,4* 444* — 18,7* 4+.і*: с.г» 10.6 0.8! 82,1 0,50 20.92 0,980 409,2 0 95,5 92,4 —
50.3 105,4*; 44 Г - 18,7* 46,2* 0,6 11.1 0,581,8 — — 4.731 447.8 0 97.3 93,3 —
51.1 104,7* 438* 18.7* 48,4* іі.8 10.9 0.4 81,9 5,51* 17.53 4,720 414,6 0 90.9 92,9 —
44.1 72.6*, 332’ — 19.5* 50.7* 6,3 11.3 0,5 81,9 3,87 9,81 2,888 294,0 0 59,7 57.4 —
44.0 70,9* 325* — 19.5* 48.5» 5.8 12.0 0.3 81,9 3.99 0.91 2.850 288,8 0 60,9 58.1
47.9 91,4* 469*, — 20,0* 51.4* 7,0 10.5 0,3! 82.2 — — 3.028 330.8 0 07.8 04,8 *22
48.8 92,2* 450*' — 20.0* 53,4» 7,2 10.4 0.3’82,1 4.27 :0.77 3.505 307.4 0 00,1 63,1 22
45,7 87,7* 420* — 19,3* 51.2* 7,0 9.7 0,1 82.0 4,43 11,99 3,502 330.5 0 70,7 07.8! 43
47,2 87.9* 425* — 19,2* 51.2*. ыМ 7.0 9,7 0.1 82,6 4.43 1 1,99 3.402: 333.2 U 69.8 00,91 43
50.1 106,2* 170*' — 19,0* 8,4 9.3 0.5 81,8 5.87 17,31 4.410| 350.8 4,457' 378,0 0 4 8.4 75.1 і 65
50,5 104,4* 470*' - 19.0* 52,2*1 7,8 9,4 0,3, 82,5 5,89 17,12 0 70.8 73,5] 05
40,3 102.2* 458* 18,0* 51,3* 7,4 9.7 0,5 82,4 4,21 12.01 4,254 384.0 0 79.3 77.0 50
48,0 94,8* 496*' — 18,0* 51.8* 8,5 S.6 0,3 82,0 3,93 13.58 4.3S2 371,0 0,77 78,4 70.1 50
37 19.8.08 3S 19.8.08 •40 iii.s.ns, 40 ly.N.OK 411 20.R.OS
42 211.8.08'
43 17.0.OS:
44 17.9.08:
45 23.9.OS 40 23.0.0S'
47 30 0,08
48 30.0.08
49 30.0.08 •Ю 7.10.08 i>l: 7.10.08
52120.10.08
53120.10.08 54 7.11.08
>5 13.11.08
56 25.11 .os
57 25.li.os,
58 2.12.08 Г.0 30.12 os
MW. 12.08
«1 2.1.09
•>2 2.1.09
63 ".1.00
«4 13.1.09
65 13.1.09
66 28.4,09
67 5.5.09
68 5.5.00
69 11.5.00
70 11.5.09
71 15.5.09
72 15.5.09
73 21.3.09
74 28.5.09
75 1.6.00
34.50 I о 32.25 III 34,40 111
34.73 10
36.47 2ii/ |*i-| 48.55 20 III 2S.U0 15 5 3I.U0 |5 5 32.68; 15 5 28.08 15 5 32,53 20 III ЗІ,ЗЗІ2(І 10 27.40:20. 10 30,57 15 5 20,15 15 41.8:
15 5 15 5 lo 10 111 III 10 5
31 .;>:
26.24 31.20 28,79 38.0(1 31.11 30.34 31.89 3.7,09 36.45 33.47 29,65 30.17 31.75 33.70
30.69 20.58 32.82
34.07
31.08 20.14 20 11 27.86 III 32.70120/11
to 10 to 15, 10 15 15 15 15 15 15
2-714 87.70
2.714 87.70! 2 714 87.70
2.714 87.70
2.755 88.00
2.755 88.09
2.761 66.611
2.761 66,60
2.761 66.60 2-761 66.60 2.735 66.81
2.755 (ill.8!
2.755 66.81
2.761 «6.60
2.761 66.60 2761 66,60
2.761 «6.60
2.714 46.94
2.714 46.94
2.714 46.94
2.714 46.94
2.714 46.94І
2.913 46.7 4 2.913. 46,74'
2.913 87.50
2.913 87.30 2.714. .8.8.09
2.714 88.09
2.714 48.09 2.956 47.13; 2.520- +S.49I 2.5201 48.49
2.520 48*49
2.520 48.49
2.520 4549
2.520 4549
2.751 89.66
2.714 46914
2.751 46.04 I
t «8.6
1011.0 184.7
187.6 210.1
211.6 228.1 218,2 261.7
331.2
239.4 325.1)
367.3
184.3
199.6
215.5
217.2
295.3 248.1
218.3
221.6
236.3
281.4
283.0
241.7
248.4
298.1 274.21
273.3
263.7
279.1 359.9
205.4
233.2
258.2
317.2
266.8
299.4 27ОІ0
16.0
20.4 12.8 I 1.2
24.0
17.3 2s.4
20.1
17.3 16.6
12.5
18.4 21.8 16.2
13.1
18.1
10.4 10.9
17.2
11.2
14.0 I 1.5
8.5
13.0 18.8
13.2
21.0
20.6
17.4
19.1
20.3
16.7
19.7
9.5
10.1
12.2
13.8
8.6 12,6
) COOTi, J It II MU. TOJOMIBa аоліиаіки a null. rujuBKv
У 10 1 *u 12 ТаЛлоца 26. прололжоніа. U Ifi J? IK |«» 1*0 Vl V2 23 24 is 27 “ 21' aV
25 741,5 19.4І34.Г 40.2* 66.0* 304‘ 255* 16.0* 52.0” 7.7 10.1 0.0 82,2 3,85| 10.94 2,67.8 227.4 0,71 51,5 49.8 25
25 7 41.5 -1 19.4І ЗЙ.9 41,3* 66.7* 303” 254* 16.0* 47.6* 7.4 10.3 0.1 N2,2 iijNoj in.9.4 2.6Ж) 262,7 0.36 50,8 49.1
30 741.5 -1 19.7 40.2 44.8* 72,5* 305” 256* 16.0* 51,5” 8.2 7.2 1.2 83.4 0.23; 21.57 3.406 2SN,0 (1.07 43.0 42.4 32 32 100 KMi
:il 741.5 -4 I9,S: 40.0 45.5* 7(1.6» 307” 250* 111.2* 52.2” 3.0 7.1 1.5 S3.4 — 1 З.ііоо 280.6 О.ЗП 44.5 42,9 5S,8
20 750.3 5 i«.6; — 33.4* 42.0* 304” ЗЧГ1* 14.0* 48.7” 5.4» 12,5 0,3 81.fi 3.831 3.831 id 1 1.30 2.6CO 223,8 0 58,8
*20 750.3 5 !«.«■ — 36.7* 43.8* 305* 307* 14.0* 48.2* 5,7 12.6 0.2 81.5 4,311 2.533 213.6 0 5N,i 58.5 76,7 72.9 74.0
15 755.0 5 15.0 34.5* 42,2* 306" 258* 1 1,0* 40,6” 3.9 14.7 n,H Sl.l Kl.55 2.852 173,0 0 79.-
22 755,0 5 15.5’ 11.(1*52.0* - 324* Ю.5* 18.3” 5.5 12.5 0,3 81.7 2.45; 1(1.45 3.32s 282.2 0 72.7 5o
25 748.0 -0 19,8: 36.3 4 1.8*'«1.9*1 — 370* 10.2* 52.2” 0.3 ! 1.7 0.2 81.S 3.02! 11.03 3.5801 232.8 0 76.0
25 748.0 1 19.8: 40.9 46,8* 89.6*: - 447' 9.7* 49.3” 7.8 9.8 0.3 82.1 81.9 5,(i:t| 1 5.01 4.530 333.1 0 .49,1 86.8 70.9 77.9 47
25 752.0 5 25.4 32.4 40.8* 52.0* 364* 9.7* 58.2* 0.3 1 i.r> 0,2 2.9| 10,05 3.4581 199.0 0 74.4
25 752.0 7 25.4 40.9 47.9* 72.1* 4('.s> ■8,8* 50,4” 7.S 8,9 0.3 83.0 3.021 10.14 4.313 304.2 0 si.8 37
25 753,0 s 25.5: 42,7 50,2* «1.7* — 473* S> 51.7* 7,4 10,2 0.3 32.1 4,01! 12.80 4.888, 328.8 0 06.fi Д8.Й 6
20 755.0 ■ 4 22.0 31.6 40,0* r.0,9* — 310* 7.(1* 51,9” 5.7 11.5 o(a 82.5 2,32: I5.2S 2.073 210.2 0 60.3 20
25 755,0 4 22,0 32.1 41.5* 43.8* — 328* (1,7* 50,5' 5,6 12,7 0,2 81.5 2.2(1' 0.05 3.087) 172.5 1,95 93.3 75,3 lOS,6 S9,7 13 41
25 755,3 -4 21,0 37.0* 45.6s 307” 249* а!.-,* 50.8” 4.5 14.0І 0,4 Ы.1 3.(io; ІІ.І7 2,740 143,8 0 liM
25 755,3 «10 •1,0 39,2*- 44.1* 265* 214* 5.6* 50.0* 2.8 15.7 0.5 81.0 1,72 9.40 2,878; 139,7 0 1 1 1.8' 42
25 760.5 •4 24.0 49.0* 84.0* 381” 389* 4.3» 51.9” rt.O 11.4 o.s 82.8 2.05 7.38 •4.572 305,1 0 92.7 1 10
25 760.5 4 -5,2| 46 0* 61.2* 326* 328* 3,8* 29.5* 5.4 12.5 0.2 81.9 2,41 ti.irti 3.807 451.5 n 89.1 85.5 91.0 <»3,8 79
25 761.(I 156 22.5 39,9» 61.9* 306” ao7*| 5.1* 3I.»‘ 4.5 14.1 0.3 81.1 3.04 :»,«2 з,<н>7 394.9 0 »3tN N4
2."» 761.0 218 23.5 45,3* 67,8* 801* 305* 4.0* 26.2” 4,6 14.1 0.2 Sl.l 2.79: 5.63 3.672 492.0 0 96,6 So
25 772.0 405 18.5 37.3* 49.7* 298- 301* 2.8*1 82 3” 4.1 14,5 0.3 81.1 2.83: 6,01 4.007 372.7 0 1 ■ 4.0“ 1 l;>,4 91
25 756.U -4 12.(1 32.3 39.4* 68,7* — 393* 0.6* 54.2” 5.4 12,3! 0,5 81.8' 2,62' 8,61 •4.212 265.1 0 •47.3 N9,1 ION
2.5 756.0 -4 12.li 36.9 43.8* 71,0* — 388* 12.2*' 45.4" 5,1» 12.6 (1.3 81.5 2.70 N,02 4.063; 372.0 (1 87,0 89,8 109
23 772.0 270 18.(1 26,0 3(1,3* 55.3* — 359* 13.0* 37.0” •4,0 13,5 0.3 sl.3' 3,41 І0.23 3.21 Hi 4(19.8 0 85.2‘ 86,3 93
23 772.0 6.44 18.(1 29.9 89,3* 51,8* — 344* 13,4* 39,1" 4.4 14,0 0,3 81,3 3.64 9.14 3.474 403,0 0 !l)S,6‘ 110.1 95
20 75S.O 285 21.0 31.6 41.9*70,0* — 381* 10.0* 48, Г 5,0 I2.fi; 0.3 81.5 2.80 5.91 3.840 351,3 0 118.5 96.6 114
25 751.5. 5 24,5 36.2 42.6* 117,5* - 36S* 18.3* 52,0* 5.3 12,8' 0,4 IS 1,5 3.40 8,49 3.884 27(>,n 0 88.5 84,6 105
25 750.5 915 25.0 40.1 44.9» 51,1* — 310* 15,2* 46,0* 3.7 15,0! 0.3 81,0 2.74 8.53 4,097 294.71 II 148.2” 130,2 105
25 762.3 - 5 I5.fi 40.5* 53.7* 350* 357* 9,6* 45,1” 5.1 12.9] 0,2 81,8 3.45| І0.48 3,6,28 249,3 0 90.8 92,1 118
25 743.0 * 5 1 fi.H 37.2 43.4* 51,7* 337” 340* 13.1* 50,5* 5.6 12.4 0.3 81.7 3,66 11,28 3.848 277,1 1.82 90,8 •89,0 89
25 «43.0 * 4li,5 • 8 16.8 40.7 48.0», 53.8* 382" 393* 13,6* 62.5* 5.9 11,6 0.3 82,2 4.25 11,35 5,21)7 257.0! 2.83 111,3* 109,1 115
-4 19.0 36.3 42.5* 43.(1* 288"290* 16,0* 52.6* 5,5 12,7 0,3 81,5 2.78 S.8I 3.268 235,5 2,36 74.4 <2,4 53
•4 1 9.0 38.2 43.7* 44.7*‘ 309* 315* 15.7* 48.7* 5,1 13.0 0.3 8l.fi 4.03 10.26 3.436 240,6 3.27 N5,2 83,1 Й0
749,01204 18.0 28.5 33.4* 53.9* 372* 381* 15,6* 46.1 ” 5.4 12.4 0,3 81.9 3.12 8,92 3,400 334,8 0 86.7' 85,4 во
•>4 18,0 29.5 35.0* 55.2*1395* 401* 15,5* 48,7” 5,1 13.3 0.3 81,3 2.78 6,97 4,090 360.1 0 104,0” 102,4 81
•>*5 746.5 <49.5 - О 18.0 — 41.9* Sl,3*j497”'5ie* 15.4* 04.7” 7,5 9.2 0,4 82,9 3.6(1 12,05 3.478 210.6 0 62.2 61,3 68
25 ' 1 19.0 - 48,8*. S4.9* 344” 353* 13.4*: 64,8” 5,0 13,1 0,3 81.6 3,15 7.80 3,455 168,0 0 92,8 90.5 58
19.0 — 49.0* 84.7*'347” 363* 14.1* 59,8” 5,5 12,1 0,4 82,0 3,29 0,10 3,570 247.1 0 84.0 70.7 57
') Зкѣидочка впереди—поршень индикатора ѵдариіси въ уіюрь
Сс ІС ГС ІС к> tc ІС ГС ІС tc ко А— ВА^ «А* *-* X С5 с» ІС
с» 4- іс ІС с о а —! с: с* 4а Сс ІС — о W X —1 С» СП 4а wt ІС W аД 4а
( . . м А- А-
W о О о X с 00 с ZZ с ІС -а| -С1 tc X X ct с — — tc tc W tc tc tc X X ct -- ѵ. “Р —
х 4- X ‘-*1 "V* Ѵі* 'nr Ѵг -1 X ІС С1 -Аі .*•*. <£ А- ;С «с с* 4. с A-А ІС с — А- tc tc tc tc ст. 4а '4. •О
о X 4- 4* 4— ІС ІС 4- X X о С4 о 4- 4- с* — tc tc -1 4- 4- С- Л1 о WV-
4- 4— 4- 4- с* с с с* С1 С1 С’ С1 с* С’ І-, W1 А, с* с* С1 с с* с* с* с с* С1 с* с» - - -
ОС X X X X 'с о -* ІС ІС с о с ІС ІС с* С1 с* с* — — 4- 4а 4- 4> 4а ІС ІС ІС С1 С2 С1 '4-
* * * * * * * * * *
А—
ІО ГС ІС ІС 4- 4- 4- 4_ 4- 4- *А. 4- 4> 4а СС СС 4- ІС — 4- 4- 4— 4. 4а 4а 4- 4. 4- 4* 4- 4а 4- 4.
~х "х X "*Х X "х о ‘с ъ ‘с ъ о ІС с — сг с- 'с С' с — W 1 С1 с* с: с* Ct с ct ct - - а о ct о
1C ІС ІС ІС ІС ІС ІС ІС ІС ІС — «- — — _ — — ІС tc ІС ІС ІС ГС ІС ІС ІС ІС ІС ІС ІС tc
о |чѴ ■*—. о *_ ‘_А ь ~ —I m гг. аС ;•* аС tc ■р а2 •_2 — ІС — .А — —і ІС — С- с с о
X со - - о с* Сі с* ІС 4~ to X X С“- сс -1 с* = С' - с* - с* - — 4а 1^ ІС V-
“о с о - -с - О — С С - С = — — С С С - С о О О С о с о А- —
, А “а “.А • А . ^ «А. . -■ . А. А — •1* ./А - — АЛ аА. -/А X -,А -■А -А А»А •а .А • А .А
сн 6- — X Сі о с. СІ с« -1 «АІ cs 4- с: X сс А- ІС с* с* —' ІС ct Сі
— — — — — — — — - — — — — — — — — — — А- — — — — —
4- 4- 4— ІС tc Іѵ ІС ІС ІС с ІС ІС ГС ІС (С
-1 т *.А ъ \\. 1 V ■— аС Ъ: "г с *— -А I ■а] с ‘-АІ "а-Д X АІ с X с 4.
— 4- X — ІС 4“ X С4 С: ІС ІС Ct X — с: X X ІС X ѵС с* X АІ к а
' АА АА АА А. -А -А АА • -А ,-А АА АА АА. ^А АА А- АА ^А -А -А -А -А. -А АА АА -А. АА
V '.л V мх V -л V С; V X V. X X "х \с 'ю •с X X ~х X X X X X “х X “х *х X *х X "х
о — с с о с X X wJ т. -1 ІС ІС С: -• с* с • с о С1 с с: 4* і. wJ АІ X X
. , . . , . __ м __ _» _ — — — _ — _
_ ІС 1 • ІС ІС ІС
ІС ІС ІС ІС с — с о ІС ІС •АІ *АІ Сі с* с* ■і- с с» ІС ІС :с X tc X X X с — С' с» ct ct
_ —. __1 __1 _ л А. АА -А. АА •А) ,А А-\
о о ■V АА
— ь —‘ V-*; —; г? о о о — А— А- —. — — А— — — — —» — с с -с о
С1 ,*• 1 с Г'» с* с с* — *_р W *;; 7 X г X г ІС ІС tc ІС ІС Сс X ІС ѵС іс 4- 4а tc X X
W X X ІС ІС -1 — — — 4- С: ІС -1 Л ■— •А | -I X 'С ІС «А 1 -- — ІС tc 4ч ІС
о о с; с о с с с о ■г с •г с с С' с “ о А- — с с с с с с с о с р с о С- с
X 4- X *.* X ГчО ІС -д -I •А | а с» с* ^ 1 4. 4- — X X X X X X X X АІ А| 4- 4- С5 ct
х С4 X ІС X X С: — ІС с: с« с •*- с* ІС с* С’ — -г- С1 4“ 4а ” ІС ^•‘
(С ІС ІС ІС ІС ІС 4- с* С1 с 4. 4. 4— 4- 4-а -- X - -1 - - - - - АІ а) 4а 4. 4. 4-
'1 X сс о а сг. — — X а Z". с X -АІ о с X — - tc 4— X АІ АІ ct А | с* А I АІ 4а
-.1 А 1 АІ м —1 -1 -1 ~| -а] -1 ~-1 -а| -I ^ 1 -» -1 •Aj «*•1 «а| “•1 «АІ -1 -1 «А | -1 АІ -а] АІ АІ АІ а| А 1 АІ А ct
о ІС ІС ІС 4- с* 4- ІС ІС — -1 4- ІС 4- ІС ІС о с с — ІС ІС tc tc
и- ■- с: X 'о — с W X 4- — ІС С'І -1 с X С1 — — -- — — с 4- -1 Сі А.1 •с ІС X 4- АІ С1 с Да
-1 А| -I —1 -1 -1 -1 —1 -1 -1 -1 -1 *^1 -1 X -I -1 X X -I -1 -1 X -1 -1 АІ АІ а! А^і АІ АІ АІ АІ АІ АІ
-1 ІС 4- С1 X С5 с* 4— с« «а| с — -1 о о «АІ X tc — X С’ А | АІ 4- с Ct АІ с: wt ІС ІС
с* - “а! X X С’ с« с ІС -1 X -1 Сі — -A.J — ІС ІС ІС с ІС с* X X X tc ІС с« с ІС — X с*
*- — _ _ »_ — — с — — — — — — ■с с — — — — — — — А- — АА с с с с —
'ІС t— —; гъ — А- — гт- ст. X Y А~ — — — <ГГ а J4. Ct d 4а ів
С' С’ ІС -I —I СС 4- ІС ІС — с: -1 4- “ Сі — X — с« - tc X «АІ «АІ —‘ - т. — tc 4> ІС 4J с*
ІС ІС ІС ІС — — — — — — — — — — — — — — ~А — — — — — — — — — — — А- ІС ІС
>А —1 ІС -4 ь* X ГС X с* ІС Cw — гг: с с Са ІС 2: с* X с* 4~ X 4- СлІ Да Да 4- Да
гс с X х 4- -1 -I - ІС ІС с: ІС 4- — “ 4« с» X с» — - — 4- АІ д_ — - 4^
Л£>4 ОПЫТОВЪ
, діійстннт.
работа ;
сжатія I кгр./си.* иабыточ. „ о о g
вспышки * 2
?І»Гр.|СМ.* -
избыточ. 5 9
среднее S, "g . индпк. £ S' “ Ki p.rCM.* '*
абс.
s I
^ шпикат.
—’ работа
ксасык _
Kir>..'CM.s S
нЛг* . 2 сжатіи 2-кгр.'гм.* ” абс. 5
среімсе % инлікат. -5 кгр./см.® *•
^ работа I
“• насоса I
и работа ьра
* а теніи ма-
* Х08МК0ЙТ.
г* ^ работа трс-р ■ нія поршни
С5 АІ іс с 4- СІ tc Гс іс ІС АІ А| X А-І А- ct Сг X X с X АІ X с» А. ГС X X X X X X с о А| X
ІС ІС 4— ІС ОІ с* tc о ІС ІС — •І* с X о X АІ ІО С' АІ с* с — X СИ І* с X X X X ct X X X X
А- — АА — — — — — — — -А А- А- — — — ІС ІС — А- — — — _ — _ — — — — — _
V "д- "-А Ь: 'д- 4- іс 1C А- -А -- гг. — І • с і* іс X АА АА -1 АІ У У. У. X У X X — X
с: ІС о 4> — а_ X Aj ІС ІС X с» - — с» А I X с» — С' — X АІ X ІИ X X X X X
с* 4а С1 с* 4- Да 4- 4_ іс ІС С1 с У: 4- 4“ X X X X X X X с W* X х X х X х X X X X ct X
А- «а. іч'; ІС *:■ ГС с* с Л— С1 • 2 X X іо ti ІС X 2; -А —. .*•• X ’ГН -7 -7 X X _А •*
4а tc АІ о X X Сі 4а * 4а с* - АІ г. * ct X А- - — X tc X с X X — X X с X
ct -А. -А, С’ .*',1 4- 4- а) АІ А X X X X X АІ А I АІ АІ АІ АІ АІ “Г т а| АІ X X
ІС ІС іс X с* АІ .т: ;і С' Да 4а а‘і W с: Г- “ X іс X АІ АІ - X X X X X X а X X І* ІС
,
АА І-р АА fA, АА W? СІ а ГГ5 Т1 •А АІ АІ АІ А| АІ АІ АІ X X W X X X X X X т АІ X X X X X tc АА
с с» АІ tc ІС — ІС о о ІС іс ІС ІС с* — — с X ІС X ІС X —* ІС X V- X о о о ІС — —• X
LC ІС ІС ІС ‘С ІС ІС ІС 10 ІС ІС ІС ІС ІС ІС ІС ГС І\' АА — X X ІС ІС ІС ІС гС ІС ІС ІІ ІС ІС ІС ІС ІС ІС
АІ <А. т- wl іс ГС ІС \А| /• tft ІС СМ АІ А | с» <7і чТ — А— с» X с* X X ІчѴ X X АІ і?| ІС X X
с о ІС ■— tc X X с X сс ІС tc с — о X X X ІС АІ 4“ X - - — X АІ X X X X о»
4- 4- 4. 4а СС сс 4. Гі* 4- 4- 4- с« АІ с» с» X X X X X X X X X X X X X и» . X X с* с» X X
Г5 ІС 1—• АІ X о 'А tc ГС АА •Г5 •7 X АА А -Г г X А.' А| ІС X с —« кѵ X С1 АІ /т‘. гс кѵ ІС
Да •АІ ІС 4а ІС X К- аД4_ Aj X X X X с< X X —• X X ЧА — X X X X X X с X
сс ІС ІС сс ІС ІС ІС ІС 'ІС іс іс ІС С1 X X X .X X ;*:• X X X X ІчѴ X ІС X X X X ІС ІС
X АА О' аД tc Г'А tc АА А— А* С’ Да ct ct •*— х X АІ АІ X X X ІИ — W X ІчѴ X X X X X
»— о ІС 4а tc 4“ ІС tc СС X X tc О W W* АІ о X — X а| X X І-* X X с о ІС А | X ІС —
СС 4- І4 ІС ІС 4ч іс ІС 4а X 4- 4ч 4а 4- 4. X X X с ІГ* с* с ІМ С1 о« с» с* о* іи с» ІИ X с с* X X
tC ^А, X X -.А о гл tc а «А с* Да 4а с* І7 W* С1 с« X X 3 о ІС X ІС ІС ІС ІС — -А X •— ІО АІ X
*-* о X іс ІС с* X ІС Да 4а АІ X _ ІС АІ ссц с X W* X — X X X X - с» А | “ X
АА. «» _4 _ 1 А- АА ІС ІС А- ІС ІС ІС tc ІС АА ІС ІС ІС ІС ІС гс ІС кѵ ІС кѵ А ІС ІС
АІ X ct АІ tc іС а| АІ С СО *с tc •іс о с X о х — to — >—* ІС ‘С X X ІС ІС ін X X X о
*4- — с« с ІС С' АІ іС 4* tc АІ АІ ІС Да СІ ІС с* ІС X с* X X X X с* X X X X с X X с X X
4а 4ч *.с *с Да Да 4а Да Да Да Да 4а Да X X X X с* W1 с с о« W* ІИ W1 ©« ІИ іи JJI X чХ с с* X X
о — с tc — •3 А| X Сі с С1 с. АІ ct X X с* ІС ►А X С1 X X X X X X — — ІС X j: а|
*- *- - X о» — W а| с 4- Сі •Jt - X ІС •*- с* — X о - - ІС X •X -- X ct •- - ~ X
'Ст 4. і»1 w* Сі АА. -V ~ -А с: ^А А X X • 1 АІ А | АІ АІ АІ АІ АІ А] АІ АІ X X АІ АІ X X
С: ct 4- 4- С1 Ct С1 CI с* с* ■Іс ІС ІС 4— X X X іс X АІ АА — іѵ с X X X X (С X X X ІС X X с
4- АІ СІ с« Да СС Сс 4-ч X АІ С! *;і X с* с* X АІ — о АІ ІС X X tc X 11 С1 АІ — АІ ІИ X ІС X і*
с* 1 АѴ с« 1 — А | У. X X • А 1 .А X т т X X X
ІС 1 о 1 1 СІ л 1 с. А | 1 X X X С5 ІС
ІС 1 ІС 1 ІС 1 К'/ ІС 1 1 1 ІС 1 1 X 1 1 1 ІС 1 1 1 1 1 X 1 X 1 X 1 X X X
АІ ! X А| 1 tc 1 іС 1 1 1 1 1 - 1 1 X 1 1 1 1 X 1 X 1 1 о 1 ІС <— ІС
всасы в. т?
исренус. п ; **
I
ныііѵска *
Ч воздуха на ^ “ 1 ходъ
J.fj
г-1- I1
't: й'8
II »
г* у I
“ Э = -2 ю
- О с в а ' «
5 I
<- о із ; iw
ю «г о 2 ** с
Таллина 27,
сводка результатовъ опытовъ.
1 •> :* 4 5 6 7 8 » 10 " 12 13 н 10 1 і 1я 20 21 22 23 24 25 2<і Л 28 2і> ~ 30
37 6,30 4,1) 14,0 2,18 0,92 8,57 0.91 1,13 0,004 0,28 3,3 73,5 70,0 0.50 1,43 02,7 0,80 3.14 78 47 214 425 312 4.32 18.0 44.3 00.8
38 0,25 4,1) 15*0 2І30 0,00 8,75 0.91 1.13 0,004 0,27 5,1 71.4 73,7 0,50 1.03 01.!) 0.85 Н.12 / / 40 210 425 304 4.30 18.5 44.1 00.5 55 28
3!> 7,03 4,0 14,0 2,40 0,93 9,10 0,93 1,12 0,052 0,21 2.3 70,7 78.5 0,52 1.30 >4.0 0.75 4.10 67 44 229 497 382 3,90 12.1 40.7 55.8
40 7,38 4,8 14,0 2.42 0,94 9,24 0,93 1,12 0,051 0.21 2.3 79,0 81,7 0,50 1,15 іУОщО 0,70 4,2!) 08 45 233 490 390 3.90 111-7 40.7 45.8 53 28
41 5,34 5,3 13,0 2,08 0,89 8,37 0.91 1,13 0,007 0.30 3.0 03,8 00.2 0,01 2,12 73.1 0,84 • >,0;> О/ 92 210 487 311 4.00 22.0 47.8 65,6
42 5,37 5,3 11,2 ^2,04 0.92 8,;>Н 0,91 1,13 0,008 0,31 3,0 02.0 04.9 0.02 2,28 72,9 0.84 2,97 і)і 93 210 471 295 4.03 23.1 47.5 05.1
43 4.35 5,3 12.1) 1,ъ5 0,88 7,99 Ч).8Я 1.19 0,1 18 0,58 7.3 54.5 5Н.7 0.09 2.37 95,0 1.00 3,34 90 то 232 055 357 о.о/ 20.!) 57,2 78.5 84 25
44 0,10 5,2 *14,0 о оо 0,91 0,52 0.88 1,19 0,1 18 0.50 5,9 04,1 08.1 0,04 1 '22 90,9 0.!)!) 3.90 86 97 282 546 350 0,00 21.9 57.0 78.2 80 31
4Г> 8,30 5,2 14,0 2,21 0,93 11,00 0,89 1.10 0,089 0.60 4.3 71.0 74.1 0,80 2.03 92.8 1.32 4,20 50 70 245 431 300 4.84 20.7 49.7 08.2 Н1 30
40 10,50 5,0 *14,0 2,24 0,95 15,25 0,89 1,10 0,080 0.02 4,1 08.9 71,8 1.30 2.71 109.2 1,;>.> 5,31 80 284 432 297 4.48 19,2 40.0 03.1 .
47 7,00 5,2 *14,0 2,14 0,95 10,51 0,89 1,19 0.097 0.50 4.8 72.4 70.0 0.74 1.07 89,5 1,80 4,00 02 84 283 455 32!) 5.18 20.5 53.2 73.0 71 27
48 10,31 4.1) 12.0 О »)•> 0,94 14,73 0,90 1,17 0,081 0.57 3,9 70.0 72.8 1,31 2.53 98,8 1.98 5.06 40 99 29.5 418 293 4.1!) 18.1 43.0 59.0 55 30
4!) 11,05 5,0 *14 0 2,18 0,94 10,30 0,90 1 19 0,091 0.72 4.4 71.5 74.7 1.72 2.21 110,8 2,34 /»,/.*) 48 141 200 120 300 4.38 18.9 45.0 01.7 —.
50 4,08 0,0 *10,0 2,02 0,91 7,34 0,90 1,1!) 0.101 0,40 0,6 03,8 67,4 0.52 1.74 73,8 1.20 3,49 71 78 210 035 405 о.4о 19.7 50.0 70.8 03 30
51 0,33 5,1) 15,0 2.20 0,94 0,12 0,90 1,19 0,104 0,15 5,0 09.4 73,0 0,50 1.78 7 / уі> 1.20 3.02 74 81 229 488 338 5.29 20.0 54.3 74.5 00 29
«2 0,84 0,0 14,0 2,1 1 0,92 0,02 0.85 1.1!) 0,1 18 0,55 0,1 75,9 80.8 0.02 1,01 93.7 1.41 3.21 91 1)2 230 400 304 5.90 27.5 01.2 82.0 75 25
О.І 0,81) 0.1 14,7 2,10 0,95 0,40 0,88 1,20 0,104 0,77 8.2 73.3 7!).!) 0,04 1.Ю 134.1 2.08 5,5/ 123 127 347 417 300 8.52 37.7 87.5 110.8 05 22
54 11,37 5,6 *14.0 2/23 0,90 13,73 0.81 1,20 0,151 0.1)7 7.1 08,3 73,5 1.07 2.32 113.4 2,25 0,56 / / 9!) 322 488 333 5.23 19.0 5.І.7 73.7 91 32
55 7.87 5-6 *14,0 2.30 0 93 11.40 0,81 1,20 0.100 0,80 7, о 08,0 74.1 0.7!) 1,77 Ю7.0 2.10 4,47 91 90 205 484 331 5.98 22.5 (И.4 84.2 104 41
501 0,1)3 5,6 *14,0 2,29 0.95 10,20 0,80 1.27 0.193 0,91 8.9 07,0 74.1 0.04 1.78 11 1.5 1,94 4.30 1 15 99 27о Г>2!) 6Г>7 7.17 25.0 73.0 100.8 80 ■ >о
Г>7 7.01 5,г» *14,0 2,24 0,94 10,00 0,91 1,28 0,190 0,94 0.3 09.7 70.9 О.0ІІ 1.45 1 17.1 2.1 1 4,31 118 107 270 524 305 7.27 25.0 74.6 102.1 — -
58 7.50 5,7 *14,0 2/12 0,95 11.28 0,81 1,29 0,203 1.04 9.2 00.0 73.3 0.72 2,02 14 •, 1 1,90 4,81 112 125 318 540 303 8.04 28.2 82.5 1 із.о 78 25
51) 8,03 5,2 U.4 2.24 0,97 13.22 0.81 1,20 0,143'0,87 о.о 67,5 72.9 0.97 2.45 111.1 0.90 4,94 94 87 242 472 319 5.17 21.2 53.1 72.8 74 2!)
00 8,1)8 5.2 15.6 -> •>•> 0,95 12,03 0.81 1.20 0.145 0,89 0.9 09.4 74.5 0,9!) 2,07 1 1 1.8 0.90 4,70 95 89 247 158 314 5.18 22.1 53.2 73.0 70 31
01 7,00 5,1 0.2 2', 04 0,92 0,84 0.89 1,14 0,077 0.40 4.1 71,7 74,8 0.75 1,03 107.2 1.37 3, / / 80 8:, 224 450 320 Г>.Я7 2о.8 00.3 82.7 73 2!)
02 7,20 5,1 10,5 1,97 0,95 10,01 0,92 1,10 0.088 0.47 4.7 72,5 70.1 0.7!) 1.4!) 130 0 1,75 4.07 ІОГ, 105 277 479 347 7.29 31.7 74.8; 102.4 70 27
03 7,57 5.2 *14.0 1,77 0,93 10,02 0.92 1.14 0.000 0. і-3 1.1 7 1,3 /4,.‘> 1,09 1.53 120,5 1.85 1,50 І / То 334 507 301 5.50 25.2 .»6.;> 77.5 00 2!)
04 8,70 о,3 11,0 2.14 0,93 11.74 0 82 1.20 0.138 0.82 7.0 7 1,11 79.7 0,94 1,28 іоо.о 2.02 4,55 72 81 318 440 331 5.38 21.8 55.2 / 0-/ 73 28
05 8,07 5.3 Ю,0 2,08 0.94 12 07 0.82 1,30 0.207 1.22 Ю.1 71.9 79.9 о.!)3 1,25 172.8 3,33 1.80 118 127 325 473 33!) 9.04 34.0 92.8 127.1 02 20
00 8,3 і- 5.1 9,0 2,15 0,93 11,38 0,82 1.25 0,155 0.88 7.8 73.3 79.5 0,87 1.29 11 1.3 1.25 1,25 72 105 303 435 322 5.74 25.4 58.9 80.8 88 32
07 8,85 6,3 12,0 2,25 о.оз 12,01 0.83 1.24 0,1 11 0,85 (;,7 70.2 75..4 0.90 1,95 1 1 1.0 1,31 4,51 70 105 204 435 305 5.42 23.1 55.7 70.4 89 32
08 11,30 0.2 12,3 2,25 0.05 10,71 0,83 1.25 0,140 1.0! 1 0.5 OS/2 72.9 1,04 2.4!) 130.5 1,01 0.10 08 !>5 258 457 312 5.15 21.0 52.9 72.0 81 30
01) 0 52 0.4 13,3 2.23 0,00 9,00 о.Я5 1,20 0.158 о,7о 7.8 72.4 78,0 0,59 1.19 90.0 1.23 3.83 87 103 275 501 303 0.03 22.'2 01.9 84.9 92 30
70 7.40 0,3 13.3 2.13 0,00 10.31 0.83 1,20 0,100 0 81 7.9 71.8 77.9 0,71 1,39 103.5 1.41 4.03 І І 1 18 254 401 333 0.09 24.2 02.5 85.8 85 32
71 8,11) 0.3 13,0 2,05 0,90 1 1.00 І.о4 1.19 0,000 о,:і7 3.4 74,4 77.1 0.83 1,01 100.2 1,30 3.99 — 122 290 4 15 309 5.5!) 25.1 57.4 7^.7 79 30
72 10,08 0,2 13.5 2,10 0 90 13 87 1,01 1,19 0.007 0.40 3.3 72,9 75.2 1.24 2,0!) 127.4 1 ,6«І 4.80 — 132 252 400 295 5.40 25.1 50.0 70.8 _
73 7,71) 4,5 7,5 1,93 0.95 10.50 0.94 и 1 0,050 (1.29 2,7 73,9 75,9 0,89 1,59 77,5 0,9/ 4.08 52 79 295 447 32!) 3.8!) 17.0 39.1) 54.7 03 21)
74 9.48 5,0 10,0 2.01 0.97 12.05 0.81 1,20 0,130 0,84 0.0 74,9 81,3 1.И 1,22 112.0 1,53 4.05 I/O 73 313 304 273 5.10 20.2 53.0 72.7
75 8,58 4,5 7,5 2,00 0.95 1 1,50 0.85 1,25 0,138 0,81 7,0 74.7 81,3 0.91 1,20 98,4 1,40 1,09 70 115 254 410 310 5.21 22,1 53.5 73.4 *•
Таблица 28 тепловой балансъ.
1 2 з ♦ а расходъ теша на 1 д. л. с. <2/л> т. ед. 6 расходъ 1 тепла на 1 нн. л.с 1 Я/Хі т. ед. ■> * 1 9 -1 Ч, т. ед. і н> 11
1® « г а в о у. £ «8 . а в ей о г «с ь а . п S Iе г; Ц IS* Q § « 5 * 5 * S « н Іа <?, Q, Q Ъ‘/. Q, т. ед. ! і Q, т. ед. QM}, т. ед. Явб т. ед.
1 43750 6350 14,5 4370 3030 9140 1Ю90 1550 12170 0
2 45(530 6610 14,5 4370 3040 9490 12430 1540 12150 450
3 і 350(50 4070 11,6 5460 3950 5610 9910 890 6560 0
4 34430 4180 12,1 5230 3790 5740 9470 890 6550 1)
г> 34(540 4400 12,7 4990 3550 6170 7920 880 8310 0
(5,32720 4400 13,4 4700 3330 6220 8700 910 8340 0
7 40330 56(50 14,0 4800 3770 8050 9710 1180 11570 0
8 39530 565U 14,3 4440 3100 8070 9980 1230 11520 0
9 39720 5780 14,(5 4340 3160 7950 9950 940 11170 0
10!38080 6780 14,8 4180 3020 7970 10200 950 10770 0
11 41490 5690 13,7 4610 3260 8050 106(50 1140 11170 0
12 40950 5925 14 5 4370 3210 8070 10790 950 11250 0
13 44850 5770 12,9 4920 3730 7600 10300 (540 11680 0
14 44370 5750 13,0 4880 3610 77(50 11(510 790 11510 0
15 58450 7210 12,3 5120 3740 9870 12670 870 17530 0
іо 55750 7280 13,1 4840 3490! 10090 13010 980 16820 0
17 35030 4400 12,6 5040 3850 5760 9030 650 7910 (»
18 34900 4370 12,5 5050 3850 5740 9460 6(50 7810 0
19 38450 5650 14,7 4300 3190 7(520 1 (‘640 950 9700 0
20 38600 5650 14,6 4310 3170 7690 10750 1020 9650 0
21 43380 5880 13,(5 4670 3(550 7520 12470 660 10230 0
22 40450 4890 12,1 5230 3740 684(1 10810 830 10030 0
23 39(500 4740 12,0 5280 3840 6520 10990 710 9670 0
24 72520157(50 7,9 7970 5700 8050 11920 820 13960 0
2Ъ 49160 5870 11,9 5300 3720 837(1 12320 9(50 13690 0
2(5 49050 688(1 14,0 4510 3250 9540 12320і1170 13550 0
27 30010 4260 14,2 4460 3310 5730 9180 900 (5350 0
28 2862U 4380 14,8 4280 3240 5770 8410 820 63(50 II
29 37700 5770 15,3 4140 3050 78Ю; 10390 1180 9900 0
30 37050 5(520 15,2 4170 3110 7540 10260 1120 9(550 0
31 37030 5910 16,0 3970 3060 I 7650 Ю540 840 9650 0
32 3(5300 5910 16,3 3880 2840 8090 10670 1380 9500 0
S3 45830 6770 14,8 4280 3290 9290і11920 1330 11880 0
34 46310 6600 14,3 4440 13220 9100 12550 1390 11660 0
35 .44040 (5(530 15,1 4200 2950 9450 12780 1710 11640 , 0
3(> 45370 6700 14,8 4280 : 3220 8920 12430 1070 12470 '630
12 т. «д. 13 15 1 іб (7 19 го 21 22
'г і <?ж т. ед. невязка т. ед- ! чі тѣ же величины Чв ; Чн Чпр і въ °/0 отъ Чѵб Чнч V Чл
3810 і 1350 1080 (5660 20,8 25,4 3,5 27,8 0 8,7 3,1
[4030] 1270 1220 6190 20,8 27,2 3,4 26,6 1,0 8,8 2,8
1770 1080 470 10650 16,0 28,3 2,5 18,7 0 5,0 3.1
1770 1190 460 10140 1(5,7 27,5 2,6 19.0 0 5,1 3.5
2310 1020 800 7330 17,8 22,9 2,5:24,0 0 6,7 2,3
2300 1050 910 6110;і9,0|26,6 2,8 25,5 0 7,0 : 3,2
2390 1270 810 7710 2(1.0 24,1 2,9 28,7 0 5,9! 3.2
[2370] 1300 790 6730 20,4 25,2 3.1 29,1 0 в!оі 3,3
2350 1170 710 7360 20,0 25,1 2,4 28,1 0 5,9 ! 2,9
2340 ИЗО 720 5900 20,9 26,8 2,5 28,3 0 6,1 3,0
2330 1190 770 8460 19,4 25.7 2,7 26,9 0 5,61 2,9
[2320| 1190 830 7450 19,7 26,4 2,3 27,5 0 2,9
3020 1240 820 10830 16,9 22,9 1,4 26.0 0 6,7 2,8
[295011 1210 870 9240 17.5 26,2 1.8 25,9 0 (5,0 2,7 :
4090 1460 1640 120(50 1(5,9 21,7 1,5 30,0 0 7,0 2,5
|4140] 1400 1610 96(50 ,18,1 23,3 1.8 30,1 0 7,5 2І5!
1890 1060 420 9610 1(5,5 25,8 1,9 22,(5 0 5,4 3,0 |
1860 1060 400 9230 16,5 27,1 1,9 22,4 0 5,3 3,0
2390] 1190 790 7070 19.8 27,7 2,5 25,2 0 6,2' 3,1
2380] 1180 770 7200 19,9 27,8 2,6 25,0 0 6,2' 3,1
2380 1210 810 9390 17,3 28,8 1,5 23,(5 0 5,5 2,8
[2380J 1150 880 9290 1(5,9 26,7 2,0 24,8 0 5,9 2,8
[2380] 1440 760 8850 16 5 27,8 1,8 24,4 0 6,0 2,9
4770 1300 1260 32080 11,1 16,5 1,1 19,3 0 6,6 1,8
140801 1300 1210 9150 17,0 25,1 2,0 27,9 0 8,3 2,6
4060 1300 1140 8310; 19,4 25,1 2,4 27,6 0 8,3 2,6
1550 1080 570 6450 19,1 30,6 3,0 21,2 0 5,2 3,6
1610 1040 420 6830 19,5 28,4 2,8 21,5 0 5,4 3.5
[1930] 1400 520 6930 20,7 2",6 3,1 26,3 0 5,1 3,7
1870 1370 520 6960 20,4 27,7 3,0 20,1 0 5.0 3,7
2150 1290 680 5910 20,7 28,5 2,3 26,1 0 і 5,8 3,5
2130 1290і 730 5190 22,3 29,4 3,6 20,2 0 і 5,9 3,6
3310 1390 , 780 8040 20,3 26,0 3,0 25,9 0 3,0
3250 1390 770 8980 19.7 27,1 3,0 25,2 0 7,0 3,0
2400 1380 790 7310 21.5 129,0 3,9 20,4 0 5.4 3,1
2470 1470 880 7080 19,7 :*-,4 2,4 27,5 1,4! 5,4 3,2
23
Чн
2,5
2.7
1.3
1.3
2.3
2.8 2,0 20 1,8
1.9
1.9 2,0 1,8
2+
*/.
15,2
13,(5
30.1
29.5
21.1
18,7
19.1
17.0
18.5
15.5 20,4
18.2
24.1
2,0 і 20,8 2,8 ; 20,(5
2,9
1,2
1,1
2.1
2.0
17.3
27.5
26.5
18.4 18,7
1.9 і 21,(5 2,2 | 23,0
1.9 122,3 44,2 18,6 16,9 21,5 23,1 18,4 18,Ь 16,0
1 7 2,5
2.3 1,9
1.4
1.4
1.4
1,8
2:0'14,3
1.7 18,9
1.7 19,4
1.8 16,(5
1.9 15,6
:і7
38
39 •1(1
41
42
43
44
45 4(1
47
48
49
50
51
52
58
54
55 5С. 57 5к
59 00 01 02 00
04
05 00
07
08 09
70
71
72
73
74
75
27720 27540 30190 37890 20910 20200 29580 34400 37000 40900 35800 44050 50000 80780 31970 28370 29800 47340 89430 37970 38(Ы> 42420 43010 42070 88420 30100 399О0 40850 42570 37700 40000 54120 38970 35700 35330 42510 30100 35950 3709О
__з
3980
3950
4450
4070
3380
3400
2750
3800
5250
0040
4810
0520
7300
2900
4000
4830
430о
593о
4980
4880
4430
4740
5050
5080
4400
4590
4790
5500
5480
5270
5000
7200
4150
4080
5180
0340
4930
0000
5420
1 5 or 7 8 и
14.4 440013230 5420 8390 900
14,4 44 10 3159 5530 8300 1039
12,3 5150 3959 5790 10220 800
12,3 5130 4109 5840 101(10 720
12.5 505о 3210 5290 777(1 1340
13,0 .890 3000 5430 7300 1440
9,3 0790 3090 5050 0680 1590
11,2 5050 3020 002(1 10070 1409
14,2 4470 3179 7390 9780 1289
14,2 147013080 9040 13180 1759
13 4 47Ю 3419 0040 9050 1000
14 0 4340 3930 9320 12050 1000
14,5 4340 31 1(1 10310 14170 1490
9,(1 0580 4199 4040 9320 110(1
12,5 5050 з;,оо 5770 7500 ИЗО
15,2 4150 ЗІ5о 5700 0510 0-19
14,0 4330 317(1 5950 0349 700
12,5 5050 3450 8080 14309 1479
12,0 5010 3430 727(1 11 (590 1120
11,5 5480 3700 0480 10410 113(1
11,7 5430 .>780 озоо 10430 929
11 2 5000 3700 7130 пооо 128(1
13,0 4890 З.ЮО 8300 11830 1 550
13,5 4090 3250 8180 12350 1310
13,4 4740 3400 022о 9840 1030
12,7 4970 ЗОЮ 0330 10359 940
12,0 5270 3700 0710 13390 970
13,(1 4040 3440 7430 9000 810
12.9 4910 3530 7030 9370 790
14,0 452<» 3310 7190 8870 820
14,0 45zO 3170 7970 10370 1230
13,3 4750 3240 10570 12570 1570
12,2 5210 3780 5090 8020 750
13,1 4830 3100 0520 7949 88(1
14,7 43Ю 3_10 0900 19200 1020
14,9 422013070 8750 11900 1320
13 0 4040 3420 0070 10380 1010
10,7 3809 3130 8000 8040 780
14,7 4320 3220 0040 11290 700
10 11 12 13 н 15 15 і7 Г 1* ІУ 20 ■л 22 а 24
5000 1 500 1520 ЮЮ 340 і 6440! 19,6 30,3 3,2 18,0 1,8 5,5 3,6 1,4 23,2
4930 250 150(1 99(1 330 674(1 2о,1 30 1 3,7 17,8 0,9 5.4 3.6 1,4 24.5
4400 50 2180 1010 340 13060 16,0 28,3 2,4 12:2 0,1 6.0 4.8 0,9 36.1
4510 250 |2210| 1020 360 14320 15,4 26,7 1,9 11,9 0,7 5,8 2.7 1,0 37,8
»710 0 1710 1029 390 636(1 19,7 28,9 5,0 21,2 0 6,4 3,8 1,4 23,6
»730 0 1710 1020 380 6090 20.7 27,8 5,5 21,8 0 6.5 3,9 1,4 23.2
7000 0 1880 1030 (По 8180117,1 22,6 5,1 25.7 0 (>,5 3.5 2.1 27.7
7500 1) 1710 1050 860 7950 117,5 31,(1 4,1 21,8 0 5,0 3.0 2 5 23.1
8900 (1 1930 1140 670 8470 19,9 26,4 ЗіО 24.2 0 5 2 4,1 1,8 22,9
12710 (1 і>310 1310 105(1 7450 20,5 28.1 3,7 27.1 0 7.1 4,8 О о 15,»
8850 о 1820 1199 860 7840 ,48,6 27.0 2,9 24.7 0 5.1 3.1 2.4 21,!)
12450 0 1920 1310 ЮЗО 7570 120,9 2ь,.І 3,6 27,9 0 4,3 2,9 2.4 16.!)
14SIO 0 2950 1330 990 7410 20,4 28,0 2> 29,3 о 5,8 2,6 24.6
01 19 0 178(1 95(1 4 |о 8670 ; 15.1 30,3 3,6 19,8 0 5,8 3,1 1.3 28,2
0850 1 430 1280 98(1 490 8740 і 18,1 23,7 3,5 41.4 4,5 4.0 3.1 1,:> 27.3
7590 0 2150 950 590 5520 ;20(1 23,0 2,3 26.7 0 7.(> 4,4 4.1 19,5
9420 0 216(1 910 1940 3780 і2<>,0 21,3 2.4 31,6 0 ',4 4.1 <>,:> 12,7
1 1900 0 1670 1 120 1410 9670.; 18,3 30,2 3,1 25,2 0 3.5 2,4 3,0 20,4
963(1 0 1440 86(1 90(1 8760 18,1 29,7 2,8 24,1 0 3.7 2,2 4.3 22,2
9400 0 1690 840 100(1 930(1 17.1 27.4 .'>,0 24,8 0 4.5 2 2 4,6 24.5
9070 0 1630 89(1 107(1 8980 16.7 27,4 •4,4 25,5 0 4.3 4,1 2 8 23,6
1117(1 0 2090 860 1730 9720 16.8 25.9 3.0 26.3 0 4.9 4.0 4,1 22.9
10900 0 1880 1280 780 10070 19.2 27,1 3.6- 25,1 0 4,3 4,9 1,8 23,1
10800 0 1940 1249 820 7990 19.4 29,4 3,1 25,8 0 4,6 2.9 1,9 19.0
9900 1) 2280 1070 640 4500 18.6 29,4 3,1 29,6 0 6,8 4.2 1.9 13,5
12040 0 2800 1050 1250 3920 117,5 28,7 2,6 33 3 0 7.8 4.9 4,5 8,9
12010 0 1720 114(1 1610 4290116,8 33,4 4,4 30,1 0 4,4 2.9 4,9 10,8
1050(1 0 2060 1 120 1290 9040 18,4 24,0 2,0 26.2 0 4.1 4.2 2,8 22.4
14510 0 3020 940 2180 5710 17.9 22,0 1.» 34,1 0 7.1 2 2 5,1 13,4
10380 0 2469 111(1 1250 7260 119,1 23,5 О О 27,5 о 6,5 4,9 3,3 19,4
9070 1350 255(1 1100 920 7300 .19,9 25,9 3,1 24,2 •4,4 6,4 2.7 2.3 18.3
13750 2170 3339 1290 1090 1(1920 19,5 23,2 2,9 25,4 4,0 6,4 2.4 4,9 20.2
7070 1700 1839 1(110 8'JO 7980 N6,8 25,4 2,2 20,8 5,0 о,4 3,0 4,4 23,5
8000' 238(1 2359 1030 810 6950 18,3 22,2 2,5 44,1 6,7 6,0 2.9 2,3 19.5
19420 0 1990 1180 1110 4490 N9.7 28,9 2,9 29,5 0 5.6 3,3 3,1 12,7
13140 0 198(1 1240 97(1 5710 20,6 28,1 3,1 30,9 0 4,7 4,9 4,3 13,»
102УО 0 1840 1590 80(1 5600 18,5 28,7 2,8 28,5 0 5.1 4.4 2,2 15,»
1029(1 0 1970 1180 1320 5330 22.3 24,0 О •> 28,6 0 57> 3,3 4,7 14,9
9340 0 1859 1040 760 6930 17,9 30,4 2,0 25,2 0 5,0 2,8 2,0 18,7
ь 2 s с 2 т. ед./час 3 ~w~ X r, ед./'»а<\ 4 " Qr Ж т. ед./час. 5 « 7 <h > 8 9 10 qj •. П <h
*/• 4* *?« P •• <l.b
і 37090 3700 2570 24,6 29,9 4,2 32.9 0 10,3 3,0
2 39440 3780 2630 24,1 31.5 3.9 30.8 1.1 10.2 3,2
3 24310 3810 2760 22,9 40,4 3.6 26,8 0 7.3 4,4
4 24290 3680 2670 23,7 38.9 3.6 27.0 0 7,3 4,9
5 27310 3920 2800 22,6 29.6 3,2 30,5 0 8,5 3,2
6 26610 3830 2710 23,3 32,7 3,4 31.3 0 8,7 3,9
7 32620 3650 2560 24.7 29,8 3,6 35,5 0 7,3 3.9
8 32800 3670 2570 24,6 ..0.5 35,2 0 7,2 3,9
9 32360 3540 2570 24,6 30,8 2.9 34,5 0 7,2 3,0
10 32180 3520 2560 24,n 31.8 2,9 33,6 0 7,2 3,5
11 33030 3670 2590 24.4 32.3 3,5 33.8 0 7,1 3,6
12 33600 3580 2630 24.1 32.3 2.8 33.6 0 6,9 3,5
13 34020 3750 2820 22,4 30,4 1.9 34,4 0 8,9 3,6
14 33130 3800 2860 22,1 33,0 ') •> 32,8 0 8,4 3,4
13 46390 4070 2970 21,3 27,3 I'-» 37,8 0 8,8 3,1
10 40090 40Ю 2890 21,9 28,2 2,7 36,5 0 9,0 3.0
17 23420 3660 2790 -2,7 35,5 2,6 31,1 0 7,4 4,2
18 23670 3710 2830 22,4 36,9 2,6 30.4 0 7,2 4,1
19 31380 3510 2600 24,3 33.9 3,0 30,9 0 7.6 3,8
20 31400 3510 2580 24.5 34,3 3;2 30,7 0 7,5 3,7
21 33990 3660 2840 22,1 36.7 1.9 30,1 0 7,0 3,5
22 31160 4030 2880 21.9 34,7 2.7 32,2 0 7,6 3,7
23 30750 4100 2980 21,1 35,7 2.3 31,4 0 7,7 3,7
21 40440 4440 5180 19,9 29,5 2,0 34,5 0 11,8 3,2
23 40010 4310 3020 20,9 30,8 2,4 34,2 0 1 ',2 3,2
26 40740 3750 2700 23.4 30,2 2.8 33,3 0 10,0 3,2
27 23560 5490 2600 24,3 39.0 3.8 27,0 0 6 6 4,6
28 22790 3290 2500 25,3 36,9 3,6 27,9 0 7|l 4,6
29 30770 3380 2490 25,4 33,8 3,8 32,2 0 6.2 4,5
30 j 30090 3380 2520 25,1 34,1 3,7 32,1 0 6,2 4,5
31 31 120 3330 2570 24,6 33,9 2,7 31,0 0 6,9 4,1
32 31110 3330 2430 26,0 34.3 4.2 30.6 0 6,8 4,1
33 37190 3470 2530 25,0 32,0 3.7 32,0 0 8,9 3,7
34 3733'1 3570 2590 24,4 33.6 3,7 31,2 0 8,7 3,7
33 36730 3500 2460 25.7 34,8 4.6 31,7 0 6,5 3,7
36 38200 3610 2710 ,,, 32.5 2.8 32.6 1,6 6,5 3,8
исправленный тепловой балансъ.
12 13 1 2 а 4 О fi 7 8 а ш и 1 12 13
37 21280 3380 2480 25,5 39,4 4.2 23,0 2,4 7,2 4.7 1.6 00.3
•• •/» 38 20880 3330 2380 20.0 39,9 5,0 23,7 1,2 7,2 4.7 1.0 04.8
39 23130 3290 2520 25,1 44,2 3.8 19,0 0,2 0,4 4.4 1.5 03.4
2,9 62,8 40 23570 3200 2550 24.8 42.8 3,1 19,1 1 1 9,4 4.3 1,5 03.0
3,1 03,4 41 20550 385 і 2 100 2 о, Я 37,8' 0.4 27,8 0 8,3 4.9 ко 05.0
1,9 07,2 42 20130 3750 2350 27,0 30,2 7.1 28,5 0 8.4 5.1 1.9 64.7
1,9 05,9 43 21350 49Ю 2070 23.7 31,3 7,0 35,0 0 8,8 4.8 2.9 00.9
2,9 00.1 14 20510 4340 2780 2..7 40.3 5.3 28,3 0 0,5 4.0 3.2 08.0
3.4 04.0 45 28590 3440 2450 25,9 34,2 4,4 31,3 0 6,8 4,0 2.3 G5.5
2,Г, (>5,3 40 39450 3700 2590 24,4 33,4 4,4 32 2 0 8,3 3.3 2.7 65.0
2,4 (>5.7 „47 27900 3080 2000 23,8 34,5 3,8 31,( О (»,5 4.0 3.1 00.2
') ‘> — 1 — 05.3 48 37(180 300 1 2520 25.1 34,1 4,3 33.0 О 5,1 3.5 ’ЛЯ 67.7
О '> 05.4 49 43190 37 іо 2050 23.9 32,8 3.2 31,3 0 0,8 3.1 ‘>;л 07.1
2,3 00,1 50 22110 4720 ЗОЮ 21,0 42,1 5.0 37,7 0 4.3 1.9 09.8
2,5 05,9 51 23230 3070 2550 24 9 32,0 4,0 29,5 0,1 5,5 4.3 2.1 08.2
2,4 04.8 521 22850 3340 2530 25,0 28.0 2,8 о 3,2 0 9,4 4.1 2.0 01.8
2,4 05.8 531 20020 3770 2770 22,9 24.4 ‘3,7 30,2 0 8,3 3.5 7.5 00.6
3,5 05,1 54 3707(1 4020 2750 23,1 38,0 3,9 31,8 0 4,4 3.0 3.8 09.8
З.о 04,7 30070 3920 20К) 23,,., 37,9 3,0 31,3 0 4,0 2.8 2.9 69.1
і,7 ОО.О 50 28070 4130 2800 22.0 30.3 3,9 32,8 0 Г) .8 2.9 3.5 09.1
1,0 07,3 57 290 ІО 4140 2900 21,9 .',5.9 3.1 33,2 0 5,0 2,7 3.7 09,1
2,о 04,8 58 32700 4300 2900 21,8 33,0 3,9 34,2 0 6.5 2.0 5.3 67.8
2,о 05,0 59 33540 3700 2540 24.9 35,3 4,0 32,7 0 5,0 3.8 2.’, 68.0
2,5 00,8 00 34080 3800 2040 24.0 30,2 3,8 31,9 0 5,7 3.6 2.4 68.1
2,8 00,9 01 28920 4090 2940 21,5 34.0 3,5 34,2 0 7.9 3,7 2.2 08.2
2,о 07.1 02 32880 4530 3290 19.2 31,5 -Л1 30,0 0 8.8 3.2 8,8 68.1
3,1 04.0 03 35010 4700 3350 18.9 37,0 2,7 33,7 0 4.8 3.2 4.5 71.3
3,0 05.0 04 31310 3000 2070 23,7 30,8 2.0 33,7 0 (),(> 3.5 4.1 04.5
2,8 Go,5 05 30800 4250 3050 20.7 25,4 3,1 39,4 0 8.1 2.5 5,9 04.8
2,4 00.0 00 30440 3050 208(1 23,0 29,1 3,0 34,1 0 7.9 3.0 4,1 03,2
1,8 04.8 07 32700 3090 2590 21.4 31,7 3,7 29,0 4,1 7,7 3.3 2.8 05,4
1.7 00,0 08 43200 3790 2590 24.5 29,1 3,0 31,8 5,0 7.5 3.0 2.5 05.9
1,7 00,2 '09 25990 3990 2890 21.9 33.2 3,9 27,2 6,5 7.0 3.8 3.2 00.9
2,2 04.9 70 *28750 3880 2790 22,7 27,0 3,0 29,9 8,2 8,2 3/> 2.8 65.7
2,3 04.9 71 30850 3770 2810 22,0 33,0 3,3 33,8 0 0.4 3.8 3.0 60.8
2,1 04,0 72 30720 3G40 2050 23,8 32,0 3,0 35,8 0 5.4 3.4 2.0 0s,4
2,1 1 04.8 78 30500 3920 2890 21,8 34,0 3,3 3.,,7 0 0.0 *>.2 2.0 G7.7
2,2 1 00,5 74 30020 3230 2420 20.1 28,2 2,5 33,0 0 0.4 3.9 4.8 61.8
2,3 і 00,7 і 75 і 30100 3510 2020 22,0 37,5 3,5 30,9 0 0.1 3.5 2.5 08.4
- «4г