Wykres objętości

Wykresowe przelotu, rozgraniczające w wykresie zjednoczonym w yk resy poszczególn ych cylindrów , m ożem y w yzn aczać z wykresu objętości. W ykres ten przedstawia w ykresow e dróg tłokowych, t. j.

kolejne położenia tłoka, przynależące do szeregu kolejno po sobie następujących p ołożeń korby. W ykres ten pozw ala na sobie odmie­

rzać objętości, w każdej chw ili zawarte pom iędzy tłokami, łącznie z objętością przelotni i przestrzeniami szkodliw em i. W ykreślając te w ykresow e dróg tłokow ych, należy uw zględniać kąty zawarte mię­

dzy korbami (p oszczególnych tłoków ), kolejne następstw o korb w kie­

runku obrotu, a niekiedy (p. poniżej) naw et sk ończoną długość g o ­ leni korbowych.

a. S iln ik i d w n c y lim lr o ire o tło k a c h s p ó łb ic ż n y c li, a lb o p r z ec iw b ież n y c h . (Silniki Woolfa).

T łoki spółbieżne stosują się najczęściej w ustroju spółtłoczyskow ym (tandem), rzadziej w cylindrach obok siebie um ieszczonych z przyczepie­

niem do w ahacza lub poprzecznicy. T łoki przeciw bieżne, w cylindrach obok siebie ustawianych, działają na korby o 1 8 0 °przestaw ione; układ ta­

ki znajduje w ielu zw olenników , zw ła szcza do silników stojących, a to z pow odu zrów now ażania w ag części poruszających się naprzód i wstecz.

Skończona dłu gość goleni korbowej przy 180° przestaw ienia, wyw iera p ow ażn yw p ływ na kształt w sk aż lub ich w ykresów , zw ła szcza wobec małej przelotni, albo przy zupełnym jej braku. W iększe bowiem prędkości i drogi tłoka w odkorbowej (tylnej) połow ie (p. str. 552)' jednego cylindra zbiegają się co do czasu z miejszym i w kukorbo- wej (przedniej) połow ie drugiego cylindra. W sk aza strony ku korbo­

wej cylindra nizkoprężnego w ykazuje zatem podczas przelotu roz­

prężanie przyspieszane, w sk aza zaś strony odkorbowej zwalniane..

874 Dział siódmy. — Silniki.

— --- n

korbowych prawie że się stykają. Lewa część rys. 639 przedstawia wska- zy strony kukorbowej obu cylindrów , prawa zaś strony odkorbowej.

kukorbowych stron cylindra, złożone w całość, odstają znacznie od;.sic- bie, w skazując pozornie wielkie uskoki prężności; w skazy zaś stron od-Jednoczesne położenia tłoków , przy zw ykłym stosunku korby do gole­

ni korbowej jak 1 : 5, przesuw ają się do 10%. 3kutkiem tego w skazy Rys. 039.

111. Silniki parowe. 875

Rys. 640 przedstawia w ykresow e dróg tłokow ych w założeniu nie' pełniania szkodliwej przestrzeni cylindra nizkoprężnego parą wyższej prężności, oraz strata od chłodzenia pow odują wzm aganie się uskoku. silniki, których przelotnia jest mała, a staw idło cylindra nizkoprężne­

g o nastawione na wielkie napełnienia. Ustrój w końcu wspom niany odznacza się znacznym uskokiem prężności; przy tłokach przeciw ­ bieżnych przejawia się w obydwóch ustrojach bardzo jaskraw o w pływ skończonej długości goleni korbow ych (p. rys. 639, przedstawiający zy w yd ych ow ego silnika W o o lfa ).

ß. Silniki diTucylmdrowe, o tłokach różnoblożnych (silniki sprzężone).

Korba nizkoprężna przoduje wysokoprężnej zazw yczaj o 90°, czasam i o 120° (rys. 641). W ykresow e dróg tłoka wykreślamy z na- cylindra dużego zaznaczające się niekiedy lekkim uskokiem w e w skazie

876 Dział sióilmy. — Silniki.j

wysokoprężnej, m ianowicie w tenczas, gdy szkodliw a przestrzeń cylin­

dra dużego zużyw a w iele pary, albo podskokiem, g d y naodwrót sp ręże­

nie w nim nadmierne, np. podczas biegu jałow ego lub z malcm obciąże­

niem. Od (i do e w obydw óch cylindrach i w przelotni przebieg prężności jest jednakow y i łączny, a podczas niego uw ydatnia się zazw yczaj dobitnie najm niejszość objętości m iędzy tłokami zawartej, którą uw i­

doczniają w ykresow e dróg tłokow ych. T ę część w yznaczam y pod ług wzoru przybliżonego p v — p i y,.

We w skazie nizkoprężnej, od d' do e', odtwarza się w ykresow a przelotu przez przynależyte rzędne, z małymi jednak uskokami pręż­

ności, spow odow anym i prędkością pary i długością jej drogi (goleń korbowa o długości skończonej). W punkcie e' rozpoczyna się rozprę­

żanie w spółczesne w cylindrze nizkoprężnym i przelotni (hyperbola

III. Silniki parowe. 877

Rys. 041.

równoramienna, o środku A ), które się jednak zazw yczaj przyćm iew a nowym dolotem pary w ysokoprężnej do przelotni, zachodzącym pod­

czas tego rozprężania, albo naw et ju ż poprzednio przy w czesnym w ylocie przedzwrotowym (b).

Miarodajną dla obliczenia zaw artości i strat pary jest prężność p 0.

po dokonanem domknięciu w lotu nizkoprężnego (h1). Skutkiem dław ie­

nia pary podczas dom ykania, prężność p0 będzie zaw sze niższa od spólczesnej prężności w przelotni, równającej się w przybliżeniu prężności m ałego cylindra w punkcie c.

Zwiększając napełnienie cylindra du żego, m ożemy w razie po­

trzeby obniżyć w artość p0 i przynależytej prężności w przelotni, przez co osiągam y, źe przy zw iększonym uskoku b c cała w ykresow a przelotu w e w skazie obniży się, czyli że się praca cylindra małego pow iększy, a dużego zmniejszy. (R ozdział pracy na cylindry i obcią­

żenie tłoczysk a i goleni korbowej pozostaje w zw iązku z prężnością w lo­

tow ą cylindra m ałego i ze stosunkiem objętości obydw óch cylindrów).

■/. Silniki wielocyllndrowe z trzykrotneni rozprężaniem.

Z w ykły układ cylindrów w silnikach l e ż ą c y c h byw a następują­

cy: w ysokoprężny (mały) i średnioprężny (średni) za sobą w ukła­

dzie sp ółtłoczyskow ym (tandem) działają na jedną korbę, na drugą zaś, o 90° przestaw ioną i przodującą, działa sam cylinder nizko- prężny (duży).

W silnikach s t o j ą c y c h stosują przeważnie trzy. korby pod 120°

względem siebie przestaw ione: korba nizkoprężna przoduje pozo­

stałym , dalej następuje korba średnioprężna, w reszcie wysokoprężna.

Kolejność odwrotna pow oduje w ysokie' podniesienie się sprężenia w przelotni, które, przy pożądanej w silnikach fabrycznych małej w ielkości uskoku (bc w rys. 642), łatw o może p rzew yższyć koń cow ą’

prężność (b) rozprężania, stając się przyczyną cofania się pary z prze­

lotni do cylindra małego i poddźw igiw anie je g o narządów- w ylotow ych.

878 Dział siódmy. — Silniki.

Rys. 642.

nych o 120°, z których korba nizkoprężna przoduje innym. W ykre­

sow e dróg tłokow ych przesunięto stosow nie w zględem siebie. Zna­

czenie krzywej a b c to sam o, jak pow yżej pod « i ¿9; sprężanie c d w małym cylindrze i w pierwszej przelotni trwa krótko, a określa s ię hyperbolą równoram ienną o środku B; w skaza w spólnego przebiegu prężności d e podczas przelotu w yd łu ża się. Podobnie też w e wskazie nizkoprężnej, z pow odu p óźnego domknięcia h', uw idocznia się wspólne rozprężanie od i’ do lt’ w cylindrze dużym i wdrugiej przelotni.

III. Silniki parowe. 879

Dla o k r e ś l o n e g o obciążenia średniego, albo pełnego, m ożna pracę rozdzielić w przybliżeniu równo na w szystkie trzy cylindry silnika. Zmniejszenie obciążenia silnika zm ienia jednak rozdział pra­

cy' w ten sposób, żc praca cylindra w ysokoprężnego przew aża za­

zw yczaj znacznie. A jeśli nadto tlok mały pracuje spółtłoczyskow o ze średnim (tandem), to naciski w tłoczysku i goleni tej strony' w zras­

tają niepomiernie w stosunku do nizkoprężnej, i w adliw ość ta, przy normalnem stosunku objętości cylindrów , nie da się usunąć naw et pczez zmienne napełnienia cylindrów następnych.

M ożem y polepszy’ć te warunki przez rozdwojenie cylindra nizko- prężnego, które w e wielkich silnikach i bez tego staje się pożądanem ze w zględu na znaczne wym iary tegoż cylindra. Cylinder w y so k o ­ prężny działa natenczas z jednym z bliźniaków nizkoprężnych na jedną korbę, zaś drugi bliźniak działa w sp ółtłoczysk ow o z cylindrem średnioprężnym na korbę drugą. Cylinder ten otrzymuje stosow n e wymiary, a moc jego m oże się zmieniać przez zmianę uskoku.

W obliczaniu w ym iarów nie należy pom ijać w pływ u ogrzew- k ów lub przegrzewania, a przy rozdziale mocy na poszczególne cy­

lindry pamiętać należy, że rozpęd mas poruszających się naprzód i w stecz uw ydatnia się (przy w ielkich prędkościach) bardzo pow ażnie w chw i­

low ych sum ach pracy cylindrów oddawanej na w ał i w p ływ a na w ielkość koła rozpędow ego, w yznaczan ą podług żądanej jednostajności biegu sil­

nika (lub odwrotnie na jednostajność biegu przy kole danej wielkości).