Listan inkluderar orealiserade projekt av diesellokomotiv från början av 1900-talet i Ryssland och Sovjetunionen
1904 utvecklade arbetare vid Vladikavkaz-järnvägen en teknisk design för ett lokomotiv som kombinerade ett ångkraftverk och en förbränningsmotor . Ursprungligen kallades sådana lok oljebärare. Den första typen av oljebärare var ett ånglok med en extra oljemotor. Framför ett sådant lokomotiv fanns en tvåcylindrig ångmotor , och på baksidan - en förbränningsmotor med två luft- och två arbetscylindrar. Luftcylindrarna var placerade inuti ramen och tillförde tryckluft upp till 35 atm till arbetscylindrarna utanför ramen. När den kom in i cylindrarna, fångade tryckluft oljan som tillfördes av en speciell pump och blåste in den i cylindrarna. Olja brändes under inverkan av högtemperaturtryckluft vid konstant tryck. 1906 och 1913 frågorna om att förbättra oljebärarens termiska processer, såväl som olika alternativ för placeringen av cylindrarna och den kinematiska anslutningen av motorn med drivhjulen, studerades.
Enligt idén från författarna till projektet bör huvudaxeln på motorn i ett diesellokomotiv (som i ett ånglok) vara en eller flera axlar av hjuluppsättningar. Samtidigt föreslog de att ändra förhållandet mellan varv på dieselhuvudaxeln , det vill säga lokets axlar och hjul. I det här fallet kunde dieselmotorn startas även när loket stod stilla, och stoppas med hjulen snurrande. För att klämma fast hjulen på axlarna eller koppla ur dem utvecklade ingenjör A.I. Lipets en pneumatisk koppling.
Kopplingen (se figur) består av ett nav 1, gjutet tillsammans med hjulen, en kropp 6 ansluten till den med bultar, och en gjutjärnskolv 7, som kan glida längs navet och, tack vare nyckeln 8, rotera bara med det. Med andra ord måste navet, kroppen och nyckeln rotera med hjulen. Munstycket 9 med nyckeln 10 är stelt förbundet med axeln 11, som måste drivas av en dieselmotor. Genom att rikta tryckluft genom ringen 4 in i hålrummet 5 och därigenom förskjuta kolven 7 åt vänster, var det möjligt att klämma fast hjulet med axeln. Genom att tillföra luft genom ringen 2 in i kaviteten 3 kopplas de bort. Med denna konstruktion var det svårast att föra tryckluft till de roterande kopplingarna från tankar monterade på lokramen. Funktionen av en sådan transmission testades på ett ånglok av typ 0-3-0 av T-serien med externa ramar. Kopplingen som tillverkades av Orenburg-verkstäderna fungerade inte tillfredsställande (på grund av betydande luftläckage). I juli 1914 utfärdades lån för konstruktion av två experimentella diesellokomotiv med direktverkan, lika i effekt som ångloket av typen 1-4-0 i Sh-serien enligt projektet som utvecklades 1913, dock på grund av utbrottet av första världskriget genomfördes inte projektet. En funktion i projektet, förutom den pneumatiska kopplingen, var en specialformad stångram för installation av två fyrcylindriga V-formade dieselmotorer, samt ett lutande arrangemang av cylindrar med slagaxlar. Samtidigt med designen av ett diesellokomotiv med en pneumatisk koppling på samma Tashkent-järnväg utvecklades ett diesellokomotivprojekt enligt idén om V.A. luft komprimerad till 12 atm kom in i ångmotorns cylindrar. Under utvecklingen av detta projekt stötte man på stora svårigheter, vars huvudsakliga var fallet i lufttemperaturen vid expansion under noll, vilket i närvaro av fukt i luften fick cylindrarna att frysa.
De tidiga projekten för diesellokomotiv inkluderar projektet med ett autonomt elektriskt lokomotiv som föreslagits av ingenjör N. G. Kuznetsov och överste A. I. Odintsov. Projektet förutsåg installationen på lokets ram av två vertikala fyrcylindriga fartygsmotorer (med en kapacitet på 180 hk vardera), kopplade till trefasströmgeneratorer som genererade ström för att driva fyra dragmotorer. Lokets ram och stomme vilade på två biaxiala boggier (axiell formel 2 0 - 2 0 ).
Schemat förutsatte två kontrollposter placerade vid lokets ändar. Författarna planerade att vidareutveckla ett projekt för ett liknande diesellokomotiv, men med installation av motorer med en total effekt på upp till 1000 hk. Den 8 december 1905 gjorde författarna en rapport om sina projekt vid ett möte i det ryska tekniska sällskapet i St Petersburg, som godkände projekten, men inte ett enda diesellokomotiv byggdes.
Åren 1909-1913. Kolomnafabriken, under ledning av F. H. Meinecke , utvecklade ett projekt för ett diesellokomotiv med en 1000 hk motor. och elektrisk transmission. På huvudbalken, uppburen av två fyraxlade boggier, fanns en dieselgeneratorgrupp, bestående av två trecylindriga dieselmotorer, som driver en draggenerator placerad mellan dem.
Strömmen från generatorn matades till fyra dragmotorer monterade på två mittaxlar på varje boggi (axiell formel 1 - 2 0 - 1 + 1 - 2 0 - 1). Det antogs att diesellokomotivets tjänstevikt skulle vara 116 ton och kopplingsvikten - 64 ton (belastning från drivaxeln 16 ton och från stödaxeln 13 ton). Diesellokomotivets stora massa förklarades av att dieselmotorer togs för långsamt (vevaxelhastighet 300 rpm).
Stort arbete med att skapa en reversibel motor med särskilt låg hastighet som uppfyller kraven för järnvägstjänsten utfördes av professor vid Moskva Högre Tekniska Skola V. I. Grinevetsky . V. I. Grinevetsky trodde att:
a) loket behöver en motor speciellt konstruerad för dragkraft;
b) det bör inte finnas någon transmission mellan motorn och hjulen;
c) förbränningsmotorn ska vara den enklaste och samtidigt den mest ekonomiska. I det privilegium som deklarerades den 13 oktober 1906 lade Grinevetsky fram ett antal grundläggande tekniska krav för en dieselmotor. Enligt V. I. Grinevetsky måste en reversibel värmemotor uppfylla följande krav:
V. I. Grinevetsky ville minska kolvkrafterna så mycket som möjligt och ge sin motor den största kompaktheten, och utförde dieselcykeln i tre cylindrar. I början av 1908 utvecklade Putilov (nu Kirov) fabriken arbetsritningar av en experimentell Grinevetsky-motor. Denna motor byggdes 1909 vid samma fabrik.
I luftcylindern 1 (se figur) förkomprimeras arbetsluften, i cylindern 2 - efterföljande kompression, förbränning och expansion, som sedan fortsätter i expansionscylindern 3, varifrån förbränningsprodukterna trycks ut.
Den kylda kolven på cylinder 2 tjänar samtidigt som avgasventil för cylinder 3. Cylinder 1 och 3 har vevstakar placerade nästan i rät vinkel, vilket underlättar luftaccelerationen. Tack vare detta arrangemang av cylindrarna uppnås förändringen i slaglängd nästan utan att omarrangera fördelningsorganen genom att förvandla cylinder 1 till en expansionscylinder och cylinder 3 till en luftcylinder. Åren 1909-1912. motortester genomfördes, som försenades på grund av några av dess individuella brister, och sedan avbröts på grund av brist på medel. Tester har visat att förbränningsprocessen i cylindrarna fortskrider normalt, med start från 120 rpm.
På grundval av arbete med motorn i hans system utvecklade V. I. Grinevetsky, med deltagande av ingenjör B. M. Oshurkov , ett projekt för ett passagerardiesellokomotiv som i kraft motsvarar ett ånglok av typ 2-3-0 av K U -serien och ett godslok motsvarande ett ånglok av typ 0-5-0 av serie E . Diesellokomotivet är helt symmetriskt och har en motor på varje sida, vars huvudaxel är hjulsatsernas axlar. Samtidigt placerade V. I. Grinevetsky den lilla cylindern 4 (diameter 280 mm och slaglängd 700 mm) inuti ramen och stora 6 luftexpansionscylindrar (diameter 600 mm och slaglängd 700 mm) - utanför. För att underlätta underhåll och kontroll över förbränningsprocessen, lutas små cylindrar och förs in i kroppen.
Båda dieselloken konstruerades utan transmission och skulle därför ha en konstant dragkraft under normal drift. För att kunna ändra det förutsåg Grinevetsky en överbelastning av motorn med 75% genom att ändra det genomsnittliga indikatortrycket. Baserat på resultaten av att testa en experimentell motor, antog författarna installationen av stora lufttankar 3 med en volym av 60 m 3 på ett diesellokomotiv . Systemet tillhandahöll också en värmare 1 för att värma luften innan den kommer in i cylindern, bränsletankar 2 och en extra dieselkompressor 5 med en kapacitet på 250 hk.
Grinevetsky-motorn kunde fungera stabilt med variabel hastighet och med en bred förändring av det genomsnittliga indikerade trycket, samtidigt som den hade en ganska låg bränsleförbrukning. En sådan motor var tänkt att placeras på ramen i form av två till tre block (tre cylindrar vardera), beroende på avsedd effekt, och hydrauliska kopplingar installerades i ändarna av motorn och sedan en permanent växellåda till drivlinan. på axlarna på de främre och bakre boggierna. Med detta arrangemang av motorn finns det inga:
År 1915 föreslog ingenjör E. E. Lontkevich ett diesellokomotivprojekt, enligt vilket en mekanisk växellåda med tre utväxlingsförhållanden installerades mellan huvudmotorn och de rörliga axlarna. Reversering skulle utföras genom att lägga på ytterligare växlar eller ändra motoraxelns rotationsriktning. För kopplingen av enskilda växlar var det tänkt att använda friktionskopplingar som enkelt och snabbt kunde slås på och av. I den första layouten av diesellokomotivet tillhandahöll Lontkevich en extra växel speciellt utformad för tyst gång och manövrering med dubbel energiomvandling (i ett särskilt fall en elektrisk växellåda). Men senare övergav författaren användningen av en hjälpmotor och kraftöverföring och föreslog speciella glidkopplingar. Det var tänkt att installera en tvåtakts dieselmotor 1 med en enkelverkan (cylinderdiameter 400 mm och ett kolvslag 550 mm), en växellåda 2 med tre steg, på vilken den tangentiella tryckkraften är 8000, 5550 och 4500 kg vid hastigheter på 56, 80 respektive 100 km/h. kyl 3 för vatten och olja, kompressor 4, bränsletankar 5 och startcylindrar 6. Loket ska enligt författarens beräkningar utveckla effekt upp till 1630 hk på hjulfälgen och 1870 hk på motoraxeln. (med en effektivitet på 16 - 20%).
Den svaga punkten med ett sådant diesellokomotiv var transmissionen. Kombinationen av en växellåda med en vevstångsmekanism med ett kraftigt variabelt vridmoment kan vara en källa till muller i transmissionen och stötar i tvillingen.
1912 - 13 år. vid Moscow Higher Technical School utvecklade studenten A.N. Shelest , under ledning av professor V.I. Grinevetsky, ett originaluppsatsprojekt om ett diesellokomotiv. År 1912 föreslog A. N. Shelest en ny princip för driften av värmemotorer genom att använda en mekanisk generator av komprimerade gaser. I enlighet med schemat för V. A. Shtukenbergs diesellokomotiv, föreslog A. N. Shelest , i motsats till honom, att inte använda luft i cylindrar av lokomotivtyp, utan förbränningsprodukter med insprutning av vatten i dem för att sänka temperaturen. Enligt författaren borde diesellokomotivet ha haft två motorer: den primära (gasgeneratorn), som om den skulle ersätta en lokomotivpanna, och den sekundära, en kolvmotor (som ett lok), som arbetar med denna gas. Det får inte finnas någon kinematisk koppling mellan dessa två motorer. Lokomotivet i Shelest-systemet var tänkt att fungera enligt följande.
Luften som komprimeras i laddningskompressorn 1 till 3-4 atm kommer in i luftbehållaren 2 och sedan (under insugningsperioden) genom insugningsventilen in i förbränningscylindern 3, fyller hela dess användbara volym ka (se diagram). Vid kolvslagets nedre dödpunkt separeras förbränningscylindern från luftbehållaren och luften komprimeras längs ab-linjen till 60 atm under kolvens uppåtgående slag. Olja injiceras nära den övre dödpunkten, som brinner längs linjen bc, och från punkt c börjar expansionen av gaser längs linjen cd. Nära punkt d sprutas vatten med luft in i cylindern för att kyla gaserna. Vid punkt e öppnas avgasventilen och under kolvslaget längs linjen ef trycks gaser med ett tryck på 9 atm och en temperatur på 380–400 ° C in i en speciell gasbehållare 4. Vid punkt f trycks avgaserna ventilen stängs, och de återstående gaserna expanderar längs linjen fk med kolvslaget ner till punkten k, där insugningsventilen öppnar igen, luften från luftbehållaren släpps åter in i förbränningscylindern och cykeln upprepas. Från gasmottagaren laddad på detta sätt kommer heta gaser in i kolvtraktionsmaskinen 5. En speciell regulator reglerar den gemensamma driften av maskinen 5, gasmottagaren 4 och gasgeneratorn. Antalet varv för sekundärmotorn, direkt kopplad till drivhjulen, bestäms av diesellokomotivets hastighet, och dess kraft och dragkraft, som i ett ånglok, bestäms av insugningstrycket och fyllnadsgraden av cylindrarna, och dragkraften kan öka med minskande hastighet.
Diesellokomotivet består av tre huvudgrupper. Den första gruppen utgörs av en sexcylindrig ång-luftkompressorenhet 1 med en effekt på 900-1000 hk, driven av förbränningsmotorer 4 med tvåstegskolvar 3 och inte kinematiskt kopplade till lokets axlar. Luften som komprimeras i kompressorerna 1,6 atm, genom utloppsventilerna och reningshålen kommer in i motorcylindern 4 vid slutet av kolvslaget 3 nedåt. Förbränningsprodukter från cylinder 2 går in i avgasröret 5 och genom ångpannan 7 till atmosfären och avger en del av sin värme till vattnet. I hålighet 2 blandas ånga med luft. Blandningen komprimeras till 8 atm och går in i mottagare 6.
Den andra gruppen består av en tvåcylindrig tvåtakts enkelverkande högtrycksförbränningsmotor 9 och en lågtrycksmotor 10 av lokomotivtyp. Spolluft blandad med ånga från kaviteten 2 kommer in i cylindrarna i motorn 9, som genom stängerna 11, sliderna 12 och vevstakar 13 driver vevaxlarna 14. Två cylindrar av lågtrycksmotorer 10, som arbetar med kylda avgaser från motorn 9 , är placerade utanför ramen och driver även vevaxeln 14. Den tredje gruppen består av en ångpanna 8 som används för att kyla avgasprodukterna från förbränning av högtrycksmotorer, en panna 7 som tar emot värme från motorns avgaser. 4, och en mottagare 6. I. F. Yadovs diesellokomotiv fungerar enligt följande. Först och främst startar luft från reservtanken (eller ånga från panna 7) tomgångsmotorn i den första gruppen. Därefter drivs loket av cylindrar 10, i vilka en blandning av tryckluft och ånga arbetar. Så snart hastigheten når 10 - 15 km/h stängs motsvarande ventiler och ång-luftblandningen under ett tryck på 5-8 atm kommer in i motorcylindrarna 9. Här komprimeras blandningen till 40 atm, varefter bränsle levereras med ett tryck på 80 - 200 atm. Avgaserna kommer in i pannan 8 och avger värme till vattnet, som passerar genom eldrören. Ångan från denna panna kunde när som helst sättas i funktion av den första gruppens motorer. Det var också tänkt att tillsättas tryckluft under lokets drift vid manövrar och vid start, så att lufttemperaturen i slutet av expansionen inte skulle falla under noll. Motorcylindrar 10 fördubblar nästan effekten av den direktverkande motorn, vilket resulterar i dess massa med 1 hk. minskar, vilket är den ursprungliga egenskapen hos diesellokomotivet i Yadov-systemet. I.F. Yadov trodde att hans diesellokomotiv skulle ha en effektivitet. cirka 35 % och kommer att kunna flytta tåg i hög hastighet, kommer kostnaden för ett diesellokomotiv på grund av den lägre massan per 1 hk inte att överstiga kostnaden för ett ånglok.
När man skapade projektet trodde G.S. Sidorov att ett diesellokomotiv kräver normal drift på en plan del av banan, tvingad på en stigning och minimal i en sluttning. Därför är all överföring mellan dieselaxeln och drivhjulen endast nödvändig vid start och när man arbetar på en backe; vid arbete på slätt och sluttande kan dieselaxeln på något sätt kopplas till de rörliga axlarna. Baserat på dessa bestämmelser föreslog G. S. Sidorov en transmissionsdesign som, när du startar och arbetar i sluttningar, låter dig koppla bort dieselmotorn från drivaxlarna, och när du arbetar på slätten och sluttningarna kan dieselmotorn kopplas till drivaxlar med hjälp av en kamkoppling.
En tvåtakts, fyrcylindrig, dubbelverkande dieselmotor är placerad snett framför loket. Inuti ramen, bakom dieselmotorn, är två cylindrar installerade, vars kolvar har gemensamma stänger med kolvarna i dieselmotorns inre cylindrar, och två cylindrar är installerade utanför ramarna under förarhytten. De gemensamma tvärhuvudena för dieselmotorns inre cylindrar och cylindrarna installerade bakom dieselmotorn, genom vevstängerna, roterar slagaxeln (belägen i mitten av ramen), som är ansluten med speciella kamkopplingar till de yttre brickorna ansluten till de drivande axlarnas fingrar. Cylindrar placerade under förarhytten är anslutna till de rörliga axlarna med dragstänger. Loksystem Sidorov fungerar enligt följande. Vid start kopplar föraren bort slagaxeln från brickorna med vevar, öppnar regulatorn och komprimerad luft strömmar från reservtanken in i cylindrarna bakom dieselmotorn. Efter att de interna cylindrarna i dieselmotorn värmts upp slår föraren på bränsletillförseln till dem och dieselcylindrarna och de som ligger bakom den fungerar som högtrycksdieselkompressorer och fyller reservtanken med tryckluft. När trycket i tanken är normalt sätter föraren fördelningsmekanismen i ett sådant läge att all luft som komprimeras av cylindrarna bakom dieselmotorn kommer in i cylindrarna och loket går iväg. Luften som har tömts ut i de bakre cylindrarna, samtidigt som den fortfarande har ett högt tryck, kommer in i reservspolningslufttanken och in i rörledningen, varifrån den kommer in för att rensa dieselcylindrarna. De förbränningsprodukter som spenderas i dieselcylindrarna släpps ut genom könen in i skorstenen. Dieselcylindrar är vattenkylda. Den resulterande ångan från kammaren ovanför dieseln kommer in i kylskåpet som är placerat framtill på loket, där den avger värme till luften som passerar genom rören och sugs in av konen. Det resulterande kondensatet strömmar tillbaka genom rörledningen in i kammaren ovanför dieselmotorn. När den erforderliga hastigheten uppnås slår föraren på kamkopplingen och dieselmotorn börjar rotera drivaxlarna. En allvarlig svårighet i designen av diesellokomotivet var skapandet av kopplingar som skulle göra det möjligt att ansluta och koppla bort maskinens vevstakar från dragaxeln. Den övergripande layouten av loket var också svår.
Den tekniska sektionen av den vetenskapliga och tekniska kommittén, som upprepade gånger övervägde designen av Sidorov-systemets diesellokomotiv, erkände i sitt beslut av den 29 oktober 1928 den konstruktiva utvecklingen av projektet som för tidigt och ansåg samtidigt att det var önskvärt att experimentellt verifiera rationaliteten av Sidorov-cykeln i laboratorie- och fabriksförhållanden parallellt med de planerade liknande testerna av cyklerna Yadov, Mazinga och GOMZ.
Konstruktören av Sormovo-anläggningen , G.V. Trinkler , föreslog ett projekt för ett diesellokomotiv med två arbetscylindrar på varje sida av ramen, vars kolvar driver en speciell balanserare monterad på ramen. Från denna balanserare överförs vevstakens rörelse direkt till tvillingarna. Tack vare denna direkta verkan av huvudmotorn på axeln utan transmission garanteras ett högt verkningsgradsvärde.
Huvudmotorn kan börja arbeta endast med en känd hastighet, när loket redan har nått en viss hastighet.Därför används en hjälpenhet för att accelerera loket, bestående av en höghastighetsmotor som roterar en elektrisk generator som matar den elektriska motor. ansluten med ett kugghjul och en vevstake till lokens axlar. När tåget når en hastighet på cirka 10 km / h börjar huvudmotorn att arbeta självständigt, varefter hjälpenheten kan gå på tomgång, utveckla en del arbete och därigenom öka lokets totala kraft eller till och med stanna.
Driften av hjälpmotorn är förknippad med en energiförlust (20 - 25%) i transmissionen, men detta har liten effekt på den totala bränsleförbrukningen, eftersom enheten fungerar under en kort tid.
G. V. Trinklers diesellokomotiv innehöll inga orealiserbara element, liksom felaktiga grundläggande beslut. Trots detta ansågs projektet vara svårt och genomfördes inte.
Luft komprimerad till 35 atm från en kompressor monterad på ramen av ett lokomotiv kommer in genom ett rör in i den inre kaviteten i en dubbelväggig tank. Tankens yttre hålrum värms upp av avgaser som kommer genom ett rör från dieselkompressorn och genom två rör från huvudmaskinen och sedan går utåt. Varm komprimerad luft från tanken genom ett rör genom en kontrollventil, ett rör och spolar kommer in i förbränningskamrarna i tvåcylindriga tvåtakts dubbelverkande motorer med blodmaskar placerade i en vinkel på 90 °. Motorcylindrarna är utrustade med avgasventiler, injektorer och förgasare. För att kyla det cirkulerande vattnet installeras radiatorer i lokets ändar.
Innan lokomotivet startas, värms kalorisatorerna upp, styrventilen öppnas och komprimerad luft från den dubbelväggiga behållaren tillförs förbränningskammaren i en av motorcylindrarna, vars kolv är nära dödpunkten. Sedan tillförs olja till förbränningskammaren, som, faller på den uppvärmda förbränningsanordningen, antänds och ger kolvens arbetsslag under belastning, motorn startar. Nästa slag av kolven trycker på förbränningsprodukterna.
Vid slutet av detta slag laddas förbränningskamrarna igen med tryckluft från den dubbelväggiga behållaren. Således går motorn på en tvåtaktscykel utan kompressionsslag, men med ett avgasslag. När loket sätts i rörelse startas dieselkompressorer som tillför luft till en dubbelväggig tank, i vilken även avgaser tillsätts, på grund av vilka luften värms upp till 800 ° C och i framtiden processen i diesellokomotivmotorer kan fortsätta enligt dieselcykeln utan kompression, men med tryck; kompressionsslaget utförs av en dieselkompressor. Reglerventilen ändrar mängden luft som kommer in i förbränningskammaren. och oljepumpens regulator styr mängden olja. Med ett speciellt handtag flyttas gasfördelaren framåt eller bakåt. Motorerna driver vevaxlar anslutna med dragstänger till den mellersta drivaxeln.
Den tekniska sektionen av den vetenskapliga och tekniska kommittén den 24 februari 1928 insåg att arbetsmaskinen för diesellokomotivet som föreslagits av Maximov är en delad förbränningsmotor och, om den är korrekt utformad, kan den vara av intresse. Därför ansåg sektionen det ändamålsenligt att ge Maksimov möjlighet att slutföra utvecklingen av projektet i förhållande till ångloket i U y -serien och, efter att ha övervägt projektet, besluta om konstruktion av ett experimentellt diesellok. Projektet utvecklades dock inte och ett experimentlokomotiv byggdes inte.
Huvudidén med detta projekt är att en del av dieselmotorns cylindrar, placerade på lokets ram, är anslutna till dess axlar genom balanserarna, och resten tillför luft till mottagaren och vevarna på drivhjulen är monterade i en vinkel på 90°.
Av största intresse i detta projekt är motordiagrammet. I cylindern på en tvåtakts dieselmotor komprimeras luften till 45 atm, och 50% av luften som komprimeras till ett sådant tryck trycks genom ventilen in i mottagaren. Efter att ventilen stängts och bränsle tillförts cylindern, sker antändning och kraftslaget börjar. Vid slutet av arbetsslaget avlägsnas gaserna av spolluften och cykeln upprepas. Tryckluft från mottagaren genom en annan ventil kommer in i dragcylindrarna, varefter bränsle tillförs genom munstycket, en blixt uppstår, arbetsslaget och rörelsen av diesellokomotivet börjar. Efter expansion avlägsnas förbränningsprodukterna först genom avgasfönstren (fritt avgas) och sedan (efter stängning av fönstren) genom avgasventilerna. Denna frigöringsmetod underlättar driften av avgasventilen, eftersom gaser som har en låg temperatur passerar genom den. Resten av förbränningsprodukterna utsätts för viss kompression och sedan fortsätter cykeln i samma ordning. Inloppsventilen och munstycket styrs av en speciell mekanism som gör att du kan ändra fyllnadsgraden och följaktligen den kvantitativa tillförseln av bränsle så att förbränning sker med ett konstant överskott av luft.
Vid ett konstant antal varv av motoraxeln och lufttillförseln av cylindern, kommer graden av fyllning av traktionscylindern med luft, såväl som volymen av gaser vid slutet av förbränningen, att förändras omvänt med lokets hastighet . det vill säga en dragkraft som liknar den för ett lok erhålls.
Det var planerat att utsätta ventilen för val av tryckluft för experimentell verifiering, varefter det skulle vara möjligt att göra en praktisk bedömning av det föreslagna schemat genom att tillverka en prototyp av diesellokomotiv. Dessa arbeten har inte slutförts.
G.K. Khlebnikov trodde att en dieselmotor skulle ha en kompressionskammare med variabel volym, vilket skulle säkerställa bränsleförbränning vid olika hastigheter och motorns termiska tillstånd. För att bekräfta detta antagande, Khlebnikov 1937-1940. vid NKPS Scientific Research Institute genomförde han experiment på en tvåcylindrig tvåtaktsmotor utrustad med en kompressionskammare med variabel volym designad av honom, en tändanordning och en övre boost. Studien av driften av denna motor gjorde det möjligt för oss att dra ett antal slutsatser. Tändning av bränsle i traktionsmotorn vid start av tåget och under driftperioder vid låga hastigheter under acceleration är endast möjlig från en speciell tändanordning. Konstgjord antändning vid högt kompressionstryck leder dock till för högt blixttryck (120–150 atm), vilket kan minskas genom att minska kompressionstrycket. Men i det här fallet minskar motorns effektivitet, varför det är möjligt att endast tillåta drift med reducerat kompressionstryck under en kort tid. dvs under perioden för start och acceleration. Resten av tiden ska motorn arbeta enligt principen om hög kompression.
Baserat på det experimentella materialet som erhölls vid studiet av en dragmotor med en kompressionskammare med variabel volym utvecklades en teknisk design av ett direktverkande diesellokomotiv. Under utvecklingen av projektet användes ram, löparutrustning och rörliga delar av värmeånglokomotivet i Lugansk-anläggningssystemet. En förbränningsmotor med dragkraft med en kompressionskammare med variabel volym, motsatt rörliga kolvar och direktflödesrening var tvungen att arbeta enligt en tvåtaktsprocess med expansion av gaser endast i inre kaviteter; cylindrarnas yttre kaviteter används för beredning av spol- och laddluft med ett tryck på upp till 3 atm. Krafterna från inverkan av gaser överförs till drivhjulen genom slagaxlarna. För att förbättra värmeavledningen från kolvarna är deras huvuden fyllda med olja. Olja, som tar värme från kolvhuvudet, överför den genom kolvringarna till cylinderfodret, som kyls av vatten.
Dragmotorn i ett diesellokomotiv, när tåget startar och accelererar, fungerar enligt principen om låg kompression med bränsletändning från en elektrisk tändare. Samtidigt öppnas en extra kammare med en kolvdriven ventil, i vilken en tändare och ett startmunstycke finns. Men på grund av de begränsade dimensionerna för den rullande materielen var det svårt att skapa en fördelaktig kammarform. Med en förstorad kompressionskammare är trycket vid slutet av kompressionen 16,3 kg/cm 2 och det beräknade flashtrycket är 36,5 kg/cm 2 . Det genomsnittliga indikatortrycket, relaterat till hela kolvslaget, som krävs för att ge den största dragkraften i ett kraftfullt diesellokomotiv, når 13,5 kg/cm 2 . Detta bestämde graden av förstärkning, ungefär lika med 75 - 76%. Således, när man lägger till 75 % luft till huvudluften. levereras under reningsperioden, kommer tågets start och acceleration till en hastighet av 10-15 km / h att säkerställas, vid vilken självantändning av bränslet och den normala arbetsprocessen för dieselmotorn redan inträffar. Samtidigt, för att erhålla höga värden på det genomsnittliga indikatortrycket (upp till 12 kg/cm 2 ), tillhandahåller projektet trycksättning vid ett tryck på 1,5 atm. God bränsleförstoftning krävs för att erhålla högt vridmoment över ett mycket brett område av motorvarvtal. Därför valdes en bränslepump, där kolvens insprutningsslag sker under inverkan av en fjäder. Tillämpningen av denna princip säkerställer samma kvalitet på sprayen vid vilken vinkelhastighet som helst på bränslepumpens kamrulle.
Det var planerat att installera en extra högtrycksdieselkompressor på lokets ram med en 1D12 dieselmotor, där hälften av cylindrarna fungerar som en motor och resten som en kompressor, och i fyra cylindrar komprimeras luften till 8 atm, och i två till 70 atm. Styrsystemet för diesellokomotivet liknar styrsystemet för värmeånglokomotivet i Lugansk-anläggningen typ 1-4-1 genom att verka genom kammekanismen på perioden för öppning av laddventilen och på tillförseln av bränslepumpar. Slidmekanismen används för att styra distributionsfaserna för spolningspumpen i de bakre hålrummen på arbetscylindrarna och för att styra öppningen av laddventilerna vid start. Projektet förblev dock oavslutat.
När man skapade ett diesellokomotiv med direkt verkan var ett stort problem frågan om att starta en dieselmotor och accelerera tåget, vilket krävde installation av en extra dieselkompressor på ramen av diesellokomotivet med en effekt lika med 40-50% av kraften hos huvuddieselmotorn. Med äldre typer av dieselkompressorer visade sig en sådan hjälpinstallation vara så komplicerad och dyr att den i princip omintetgjorde fördelarna med ett direktverkande diesellokomotiv. Ett av försöken att kringgå denna svårighet är L. M. Maisels förslag.
Maisel diesellokomotivet består av en tvåtakts dieselmotor med motsatt rörliga kolvar, en frikolvsdieselkompressor, en spolpump och ett löphjul. Dieselkompressorn är konstruerad för att tillföra luft till dragmaskinen vid start och acceleration av diesellokomotivet tills en blixt uppstår i dragmotorn, samt för topptrycksättning av traktionsmotorn vid hög belastning och för att driva hjälpenheter. Loket var tänkt att installera två identiska dieselkompressorer med en total kapacitet på 78 m 3 /min.
Dieselkompressorns kolvgrupp består av tre kolvar anslutna i ett stycke: diesel och två kompressorer (första och andra steget). Kolvsystemets rörelse uppstår som ett resultat av förbränning av bränsle i en dieselcylinder. Kompressorns förstastegscylinder fungerar som en spolpump för dieselcylinder.
Dieselkompressorn startas med luft komprimerad upp till 22 atm från 400 l cylindrar, där den pumpas av huvuddieselkompressorn. Drivmotorcylindrar är anordnade horisontellt, två på var sida om loket, den ena ovanför den andra. Krafterna från kolvarna överförs genom vevstaken och andningssystemet till drivaxlarna. Motorn har två typer av strömförsörjning: tryckluft från en dieselkompressor och flytande bränsle. Tryckluft tillförs genom en speciell luftventil. Flytande bränsle tillförs cylindrarna med en gaspåskjutare. Tryckkolven, som trycksätts av gaser från motorns kompressionskammare, är ansluten till en kolv som tillför bränsle till cylindern.
Loket fungerar enligt följande. Först startas en dieselkompressor med tryckluft från cylindrar, som tillför luft genom värmaren till huvudmottagaren. Värmarmunstycket slås på omedelbart efter att ha tagit emot de första portionerna av tryckluft; uppvärmningstemperaturen styrs genom att ändra bränsletillförseln. Trycket i huvudmottagaren styrs av en tryckmätare som är installerad vid förarplatsen. När det når 20 - 21 atm kan loket sättas i rörelse. För att göra detta ställer föraren backen till önskat läge och öppnar luftregulatorn; luft genom luftventilerna kommer in i dragmotorns cylindrar och sprider kolvarna, som genom vevstängerna, dragstångsvipparna och slagaxeln överför rörelsen till lokhjulens tvillingar. Acceleration av ett tåg som väger 1700 ton vid en stigning på 5 ‰ ges till en hastighet av 12 km/h, när en blixt uppstår i cylindrarna och dragmotorn börjar fungera. För att tillföra bränsle till traktionsmotorn flyttas dieselregulatorn till lämpligt läge. Samtidigt ingår gaspåskjutare i arbetet som tillför bränsle till cylindrarna när kolvarna är nära det inre dödläget. Efter en bränsleblixt i cylindern växlar luftventilen till överladdad drift. Spolpumparna som är associerade med drivmotorns rörliga delar slås på av dieselregulatorn och tillför spolluft endast när drivmotorn går på bränsle, annars går de på tomgång. När loket rör sig nedför leds spolluften till atmosfären med hjälp av regulatorn och bränsletillförseln stoppas. Maisel-diesellokomotivprojektet behandlades i detalj vid ett tekniskt möte vid diesellokomotivavdelningen vid Central Research Institute vid ministeriet för järnvägar den 22 mars 1945 och sedan vid NTS för MPS, och det beslutades att utfärda ett order till fabriken i Lugansk för utveckling av enskilda komponenter till detta diesellok. Emellertid utfördes varken den experimentella verifieringen av noderna eller konstruktionen av prototypen. Den främsta anledningen till detta var att det under denna period fortfarande inte fanns någon beprövad konstruktion av en frikolvskompressor.