Разумеется, это будет на первых порах одноцилиндровый двигатель, рабочим объёмом 10 литров и мощностью 22-е «лошадки» – вместо 16-ти у конкурента из Запорожья. Однако, привнесём некоторые изменения в конструкцию: расположение единственного цилиндра будет горизонтальным – в отличии вертикального на реальном «Запорожце».
Охлаждение выбираю воздушное, с сильным оребренением наружной стороны литого чугунного цилиндра. Для улучшения его эффективности применяю «изюминку»: принудительно-эжекционное устройство, в котором выхлопные газы – проходящие через специальное простейшее устройство – «эжектор», создают поток воздуха вдоль заключённого в жестяной кожух рабочего цилиндра двигателя. Дёшево и сердито, да к тому же – из-за отсутствия движуще-трущихся деталей, сверхнадёжно… Но, будет «несколько» шумновато – за все ништяки без исключения, надо платить!
Правильнее такой двигатель называется: «калоризаторный двигатель», «двигатель с калильной головкой» – ибо воспламенение происходит в его специальной калильной головке-«калоризаторе». Нефтяной двигатель вполне может быть четырёхтактным, но я на первое время выбираю двухтактную схему с картерной продувкой (поршень одной стороной принимает давление расширяющихся газов – образующихся при сгорании топлива, другой – сжимает воздух в кривошипной камере для продувки цилиндра от остаточных продуктов сгорания) для опять же – упрощения и удешевления конструкции.
Основной особенностью данного типа двигателей является калильная система зажигания: на «Запорожце» к примеру – докрасна нагревали специальный болт служащий чем-то вроде запальной свечи и, затем вворачивали его в головку цилиндра. Заведясь, двигатель нагревался до температуры воспламенения рабочей смеси 300–600 градусов по Цельсию и, далее работал от самовоспламенения.
На первых моделях этот запорожевский запальный «болт» оставим, затем в процессе модернизации перейдём к калоризаторной головке – нагреваемой перед запуском паяльной лампой. Ну, а там возможно придумаем ещё чего, к примеру – к нагреванию электрической спиралью, как в автономной печке ушастого «Запорожца»-автомобиля.
Принцип работы нефтяного двигателя такой: в момент запуска – в ходе такта впуска (в момент прохождения поршнем «нижней мёртвой точки»), через форсунку в раскалённую калильную головку подаётся топливо – где оно сразу же испаряется не воспламеняясь. Калильная головка в этот момент заполнена отработавшими газами и для вспышки не хватает кислорода.
Далее, поршень поднимается вверх – в «верхнюю мёртвую точку», сжимая богатый кислородом свежий воздух и, пары топлива наконец-то воспламеняются – происходит рабочий цикл двигателя и процесс начинается с начала.
Интересная особенность: «момент зажигания» воспламенения топлива зависит от температуры калильной головки, которая от нагревания в процессе работы может изменяться с непредсказуемыми последствиями.
Для нормальной работы двигателя необходимо поддерживать температуру калоризатора в пределах 360–600 градусов. При более низкой – топливо либо не воспламенится, либо произойдёт поздняя вспышка – что приведёт к снижению мощности двигателя или вообще к его остановке. При температуре калоризатора выше 600 градусов произойдёт преждевременная вспышка – что тоже ничего хорошего не обещает.
У большинства нефтяных двигателей регулирование температуре калоризатора производилось путём увлажнения продувочного воздуха водой, подаваемой из специального водокапельника… Например у «Запорожца» – на полтора пуда топлива, уходило пять вёдер воды.
Для сельхозтрактора эта особенность, в принципе не имеет значение… А вот для тягача такое совершенно неприемлемо. Ибо вода имеет одно нехорошее свойство – она замерзает при отрицательных температурах – что может иметь фатальные последствия где-нибудь «на дальних и ближних подступах».
Однако ничего страшного!
Двигатель «1-ПД 18/20» – с которого я «копиратю» тракторный, имеет одно важное преимущество перед другими своими «сородичами»: форма и размер запальника у него подобраны так – что температура в центре запальника обеспечивает нормальное воспламенение топлива, даже при холостом ходе двигателя и, регулирования момента воспламенения при работе двигателя не требуется.