Рабочий процесс ДВС.

[JohnDoe]

Да идея Ваша ясна, но пригодна только для ХХ. Почему? Да потому, что при подготовке КС к рабочему процессу здесь используется досжимание заряда воздуха рабочими газами из отработавшей КС.

????? Какое ещё "досжимание заряда отработавшими газами"? Это что, волновой обменник, что ли? Наоборот, обыкновенное "впихивание"/сжимание в КС свежего заряда поршнем. Хоть в обыкновенный цилиндр, хоть в отдельностоящую КС. Хоть просто поршнем, хоть продувочным насосом. Вы, ИМХУ, зациклились на чём-то своём.

Не факт, что КПД рабочего процесса в постоянном объёме вырастет настолько, чтобы по мощности компенсировать пропуск половины возможных впрысков на полной мощности И одновременно отпадающее досжимание.

При сгорании стихиметрической смеси в закрытом объёме, при начальном давлении равном атмосферному, пик давления достигает ~11 бар. При наддуве/предварительном сжатии кратно растёт(1 бар избытка - 22 бара, 2 бара - 33 и т.д.) ЕМНИП. Смысл "лишних" воздушных/"бестопливных" тактов в возврате тепла от стенок(из системы охлаждения) в полезную работу= выше КПД/топливная эффективность(экономичность). Для цикла с отдельной КС был предложен как способ, кроме всего прочего, ещё и существенно снижающий теплонапряжённость клапанов, КС, ЦПГ.

А как Вы себе запирание КС с помощью гильзы представляете? Есть идеи?

Тут была схема/эскиз  ПДП-шника от АГК с гильзовым ГРМ, но можно напридумывать своих. Хотя чего там, по большому счёту думать: тот же распредвал, только толкать не шток клапана, а гильзу/шторку. Хоть с возвратной пружиной, хоть десмодромный механизм(по вкусу, карману и пр.)
ИМХУ.

 

[Бульдог Бронсович Дизеленко]

Да идея Ваша ясна, но пригодна только для ХХ. Почему? Да потому, что при подготовке КС к рабочему процессу здесь используется досжимание заряда воздуха рабочими газами из отработавшей КС.

????? Какое ещё "досжимание заряда отработавшими газами"? Это что, волновой обменник, что ли? Наоборот, обыкновенное "впихивание"/сжимание в КС свежего заряда поршнем. Хоть в обыкновенный цилиндр, хоть в отдельностоящую КС. Хоть просто поршнем, хоть продувочным насосом. Вы, ИМХУ, зациклились на чём-то своём.

Нэт. Курите тему с начала, на одной из первых страниц Митрофанов об этом говорит. Достигается перекрытием фаз открытия КС в ВМТ рабочего цилиндра между тактом сжатия и рабочим тактом - когда поршень впихнул воздух в подготавливаемую КС, её запирающее устройство ещё не закрыто полностью, а отработавшая КС уже открывается. Таким образом, рабочие газы из отработавшей КС отчасти вытесняют остатки сжатого воздуха в подготавливаемую КС, отчасти устремляются туда сами. Растёт давление и температура ещё до начала рабпроцесса, что положительно сказывается на КПД.

Более чем уверен, что при применении наддува это не нужно, но без него может оказаться необходимым - особенно, если в качестве запирающего устройства КС применять тарельчатые клапаны. В этом случае каналы, ведущие к КС, сильно увеличивают мёртвый объём цилиндра и не дают набрать достаточного давления сжатия за счёт сжатия только поршнем.

Насчёт гильзового запирания КС: Ладно, примем классическое гильзовое газораспределение - гильза рабочего цилиндра. Так как с давлением внутри КС? оно же будет воздействовать на гильзу с наружной её стороны, причём неравномерно. Она такое издевательство выдержит?

 

[JohnDoe]

что положительно сказывается на КПД.

Ну и прекрасно. Это не отменяет возможности "бестопливных" тактов во всём диапазоне оборотов. Возможно потребуется сделать "дожатие" чуть больше и всё.

Так как с давлением внутри КС? оно же будет воздействовать на гильзу с наружной её стороны, причём неравномерно. Она такое издевательство выдержит?

Будет зависить от конкретной реализации и толщины стенки гильзы. В "Бристолях" же работало, хотя там всё Вами перечисленное присутствовало, нет? Но вообще-то можно гильзу одеть поверх КС, "телескопически" и двигать уже её.
ИМХУ.

 

[slav]

Это не отменяет возможности "бестопливных" тактов во всём диапазоне оборотов

Механические потери придется иметь в соотношении пропущенных тактов!  :

 

[JohnDoe]

Механические потери придется иметь в соотношении пропущенных тактов!

...И насосные тоже. НО! Возврат в цикл тепла из системы охлаждения, существенно сокращённые затраты на это самое охлаждение вплоть до их отсутсвия могут и перекрыть ввшеозвученные недостатки. А могут и не перекрыть. Считать/пробовать надо.

 

[TsAI]

JohnDoe писал(а) 05.03.14 :: 07:49:38:

Возврат в цикл тепла из системы охлаждения, существенно сокращённые затраты на это самое охлаждение вплоть до их отсутствия могут и перекрыть вышеозвученные недостатки. А могут и не перекрыть. Считать/пробовать надо.

Для возврата в цикл низкопотенциального тепла (t=110 гр.С мах), которым является тепло системы охлаждения (т.е.дополнительного нагрева сжатого и, соответственно горячего рабочего тела цикла) согласно закону термодинамики надо затратить энергию ( "тепловой насос"), а это снижение пресловутого кпд. Циклы с регенерацией тепла известны. Для двигателя без системы охлаждения (например ГТД) давно применяется возврат тепла в цикл - подогрев сжатого в компрессоре воздуха в регенераторе. В современных поршневых двигателях (дизелях) функцию регенератора частично выполняют головка поршня с жаровой накладкой, тарелка выпускного клапана, тело вихрекамеры (в случае вихрекамерного двигателя).  В этих случаях  регенериумое тепло подводится как во время впуска-сжатия, так и во время нахождения уже сжатого воздуха в КС перед началом сгорания. И степень влияния на кпд такой регенерации действительно надо и считать и пробовать.   

 

[JohnDoe]

Для возврата в цикл низкопотенциального тепла (t=110 гр.С мах), которым является тепло системы охлаждения (т.е.дополнительного нагрева сжатого и, соответственно горячего рабочего тела цикла) согласно закону термодинамики надо затратить энергию ( "тепловой насос"), а это снижение пресловутого кпд.

Я не говорил про возврат низкопотенциального тепла, я как раз имел ввиду "растягивание" подвода тепла на два цикла - "горячий" (с горением топлива) и "охлаждающий"(без впрыска топлива и его горения), т.е.  доведение того, о чём Вы пишете ниже до самостоятельно рабочего цикла:

. В современных поршневых двигателях (дизелях) функцию регенератора частично выполняют головка поршня с жаровой накладкой, тарелка выпускного клапана, тело вихрекамеры (в случае вихрекамерного двигателя).

Повторяю, есть человек, который утверждает, что сие проделывал. Причём именно с дизелем(тракторным).

 

[TsAI]

JohnDoe писал(а) Вчера :: 17:26:27

...я как раз имел ввиду "растягивание" подвода тепла на два цикла - "горячий" (с горением топлива) и "охлаждающий"(без впрыска топлива и его горения), т.е.  доведение того, о чём Вы пишете ниже до самостоятельно рабочего цикла:...

Повторяю, есть человек, который утверждает, что сие проделывал. Причём именно с дизелем(тракторным).

Нельзя ли какую нибудь более подробную инфу  о сих "проделках" с дизелем?

"растягивание" подвода тепла на два цикла - "горячий" (с горением топлива) и "охлаждающий"(без впрыска топлива и его горения),

Мысль интересная... Что вы имеете ввиду под термином   "охлаждающий" (без впрыска топлива и его горения) самостоятельный цикл"? Ведь самостоятельным вторым циклом, без впрыска топлива и его горения (циклом, охлаждающим отработавшее рабочее тело при его расширении) вполне можно назвать цикл  продолженного расширения, который реализуется на турбине в  двс с турбонаддувом или в двс с тяговой турбиной.    

 

[ВИЛОКС]

Предлагаю изменить рабочий процесс на "4-х тактный 2-тактник", или "8-и тактный 4-тактник"(простите, не знаю как ловчее сформулировать). Иными словами подавать топливо вдвое реже, через цикл. Не надо никакой воды(хотя можно и её в КС прыскать, получиться почти как у Кроулера), тепло, уходившее в стенки, будет частично возвращено в цикл и преобразовано в работу, можно поднять степень сжатия, использовать бедные смеси, т.к. риск детонации серьёзно снижается. Также можно уйти от дросселирования и регулировать мощность частотой рабочих/"топливных" циклов. Метод применим практически ко всем двигателям периодического сгорания. Имеются данные и контакты человека подобное проделавшего с тракторным дизелем

"Слышала баба звон да не знает где он." Хорош воду лить. Для этого как минимум нужно раздельное сжатие и расширение (в разных цилиндрах).;D

 

[ВИЛОКС]

Даже здесь нужно разделить рубашки, например оппозитно или опять же ВИЛОКС. А с трактором лихой прикол

 

[ВИЛОКС]

простите, не знаю как ловчее сформулировать

Вот именно- ловчее. А не проще сделать ссылку, где это нами обсуждалось?  На всякого Мюллера здесь есть свой Штирлиц 

 

[JohnDoe]

Нельзя ли какую нибудь более подробную инфу  о сих "проделках" с дизелем?

Можно, с разрешения автора.  В поршне дизеля делалась выемка, в которую укладывалась навитая из нихрома спираль. Сверху это закреплялось крышкой с отверстиями. Нихромовая спираль имела очень большую поверхность теплообмена и по выражению автора являлась конкурентом стенкам по части теплоёмкости. Частота впрыска топлива понижалась вдвое. Т.о. сначала происходил "нормальный" цикл с впрыском топлива и горением, а в следующем цикле топливо не подавалось, воздух нагревался от нихромовой спирали-теплообменника. У этой спирали был и недостаток - недолговечность, нужно было подбирать другой материал.

 

[slav]

В поршне дизеля делалась выемка, в которую укладывалась навитая из нихрома спираль

Это почти аналог калоризаторного двигателя!  ;D

http://www.ngpedia.ru/id657036p1.html

 

[TsAI]

JohnDoe писал(а) Вчера :: 15:46:06:

Частота впрыска топлива понижалась вдвое. Т.о. сначала происходил "нормальный" цикл с впрыском топлива и горением, а в следующем цикле топливо не подавалось, воздух нагревался от нихромовой спирали-теплообменника. У этой спирали был и недостаток - недолговечность, нужно было подбирать другой материал.

Раскаленную нихромовую спираль немудрено и растрясти если она трясётся счастотой 2-2.2 тыс. раз за минуту. Однако, :IMHO, эффект на данном дизельке если и был (кстати в чем он заключался?) , то только за счет повышения мощности (и кпд), развиваемой цилиндром в цикле с подачей топлива(тоже повышенной), следующим за пропущенным циклом. Регулятор частоты вращения дизеля автоматически увеличивает подачу топлива в этих циклах, чтобы сохранить общую величину мощности, развиваемую дизелем на заданной частоте вращения. Существуют и выпускаются дизеля (тракторн. ямз 850-10), где тнвд обеспечивает отключку части цилиндров на хол. ходе и малых нагрузках. Проводились испытания, эффект действительно есть, хотя на поршнях никаких спиралей и накладок нет, наоборот они охлаждаются струей масла. Известны также и инжекторные бензиновые (V-8 GM) где в определенной последовательности осуществляется пропуск рабочих ходов, так же говорилось об эффекте, по крайней мере, в рекламе.

 

[TsAI]

JohnDoe писал(а) 23.02.14 :: 03:47:54:

Также можно уйти от дросселирования и регулировать мощность частотой рабочих/"топливных" циклов. Метод применим практически ко всем двигателям периодического сгорания.

В данном случае регулирование мощности будет осуществляться двумя регулирующими воздействиями:
первое: изменением количества поданного топлива - дизель, или величины открытия дросселя - "бензинка"),
второе: изменением количественного соотношения между рабочими и "нерабочими" циклами, т.е. числом пропусков воспламенения, т.е., по Вашему определению, изменением тактности рабочего цикла. (Современная моторная электроника , кстати, позволяет это легко сделать).
Дросселирование или регулирование  цикловой подачи (в дизеле) все равно остается для обеспечения приемистости и режимов полной мощности. Чтобы снизить потери в "нерабочих" циклах целесообразно закрывать на время "неработы" цилиндров их впускные и выпускные клапаны (аналогичный принцип разгрузочных устройств некоторых компрессоров). В случае дизеля возможно окажет свое положительное воздействие термоизоляция элементов К.С., см. мои рассуждения от 20.03.14 :: 12:44:11: (извиняюсь за самоцитирование).
TsAI писал(а) 20.03.14 :: 12:44:11:

В современных поршневых двигателях (дизелях) функцию регенератора частично выполняют головка поршня с жаровой накладкой, тарелка выпускного клапана, тело вихрекамеры (в случае вихрекамерного двигателя). И степень влияния на кпд такой регенерации действительно надо и считать и пробовать.

Однако повышение к.п.д. всего двигателя будет происходить, главным образом, за счет снижения относительного уровня тепловых и механических потерь, а следовательно, и повышения к.п.д. рабочих/"топливных" циклов, осуществляющихся с увеличенным количеством подводимого тепла (топлива).
JohnDoe писал(а) 23.02.14 :: 03:47:54:

Метод применим практически ко всем двигателям периодического сгорания.

Здесь я полностью согласен. По крайней мере к классическим циклам Отто, Дизеля, Сабатэ.

 

[JohnDoe]

изменением тактности рабочего цикла. (Современная моторная электроника , кстати, позволяет это легко сделать).

Скажу больше(несколько раз говорил), сие уже реализлвано, в конце 90-х, в Киевском(?) сельхозинституте. правда там это всё делалось с помощью заслонок на впкске в каждый цилиндр. Сейчас можно реализовать много проще. См. "Лошадки по потребности" абзац "Украинские достижения". Я потом рыл инет на данную тему, нашёл пару рефератов, где-то на винте валяются.

 

[TsAI]

JohnDoe писал(а) Вчера :: 16:50:55

...сие уже реализовано, в конце 90-х, в Киевском(?) сельхозинституте. См."Лошадки по потребности"

В представленном материале сообщено, что сие лишь разработано, запатентовано и исследовано. Про исследования можно сказать, что их результаты говорят лишь об экономии топлива и повышении кпд двигателем в целом (за счет увеличения нагрузки работающих цилиндров, что было известно еще 60 лет назад академику Чудакову). Однако в известных мне материалах нигде не говорится, что в "нерабочих, пропущенных циклах" в их тактах "сжатия-расширения" каким либо образом утилизируется тепло. Под утилизацией понимаем превращение этого тепла в работу. Причем в таком количестве и в такой момент, что баланс работы сжатия-расширения именно в поршневой части двс (турбо не рассматриваем) оказывается положительным. Если кому известны какие- нибудь расчетные или исследовательские работы-подкиньте инфу, буду благодарен. И еще о том же:
JohnDoe]писал(а) 05.03.14 :: 13:49:25

Возврат в цикл тепла из системы охлаждения

...именно поршневого двс - интереснейшая мысль,  поскольку этого тепла там (в системе жидкостного, например, охлаждения) много, оно дармовое, но, к сожалению, низкопотенциальное (хотя здравый смысл эту мысль отбрасывает ...пока?). Где-то не так давно попадалась даже диссертация на эту тему с экспериментальной частью на базе двс от мопеда.

 

[Varan]

Вот из московского института товарища на выставке видел , как раз пытается систему охлаждения на 200 С сделать и этот пар для дополнительной работы использовать, правда говорит что кандидатскую по этому делу ему защищать не дают, да и на меня честно говоря особого впечатления не произвело, одноцилиндровый макет живьем стоял, на картинке координаты есть можете обратиться.

 

[Varan]

Здесь почта виднее

 

[TsAI]

Varan писал 04.04.14 :: 16:46:56

...товарища на выставке видел , как раз пытается систему охлаждения на 200 С сделать и этот пар для дополнительной работы использовать...

Судя по представленной на плакате предполагаемой индикаторной диаграмме (которая, кстати, относится к 4-х тактному циклу, а макет автора двухтактный) подача пара в цилиндр начинается во время рабочего хода поршня, примерно со второй половины такта расширения. Я же говорю о подводе утилизируемой теплоты системы охлаждения (можно и ОГ, как у автора из МГИУ) к рабочему телу (я имел ввиду вообще то воздух, но можно и пар) именно в "пропущенных", по терминологии JohnDoe, циклах. Иными словами - совмещение полноценных циклов поршневой паровой машины и поршневого двс в "одном флаконе", т.е. в одном "цилиндре-поршне", но в разнесенных  во времени тактах расширения. Это гарантирует снижение мех. потерь, т.к. исключается дополнительный расширительный цилиндр. Выигрыш будет очевидно невелик (низкие параметры пара - "кпд паровоза"), но он будет (считать - пробовать надо). Конечно среди минусов прежде всего "вес - габариты" -  все таки появляется паровой котел,  для авиа и авто не очень. Но вроде бы не только паровую, но и атомную СУ в разные времена пытались заставить летать, там с весом еще хуже. Для стационаров же, работающих на генератор - в самый раз.