Об опыте регенеративного охлаждения ДВС

[KV1237542]

Да , нынешнее поколение понимает этот смысл иначе , в отличие от инженеров конца позапрошлого века !

      Да все относительно: максимальная температура чугунных поршней в дизеле достигает 500-600 С как калоризатор.  А вот нанесение керамики на чугунный поршень подняло температуру до 800-900 С правда характеристики не улучишлись но и существенно не ухудшились.

А вот поднятие температуры алюминиевого поршня до 500 С за счет керамики вроде пишут характеристики улучшает.

Такое покрытие в какой то мере является вышеупомянутой "нихромовой спиралью"

http://pokrytie-dizeley.ru/teplozashchitnye-pokrytiya/vliyanie-teplozashchitnykh-pokrytii-rabochii-protsess-dizelya

 

[kroolov]

Спасибо KV1237542
Ознакомился ссо сылкой

Таким образом, теплозащитное покрытие на поршне и других деталях камеры сгорания существенно улучшает работу дизеля. Снижаются «жесткость» процесса сгорания и максимальное давление при сгорании, что приводит к снижению шума, вибрации дизеля и токсичности отработавших газов. Увеличение скорости сгорания в основной фазе горения увеличивает полноту сгорания и обеспечивает более экономичный рабочий процесс.

Вот и независимое подтверждение. Положительный эффект связан с аккумуляцией тепла. Для покрытия это обусловлено его малой уд. теплопроводностью, а для регенератора -  его большой поверхностью и высоким коэфф. теплоотдачи.

 

[slav]

slav, полтора года прошло, а Вы все о том же... обострение?

  А что , за эти полтора года Вы предложили что нибудь толковее по теме ??! :  Покажите,где ?  :-/

 

[KV1237542]

Вот и независимое подтверждение. Положительный эффект связан с аккумуляцией тепла. Для покрытия это обусловлено его малой уд. теплопроводностью, а для регенератора -его большой поверхностью и высоким коэфф. теплоотдачи.

Вам только нихром в общем без надобности достаточно керамических накладок на поршень и днище, коэффициент теплоотдачи и так очень велик в ВМТ.

 

[kroolov]

KV1237542
Вам только нихром в общем без надобности достаточно керамических накладок на поршень и днище, коэффициент теплоотдачи и так очень велик в ВМТ.

Вообще-то коэфф. теплоотдачи рассчитываются по критериальным уравнениям. Их можно сравнить. Коэффициент зависит от физ. свойств среды, от определяющего размера (здесь диаметр проволоки) и др. Количество нихрома было рассчитана для выноса определенного количества тепла из цилиндра. Если такой целью не задаваться, а пойти по пути сильного увеличения избытка воздуха, то, наверное, следует подбирать покрытие с каталитическими свойствами. Хотя катализатор в такой атмосфере может быть быстро "отравлен".

 

[TsAI]

А что , за эти полтора года Вы предложили что нибудь толковее по теме 

  Этой теме не полтора года, а  всего девять дней. (16.08.15 :: 20:57:52-начато, сегодня :: 11:12:38-последнее сообщение)  :'(

 

[KV1237542]

Вообще-то коэфф. теплоотдачи рассчитываются по критериальным уравнениям. Их можно сравнить. Коэффициент зависит от физ. свойств среды, от определяющего размера (здесь диаметр проволоки) и др. Количество нихрома было рассчитана для выноса определенного количества тепла из цилиндра. Если такой целью не задаваться, а пойти по пути сильного увеличения избытка воздуха, то, наверное, следует подбирать покрытие с каталитическими свойствами. Хотя катализатор в такой атмосфере может быть быстро "отравлен". 

Может я не понимаю, но теплоемкость поверхности даже слоя камеры 0,1 мм имеет гораздо большее значение чем воздуха в цилиндре, так что в этом случае все лимитирует коэффициент теплоотдачи

 

[slav]

Весьма близкая тема !

http://icarbio.ru/articles/adiabatnyj-dvigatel.html

 

[KV1237542]

Весьма близкая тема !

Старая книга.

 

[kroolov]

KV1237542

теплоемкость поверхности даже слоя камеры 0,1 мм имеет гораздо большее значение чем воздуха в цилиндре, так что в этом случае все лимитирует коэффициент теплоотдачи

Тут различные аспекты одного явления. Если говорить о положительном эффекте керамического покрытия головки поршня, то при одинаковом коэффициенте теплоотдачи (от поверхности поршня к газам) керамика имеет гораздо меньшую уд. теплопроводность, чем металл, и теплота из керамического слоя не успевает рассеиваться, т.е. взаимодействовать с рабочей средой. Поэтому слой керамики остается более горячим, что и отмечено в статье.

 

[Сергей Королёв]

ВСЯ тема - бессмысленное препирательство, при котором никто никому ничего не сможет доказать.
Как известно, ДВС "работает" на множестве компромиссов: меняя ЧТО-ТО, например, степень сжатия, мы улучшаем одни показатели и ухудшаем другие. В "сумме" же получаем, имея тот же пример со степенью сжатия, улучшение некоторых важных для нас характеристик, например, кпд, мощность. Что-то обязательно ухудшиться: например, если не применить более подходящее под новую степень сжатия масло, то двигатель может и не "пойти" из-за снижения ресурса. В-общем, всё это известно/понятно. Проблема в том, что автор идеи "мочалки" положительные (как ему кажется, разумеется) свойства от её применения не может обосновать ЦИФРАМИ. Не может показать, что его "плюсы" превысят "минусы" от потерь, которые принесут:
- "лишние" 4 такта (эти потери бесспорны);
- снижение давления в цилиндре (из-за снижения температуры в цилиндре);
- другие сложноучитываемые явления ...
Многие видят, как говорится, навскидку, что потери явно больше; более того, ВООБЩЕ не только не видят положительного эффекта от "мочалки", но видят вред от неё. Проблема ещё и в том, что значительная часть участников разговора либо не вникает в теоретические обоснования (или не понимает), либо - что гораздо хуже, - спорят, не замечая, что говорят о разном. К примеру, кто-то упоминает о нагреве при работе компрессоров, кто-то о подводе тепла к смеси и оба не замечают, что говорят о разных ситуациях. Наверняка при живом разговоре они быстро бы разобрались в недоразумении, а здесь этого не получилось, к сожалению. И это не в одном случае, который привёл, таких недопониманий несколько.
Как итоговый результат: изобретатель имеет "голую" идею, не подкреплённую ни теоретическими расчётами, ни практическими испытаниями, оппоненты не могут ничего доказать - потому что их просто не понимают (в силу образования). Такая петрушка получается!
-  -  -  -  -  -
Вспомнилось предложение юного участника форума любителей мотоцикла "Ява": применить наддув - поставить кулер от компьютера. Как, по вашему, смогли бы ему что-либо доказать, если бы он "упёрся рогом" и заявил, что данный вентилятор явно увеличит количество подаваемого воздуха в цилиндры, а следовательно увеличит и мощность?

 

[slav]

применить наддув - поставить кулер от компьютера

Видел конструкцию из десятка склеенных кулеров ,видимо такое последовательное соединение уже могло дать эффект?! Автор уверял ,что мощь добавилась !   :-/

 

[ЖоржФеникс]

такое последовательное соединение уже могло дать эффект?!

Чем меньше знаний, тем значительней эффект!

 

[KV1237542]

Тут различные аспекты одного явления. Если говорить о положительном эффекте керамического покрытия головки поршня, то при одинаковом коэффициенте теплоотдачи (от поверхности поршня к газам) керамика имеет гораздо меньшую уд. теплопроводность, чем металл, и теплота из керамического слоя не успевает рассеиваться, т.е. взаимодействовать с рабочей средой. Поэтому слой керамики остается более горячим, что и отмечено в статье. 

Ну прикинем: возьмем кварцевое стекло теплопроводность 1,4 это значит за 1 сек при перепаде 1 градус 1,4 Дж энергии проходят через площадку площадью 1м2 и толщиной 1м
для толщины 0,1мм поток тепла в секунду будет14 000 дж/сек (Вт)
для поверхности КС+поршень, без учета стенок допустим 0,01м2 это будет 140Дж,
умножим на перепад температуры скажем 500С = 70 000Дж

допустим время серьезной теплопередачи вблизи ВМТ 0,00625 сек (примем 25% времени при оборотах 2400мин-1)
70 000Дж*0,00625=437,5 Дж

Это расчет без учета коэфф. теплоотдачи только для теплопроводности материала.


Что не так уж мало, ну нержавейка да, раз в 10 больше тепла отведет

Только лучше уж мне кажется дать нагреться до 500-700 С этому стеклу и работать с меньшим коэффициентом избытка воздуха и минимизировать теплопотери, чем пропускать циклы.

 

[kroolov]

Сергей Королёв

автор идеи ... положительные (как ему кажется, разумеется) свойства от её применения не может обосновать ЦИФРАМИ. Не может показать, что его "плюсы" превысят "минусы"

Разумеется не может. Авторы сейчас просто частные лица. То, что сделано, изложено в самом начале. А те, у которых есть возможности проверить идею на стенде и получить нужные доказательные результаты (а таковые среди участников форума присутствуют), вот тем-то и следует заняться, чтобы проблема была решена у нас, а не где-то за бугром.

 

[slav]

Поэтому слой керамики остается более горячим, что и отмечено в статье.

Видимо почти полная аналогия с толстым слоем нагара на поршне и головке !  :-/

 

[TsAI]

проверить идею на стенде и получить нужные доказательные результаты (а таковые среди участников форума присутствуют), вот тем-то и следует заняться, чтобы проблема была решена у нас, а не где-то за бугром.

Проверялось проблемой занимались, влись эксперименты на двигателях.внимательней смотрите результаты испытаний (хотя бы по ссылке, представленной KV1237542http://pokrytie-dizeley.ru/teplozashchitnye-pokrytiya/vliyanie-teplozashchitnykh...;выводы авторов сего труда сводятся к "с покрытием ненмного лучше или одинаково с "железом"; влияет не только термодинамика нои "химия" горения(напр скорость горения, задержка воспл. и тд)
з.ы. если что,извиняюсь за орфографию пишу с смартфонв

 

[МаГент]

Как итоговый результат: изобретатель имеет "голую" идею, не подкреплённую ни теоретическими расчётами, ни практическими испытаниями, оппоненты не могут ничего доказать - потому что их просто не понимают (в силу образования). Такая петрушка получается!

Ну, на самом деле не совсем так. Автор имеет расчеты, которые он представлял в уполномоченные организации, и даже имеет работающий двигатель, реализующий идею. Тот факт, что оппоненты не понимают, не означает, что автор ошибается или наоборот прав. Главное преимущество, которое обозначает автор - отказ от жидкостной системы охлаждения. Вероятно это вполне достижимо, поскольку автор фактически просто снижает мощность в 2 раза. Воздушное охлаждение может справиться.
Но это тем не менее хуже, чем простое снижение подачи топлива и увеличение альфа.
Если можно добиться того же или лучшего результата меньшими затратами, то нет смысла этим и заниматься.

 

[kroolov]

МаГент

Если можно добиться того же или лучшего результата меньшими затратами...

Наверное, можно, если применить комплексный подход: где-то применить керамику с каталитическими свойствами, увеличить альфу, использовать продленное расширение и тем снизить температуру выхлопных газов, применить более эффективное игольчатое оребрение для наиболее теплонагруженных поверхностей. Тогда можно обойтись без принудительного охлаждения. Может быть использовать и воду, если удастся решить сопутствующие проблемы - ржавление и образование водомасляной эмульсии в картере.

 

[Сергей Королёв]

Ну, на самом деле не совсем так. Автор имеет расчеты, которые он представлял в уполномоченные организации, и даже имеет работающий двигатель, реализующий идею. ...

Насколько помню, под работающим подразумевался тарахтящий на холостом ходу ... Так на холостом ходу мотоциклетные двигатели с воздушным НЕпринудительным охлаждением могут работать долго, и бесконечно долго - если  сделать пропуск зажигания через раз.
Вспоминаю давний-давний случай: были в деревне проблемы со средствами от колорадского жука и вот один Кулибин от сохи в районной газете опубликовал свой рецепт средства из подручных продуктов, так сказать (тех, что можно найти в доме), было их в рецепте штук 10...12. Так получилось, что через месяц-другой мне попалась научная, можно сказать, информация на эту тему и сравнив её с заметкой, увидел, что в той рецептуре присутствовали 3-4 действительно действующих вещества, остальное же было бесполезным балластом. Я это к тому вспомнил, что у нашего изобретателя для охлаждения применены 2 различных "вещества" - "мочалка" и 4 лишних такта. Как они действуют по отдельности, он не проверял и потому НИКАК НЕ МОЖЕТ утверждать о реальном вкладе "мочалки" в охлаждение. Такая вот петрушка получается!
-  -  -  -  -
Кстати, вспомнилось о методе переделки двигателя: распредвал взяли старый, "провернули" кулачки друг относительно друга и уменьшили частоту вращения в 2 раза. Что при этом получилось: профиль кулачка распредвала остался прежним и при уменьшенных оборотах получался как бы замедленный впрыск. Достаточен ли он оказался или распыл топлива был не совсем правильный - неизвестно.