Диафрагменно-Поршневая Машина

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
Не рассматривали плюс в том, что при износе компрессия не будет уменьшаться?
Ну, до таких глубин я ещё не погружался. :)
Да и всё от реализации будет зависеть.
Вот о чём я задумывался, так это о возможности сделать такую ДПМ сжатия в которой не потребляется мощность на сжатие газа. Т.е. сжатие осуществляется изменением объёма, а работа против газовых сил равна или близка нулю. ;)
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
Ну вы, батенька, даетеееее...   :)
А это не я, а физика с геометрией. :)
Если поршни ДПМ движутся перпендикулярно нормали действия газовых сил(угол между перемещением и действие газовых сил равен 90гр), то по определению работа поршнем над газом не совершается, т.к. косинус 90 = 0. Изменение объёма достигается изменением высоты поршня в процессе перемещения. Это вполне теоритически возможно, практически вновь придётся поломать голову над уплотнениями.
Но это можно и позже обсудить. Пока нужно с текущими делами разобраться.
Что скажут специалисты по предложенному выше решению с уплотнениями и смазкой/охлаждением?
 

__Сергей Николаевич__

Я люблю строить самолеты!
Спасибо!
Я листал страницу в низ, чтоб посмотреть ответил или нет. в глаза бросилась картинка желтая.
Извети, что сразу не заметил зрение +6. Камера сгорания имея углы 90 градусов- детанирует.
В звездах шатерная камера -углы 100- 110 градусов. Детонация была ужасная.
Чтоб ее погасить сделали запал топлива с 2-х точек. Два фронта детонации сами себя уничтожали.
Вот причина применения 2-х свечей в звездах, многие думают что это сделали для надежности.
В те времена степень сжатия максимум был 7, октановое число (Октанка) была 96-115 у авиабензинов.
Если высокое напряжение пропало, то и дублер не поможет.
Вызывает смех, когда тупо все это копируют-ставя 2-е свечи.
У меня 3-и компа и долго искать название книги.
Навожу  на уплотнение, смазку и охлаждение - смотри книги по проектированию РПД
(Роторно-Поршневые Двигатели) там этот вопрос в них решался серьезно.
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
Камера сгорания имея углы 90 градусов- детанирует.В звездах шатерная камера -углы 100- 110 градусов. Детонация была ужасная. 
Ну, я предполагал в дальнейшем снабдить поршни "клыками"(на вложенном рисунке выделены зелёным цветом) так, чтобы закруглить углы в плане, можно вообще КС сделать цилиндрической. Правда больше из других соображений - чтобы избавиться от застойных зон в углах. Там будут скапливаться остаточные газы из-за плохой продуваемости этих мест, а значит вырастет температура в этих зонах, ухудшиться наполнение свежим зарядом и пр. Всё это, кстати, повышает риск детонации.
Ну и плюс я ещё хотел с помощью этих "клыков-вытеснителей" сформировать вихрь, это и для смесеобразования на пользу, да и шанс получить газовую теплоизоляцию поршней.
А свечей я и так по паре на цилиндр предполагал, чтобы с разных "углов" смесь поджигать, и тем самым значительно снизить время её сгорания, т.е. максимально приблизиться к подведению теплоты в ВМТ. :)
 

Вложения

__Сергей Николаевич__

Я люблю строить самолеты!
Фишка ваша была в том, что камера сгорания  и рабочий объем едины!
Клыки вставите будет конечный объем с разной хренью после сгорания!
По цетным квадратикам насчитал 4-е цикла работы:
Зеленый- заряд;
Красный- вспышка;
Желтый- выхлоп;
Серый - продувка.
Рабочий цикл тока вспышка, остальные циклы подготовительные!
Предполагаю, возможность тригерного эффекта, кагда после пару вспышек будет рановесие,
на 4-х тактники ставят маховик. Равномерность хода низкая, надо
ставить хотябы еще подобный блок с двинутыми циклами на 180 градусов с маховиком.
Вы для своей идеи выведите формулы динамики работы. Вам видно будет сразу все минусы.
Спасибо! Завтра с утра прочту ваш ответ. Из-за слабого зрения дома не дают смотреть телевизор и комп!
Да! У меня новость ! Нашел ошибку в расчетах случайно! Так - что баланс моментов сошелся в ноль!
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
Фишка ваша была в том, что камера сгоранияи рабочий объем едины! Клыки вставите будет конечный объем с разной хренью после сгорания!
А они и остались едины, как и в обычном поршневике. Или я что-то не так понял?

Равномерность хода низкая, надо ставить хотябы еще подобный блок с двинутыми циклами на 180 градусов с маховиком.
Неравномерность это да, присутствует в демонстрационной конструкции.
Вторую секцию/блок организовать не проблема. Вот выше двух секций тут уже пляски с бубном. Но можно изгольнуться, можно. Можно и 2Т цикл организовать.
 

__Сергей Николаевич__

Я люблю строить самолеты!
Приветик!
1.В твоей конструкции едины, в обычном ДВС:объем камеры сгорания и рабочий объем. В камере сгорания тока
горит, а рабочем объеме движется поршень и совершает работу. В твоем случае объем камеры сгорания
и раб. объем объеденены!
Домой с работы добираюсь 2 часа, есть время подумать.Думал о твоей конструкции.
В голову пришло, а если сделать 4-х винтовой ЛА! Я художник нулевой, свой рисунок опишу.
Сам  агрегат стоит в фюзеляже,а маховики с винтами на крыльях.
Показывал твою разработку механикам.Они сказали, чтоб собрать 4-е момента на один вал,нужно спец. шестерни
с высокой чистотой обработки, как зерколо были, а это дорого. Вот и пришла идея сделать 4-х винтовой.
 

Вложения

__Сергей Николаевич__

Я люблю строить самолеты!
2. По твоему проекту:
Сила вспышки давит на призмы с усилием Р cos 45, а на штоки передается усилие Р/4!
Как будешь преобразовывать поступательное двидение штоков в вращательное, это дело твое.
Вот КПД кривошипно-шатунного механизма обычного ДВС.
Для справки: k= cos(a+b)/cos b; где: a -гол поворота коленвала; b - угол отклонения шатуна.
Заметь,что чем длинее шатун, тем выше КПД, но есть предел при 90 градусах.
3. Вчера вечаром заежали Питерцы, они были проездом. Спросил их они много не помнят.
Они ездили на испытания самоходки с роторным двигателем,артелирийская часть под Нижним тагилом.
Нужно было что-то привести на полигон,а машыны небыло. В части в гараже стояли 2 ЗИЛ сломаных.
Ребята посмотрели их- в одном треснула 1 гильза, в другом 2. Короче в части свалка,там нашли ствол
из него сделали гильзы и отремонтировали ЗИЛы. Остаток ствола ребятам отдали.
 

Вложения

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
В камере сгорания тока горит, а рабочем объеме движется поршень и совершает работу. В твоем случае объем камеры сгорания и раб. объем объеденены!
Да нет, всё так же как и в обычном поршневом, есть объём КС с поверхностями не участвующими в мех.работе. Только вместо, условно, одной ГБЦ у меня две крышки, а вот цилиндра нет, его роль исполняют поршни, т.е. у меня они одновременно являются как бы и поршнями и цилиндром.
И из-за этого и должна вырасти эффективность, т.к. в обычшом поршневом ДВС зависимость изменения объёма от хода поршня линейная, а в ДПМ квадратичная.

Показывал твою разработку механикам.Они сказали, чтоб собрать 4-е момента на один вал,нужно спец. шестернис высокой чистотой обработки, как зерколо были, а это дорого. 
В соседней ветке "Оппозитный 4-цилиндровый на базе ЦПГ от РМЗ-500" я уже давал информацию про танковый дизель 5ТДФ с двумя коленвалами и зубчатой передачей, суммирующей моменты от них. Причем, в силу конструктивных особенностей, есть существенная разница в величине этих моментов:


Там же я давал ссылку на 4-коленвальные судовые дизеля под 10000 л.с.. Конечно шестерни для подобных редукторов/сумматоров/синхронизаторов со свалки не возьмёшь,, но и чего-то запредельного не требуется. Вполне достаточно точности применяемой для изготовления шестерёнчатых пар для КПП, например. Задачи-то схожие.
Для небольших мощностей, типа озвученного однообъёмного демонстратора с мощностью около 50 л.с. вполне может хватить и цепной передачи, тем более, что сосмазкой цепи нет никаких проблем.

Вот и пришла идея сделать 4-х винтовой. 
Без синхронизации поршней/КВ работоспособность ДПМ в качестве ДВС вызывет большие сомнения. "На холодную", при хорошей смазке ещё работать будет, а вот "на горячую" скорее всего заклинит.
ИМХУ
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
Сила вспышки давит на призмы с усилием Р cos 45, а на штоки передается усилие Р/4!
Это я знаю и учитываю в своих расчётах.
Формула используется в математической модели для сравнительного подсчёта разницы между ДПМ и эталонным ДВС.

В части в гараже стояли 2 ЗИЛ сломаных.Ребята посмотрели их- в одном треснула 1 гильза, в другом 2. Короче в части свалка,там нашли стволиз него сделали гильзы и отремонтировали ЗИЛы. Остаток ствола ребятам отдали.
Блин, жесть! ;D
Особенно фото радует. Спасибо.
 

Varan

Старейший участник
Откуда
Владимир
И из-за этого и должна вырасти эффективность, т.к. в обычшом поршневом ДВС зависимость изменения объёма от хода поршня линейная, а в ДПМ квадратичная.
когда зависимость квадратичная то увеличение  объема очень резкое и ход получается маленький, а силы в механизме большие, так что эффективность вряд ли вырастет
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
когда зависимость квадратичная то увеличение объема очень резкое и ход получается маленький, а силы в механизме большие, так что эффективность вряд ли вырастет
Всё верно, только в ДПМ нагрузка распределяется между несколькими механизмами(поршнями, КВ). Например, в ранее опубликованном графике силы показанно суммарное её значения для ДПМ(красная линия), для одного поршня/КВ оная сила меньше в 4 раза(по кол-во поршней в данной ДПМ):


Потому то я и писал, что демонстратор объёмом 750 см3 вполне можно собрать на 4х КВ+шатун от б/п "Урал", на основе их характеристик (ход поршня, длина шатуна)  и был проведён сравнительный расчёт в модели. Он дал прирост в 10,8% при прочих равных.

ЗЫ. И нужно ещё сказать, что расчёт эталонного ДВС(синяя линия) вёлся для рабочего объёма 375 см3, потом уже при вычислениях соотношений цифры эталона удваивались.
 

__Сергей Николаевич__

Я люблю строить самолеты!
Извени! Квадрата не вижу! Линейная! В обычных ДВС квадрат из-за коленвала.
Вот причинатвоего  выйграша в 10% - линейность.
Поставишь коленвал будет квадрат. Лучше не ставить делай как у паровоза прям на маховик.
Будет прямое преобразование поступательного в крутящееся.
В 4-х винтовом( то что предлижил) вижу приймущество в том, что опрокидывающий момент гасится сам собой.
Вчера на даче видел как летает СНОЛ 701 на РОТАКСе 912. Скажу хиленько!
Позволь о своей разработке расказать:
Пятизведочная 4е секции- 20 цилиндров, минимальная мощность 500 л.с. по схеме Румплера.
С использованием комплектации нашего автопрома.
Наши команды в высшем пилотаже проигруют постоянно в
Фистайле - это танцы под музыку с фигурами высшего.
Выигровают тока за счет высшего  пилотажа.
Я придумал Танцевальный пилотаж и для него проектирую этот ДВС.
Он для ЯК- 52 и Су-26.
Одна из особенностей с ним,что Як и СУ можно в воздухе поставить вертикально и так стоять
пока товливо не кончится!
ДВС М-9(360 л.с. и ДБ-450(450л.с.) их ставят на самолеты для соревнований тока 20 секунд могут стоять.
Света Капанина ( 7-и кратная Чемпионка Мира по пилотажу) жаловалась,
пока пришли на сухогрузе самолеты, соревнования кончились.
С моим ДВС с прицепными баками можно пролететь 8000-10000 км,а может и больше.
Работу застопорила ошибка, которую вчера нашел.
Сейчас работаю над носком ( передняя часть коленвала) крепление винта, редуктора, управление ВИШ.
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
Извени! Квадрата не вижу! Линейная! В обычных ДВС квадрат из-за коленвала.
Попробую пояснить:
Формула текущего объёма обычного поршневика в зависимости от хода  поршня: Vpor = S * h, где S-площадь поршня величина постоянная и равная Pi * R^2, а h - величина пути поршня, величина переменная. Следовательно изменение объёма прямо пропорционально изменению величины h - зависимость линейная;
В "квадратной", 4-поршневой ДПМ текущий объём от хода поршня в общем случае также определяется формулой Vdpm = S * h, но тут наоборот, h- высота поршня, величина фиксированная, а площадь S, равна удвоенному квадрату радиуса описанной окружности R умноженному на корень квадратный из 2 -> S = 2 * R^2 * 2^0,5; Т.к. радиус описанной окружности это и есть рабочий ход, а все остальные величины в формуле константы, то зависимость изменения объёма от хода поршня в ДПМ квадратичная!
Возможно сделать ДПМ даже с кубической зависимостью изменения объёма от хода поршня, только вот скорее всего лишь в варианте компрессора-насоса, а не ДВС.

ЗЫ. Торопился, в формуле площади ДПМ множитель пропустил. Исправил. Сорри.
 

__Сергей Николаевич__

Я люблю строить самолеты!
У меня комп циклит 5 минут назад открыл сноску по 30% и 70% момента!
Ха-Ха! Смеюсь не над тобой,а над чудотворцами!
Как - же у немцев получилось - 100%!
Секрета 2:
1. Поршни идут на встечу друг другу в одном цилиндре, вспышка между цилиндрами,
( 2 движка один над другим тока верхний перевернут- один из способов получения синхронизации).
2. Шестерни отшлифованы до зеркального блеска и нет люфта между зубьями.
Это разработка немцев 30х годов. Марахайка огромная получилась.
У тебя аналогично сразу 4-е ползуна и синхонны( вспышка была и 4-е ползуна разошлись синхронно.
Дизель 5ТДФ не заю, не могу сказать.
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
У тебя аналогично сразу 4-е ползуна и синхонны( вспышка была и 4-е ползуна разошлись синхронно. 
Да, именно так.
По габаритам, на вскидку, односекционный 750 кубовый демонстратор примерно влазит в цилиндр диаметром 500 мм и высотой 250 мм, высота определенна из высоты ГБЦ ВАЗ(112мм), а так же из того, что предполагается разместить по два клапана со свечой в каждой из двух крышек ДПМ. В случае одностороннего размещения высота снизится миллиметров на 90-80. Либо можно поставить вторую 750 кубовую секцию  и получить 1,5 литровую 2секционную ДПМ. Высота вырастет миллиметров на 50.
Вот как-то так.
 

__Сергей Николаевич__

Я люблю строить самолеты!
Нашел я твою ошибку. Приравнял тригонометрию к механике.
Я не запомнил название ошибки ее проходят в 8 классе.
Мне внучка про нее расказала.
Пример:
5:5=4:4 выносим за скобки 5 (1:1)=4 (1:1) в скобках сокращаем и получаем 5=4
Подобное и у тебя.
Построй гафик зависимости объема расширения от линейного перемещения - получишь прямую.
Опыт: Надуй воздушный шарик между книгами- зависимость перемещения будет зависеть как дуть.
На выходные не отвечу до понедельника.
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
Нашел я твою ошибку. Приравнял тригонометрию к механике. Я не запомнил название ошибки ее проходят в 8 классе.Мне внучка про нее расказала. Пример: 5:5=4:4 выносим за скобки 5 (1:1)=4 (1:1) в скобках сокращаем и получаем 5=4 Подобное и у тебя.
Построй гафик зависимости объема расширения от линейного перемещения - получишь прямую.
Нет никакой ошибки, смотри во вложении построенные графики изменения объема от линейного перемещения поршня.
А вот по углу поворота КВ графики отличаются не сильно, но там и ход поршня разный.
 

Вложения

Вверх