Диафрагменно-Поршневая Машина

[Varan]

как избавиться от косинуса угла между нормалью газовой силы, действующей на поршень и вектором его перемещения

а зачем от него избавляться

 

[JohnDoe]

как избавиться от косинуса угла между нормалью газовой силы, действующей на поршень и вектором его перемещения

а зачем от него избавляться

Ну, если обратить внимание на схему, поясняющую принцип/идею(см.ниже анимашку):

То можно увидеть, что поршни движуться под углом 45 градусов по отношению к вектору/нормали действия газовых сил/давления в цилиндре(в данном, конкретном варианте ДПМ с 4 поршнями). Т.к. работа это Сила умноженная на путь и на косинус угола между их векторами, то здесь снижает работу на 30% (косинус 45= 0,707)

 

[Varan]

Вы как и  некоторые другие не там смотрите
работа ни от каких углов и плечей не зависит, разные механизмы преобразования движения поршня только могут ее уменьшать на разную величину за счет сил трения.

работа эта сила умноженная на перемещение поршня  (в вашем случае поршни это центральные 4 доски) , а сила это давление умноженное на площадь поршня  то есть, если подставить, то работа это давление умноженное на изменение объема (площадь на перемещение это объем), так что работу создает давление при изменении объема

и никакие углы, косинусы, плечи и прочая хрень на работу газов не влияют

в вашем случае перемещение поршня надо считать по прямой перпендикулярной вашим доскам

 

[JohnDoe]

и никакие углы, косинусы, плечи и прочая хрень на работу газов не влияют

На работу газов да, а вот на мех.работу очень даже.  Согласно определению механической работы.

в вашем случае перемещение поршня надо считать по прямой перпендикулярной вашим доскам 

Ну тогда вообще всё будет в шоколаде, мало того что площадь поршней на РХ увеличивается от ВМТ к НМТ, мало того что их 4 шт(в данном случае), так ещё и суммарная величина РХ почти вдвое больше. Как бы ДПМ бензин вырабатывать не начала. 😉
Пойду, Гоца пошурую, насчёт интегрирования работы/момнта по углу поворота КВ.

 

[Varan]

при чем здесь определение мех работы, если вы силу под углом к перемещению приложили то работу совершает только часть силы совпадающая  по направлению движения с перемещением,  но на оставшуюся часть силы , которая перпендикулярно к перемещению никакой энергии впустую не тратится, эта сила может только увеличивать работу сил трения только и всего

работа газов  это интеграл P *dV, у вас отличие только в том что объем изменяется не только за счет хода поршня но и за счет изменения площади поршня, так что и смотреть надо не на перемещения а на изменение объема

и никакой разницы в количестве поршней и их площади по сравнению с обычным поршнем в цилиндре нет- у вас быстрее объем увеличивается, так значит и давление будет быстрее падать

 

[JohnDoe]

работа газовэто интеграл P *dV, у вас отличие только в том что объем изменяется не только за счет хода поршня но и за счет изменения площади поршня, так что и смотреть надо не на перемещения а на изменение объема

С изменением объёма и пр. мне более менее ясно, меня интересует кол-во мех.работы на валу. Хотя бы теоритический. Хотя бы примерно. Прикинуть. А иначеостаётся только постройка опытного образца. Это, конечно, оптимальный вариант. Я к нему всеми фибрами стремлюсь, но у меня нет средств и возможностей. И особых надежд нет. Потому и решил опубликовать, вдруг чего со мной.... тьфу-тьфу-тьфу.
Ваш подход академичен и правилен, но он, реализованный в простой математической модели даёт академический же ответ: "Кол-во работы/момента/пр. от конструкции двигателя не зависит" Только это верно в отношении располагаемой работы, а не той, что на выходном валу.
ИМХУ

 

[Varan]

а на выходном валу будет академическая работа минус потери в механизме, у вас доски трутся посуху и между собой и по торцевым крышкам, так что потери большие

 

[JohnDoe]

а на выходном валу будет академическая работа минус потери в механизме, у вас доски трутся посуху и между собой и по торцевым крышкам, так что потери большие

Что мешает полить их маслом? Да ничего. Точно так же ка и в обычном поршневом ДВС.

 

[Varan]

в обычном двс еще кольца есть которые масло в камеру сгорания не пускают и щелей поменьше будет

 

[JohnDoe]

в обычном двс еще кольца есть которые масло в камеру сгорания не пускают и щелей поменьше будет

У меня кольца тоже предусмотрены. В конце первого поста есть картинка с вариантом. Величину потерь-то я и хотел узнать. Не думаю, что там будет что-то катастрофическое, но очучения к делу не пришьёшь, а в найденой методике расчёта потерь я только начал разбираться, без уверенности, что смогу её переварить, всё ж образование  меня хромает.

 

[Varan]

а никто величину потерь на бумажке не узнает уж больно механизм от стандартных отличается, одно ясно- в щели будет дуть со страшной силой

 

[JohnDoe]

а никто величину потерь на бумажке не узнает уж больно механизм от стандартных отличается, одно ясно- в щели будет дуть со страшной силой

Вторая часть Вашего утверждения противоречит первой.
Я думаю, что разница в потерях будет не критичной, но это, точно так же как и Ваше "одно ясно" из области ощущений и не доказуемо без цифр, хотя бы с салфетки. Пока их нет. Но пока, надеюсь поможет кто.

 

[Varan]

ясно из ощущений при виде очень коротких поршней по сравнению с обычными и наличию большего количества требующих уплотнения зазоров

 

[JohnDoe]

ясно из ощущений при виде очень коротких поршней по сравнению с обычными и наличию большего количества требующих уплотнения зазоров

Как уже несколько раз было сказано эти рисунки и анимашки ни в коем разе не должны рассматриваться как КОНКРЕТНЫЙ конструктив. Они лишь иллюстрируют идею, не более. Свои соображения и контраргументы выложу после, надо пару рисунков наваять, а без мышки это сложно и долго.

 

[JohnDoe]

Я немного подготовился и теперь попробую ответить по уплотнениям(см.вложение) там цветом обозначены:
Красным - уплотнительные кольца металлические или иные жаростойкие, по меньшей мере первое, непосредственно контактирующее с газами в КС. Второе, маслосъемное в принципе может быть и не металлическим, но пусть будет пока "традиционно";
Жёлтым - уплонительное кольцо - сплошная "пробка" из, например, фторопласта-4, посаженная в зазор с натягом между жаровым и маслосъёмным кольцами.
rem Профиль, глубина, кол-во канавок и пр. может быть любым
Серым и чёрным обозначено тело поршня;
Вид А-А даёт представление о возможном профиле кольца и замыкании зазоров в районе контакта поршней между собой.
Вид в плане демонстрирует кроме прочего мысль об интенсивном маслянном охлаждении поршней и КОЛЕЦ(!) включая также ЖАРОВОЕ КОЛЬЦО(!) В обычном поршневике кольца, кроме маслосъемного, не омываются и не охлаждаются маслом вообще!
Кроме того также интенсивно омываются и охлаждаются маслом с ОБЕИХ СТОРОН и сами поршни. По сути не омываются маслом лишь небольшая, не более трети, площадь поршней и колец. Но ничто не мешает организовать теплоотвод от этих участков, например, к "хвостовику"  поршня посредством устройства внутрепоршневых каналов по которым прокачивается масло, или устроством внутрипоршневых полостей-термосифонов с натрием(как в клапанах ЗиЛ-130). Или устроить на "картерной" сторне поршней рёбер жесткости, которые будут также рёбрами охлаждения и т.д.
Не нужно сбрасывать со счетов и обычную теплопередачу как в стенку(в нашем случае в крышку) так и по телу поршня к интенсивно охлаждаемому маслом хвостовику.
Всё это позволяет мне надеяться, что тепловой режим у поршней и колец будет более чем щадящий и вполне допускает применение фторопласта или чего-нить подобного в качестве уплотнения-заполнителя, что сведёт утекчи практически в ноль.
ИМХУ

 

[georgii-2]

Что-то не пойму - почему нельзя организовать продленное расширение в обычном цилиндре с помощью газораспределения?
Исходя из опытов с циклом  Аткинса - 10% экономии есть.
Плюс добавить впрыск воды еще больше увеличив продолженность расширения.
Уважайте Оккама, сэр...  🙂

 

[JohnDoe]

Что-то не пойму - почему нельзя организовать продленное расширение в обычном цилиндре с помощью газораспределения?Исходя из опытов с цикломАткинса - 10% экономии есть.

Ничего не мешает, кроме тех проблем, о которых я писал во вводных постах ветки. Газораспределением, кстати, организуется цикл Миллера, Аткинсон реализовывался с помощью хитрой кинематики.
Далее, Озвученные мной цифры экономии ДПМ посчитаны для цикла БЕЗ продолженного расширения. С продолженным, по логике ещё добавится, нет?
А Оккама я чту, регулярно его бритвой бреюсь, да. ;D

 

[__Сергей Николаевич__]

Приветик еще раз! Спасибо за подсказку, где удаленные сообщения! Спасибо за марки стали!
Я и не знал что не по теме написал, тока щас дошло!
Вчера посмотрел твою эту ветку, ехал домой и озарило! Почему Конструктора до этого не додумались!
Озарил твой 2-й рисунок в 1-ом сообщении!
Если шторки использовать вместо кулачков для управления клапанами в ДВС.
Это правда усложняет конструкцию механизма, зато упрощает подбор подъема клапана.
Шторку под каким-то углом делаешь (на  ЧПУ), даже доли угловых секунд можно отрезать.
Это хорошо будет использоваться в высокооборотных ДВС для ралли и гонок.
Очень трудно по лекалам выводить профиль кулачка при оптимизации.
Теперь можно по твоему проекту:
1. Золотник это гибель для ДВС. Золотниками занимались еще в 30 годах.
Хотели заменить кулачки т.к. на них тратится мощность.
2. На рисунке показан агрегат с 3 -мя разными поршнями по диаметру. Это так и надо?
Дело в том-что разные диаметры и разные силы энерции.
Слабое место коленвал  самого большого цилиндра.
Рекомендую изучить книгу и чтоб она была у тебя как настольная книга:
В. К. Чистяков " Динамика поршневых и комбинированных двигателей внутренего
сгорания".
Если сможешь разобраться в книге и сделать математическую модель своего изобретения,
то модель покажет все плюсы и минусы и зобретения.
Не надо будет тратить деньги и время на воплощение в металле.
Можешь порекомендовать человека, который может дать консультацию по витам на двс 450-550 л.с.?
Можно у тебя консультироваться по сталям?
Не написал фото присылать!
Спасибо еще раз!

 

[JohnDoe]

1. Золотник это гибель для ДВС. Золотниками занимались еще в 30 годах.

Золотниковое газораспределение рассматривалось как один из вариантов, наравне с другими. Это не является сутью идеи, как и механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное. Они могут быть любыми.

тели заменить кулачки т.к. на них тратится мощность.2. На рисунке показан агрегат с 3 -мя разными поршнями по диаметру. Это так и надо?Дело в том-что разные диаметры и разные силы энерции. Слабое место коленвалсамого большого цилиндра.

Вы имеете ввиду анимацию про про паровую компаунд-машину?
Ну дык её недостатки известны, это тоже лишь иллюстрация, помогающая понять ход моих мыслей.
Литература имеется. Чего нет, то найду, при необходимости. Но спасибо всё равно.

Можешь порекомендовать человека, который может дать консультацию по витам на двс 450-550 л.с.?Можно у тебя консультироваться по сталям?

Не, из меня консультант никакой, к сожалению. А по винтам(я правильно понял?) тут людей много на форуме, Есть и теоретики и практики, эксплуатанты и даже производители. Зайди в соответствующий раздел форума, наверняка помогут.

 

[georgii-2]

Озвученные мной цифры экономии ДПМ посчитаны для цикла БЕЗ продолженного расширения. С продолженным, по логике ещё добавится, нет?

Да, конечно добавится. Не рассматривали плюс в том, что при износе компрессия не будет уменьшаться?