Андрей Миллер
Я люблю строить самолеты!
- Откуда
- Санкт - Петербург
Можно сделать дизель - молот! ;D
Все пригодится...
Рабочий процесс ДВС.
Все пригодится...
Наверное Андрей тебе нужно на 23 февраля подарить счётные палочки. Наука и компьютер, по твоему мнению, не нужные, избыточные вещи. Да и логарифмическая линейка с арифмометром явно будут тобой охаяны, как предметы служащие ускорению инженерного труда. ;D
- Откуда
- Саратовская обл.
Попросите модератора разбанить Митрофанова чо-ли - провинность его за "спам" со ссылками на свою тему не так уж велика.
А то его тут в его-же теме ".. на британский флаг", а он все через "адьютантов" ответ держит. 🙂
Не видите только потому что плохо понимаете что в ДВС происходит - ниже разъясняю.
Вот вашей теории повышения КПД реальных ДВС (а не виртуальных типа "сферического коня в вакууме"), написанной даже без ошибок, там и место скорее. :🙂
Сами не осилили что-ли разобраться?
Кривая удельного расхода типичного ДВС ( 1000- 6000 об/мин)на внешней характеристике как правило имеет минимум на средних оборотах (и максимальный КПД там-же). При этом на малых оборотах опережение зажигания составоляет обычно 0-5гр, а к максимальным растет до 25-30гр. Это означает, что на малых оборотах смесь сгорает за более короткий "период", отнесенный у углу поворота КВ - или в "большей степени" вблизи ВМТ, и более оптимально с точки зрения графика "чистой, теоретической термодинамики газа" (но без учета реалий ДВС и дополнительных термодинамических факторов).
Так почему-же минимальный расход имеет место не на малых оборотах как гласит ваша идея-теория "фикс"? - сами найдете ответ или разъяснять дальше? 😉
Про авиационые двигатели Лакоминг - минимальныый удельный расход (и максимум КПД) достигается при работе на обедненной смеси альфа около 1,3 на крейсерских оборотах 90-100% максимальных. При этом неизбежно растет температура выхлопных газов, что контролируется обычно приборно. То есть сгорание смеси "затягивается" и уходит от ВМТ на стадию расширения, и несмотря на это КПД расте - и это ФАКТ.
А теперь где ваша "теория-фикс" применительно к реальным ДВС, да еще с "фантазийной" идеей вкрячить в цилиндр отдельную камеру сгорания с управляемым клапаном перепуска, "успешно" перепускающий через себя газы с Т 2500гр.С?! - просто малограмотные, инженерные фантазии - уж простите за резкость. :🙂
Ну так постарайтесь воспринять наконец-то - не получится, разжую. 🙂
Ваши ляпы:
Сама статья http://rtc-ec.ru/notes/o_dvs.html
"В результате расчета получаем, что на режиме номинальной мощности двигатель ЗМЗ-24Д, выдавая 95 л.с. на коленчатом валу, на себя тратит почти 24 л.с.
Примерно такую же мощность двигатель тратит на себя и когда выдает 5 л.с. при номинальной частоте вращения коленчатого вала, что больше полезной работы почти в 5 раз. На этом режиме его механический КПД будет не выше 0,2."(с)
"подогрев заряда на такте сжатия, когда температура поверхностей выше температуры заряда, заставляет его расширяться, а двигатель совершать лишнюю работу сжатия, которую смело можно отнести к потерям;"(с)
"Следует знать, что задача системы охлаждения двигателя не столько охлаждение, как может показаться из названия, сколько управление температурами. "(с)
"На каком двигателе может быть осуществлен рабочий цикл с отделенным процессом сгорания?
На любом."(с)
Угу, особенно на дизельном 😱
JohnDoe
Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
- Откуда
- где-то в России....
Обоснования прошу в личку, дабы не засорять чужую тему. 🙂
Передаю очередной ответ Митрофанова Сергея. Просьба к модератору открыть доступ Митрофанова.
Сожалею, что обсуждение ушло из конструктивного русла и вынужден отвлекать внимание порядочных форумчан, но хочу прервать некую злую традицию.
Число хамов прибыло. У Миллера появился партнер-конкурент. У них идет соревнование, кто плюнет дальше. Констатирую пока победу Edg. Он умудрился плюнуть даже в оказываемую мне товарищем помощь по опубликованию ответов.
Хотя ОН ли это – судя по агрессивности, отношению к логике, математике, физике и пустым общим фразам в стиле «сам дурак», под этим ником скрывается женщина с неудавшейся судьбой (дай Бог счастья этой замечательной части человечества) – некрасивая, одинокая и неудовлетворенная.
Я указал в теме свою настоящую фамилию и место работы, где занимался ДВС, и считаю, что вправе при предъявлении обвинений в некомпетентности услышать от оппонента ту же информацию. Лишь только для того, чтобы человек отвечал за свои слова. А слова могли бы услышать и его коллеги, и дать оценку. Или я не прав?
Отвечаю Edg, кто бы оно ни было.
Что такое «типичные» двигатели я не знаю. Знаю автомобильные, тракторные, судовые, авиационные и другие двигатели. Утверждаю, что характеристики двигателей СОЗДАЮТСЯ конструкторами исходя из параметров потребителя, под который проектируется двигатель, а также из возможностей производства и стоимости двигателя, включая и стоимость эксплуатации.
Вопрос к Edg: что такое «типичный» двигатель? Объясните собственное утверждение.
Второй вопрос к Edg: Прошу указать в моей статье место, к которому относится ваше следующее утверждение - «Так почему-же минимальный расход имеет место не на малых оборотах как гласит ваша идея-теория "фикс"?».
Ранее высказанные Edg замечания про перегибы-натяжки и «не очень понимается самим автором» отношу на счет хамской натуры оппонента. У тех, кто прячется за углом, менталитет такой. Аргументы им ни к чему.
Формат журнальной статьи, вступительные слова об упрощении изложения и фразы «примерно» позволили мне не усложнять текст цифрами, при этом не нарушая целостности картины. Однако я прекрасно представляю, о чем говорю, и если от Edg появятся какие-то внятные аргументы, а не только цитаты из меня, готов ответить.
Относительно следующей цитируемой Edg фразы: "подогрев заряда на такте сжатия, когда температура поверхностей выше температуры заряда, заставляет его расширяться, а двигатель совершать лишнюю работу сжатия, которую смело можно отнести к потерям;" – поясняю, хотя, судя по гонору оппонента, он должен был бы это знать.
В начале такта сжатия температура свежего заряда ниже температуры стенок, поэтому происходит подогрев заряда. Подогрев приводит к увеличению давления. Давление приводит к увеличению работы сжатия, которая, по определению, на такте сжатия является отрицательной. Однако по мере сжатия температура свежего заряда растет и в какой-то момент начинает превышать температуру окружающих стенок, что приводит к возникновению обратного потока тепла, от газа к стенкам, и, соответственно, уменьшению давления заряда в цилиндре. Таким образом, лишняя работа по сжатию подогретого заряда в начале такта безвозвратно теряется вместе с теплом, отданным стенкам. Чем интенсивнее теплообмен, тем больше потери, о которых и говорилось в цитате.
При анализе индикаторных диаграмм картина тепловых потоков является критерием правильности установки ВМТ индицирующей аппаратуры. Для непосвященных поясняю: индицирование – это процесс измерения текущего мгновенного давления в цилиндре с привязкой к углу поворота коленчатого вала двигателя (в современных системах с дискретностью до 0,1 градуса п.к.в.). Индицирование может проводиться также в трассах топливной аппаратуры, в коллекторах, камерах сгорания и пр.
Теперь о температурах и давлениях в отделяемых камерах сгорания. Я намеренно не стал объяснять цифры на графиках в статье (http://www.rtc-ec.ru/notes.html). Хотел посмотреть на аналитические способности специалистов и увидеть их анализ. Но люди, назвавшиеся специалистами, представили только свои физиологические анализы, да и то инкогнито.
Поэтому привожу упрощенный анализ сам.
У СПЕЦИАЛИСТОВ ПО ДВС должны были возникнуть следующие вопросы:
1. ПОЧЕМУ ДАВЛЕНИЕ В КОНЦЕ НАПОЛНЕНИЯ КС РАВНО 60 БАР (полка на графике), И КАК ЭТО ВОЗМОЖНО ПРИ НИЗКОЙ СТЕПЕНИ СЖАТИЯ, как утверждал Миллер, ВЕДЬ ЭТО ДАВЛЕНИЕ СООТВЕТСТВУЕТ СТЕПЕНИ СЖАТИЯ 20:1.
2. ПОЧЕМУ ПРИ ДАВЛЕНИИ В 60 БАР ТЕМПЕРАТУРА В КС СОСТАВЛЯЕТ 1000 ГРАДУСОВ ЦЕЛЬСИЯ, хотя даже при адиабатическом сжатии оно должно быть не более 600.
3. ПОЧЕМУ ПРИ МАКСИМАЛЬНОМ ДАВЛЕНИИ В КАМЕРЕ СГОРАНИЯ 140 БАР ТЕМПЕРАТУРА ДОСТИГАЕТ 2500 ГРАДУСОВ ЦЕЛЬСИЯ, ХОТЯ ДАЖЕ ПРИ АДИАБАТИЧЕСКОМ ПОДВОДЕ ТЕПЛА ТЕМПЕРАТУРА НЕ ДОЛЖНА БЫТЬ БОЛЬШЕ 1900, ДАЖЕ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ ОСТАТОЧНЫХ ГАЗОВ.
Про то, что средняя температура в камере на графиках составляет примерно 1000 градусов Цельсия, а не 2500, как утверждает Миллер, я молчал, для этого у каждого есть глаза. Кстати, вводная для анализа: в любом 2-х тактном двигателе с прямоточно-клапанной продувкой выпускной клапан находится на огневой поверхности головки цилиндра, то есть в зоне сгорания топлива, происходящего на КАЖДОМ обороте двигателя. Условия при выпуске мягче, чем в КС, но по средней температуре, действующей на тарелку, довольно близко, если не жестче.
Про то, что оппонентами рассматривался вариант только тарельчатого клапана, говорит об отсутствии изобретательности, а это в нашем предприятии является критерием профессиональной непригодности. В данном случае я рассматриваю 5 вариантов решения клапанного узла отделяемой камеры сгорания, причем все они БЕЗ силового управления в 465 кг, которого испугался Миллер. Кстати, испуг от этой цифры говорит о том, что данный товарищ является в лучшем случае художником, а не конструктором, поскольку не представляет действующих в ДВС усилий, скорее всего из-за того, что не ведет обязательных при конструировании расчетов. Отсюда и нелюбовь к математике и науке.
Ответы на незаданные ПОЧЕМУ:
1. Давление в конце наполнения КС равно 60 бар потому, что представленный на графике вариант рассчитан при перекрытии клапанов КС, то есть в наполняемой КС клапан еще не закрылся, а в КС, где сгорание уже произошло, клапан начал открываться. Это хорошо видно на диаграммах давления и температур. Момент открытия КС виден по началу падения давления и температуры в КС, момент начала закрытия клапана виден по расхождению линий давлений и температур в цилиндре и КС. Происходит дозаряд закрываемой КС. Эта особенность ПОЗВОЛЯЕТ создать двигатель, в том числе и дизельный, с малой геометрической степенью сжатия поршневой части, что, в свою очередь, позволяет существенно снизить тепловую и механическую нагруженность цилиндро-поршневой группы (Но на рассматриваемых графиках приведены диаграммы при степени сжатия равной степени расширения, расчет был произведен почти 20 лет назад). При этом, как уже я говорил в предыдущих постах, степень расширения в поршневой части двигателя должна быть больше степени сжатия. Это позволяет поднять термический КПД цикла выше, чем если бы степень сжатия была равна увеличенной степени расширения. Именно такой вариант в нашем проекте. Таким образом, создание двигателя со сверхвысокими степенями сжатия – тупиковый путь. Но более детально эту тему здесь раскрывать не буду. Будут вопросы – отвечу.
2. Температура газа в КС должна быть значительно меньше, чем 1000 градусов Цельсия, изображенные на графике. Остаточные газы в КС составляют небольшую часть, расчетный коэффициент остаточных газов равен 0,03 (т.е. 3%), температуру газа в КС они увеличивают незначительно. Еще свежий заряд подогревается от стенок КС, при этом охлаждая их (в этот период КС работает как теплообменник). Однако наибольший вклад в увеличение температуры газа в КС дают не эти два фактора, а метод расчета. Все подобные расчеты, включая и очень современный бауманский комплекс «DIESEL-RK», о котором я писал ранее (http://www.diesel-rk.bmstu.ru), ведутся по схожим методикам. Параметры газа в цилиндрах, коллекторах, камерах и других объемах двигателя определяются путем решения системы уравнений сохранения энергии, массы и состояния. Особенность расчета – для каждого рассчитываемого объема параметры газа усредняются, т.е. невозможно в цилиндре разделить по температурным параметрам свежий заряд и выходящие из КС газы. Поэтому поступающий в КС на дозаряде воздух имеет температуру не свежего сжатого заряда, как должно быть фактически, а усредненную температуру, с учетом истекающих из другой КС газов. Именно отсюда существенно завышенные температуры. Любой грамотный специалист в этом очевидном факте бы разобрался или задал бы вопрос по методике расчета. ПОТОМУ ЧТО ТЕМПЕРАТУРА ПРОТИВОРЕЧИТ ДАВЛЕНИЮ.
3. Температура была бы еще больше, если бы не учитывались тепловые потери в стенки КС. Причина высокой температуры в 2500 градусов Цельсия указана в ответе № 2 – завышенная температура на момент закрытия КС. ОТСЮДА В ПРОВЕРОЧНОМ РАСЧЕТЕ ПОДВОД ТЕПЛА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ДО 140 БАР В АДИАБАТНОМ ЦИКЛЕ ДАЕТ ПРИЕМЛЕМЫЙ РЕЗУЛЬТАТ С УЧЕТОМ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ В СТЕНКИ КС.
Относительно теплонапряженности КС каждый может самостоятельно разобраться, внимательно посмотрев на T-V диаграмму и проанализировав температуры в привязке к углу поворота коленчатого вала, а также сделать прогноз их изменения при увеличении и уменьшении мощности двигателя, а также изменении фаз работы камер сгорания. Заодно можно оценить и возникающие перспективы, связанные с гибкостью управления процессом в данных условиях.
Я показал простой анализ, который бы сделал любой профессионал. В основе его графики и знание принципов расчета. Больше ничего и не нужно.
Готов ответить на возникающие вопросы.
Единственно, не хотел бы видеть в обсуждении сморкающихся из-за угла «инкогнито-специалистов».
Сожалею, что обсуждение ушло из конструктивного русла и вынужден отвлекать внимание порядочных форумчан, но хочу прервать некую злую традицию.
Число хамов прибыло. У Миллера появился партнер-конкурент. У них идет соревнование, кто плюнет дальше. Констатирую пока победу Edg. Он умудрился плюнуть даже в оказываемую мне товарищем помощь по опубликованию ответов.
Хотя ОН ли это – судя по агрессивности, отношению к логике, математике, физике и пустым общим фразам в стиле «сам дурак», под этим ником скрывается женщина с неудавшейся судьбой (дай Бог счастья этой замечательной части человечества) – некрасивая, одинокая и неудовлетворенная.
Я указал в теме свою настоящую фамилию и место работы, где занимался ДВС, и считаю, что вправе при предъявлении обвинений в некомпетентности услышать от оппонента ту же информацию. Лишь только для того, чтобы человек отвечал за свои слова. А слова могли бы услышать и его коллеги, и дать оценку. Или я не прав?
Отвечаю Edg, кто бы оно ни было.
Что такое «типичные» двигатели я не знаю. Знаю автомобильные, тракторные, судовые, авиационные и другие двигатели. Утверждаю, что характеристики двигателей СОЗДАЮТСЯ конструкторами исходя из параметров потребителя, под который проектируется двигатель, а также из возможностей производства и стоимости двигателя, включая и стоимость эксплуатации.
Вопрос к Edg: что такое «типичный» двигатель? Объясните собственное утверждение.
Второй вопрос к Edg: Прошу указать в моей статье место, к которому относится ваше следующее утверждение - «Так почему-же минимальный расход имеет место не на малых оборотах как гласит ваша идея-теория "фикс"?».
Ранее высказанные Edg замечания про перегибы-натяжки и «не очень понимается самим автором» отношу на счет хамской натуры оппонента. У тех, кто прячется за углом, менталитет такой. Аргументы им ни к чему.
Формат журнальной статьи, вступительные слова об упрощении изложения и фразы «примерно» позволили мне не усложнять текст цифрами, при этом не нарушая целостности картины. Однако я прекрасно представляю, о чем говорю, и если от Edg появятся какие-то внятные аргументы, а не только цитаты из меня, готов ответить.
Относительно следующей цитируемой Edg фразы: "подогрев заряда на такте сжатия, когда температура поверхностей выше температуры заряда, заставляет его расширяться, а двигатель совершать лишнюю работу сжатия, которую смело можно отнести к потерям;" – поясняю, хотя, судя по гонору оппонента, он должен был бы это знать.
В начале такта сжатия температура свежего заряда ниже температуры стенок, поэтому происходит подогрев заряда. Подогрев приводит к увеличению давления. Давление приводит к увеличению работы сжатия, которая, по определению, на такте сжатия является отрицательной. Однако по мере сжатия температура свежего заряда растет и в какой-то момент начинает превышать температуру окружающих стенок, что приводит к возникновению обратного потока тепла, от газа к стенкам, и, соответственно, уменьшению давления заряда в цилиндре. Таким образом, лишняя работа по сжатию подогретого заряда в начале такта безвозвратно теряется вместе с теплом, отданным стенкам. Чем интенсивнее теплообмен, тем больше потери, о которых и говорилось в цитате.
При анализе индикаторных диаграмм картина тепловых потоков является критерием правильности установки ВМТ индицирующей аппаратуры. Для непосвященных поясняю: индицирование – это процесс измерения текущего мгновенного давления в цилиндре с привязкой к углу поворота коленчатого вала двигателя (в современных системах с дискретностью до 0,1 градуса п.к.в.). Индицирование может проводиться также в трассах топливной аппаратуры, в коллекторах, камерах сгорания и пр.
Теперь о температурах и давлениях в отделяемых камерах сгорания. Я намеренно не стал объяснять цифры на графиках в статье (http://www.rtc-ec.ru/notes.html). Хотел посмотреть на аналитические способности специалистов и увидеть их анализ. Но люди, назвавшиеся специалистами, представили только свои физиологические анализы, да и то инкогнито.
Поэтому привожу упрощенный анализ сам.
У СПЕЦИАЛИСТОВ ПО ДВС должны были возникнуть следующие вопросы:
1. ПОЧЕМУ ДАВЛЕНИЕ В КОНЦЕ НАПОЛНЕНИЯ КС РАВНО 60 БАР (полка на графике), И КАК ЭТО ВОЗМОЖНО ПРИ НИЗКОЙ СТЕПЕНИ СЖАТИЯ, как утверждал Миллер, ВЕДЬ ЭТО ДАВЛЕНИЕ СООТВЕТСТВУЕТ СТЕПЕНИ СЖАТИЯ 20:1.
2. ПОЧЕМУ ПРИ ДАВЛЕНИИ В 60 БАР ТЕМПЕРАТУРА В КС СОСТАВЛЯЕТ 1000 ГРАДУСОВ ЦЕЛЬСИЯ, хотя даже при адиабатическом сжатии оно должно быть не более 600.
3. ПОЧЕМУ ПРИ МАКСИМАЛЬНОМ ДАВЛЕНИИ В КАМЕРЕ СГОРАНИЯ 140 БАР ТЕМПЕРАТУРА ДОСТИГАЕТ 2500 ГРАДУСОВ ЦЕЛЬСИЯ, ХОТЯ ДАЖЕ ПРИ АДИАБАТИЧЕСКОМ ПОДВОДЕ ТЕПЛА ТЕМПЕРАТУРА НЕ ДОЛЖНА БЫТЬ БОЛЬШЕ 1900, ДАЖЕ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ ОСТАТОЧНЫХ ГАЗОВ.
Про то, что средняя температура в камере на графиках составляет примерно 1000 градусов Цельсия, а не 2500, как утверждает Миллер, я молчал, для этого у каждого есть глаза. Кстати, вводная для анализа: в любом 2-х тактном двигателе с прямоточно-клапанной продувкой выпускной клапан находится на огневой поверхности головки цилиндра, то есть в зоне сгорания топлива, происходящего на КАЖДОМ обороте двигателя. Условия при выпуске мягче, чем в КС, но по средней температуре, действующей на тарелку, довольно близко, если не жестче.
Про то, что оппонентами рассматривался вариант только тарельчатого клапана, говорит об отсутствии изобретательности, а это в нашем предприятии является критерием профессиональной непригодности. В данном случае я рассматриваю 5 вариантов решения клапанного узла отделяемой камеры сгорания, причем все они БЕЗ силового управления в 465 кг, которого испугался Миллер. Кстати, испуг от этой цифры говорит о том, что данный товарищ является в лучшем случае художником, а не конструктором, поскольку не представляет действующих в ДВС усилий, скорее всего из-за того, что не ведет обязательных при конструировании расчетов. Отсюда и нелюбовь к математике и науке.
Ответы на незаданные ПОЧЕМУ:
1. Давление в конце наполнения КС равно 60 бар потому, что представленный на графике вариант рассчитан при перекрытии клапанов КС, то есть в наполняемой КС клапан еще не закрылся, а в КС, где сгорание уже произошло, клапан начал открываться. Это хорошо видно на диаграммах давления и температур. Момент открытия КС виден по началу падения давления и температуры в КС, момент начала закрытия клапана виден по расхождению линий давлений и температур в цилиндре и КС. Происходит дозаряд закрываемой КС. Эта особенность ПОЗВОЛЯЕТ создать двигатель, в том числе и дизельный, с малой геометрической степенью сжатия поршневой части, что, в свою очередь, позволяет существенно снизить тепловую и механическую нагруженность цилиндро-поршневой группы (Но на рассматриваемых графиках приведены диаграммы при степени сжатия равной степени расширения, расчет был произведен почти 20 лет назад). При этом, как уже я говорил в предыдущих постах, степень расширения в поршневой части двигателя должна быть больше степени сжатия. Это позволяет поднять термический КПД цикла выше, чем если бы степень сжатия была равна увеличенной степени расширения. Именно такой вариант в нашем проекте. Таким образом, создание двигателя со сверхвысокими степенями сжатия – тупиковый путь. Но более детально эту тему здесь раскрывать не буду. Будут вопросы – отвечу.
2. Температура газа в КС должна быть значительно меньше, чем 1000 градусов Цельсия, изображенные на графике. Остаточные газы в КС составляют небольшую часть, расчетный коэффициент остаточных газов равен 0,03 (т.е. 3%), температуру газа в КС они увеличивают незначительно. Еще свежий заряд подогревается от стенок КС, при этом охлаждая их (в этот период КС работает как теплообменник). Однако наибольший вклад в увеличение температуры газа в КС дают не эти два фактора, а метод расчета. Все подобные расчеты, включая и очень современный бауманский комплекс «DIESEL-RK», о котором я писал ранее (http://www.diesel-rk.bmstu.ru), ведутся по схожим методикам. Параметры газа в цилиндрах, коллекторах, камерах и других объемах двигателя определяются путем решения системы уравнений сохранения энергии, массы и состояния. Особенность расчета – для каждого рассчитываемого объема параметры газа усредняются, т.е. невозможно в цилиндре разделить по температурным параметрам свежий заряд и выходящие из КС газы. Поэтому поступающий в КС на дозаряде воздух имеет температуру не свежего сжатого заряда, как должно быть фактически, а усредненную температуру, с учетом истекающих из другой КС газов. Именно отсюда существенно завышенные температуры. Любой грамотный специалист в этом очевидном факте бы разобрался или задал бы вопрос по методике расчета. ПОТОМУ ЧТО ТЕМПЕРАТУРА ПРОТИВОРЕЧИТ ДАВЛЕНИЮ.
3. Температура была бы еще больше, если бы не учитывались тепловые потери в стенки КС. Причина высокой температуры в 2500 градусов Цельсия указана в ответе № 2 – завышенная температура на момент закрытия КС. ОТСЮДА В ПРОВЕРОЧНОМ РАСЧЕТЕ ПОДВОД ТЕПЛА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ДО 140 БАР В АДИАБАТНОМ ЦИКЛЕ ДАЕТ ПРИЕМЛЕМЫЙ РЕЗУЛЬТАТ С УЧЕТОМ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ В СТЕНКИ КС.
Относительно теплонапряженности КС каждый может самостоятельно разобраться, внимательно посмотрев на T-V диаграмму и проанализировав температуры в привязке к углу поворота коленчатого вала, а также сделать прогноз их изменения при увеличении и уменьшении мощности двигателя, а также изменении фаз работы камер сгорания. Заодно можно оценить и возникающие перспективы, связанные с гибкостью управления процессом в данных условиях.
Я показал простой анализ, который бы сделал любой профессионал. В основе его графики и знание принципов расчета. Больше ничего и не нужно.
Готов ответить на возникающие вопросы.
Единственно, не хотел бы видеть в обсуждении сморкающихся из-за угла «инкогнито-специалистов».
Вложения
Edg, если у тебя нет друзей, сочуствую конечно. Причина в твоём характере. Ругаться с тобой не намерен. Не вижу смысла.
Зачем такие далекоидущие выводы на пустом месте? - термин "адьютант" не подразумевал сколь-нибудь унизительного смысла - просто ситуация так сложилась. С чуством юмора и самоиронии все в порядке?
Не попробовать ли Вам себя в психоаналитике? - но не факт, что получится лучше, чем в инженерии.
Вы себя лучше для ответов по делу поберегите, а не упражняйтесь в психоанализе. 😱
Ну что за мелочные придирки, и трудно догадаться? - я не написал слово "автомобильный" (поршневой на всякий случай - чтобы вопросов у Вас не возникло), 4Т, и по факту самый массовый, российский для легкомоторной авиации - основная часть конверсии из автомобильных ДВС и ротаксы туда-же. Вы же на авиационном форуме и обсуждаются в данном разделе, как правило, подобные поршневые ДВС.
Теперь проще будет понять причины и ответить почему минимум удельного расхода приходится на средний диапазон оборотов, несмотря на "расстянутость" процесса сгорания до и после ВМТ в сравнении с малыми оборотами. Напомню - ваша основная идея-фикс, что, обеспечив сгорание строго в ВМТ благодаря отдельной КС (и "подзабыв" про остальные факторы), можно получить выигрыш в КПД. :🙂
Ивините, но "ловить блох" и "не видеть за деревьями леса" это ваш инженерный стиль в ДВС. Объясняю.
С точки зрения термодинамики "чистого, теоретического цикла адиабатного ДВС" (без разбора тонкостей процесса охлаждения и теплопотерь реального ДВС) подведенное на такте сжатия тепло "вернется обратно" в процессе дополнительной работы расширения - то есть потерь (как и положительной работы впрочем) не будет.
Если разбирать цикл реального ДВС, величина подогрева на впуске составляет типично очень скромные 10-25гр.С (добавлено - и даже менее вдвое примерно) - помнить и знать про это нужно, но с точки зрения указанных Вами потерь "плюнуть и растереть" на самом деле. Температура в конце сжатия у бензиновых двигателей достигает 400-450гр.С, у дизелей 600-650гр.С. И влияние этих + 10-25гр.С ничтожно мало и "компенируется" уменьшением степени сжатия - для "бензинок" это формально, чуть-чуть потеря термодинамичесого КПД за счет мизерного снижения степени сжатия, а для дизелей уже чуть выигрыш в полном КПД за счет снижения потребной степени сжатия для достижения температуры самовоспламенения дизтоплива при впрыске в раскаленный воздух, и увеличения тем самым механического КПД и выигрыша за счет этого.
А вообще, подогрев смеси(воздуха) на впуске это данность как то, что "солнце встает, земля вертится" и она лишь следствие того, что ДВС "греется"и его пока приходится охлаждать - и это значит температура стенок цилиндра, поршня, КС будет неизбежно выше Т окружаещего воздуха - и сетовать на "подогрев" и мнимые потери несколько "странно".
Но самое интересное, что подогрев смеси хорошо бы и увеличить - но не как самоцель, а как следствие борьбы за экономичность и желательность роста температуры КС, поршня и стенок цилиндра, и тем самым возможность снизить потери на охлаждение и повысить термодинамический (и полный заодно) КПД цикла - для Вас, г-н Митрофанов, это к сожалению не очевидно почему-то. 🙂 Но пока вот смазочные материалы и также механические свойства конструкционных материалов не позволяют - про попытки создать адиабатный ДВС слышали?
Резюмируя - у Вас, г-н Митрофанов, зашоренный, узкий и потому не верный взгляд на рабочий процесс ДВС с точки зрения повышения КПД. Надеюсь понятно объяснил выше на примере почему? И Вы же сами хотели тему обсудить - поэтому не "сердитесь" и поменьше занимайтесь "психоанализом" критиков-оппонентов "вашего рабочего процесса ДВС".
И подобных притянутых за уши натяжек-выводов в вашей статье хватает - смотрите выше про ваши "ляпы" и объясняйтесь, если сможете.
И на мои вопросы про минимальный удельный расход на средних оборотах постарайтесь также найти ответ (и про наиболее экономичную работу на обедненной смеси авиадвигателей Лайкоминга с фактической затяжкой сгорания после ВМТ) - это поможет приблизится к осознанию утопичности вашей идеи с отдельной КС для "сгорания строго в ВМТ". :🙂
Андрей Миллер
Я люблю строить самолеты!
- Откуда
- Санкт - Петербург
Инересно, Алексей, что же хамского Ты нашел в моих ответах? Я делаю то, о чем просит сам Митрофанов - обсуждаю его проект! 🙂
Помещаю ответ Сергея Митрофанова.
Для Андрея Миллера ещё раз напоминаю, что это не мои ответы. Остальные прекрасно это понимают и вопросов нет.
Edg
Представиться отказался. Понятно, так проще не отвечать за свои слова, да и коллеги не узнают.
Про «перегибы-натяжки» все то же, без конкретики и аргументов. ЗАДАЙТЕ ВОПРОС, ЧТОБЫ НА НЕГО МОЖНО БЫЛО ОТВЕТИТЬ. ЕСЛИ ЕСТЬ КОНТР-АРГУМЕНТЫ – ПРИВЕДИТЕ.
Если интересует конверсия ДВС, то здесь вы не по адресу, читайте название темы.
Не указал место в статье, к которому относится якобы мое следующее утверждение - «Так почему-же минимальный расход имеет место не на малых оборотах как гласит ваша идея-теория "фикс"?». Потому что такого утверждения нет. А есть следующее:
«Трение в цилиндре имеет почти квадратическую зависимость от средней скорости поршня. Поэтому уменьшение этой скорости очень сильно снижает потери на трение.
Средняя скорость поршня определяется длиной его хода и частотой вращения коленчатого вала двигателя. Но снижение частоты вращения – это дефорсирование двигателя. Поэтому путь здесь один – уменьшение хода поршня.
В свою очередь уменьшение хода поршня при сохранении рабочего объема приводит к увеличению диаметров поршня и головки цилиндра, и, соответственно, их поверхностей теплообмена.
Но при этом уменьшение количества цилиндров с увеличением их размера при сохранении рабочего объема двигателя приводит к уменьшению суммарных потерь на трение, а заодно и тепловых потерь.
Поэтому для каждого двигателя, исходя из его назначения и основных режимов работы, специалисты определяют оптимальные конструктивные параметры: количество цилиндров, диаметр и ход поршня, номинальные обороты коленчатого вала.»
ЧТО ИМЕННО ЗДЕСЬ НЕ ПОНЯТНО, Я ПОПРОБУЮ ОБЪЯСНИТЬ. О том, что характеристики закладываются конструктором при проектировании ДВС, я уже говорил.
Edg: «Напомню - ваша основная идея-фикс, что, обеспечив сгорание строго в ВМТ благодаря отдельной КС (и "подзабыв" про остальные факторы), можно получить выигрыш в КПД.»
Слова «ИДЕЯ-ФИКС» приводятся, наверное, для большей убедительности. Для меня было бы достаточно сравнения циклов Отто, который в итоге и получается при подводе тепла в ВМТ, с циклом Дизеля или Тринклера, о которых вы говорите.
УТВЕРЖДАЮ, ЧТО ПРОВЕДЕНИЕ СГОРАНИЯ/ПОДВОД ТЕПЛА В ВМТ (ЦИКЛ ОТТО) ПОЗВОЛЯЕТ ПОЛУЧИТЬ МАКСИМАЛЬНЫЙ КПД ЦИКЛА, НЕ ЗАВИСИМО ОТ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА. А реализация отделяемых КС дает также массу других положительных возможностей, о которых неоднократно писал. ЖДУ ОПРОВЕРГАЮЩИХ РАСЧЕТОВ.
Про подогрев заряда объяснил в прошлом ответе. Если Edg говорит про «ловлю блох», то, очевидно, может назвать потери работы цикла при сжатии-расширении воздуха в разогретом ДВС без подачи топлива. Устроит ответ при любой известной ему степени сжатия.
К этой же теме цитата из моей статьи:
«Причины, по которым тепло необходимо отводить, следующие:
- высокие температуры поверхностей рабочей полости ДВС приводят к подогреву свежего заряда (воздуха или рабочей смеси), поступающего в цилиндр на такте впуска. От нагрева плотность заряда снижается. Чем меньше плотность заряда, тем меньше его масса, и, следовательно, меньше топлива можно сжечь. Значит, и меньше мощность;
- подогрев заряда на такте сжатия, когда температура поверхностей выше температуры заряда, заставляет его расширяться, а двигатель совершать лишнюю работу сжатия, которую смело можно отнести к потерям;
- подогрев заряда также приводит к росту максимального давления в цилиндре, а оно ограничено прочностью деталей;»
Миллеру
Вы считаете не хамством хотя бы это из вашего последнего?
«Во время создания ЧКД по двигателю с "отделенной" камерой в кабинетах кампании "Русский трактор" работали толпы профессоров и "доцентов с кандидатами". Они имели всю исследовательскую базу бывшего ВМЗ!».
Для Андрея Миллера ещё раз напоминаю, что это не мои ответы. Остальные прекрасно это понимают и вопросов нет.
Edg
Представиться отказался. Понятно, так проще не отвечать за свои слова, да и коллеги не узнают.
Про «перегибы-натяжки» все то же, без конкретики и аргументов. ЗАДАЙТЕ ВОПРОС, ЧТОБЫ НА НЕГО МОЖНО БЫЛО ОТВЕТИТЬ. ЕСЛИ ЕСТЬ КОНТР-АРГУМЕНТЫ – ПРИВЕДИТЕ.
Если интересует конверсия ДВС, то здесь вы не по адресу, читайте название темы.
Не указал место в статье, к которому относится якобы мое следующее утверждение - «Так почему-же минимальный расход имеет место не на малых оборотах как гласит ваша идея-теория "фикс"?». Потому что такого утверждения нет. А есть следующее:
«Трение в цилиндре имеет почти квадратическую зависимость от средней скорости поршня. Поэтому уменьшение этой скорости очень сильно снижает потери на трение.
Средняя скорость поршня определяется длиной его хода и частотой вращения коленчатого вала двигателя. Но снижение частоты вращения – это дефорсирование двигателя. Поэтому путь здесь один – уменьшение хода поршня.
В свою очередь уменьшение хода поршня при сохранении рабочего объема приводит к увеличению диаметров поршня и головки цилиндра, и, соответственно, их поверхностей теплообмена.
Но при этом уменьшение количества цилиндров с увеличением их размера при сохранении рабочего объема двигателя приводит к уменьшению суммарных потерь на трение, а заодно и тепловых потерь.
Поэтому для каждого двигателя, исходя из его назначения и основных режимов работы, специалисты определяют оптимальные конструктивные параметры: количество цилиндров, диаметр и ход поршня, номинальные обороты коленчатого вала.»
ЧТО ИМЕННО ЗДЕСЬ НЕ ПОНЯТНО, Я ПОПРОБУЮ ОБЪЯСНИТЬ. О том, что характеристики закладываются конструктором при проектировании ДВС, я уже говорил.
Edg: «Напомню - ваша основная идея-фикс, что, обеспечив сгорание строго в ВМТ благодаря отдельной КС (и "подзабыв" про остальные факторы), можно получить выигрыш в КПД.»
Слова «ИДЕЯ-ФИКС» приводятся, наверное, для большей убедительности. Для меня было бы достаточно сравнения циклов Отто, который в итоге и получается при подводе тепла в ВМТ, с циклом Дизеля или Тринклера, о которых вы говорите.
УТВЕРЖДАЮ, ЧТО ПРОВЕДЕНИЕ СГОРАНИЯ/ПОДВОД ТЕПЛА В ВМТ (ЦИКЛ ОТТО) ПОЗВОЛЯЕТ ПОЛУЧИТЬ МАКСИМАЛЬНЫЙ КПД ЦИКЛА, НЕ ЗАВИСИМО ОТ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА. А реализация отделяемых КС дает также массу других положительных возможностей, о которых неоднократно писал. ЖДУ ОПРОВЕРГАЮЩИХ РАСЧЕТОВ.
Про подогрев заряда объяснил в прошлом ответе. Если Edg говорит про «ловлю блох», то, очевидно, может назвать потери работы цикла при сжатии-расширении воздуха в разогретом ДВС без подачи топлива. Устроит ответ при любой известной ему степени сжатия.
К этой же теме цитата из моей статьи:
«Причины, по которым тепло необходимо отводить, следующие:
- высокие температуры поверхностей рабочей полости ДВС приводят к подогреву свежего заряда (воздуха или рабочей смеси), поступающего в цилиндр на такте впуска. От нагрева плотность заряда снижается. Чем меньше плотность заряда, тем меньше его масса, и, следовательно, меньше топлива можно сжечь. Значит, и меньше мощность;
- подогрев заряда на такте сжатия, когда температура поверхностей выше температуры заряда, заставляет его расширяться, а двигатель совершать лишнюю работу сжатия, которую смело можно отнести к потерям;
- подогрев заряда также приводит к росту максимального давления в цилиндре, а оно ограничено прочностью деталей;»
Миллеру
Вы считаете не хамством хотя бы это из вашего последнего?
«Во время создания ЧКД по двигателю с "отделенной" камерой в кабинетах кампании "Русский трактор" работали толпы профессоров и "доцентов с кандидатами". Они имели всю исследовательскую базу бывшего ВМЗ!».
Андрей Миллер
Я люблю строить самолеты!
- Откуда
- Санкт - Петербург
У Вас и с юмором плохо! 🙁
Андрей Миллер
Я люблю строить самолеты!
- Откуда
- Санкт - Петербург
Вот это правда! Давайте ближе к конструкции, материалам, технологиям! Но ведь г. Митрофанов этого сам не хочет!
Ну так расскажите о РЕАЛИЗАЦИИ ОТДЕЛЯЕМЫХ КС!
Где и как они реализованы? Что получено и как?
Андрей Миллер
Я люблю строить самолеты!
- Откуда
- Санкт - Петербург
"оппонентами рассматривается" то, что прелагается к обсуждению, или здесь конкурс "угадай конструкцию"?
Похоже Эдг прав, психоанализ оппонентов, входит в систему доказательств перспективности вашего двигателя... ;D
Вы свои фантазии за реальность не выдавайте. 🙂
В интернете человек сам выбирает, и имеет право, как ему представляться - в том числе и под ником.
Мои данные с ФИО есть минимум в одной ветке в споре, кстати тоже со "специалистом"-профессионалом ДВС дискутировали - захотите найдете.
Я здесь на форуме не первый день - и привык отвечать за свои слова и дорожить репутацией, даже в виртуале, как всякий адекватный человек.
Я не работаю в области ДВС, но достаточно хорошо в ней понимаю, так как изучал и интересуюсь по инженерной жизни .
И главное, в споре-дискуссии важны прежде всего знания, аргументы, логика и факты, а не перечисление освоенных пакетов и использованных (машина "умная" - посчитает и даст правильный ответ) )расчетных, "крутых", програмных комплексов - на которые Вы постоянно ссылаетесь, пусть даже с лейбом МГТУ Бауманки, который я заканчивал и отлично знаю, что "не боги (из МГТУ) горшки обжигают"😉
Задавал уже дважды и прямо, а потом еще и уточнял Вам, что такое "типичный ДВС" - канву разговора то помните и держите. 🙂
Мой вопрос еще в посте #103
еще раз этот-же вопрос с уточнениями в моем посте #107:
См. выше - в статье конечно нет (никто и не искал там, и не ссылался) - а вот факт есть. Моя фраза "... как гласит ваша идея-фикс" это оборот речи, потому что согласно вашей "идеи-фикс" удельный расход должен быть минимален именно на малых оборотах, когда период сгорания смеси максимально приближен к ВМТ .
Вдогонку и туда-же мой вопрос по авиациооному Лакомингу из моего поста №103:
А объяснить Вы этого пока не можете - смогли бы, не было бы и статьи с "идеей-фикс". :🙂
Этот набор начальных, учебных истин разъяснения не требует - никто и не просил.
Вопросы были выше.
Потому что некоторые товарищи "фиксятся", или зацикливаются на одном параметре (процессе) и начинают его бездумно "улучшать любой ценой", не видя и не понимая его взаимосвязь с другими, не менее важными" показателями, процессами и параметрами - в итоге вместо улучшения показателей ДВС (в данном случае экономичноть, КПД, снижение удельного расхода), все это улетает в тар-тара-ры. 😱
Програмные комплексы им "в помощь" при этом, без понимания реальной сути - туда цифири ввел, (чего - то забыл, а что-то в проге и не предусмотрели), и на выходе "красивые", обнадеживающие циферки роста КПД процесса. 🙂
Все эти теоретические циклы я знаю не хуже вашего (боюсь что и лучше), но практика вносит коррективы - это значит, что есть и другие известные и хорошо понятные процессы (не всегда очевидные и "на поверхности"), которые "идеальными, теоретическими термодинамическими циклами" не учитываются, и потому требуется корректировка результата.
Если не понимать этого, то никакие рассчеты Вам и вашей "теории-фикс" не помогут.
Вам заданы уже неоднократно вопросы выше - Вы способны на них ответить, не цифирками, полученными из програмного комплекса, а качественно с объяснением существующих фактов?! :🙂
Малограмотное и зашоренное (копание в мелочах и ловля "производных блох" без понимания первопричин) представление о сути вещей - без обид.
Читаем еще раз внимательно, что я писал в посте #107 - стараемся осознать и понять:
Андрей Миллер
Я люблю строить самолеты!
- Откуда
- Санкт - Петербург
г. Эдг, Вы оказывается многое понимаете правильно, но очень умело это скрывали... 🙂
- Откуда
- Саратовская обл.
Выкладываю очередной ответ Сергея. К сожалению модератор не разблокирует доступ на ветку.
Edg
Про «типичный» ДВС и его «средние» обороты. Раз цитат не достаточно, будем жевать. Формулам и цифрам «скромный», но очень известный, «не работающий в области ДВС, но достаточно хорошо в ней понимающий», оппонент не доверяет, сам «этот набор начальных, учебных истин» использовать не может. Поэтому попробую, как он просит, «не цифирками, полученными из програмного комплекса, а качественно с объяснением существующих фактов». То есть на пальцах.
Цитирую вопрос:
Кривая удельного расхода типичного ДВС ( 1000- 6000 об/мин)на внешней характеристике как правило имеет минимум на средних оборотах (и максимальный КПД там-же). При этом на малых оборотах опережение зажигания составоляет обычно 0-5гр, а к максимальным растет до 25-30гр. Это означает, что на малых оборотах смесь сгорает за более короткий "период", отнесенный у углу поворота КВ - или в "большей степени" вблизи ВМТ, и более оптимально с точки зрения графика "чистой, теоретической термодинамики газа" (но без учета реалий ДВС и дополнительных термодинамических факторов).Так почему-же минимальный расход имеет место не на малых оборотах как гласит ваша идея-теория "фикс"? - сами найдете ответ или разъяснять дальше?
Важные моменты буду писать большими буквами, чтобы «секретный» оппонент не сказал, что не видел. Обратил внимание, что большими буквами ему более понятно. Также буду выделять абзацами и цифрами, чтобы было легче следить за объяснением.
1. Мощностью двигателя называется произведение крутящего момента на обороты коленчатого вала (если эти единицы подставляются в формулу в Н*м и об/мин соответственно, то результат произведения делится на коэффициент 9550 и получается мощность в кВт). Следовательно, чтобы увеличить мощность, необходимо либо увеличить момент (в двигателестроении еще вместо момента используется среднее эффективное давление в цилиндре, тогда можно уйти от размерности ДВС, и получить унифицированные цифры, удобные для сравнения с любым двигателем), либо увеличить частоту вращения.
2. КАК ПРАВИЛО, двигатели настраиваются на работу в частотном диапазоне, ограниченном снизу максимальным крутящим моментом и свершу номинальной мощностью. Подозреваю, что именно режим максимального крутящего момента или близкий к нему Edg и именовал «средними оборотами», но в силу своей избыточной эрудиции объяснить не смог. Наверно думал, что не поймем.
3. РЕЖИМ МАКСИМАЛЬНОГО КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА для двигателя является самым теплонапряженным. Для тракторных двигателей этот режим является длительным рабочим и система охлаждения обеспечивает на нем постоянную работу, для других двигателей этот режим является, КАК ПРАВИЛО, кратковременным, и система охлаждения не создается для обеспечения постоянной работы. Например, на машине Вы не сможете долго ехать в гору – мотор перегреется, приборы это покажут.
4. НА РЕЖИМЕ МАКСИМАЛЬНОГО КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА СГОРАНИЕ ПРОИСХОДИТ БОЛЕЕ СЖАТО В РАЙОНЕ ВМТ, ПРИ ЭТОМ ДОСТИГАЮТСЯ НАИБОЛЬШИЕ МАКСИМАЛЬНЫЕ ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ. ТЕПЛОВЫЕ ПОТЕРИ ПРИ ЭТОМ (КАК И ПРИ ДАЛЬНЕЙШЕМ ПОНИЖЕНИИ ОБОРОТОВ) РАСТУТ. ЭТО ПРОИСХОДИТ ЗА СЧЕТ БОЛЕЕ ДЛИТЕЛЬНОГО КОНТАКТА РАБОЧЕГО ТЕЛА СО СТЕНКАМИ. ПЛЮС К ЭТОМУ ПРИХОДИТСЯ БОЛЬШЕ ЭНЕРГИИ ОТДАВАТЬ НА РАБОТУ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ. РАСТЕТ И ВРЕДНОЕ ВЛИЯНИЕ ТЕПЛООБМЕНА МЕЖДУ СВЕЖИМ ЗАРЯДОМ И СТЕНКАМИ, О ЧЕМ ПИСАЛОСЬ РАНЕЕ. И ПОЭТОМУ НА МАЛЫХ ОБОРОТАХ ДВИГАТЕЛИ ПОД НАГРУЗКОЙ НЕ РАБОТАЮТ.
5. ИНДИКАТОРНЫЙ КПД ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ СКОРОСТЬЮ СГОРАНИЯ И БЛИЗОСТЬЮ СГОРАНИЯ К ВМТ (И В ЭТОМ СМЫСЛЕ ОН ПРИ УМЕНЬШЕНИИ ОБОРОТОВ УВЕЛИЧИВАЕТСЯ) И ТЕПЛОВЫМИ ПОТЕРЯМИ, А ТАКЖЕ ПОТЕРЯМИ РАБОЧЕГО ТЕЛА ЗА СЧЕТ ПЕРЕТЕЧЕК ЕГО ИЗ НАДПОРШНЕВОЙ ЧАСТИ В КАРТЕР (И В ЭТОЙ ЧАСТИ КПД УМЕНЬШАЕТСЯ).
6. СНИЖЕНИЕ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА – ЭТО ДЕФОРСИРОВАНИЕ ДВИГАТЕЛЯ (СМ. П. 1). ПОЭТОМУ ПРИ СНИЖЕНИИ ЧАСТОТЫ, ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ ТОЙ ЖЕ МОЩНОСТИ, ПРИШЛОСЬ БЫ ФОРСИРОВАТЬ ДВИГАТЕЛЬ ПО МОМЕНТУ (СРЕДНЕМУ ДАВЛЕНИЮ), А ЭТО ПРИВЕДЕТ К ОТРИЦАТЕЛЬНЫМ ПОСЛЕДСТВИЯМ (СМ. П. 4 И П. 5).
7. МЕХАНИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ ДВИГАТЕЛЯ ПРИ УМЕНЬШЕНИИ ОБОРОТОВ УМЕНЬШАЮТСЯ, И В ЭТОЙ ЧАСТИ МЕХАНИЧЕСКИЙ КПД УВЕЛИЧИВАЕТСЯ. ОДНАКО УВЕЛИЧЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ИЗ-ЗА НЕОБХОДИМОСТИ ОТВОДА БОЛЬШЕГО ТЕПЛА СНИЖАЕТ МЕХАНИЧЕСКИЙ И ЭФФЕКТИВНЫЙ КПД ДВИГАТЕЛЯ. НО ЭТО ТОЛЬКО У ДВС, РАСЧИТАННЫХ НА ДЛИТЕЛЬНУЮ РАБОТУ НА ЭТОМ РЕЖИМЕ. ОСТАЛЬНЫЕ ИМЕЮТ ВОЗМОЖНОСТЬ РАБОТАТЬ НА ТАКИХ РЕЖИМАХ ОГРАНИЧЕННОЕ ВРЕМЯ.
8. РЕЗЮМЕ. УДЕЛЬНЫЙ РАСХОД ТОПЛИВА ЯВЛЯЕТСЯ ПРЯМЫМ СЛЕДСТВИЕМ СУММЫ КАК ПОЛОЖИТЕЛЬНО, ТАК И ОТРИЦАТЕЛЬНО ВЛИЯЮЩИХ НА НЕГО ФАКТОРОВ, ПЕРЕЧИСЛЕННЫХ ВЫШЕ, А ТАКЖЕ СЛЕДСТВИЕМ КОНСТРУКТИВНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ, СВЯЗАННЫХ С НАЗНАЧЕНИЕМ ДВИГАТЕЛЯ.
ВЛИЯНИЕ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ:
– потери на трение имеют почти квадратичную зависимость от этого фактора: чем НИЖЕ ЧАСТОТА, тем МЕНЬШЕ ПОТЕРИ;
– тепловые потери, а также потери рабочего тела при перетекании из надпоршневой области в картер также зависят от этого фактора. Чем НИЖЕ ЧАСТОТА, тем БОЛЬШЕ ПОТЕРИ;
– потери от несвоевременности подвода тепла: чем НИЖЕ ЧАСТОТА, тем МЕНЬШЕ ПОТЕРИ;
– потери на работу системы охлаждения: чем НИЖЕ ЧАСТОТА, тем БОЛЬШЕ ОТВОДИМОЕ ТЕПЛО, тем БОЛЬШЕ ТРЕБУЕТСЯ МОЩНОСТИ НА ПРИВОД СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ. ЕСТЕСТВЕННО, НА СОПОСТАВИМЫХ МОЩНОСТЫХ РЕЖИМАХ, НЕ НА ХОЛОСТОМ ХОДУ. ПРИ ЭТОМ ЕСЛИ РАБОТА НА РЕЖИМЕ НЕ КРАКОВРЕМЕННАЯ, А СТАБИЛЬНАЯ.
– и, наконец, КПД определяется как отношение снятой с коленвала энергии к подведенной в цикле с теплом сгоревшего топлива. Таким образом, чем меньшую мощность ДВС развивает на режиме, тем большую долю составляют механические потери, тем ниже механический КПД. Таким образом, невозможность нагрузить ДВС на низких частотах из-за теплонапряженности и высоких давлений сгорания, хотя и при лучших характеристиках подвода тепла, обусловливает низкую мощность и низкий механический КПД. ПОЭТОМУ ОТДЕЛЯЕМАЯ КС НА МАЛЫХ ЧАСТОТАХ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНА – ОНА ПОЗВОЛЯЕТ УПРАВЛЯТЬ ПРОЦЕССОМ ПОДВОДА ТЕПЛА.
Нижеприведенную чушь, особенно в части адиабатного ДВС, прокомментирую в другой раз. Пока же советую разобраться – что такое адиабатный и что такое теплоизолированный ДВС. Уверяю, между ними КОЛОССАЛЬНАЯ разница. Отношу это на счет того, что оппонент «не работающий в области ДВС, но достаточно хорошо в ней понимающий».
Цитата из Edg
«Но самое интересное, что подогрев смеси хорошо бы и увеличить - но не как самоцель, а как следствие борьбы за экономичность и желательность роста температуры КС, поршня и стенок цилиндра, и тем самым возможность снизить потери на охлаждение и повысить термодинамический (и полный заодно) КПД цикла - для Вас, г-н Митрофанов, это к сожалению не очевидно почему-то. Но пока вот смазочные материалы и также механические свойства конструкционных материалов не позволяют - про попытки создать адиабатный ДВС слышали?»
В заключение
Edg, я показал ваши опусы одному старому выпускнику Бауманки – он плевался и сказал что вы – самозванец. Особенно его задели технические термины «чуть-чуть, мизерность, данность и др.» Не может выпускник столь уважаемого во всей России заведения так позорить его. Вы правильно делаете, что не называете себя.
Edg
Про «типичный» ДВС и его «средние» обороты. Раз цитат не достаточно, будем жевать. Формулам и цифрам «скромный», но очень известный, «не работающий в области ДВС, но достаточно хорошо в ней понимающий», оппонент не доверяет, сам «этот набор начальных, учебных истин» использовать не может. Поэтому попробую, как он просит, «не цифирками, полученными из програмного комплекса, а качественно с объяснением существующих фактов». То есть на пальцах.
Цитирую вопрос:
Кривая удельного расхода типичного ДВС ( 1000- 6000 об/мин)на внешней характеристике как правило имеет минимум на средних оборотах (и максимальный КПД там-же). При этом на малых оборотах опережение зажигания составоляет обычно 0-5гр, а к максимальным растет до 25-30гр. Это означает, что на малых оборотах смесь сгорает за более короткий "период", отнесенный у углу поворота КВ - или в "большей степени" вблизи ВМТ, и более оптимально с точки зрения графика "чистой, теоретической термодинамики газа" (но без учета реалий ДВС и дополнительных термодинамических факторов).Так почему-же минимальный расход имеет место не на малых оборотах как гласит ваша идея-теория "фикс"? - сами найдете ответ или разъяснять дальше?
Важные моменты буду писать большими буквами, чтобы «секретный» оппонент не сказал, что не видел. Обратил внимание, что большими буквами ему более понятно. Также буду выделять абзацами и цифрами, чтобы было легче следить за объяснением.
1. Мощностью двигателя называется произведение крутящего момента на обороты коленчатого вала (если эти единицы подставляются в формулу в Н*м и об/мин соответственно, то результат произведения делится на коэффициент 9550 и получается мощность в кВт). Следовательно, чтобы увеличить мощность, необходимо либо увеличить момент (в двигателестроении еще вместо момента используется среднее эффективное давление в цилиндре, тогда можно уйти от размерности ДВС, и получить унифицированные цифры, удобные для сравнения с любым двигателем), либо увеличить частоту вращения.
2. КАК ПРАВИЛО, двигатели настраиваются на работу в частотном диапазоне, ограниченном снизу максимальным крутящим моментом и свершу номинальной мощностью. Подозреваю, что именно режим максимального крутящего момента или близкий к нему Edg и именовал «средними оборотами», но в силу своей избыточной эрудиции объяснить не смог. Наверно думал, что не поймем.
3. РЕЖИМ МАКСИМАЛЬНОГО КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА для двигателя является самым теплонапряженным. Для тракторных двигателей этот режим является длительным рабочим и система охлаждения обеспечивает на нем постоянную работу, для других двигателей этот режим является, КАК ПРАВИЛО, кратковременным, и система охлаждения не создается для обеспечения постоянной работы. Например, на машине Вы не сможете долго ехать в гору – мотор перегреется, приборы это покажут.
4. НА РЕЖИМЕ МАКСИМАЛЬНОГО КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА СГОРАНИЕ ПРОИСХОДИТ БОЛЕЕ СЖАТО В РАЙОНЕ ВМТ, ПРИ ЭТОМ ДОСТИГАЮТСЯ НАИБОЛЬШИЕ МАКСИМАЛЬНЫЕ ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ. ТЕПЛОВЫЕ ПОТЕРИ ПРИ ЭТОМ (КАК И ПРИ ДАЛЬНЕЙШЕМ ПОНИЖЕНИИ ОБОРОТОВ) РАСТУТ. ЭТО ПРОИСХОДИТ ЗА СЧЕТ БОЛЕЕ ДЛИТЕЛЬНОГО КОНТАКТА РАБОЧЕГО ТЕЛА СО СТЕНКАМИ. ПЛЮС К ЭТОМУ ПРИХОДИТСЯ БОЛЬШЕ ЭНЕРГИИ ОТДАВАТЬ НА РАБОТУ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ. РАСТЕТ И ВРЕДНОЕ ВЛИЯНИЕ ТЕПЛООБМЕНА МЕЖДУ СВЕЖИМ ЗАРЯДОМ И СТЕНКАМИ, О ЧЕМ ПИСАЛОСЬ РАНЕЕ. И ПОЭТОМУ НА МАЛЫХ ОБОРОТАХ ДВИГАТЕЛИ ПОД НАГРУЗКОЙ НЕ РАБОТАЮТ.
5. ИНДИКАТОРНЫЙ КПД ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ СКОРОСТЬЮ СГОРАНИЯ И БЛИЗОСТЬЮ СГОРАНИЯ К ВМТ (И В ЭТОМ СМЫСЛЕ ОН ПРИ УМЕНЬШЕНИИ ОБОРОТОВ УВЕЛИЧИВАЕТСЯ) И ТЕПЛОВЫМИ ПОТЕРЯМИ, А ТАКЖЕ ПОТЕРЯМИ РАБОЧЕГО ТЕЛА ЗА СЧЕТ ПЕРЕТЕЧЕК ЕГО ИЗ НАДПОРШНЕВОЙ ЧАСТИ В КАРТЕР (И В ЭТОЙ ЧАСТИ КПД УМЕНЬШАЕТСЯ).
6. СНИЖЕНИЕ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА – ЭТО ДЕФОРСИРОВАНИЕ ДВИГАТЕЛЯ (СМ. П. 1). ПОЭТОМУ ПРИ СНИЖЕНИИ ЧАСТОТЫ, ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ ТОЙ ЖЕ МОЩНОСТИ, ПРИШЛОСЬ БЫ ФОРСИРОВАТЬ ДВИГАТЕЛЬ ПО МОМЕНТУ (СРЕДНЕМУ ДАВЛЕНИЮ), А ЭТО ПРИВЕДЕТ К ОТРИЦАТЕЛЬНЫМ ПОСЛЕДСТВИЯМ (СМ. П. 4 И П. 5).
7. МЕХАНИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ ДВИГАТЕЛЯ ПРИ УМЕНЬШЕНИИ ОБОРОТОВ УМЕНЬШАЮТСЯ, И В ЭТОЙ ЧАСТИ МЕХАНИЧЕСКИЙ КПД УВЕЛИЧИВАЕТСЯ. ОДНАКО УВЕЛИЧЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ИЗ-ЗА НЕОБХОДИМОСТИ ОТВОДА БОЛЬШЕГО ТЕПЛА СНИЖАЕТ МЕХАНИЧЕСКИЙ И ЭФФЕКТИВНЫЙ КПД ДВИГАТЕЛЯ. НО ЭТО ТОЛЬКО У ДВС, РАСЧИТАННЫХ НА ДЛИТЕЛЬНУЮ РАБОТУ НА ЭТОМ РЕЖИМЕ. ОСТАЛЬНЫЕ ИМЕЮТ ВОЗМОЖНОСТЬ РАБОТАТЬ НА ТАКИХ РЕЖИМАХ ОГРАНИЧЕННОЕ ВРЕМЯ.
8. РЕЗЮМЕ. УДЕЛЬНЫЙ РАСХОД ТОПЛИВА ЯВЛЯЕТСЯ ПРЯМЫМ СЛЕДСТВИЕМ СУММЫ КАК ПОЛОЖИТЕЛЬНО, ТАК И ОТРИЦАТЕЛЬНО ВЛИЯЮЩИХ НА НЕГО ФАКТОРОВ, ПЕРЕЧИСЛЕННЫХ ВЫШЕ, А ТАКЖЕ СЛЕДСТВИЕМ КОНСТРУКТИВНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ, СВЯЗАННЫХ С НАЗНАЧЕНИЕМ ДВИГАТЕЛЯ.
ВЛИЯНИЕ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ:
– потери на трение имеют почти квадратичную зависимость от этого фактора: чем НИЖЕ ЧАСТОТА, тем МЕНЬШЕ ПОТЕРИ;
– тепловые потери, а также потери рабочего тела при перетекании из надпоршневой области в картер также зависят от этого фактора. Чем НИЖЕ ЧАСТОТА, тем БОЛЬШЕ ПОТЕРИ;
– потери от несвоевременности подвода тепла: чем НИЖЕ ЧАСТОТА, тем МЕНЬШЕ ПОТЕРИ;
– потери на работу системы охлаждения: чем НИЖЕ ЧАСТОТА, тем БОЛЬШЕ ОТВОДИМОЕ ТЕПЛО, тем БОЛЬШЕ ТРЕБУЕТСЯ МОЩНОСТИ НА ПРИВОД СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ. ЕСТЕСТВЕННО, НА СОПОСТАВИМЫХ МОЩНОСТЫХ РЕЖИМАХ, НЕ НА ХОЛОСТОМ ХОДУ. ПРИ ЭТОМ ЕСЛИ РАБОТА НА РЕЖИМЕ НЕ КРАКОВРЕМЕННАЯ, А СТАБИЛЬНАЯ.
– и, наконец, КПД определяется как отношение снятой с коленвала энергии к подведенной в цикле с теплом сгоревшего топлива. Таким образом, чем меньшую мощность ДВС развивает на режиме, тем большую долю составляют механические потери, тем ниже механический КПД. Таким образом, невозможность нагрузить ДВС на низких частотах из-за теплонапряженности и высоких давлений сгорания, хотя и при лучших характеристиках подвода тепла, обусловливает низкую мощность и низкий механический КПД. ПОЭТОМУ ОТДЕЛЯЕМАЯ КС НА МАЛЫХ ЧАСТОТАХ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНА – ОНА ПОЗВОЛЯЕТ УПРАВЛЯТЬ ПРОЦЕССОМ ПОДВОДА ТЕПЛА.
Нижеприведенную чушь, особенно в части адиабатного ДВС, прокомментирую в другой раз. Пока же советую разобраться – что такое адиабатный и что такое теплоизолированный ДВС. Уверяю, между ними КОЛОССАЛЬНАЯ разница. Отношу это на счет того, что оппонент «не работающий в области ДВС, но достаточно хорошо в ней понимающий».
Цитата из Edg
«Но самое интересное, что подогрев смеси хорошо бы и увеличить - но не как самоцель, а как следствие борьбы за экономичность и желательность роста температуры КС, поршня и стенок цилиндра, и тем самым возможность снизить потери на охлаждение и повысить термодинамический (и полный заодно) КПД цикла - для Вас, г-н Митрофанов, это к сожалению не очевидно почему-то. Но пока вот смазочные материалы и также механические свойства конструкционных материалов не позволяют - про попытки создать адиабатный ДВС слышали?»
В заключение
Edg, я показал ваши опусы одному старому выпускнику Бауманки – он плевался и сказал что вы – самозванец. Особенно его задели технические термины «чуть-чуть, мизерность, данность и др.» Не может выпускник столь уважаемого во всей России заведения так позорить его. Вы правильно делаете, что не называете себя.
Андрей Миллер
Я люблю строить самолеты!
- Откуда
- Санкт - Петербург
Алексей, в своей жизни я встречал много ученых, которые могли доказать что угодно. Людям, но двигателю что угодно не докажешь! Если клапан стоит в таких условиях, что охлаждения у него нет, то он сгорит. Если в механизме действую усилия в сотни кг, от от испуга Миллера ничего не зависит: КПД системы привода клапанов будет низкий, затраты энергии на привод - высокими!
Давайте на этом закруглимся. Будет у Вас что то работоспособное - выкладывайте, обсудим! 🙂
Пока, у меня ( и не только у меня) сложилось очень странное представление о знаниях г. Митрофанова!
Давайте на этом закруглимся. Будет у Вас что то работоспособное - выкладывайте, обсудим! 🙂
Пока, у меня ( и не только у меня) сложилось очень странное представление о знаниях г. Митрофанова!
Извини Андрей, о твоих знаниях у меня нет никаких сомнений и иллюзий. Очень рекомендую почитать книгу Джодж "Автомобильные и авиационные поршневые двигатели". Книга 30-х годов прошлого века. Там и о температурах и о балансе мех потерь всё хорошо расказано. Эта ветка ведь не образовательная программа, каждый должен заниматься самообразованием сам.
