Но вернемся к оглавлению, давно пора:
... , но никто не задал, ни одного вопроса ....
вспомните, что автор все-таки профессиональный специалист в области рабочих процессов ДВС ... кстати говоря, здесь единственный, и как раз необходимыми знаниями обладает.
Сожалею, что "поздно включился в теледебаты", но Вы здесь Сергей Владимирович (на данном форуме), не единственный специалист по рабочему процессу.
Познакомился с Вашим проектом. Точка зрения, которую Вы отстаиваете: в первых не нова, во вторых практически трудноосуществима, в третьих, в большинстве своем ошибочна. Кратко попробую донести до Вас сущность своей позиции.
Изначально, как-бы ничего плохого в Вашей концепции нет, Вы хотите отсечь большую часть предварительно сжатого рабочего тела в отдельный объем, сжечь его там при самых благоприятных условиях, исключив «негативное» влияние на рабочий процесс кинематического элемента – поршня. Видимо Вы не будете заставлять меня доказывать, если я скажу, что самый выгодный рабочий процесс возможен в таком двигателе, где рабочее тело в камеру сгорания поступает по каналам большого проходного сечения (скорость его ламинарного потока ограничена 50-60 м/сек.) сжимается в цилиндре двигателя без завихрения (или при минимальным его участии), сгорает в неразделенной камере сгорания (типа Гессельмана), потому как любое дополнительное сопротивление, толи от роста скорости газа в камере сгорания, толи от дополнительного вихреобразования, требует дополнительной энергии. А откуда ее взять, ведь все вычитается из того же Pi. Любой дополнительный вихрь в камере сгорания связан прежде всего с тем, что лишь частично компенсирует недостатки той или конструкции, или особенности рабочего процесса.. Например, надо отдавать себе отчет, что в том случае, если Вы делаете, к примеру «акрокамеру», равно вынесенную камеру сгорания, равно вихревую камеру сгорания, равно предкамеру, равно форкамеру... Вы кратно (кроме последнего случая) увеличиваете поверхность теплообмена. Показатель политропы на такте сжатия уменьшается, стремясь к изотерме, а не к адиабате, что уже плохо. Я делал замеры, для вихрекамерного дизеля, со степенью сжатия 23 показатель политропы опускается до отметки n= 1.25, вместо 1.37. Частично этот недостаток компенсируется высокотемпературными вставками, но это не спасает положения, так как наличие вихрей само по себе увеличивает конвективный теплообмен.
Вот Вы взяли себе за прототип патент авторов: АХРЕМОЧКИН ОЛЕГ АЛЕКСАНДРОВИЧ, ГИЛИВЕРЯ ВИКТОР ИВАНОВИЧ, ШАЙКИН АЛЕКСАНДР ПЕТРОВИЧ, и критикуете их, что де они выступом поршня «загородили газам» дорогу к надпоршневому объему, что не дает в полной мере использовать всю полноту сгорания. Отвлечемся на мгновение, почему, к примеру, Кушуль использовал второй цилиндр для продувки основного цилиндра сжатым воздухом, главное, что он под этим понимал - вихрь устраняет проблему «застойных зон» и вялотекущего процесса сгорания в первом цилиндре. А почему вообще сгорание вялотекущее, и откуда взялись эти застойные зоны, да потому, что с уменьшением размерности любого двигателя в нем все труднее и труднее организовать качественный рабочий процесс. В дизелях, камеру сгорания, в большей степени определяет форма струи топлива, угол распыла, и какое сгорание удается организовать, объемное или пристеночное (лично я тяготею к объемному). Пристеночное сгорание, мера вынужденная, хотя она позволяет получить мягкое сгорание, но приходится мириться с тем, что значение dx/df значительно ниже, чем при объемном смесеобразовании, отсюда все труднее получить выигрыш в экономичности. А у Вас не камера сгорания, а многоуровневая «этажерка».
Далее, критикуя прототип, пишите, что в заявке № 1252517 выступ на поршне закрывает тангенциальный канал, и это не позволяет использовать энергию расширяющихся газов в полной мере, что в корне неверно, ни в частности – в теории, ни более полно - в практике. Почему?
Будет лучше, если я Вам отвечу так сказать на базе собственных изысканий. Возьмем кусочек исследований, которые я проводил с привлечением комплекса по индицированию рабочего процесса, поверьте, они стоят того, чтобы их заценить.
... Для того, чтобы исследовать ... в том числе и влияние измерительного канала на процессы, происходящие в цилиндре двигателя, я "спаял следующую схемку":
Первое вложение
Что из нее следует. В один цилиндр вставлены два датчика давления(регистратор 1 и регистратор 2), один датчик вставлен в «бывший» свечной канал - сверху, второй через боковое сверление в блоке цилиндров, он проходит на 6 мм. от поверхности головки блока. Диаметр каналов разный. Верхнее компрессионное кольцо при положении поршня в ВМТ, не доходит до бокового соединительного канала на 2 мм. Теоретически, поршень как бы на время закрывает доступ газам к отверстию датчика давления, заширмливая его. Влияет ли такая заширмленность на задержку измерения, оказалось, что нет, между надпоршневым пояском и гильзой остается зазор 0.5 мм. на сторону, и этого зазора более чем достаточно.
Теперь смотрим на совмещенную индикаторную диаграмму с сигналами от двух датчиков давления.
Второе вложение
Первый, более короткий соединительный канал (82 мм), на него сигнал идет практически без задержки (тогда как он заширмлен), тогда как второй датчик (длина канала до него в среднем 200 мм), у которого диаметр газового канала больше первого, и который регистрирует давление в присоединительном объеме, значительно отстает от первого как по времени, так и по углу. Но что поразительно, второй канал - фактически капилляр, успевает «хватануть» за сотую долю секунды треть объема сжатого газа (почти 190 кубиков из 570).
К чему я так подробно остановился на этом опыте, газ настолько текучая среда, что его чрезвычайно трудно удержать во времени.
У Вас сплошные присоединительные объемы, плюс в горячей зоне работающие клапана, которые должны удерживать газ «80 градусов», время сопоставимое с подъемом самого клапана, в итоге газ из отсекаемого объема реально убежит, но не тогда, когда вы этого ждете. Простой вопрос, как удержать газ в надпоршневом объеме, если у Вас реальные зазоры в направляющих клапанов ? На втулки клапанов собираетесь ставить обжимные кольца ???, а как их смазывать, а герметизировать чем, святым духом ?
У меня складывается впечатление, что работая на такой ответственной должности, Вы никогда не видели реальных индикаторных диаграмм того, что Вы создаете.
Два слова об экологии.
Минимальное содержание NOx в выхлопных газах наблюдается при температуре сгорания 1400 градусов Цельсия. Чем выше Вы поднимаете температуру, тем меньше шансов удивить Европу экологически чистым выхлопом, а Вы собираетесь уменьшать до минимума «альфу», поднимать и давление в цилиндре и соответственно температуру, в противном случае, у Вас не возникало бы желание изолировать некий объем газа от основной камеры сгорания. Во всем нужна мера. Для опять таки уменьшения токсичности, альфа ([ch945]) на первой фазе сгорания должна находиться в районе 0.7, что в точности согласовано при работе вихрекамерных дизелей системы Рикардо с камерами сгорания «Коммет-3»: сначала в отдельной камере сгорает переобогащенная смесь, а потом она через соединительный канал поступает в основную камеру сгорания, где «разбавляется» до [ch945] 1.2-1.3.
В самом начале я сказал, что тема не нова ... в свое время на «Звезде» ( и не только) проводили опыты с защемленными объемами. Что они показали... . Сначала нарисую, а то картинку в книге с ходу не найти.
Третье вложение
Выступ на поршне испытуемого дизеля, который перекрывал горловину выносной камеры сгорания долго не жил, он полностью выгорал, хотя был сделан из самых, что ни на есть, жаропрочных сплавов.
Пока достаточно.