Рабочий процесс ДВС.

[Андрей Миллер]

Специально для Андрея Миллера: роста Т выхлопа не происходит!
           

Я счастлив... ;D
Но мне это ни о чем не говорит... 🙁

 

[JohnDoe]

Но мне это ни о чем не говорит

Ну, Вы же ж ранее говорили, что при снижении потерь в стенки растут потери в выхлоп = повышение Т выхлопных газов(совершенно справедливо кстати, в общем случае). Дык вот, я на упреждение сработал. 😉

 

[Бульдог Бронсович Дизеленко]

и недоразжатый газ, проходящий выхлопной клапан, ещё весьма и весьма горяч, как и через перепускной клапан у Митрофанова. Вопрос знающим людям: Как там решена эта проблема?

Я более, чем уверен, что там есть что то похожее на интеркулер. Танковый дизель должен иметь высокие хар-ки по удельной мощности. А без охлаждения наддувочного воздуха это практически невозможно...
Так что с клапаном там все хорошо, в отличии от мотора топикстаретера... 🙂

А какое отношение наддувный воздух имеет к ВЫХЛОПНОМУ клапану? Нет, понятно, какая-то часть воздуха проходит его на перехлёсте фаз впуска и выпуска, что в некоторой мере соответствует продувке, но даёт ли это настолько ощутимый эффект охлаждения клапана, даже принимая во внимание охлаждение этого воздуха в интеркулере? Там же сжатие в ТК 7:1 геометрического эквивалента!

 

[Андрей Миллер]

А какое отношение наддувный воздух имеет к ВЫХЛОПНОМУ клапану? 

Ну это же Вы спросили, как сделан клапан, через который проходит воздух с общей СС 49:1!
Воздух сжимается для осуществления ПР и по идее проходит впускной клапан. Что касается двигателя Митрофанова, то у него клапан работает как выпускной, но он работает в гораздо более тяжелых  условиях и интеркулер там невозможен.
В общем - не жилец.. 🙂

 

[Бульдог Бронсович Дизеленко]

А какое отношение наддувный воздух имеет к ВЫХЛОПНОМУ клапану? 

Ну это же Вы спросили, как сделан клапан, через который проходит воздух с общей СС 49:1!
Воздух сжимается для осуществления ПР и по идее проходит впускной клапан. Что касается двигателя Митрофанова, то у него клапан работает как выпускной, но он работает в гораздо более тяжелых  условиях и интеркулер там невозможен.
В общем - не жилец.. 🙂

Ну, уточним, горячие газы после общего сжатия 49:1 и разжатия 1:7, но... да. То есть, Вы считаете, что в Гипербарах та часть наддувного воздуха, которая продувает КС во время перекрытия фаз и выходит сквозь выпускной клапан, достаточно охлаждает его?

Клапан у Митрофанова, может, и не жилец, если мы его не охладим, но сама идея мотора интересна.

означенная где-то в начале ветки проблема перепускного клапана только подчёркивается:
Как не поплавить его?...
... Какие у кого мысли?

Предлагаю изменить рабочий процесс на "4-х тактный 2-тактник", или "8-и тактный 4-тактник"(простите, не знаю как ловчее сформулировать). Иными словами подавать топливо вдвое реже, через цикл. Не надо никакой воды(хотя можно и её в КС прыскать, получиться почти как у Кроулера), тепло, уходившее в стенки, будет частично возвращено в цикл и преобразовано в работу, можно поднять степень сжатия, использовать бедные смеси, т.к. риск детонации серьёзно снижается. Также можно уйти от дросселирования и регулировать мощность частотой рабочих/"топливных" циклов. Метод применим практически ко всем двигателям периодического сгорания. Имеются данные и контакты человека подобное проделавшего с тракторным дизелем.

У Митрофанова и так степень сжатия достаточно велика за счёт дозарядки КС рабочими газами, легко осуществима дизельная инициация сгорания и можно регулировать мощность качеством смеси. Так что детонация нам тут по барабану.
А количество сгораний он не уменьшить, а увеличить хочет для подъёма мощности; единственное, что по Вашему методу можно сделать, это увеличить количество КС не до двух, а до трёх или четырёх, чтобы на каждый перепускной клапан приходилось поменьше перепусков в минуту.
Напыление воды на перепускной клапан мне на данный момент кажется наиболее простым методом быстрого решения проблемы.

 

[JohnDoe]

единственное, что по Вашему методу можно сделать, это увеличить количество КС не до двух, а до трёх или четырёх, чтобы на каждый перепускной клапан приходилось поменьше перепусков в минуту.

Если раздробить объём КС на несколько более мелких, то мы увеличим удельные потери в стенку. Если же увеличить кол-во КС ещё и возрастёт процент остаточных газов.
А в предлагаемом методе тепло, ранее уходившее в стенки, будет совершать работу, что приведёт к росту КПД/экономичности.

Напыление воды на перепускной клапан мне на данный момент кажется наиболее простым методом быстрого решения проблемы.

Иногда "простота хуже воровства"(с) народная мудрость. Для воды потребуется бак, система питания/распределения и пр. Вырастет сложность, стоимость, масса, габарит. Дополнительная коррозионная нагрузка также потребует соответсвующих мер.
Не, мне "мой" метод больше нравится. 😉

 

[Бульдог Бронсович Дизеленко]

Если раздробить объём КС на несколько более мелких, то мы увеличим удельные потери в стенку. Если же увеличить кол-во КС ещё и возрастёт процент остаточных газов.
А в предлагаемом методе тепло, ранее уходившее в стенки, будет совершать работу, что приведёт к росту КПД/экономичности.

Не, дробить хреново, половина Митроконцепции на большом соотношении объём/поверхность КС держится.
От увеличения же их, КС, количества процент отработанных газов не растёт - он считается для каждой КС отдельно в зависимости от её расположения (только если их более двух, конечно) и на каждом отдельно взятом оборото-мощностном режиме всегда будет примерно одинаков.
Вот стоимость от увеличения их количества вырастет - это и сами КС, и газораспред, и топливная форсунка. Поэтому я тоже более двух не хотел бы. Другое дело, если КС несколько в одном золотнике, как у фирмы DIRO, там одной, максимум - двух форсунок на цилиндр достаточно было бы, КС просто проходили бы мимо них по очереди.

Иногда "простота хуже воровства"(с) народная мудрость. Для воды потребуется бак, система питания/распределения и пр. Вырастет сложность, стоимость, масса, габарит. Дополнительная коррозионная нагрузка также потребует соответсвующих мер.
Не, мне "мой" метод больше нравится. 😉

Коррозийность воды страшна только при непосредственном контакте её в жидком состоянии с подверженным коррозии металлом. Может, тогда впрыскивать воду в саму КС в конце процесса сгорания? Будет только пар, а он не коррозиен.

Сложность и стоиимость да. Дополнительная форсунка и ВНВД.

Другое дело, если впрыскивать водо-дизельную эмульсию (чистую соляру только во время разогрева).
Тогда на тридцать процентов (или двадцать? Сколько там воды в таких эмульсиях?) вырастут габариты и масса... баков, но зато экономичность чисто по топливу вырастет (как Вы и пишете), а в сравнении с классическим дизелем грамотно выполненный Митродвиг будет и дешевле, и легче, даже с учётом выросших баков.

 

[Бульдог Бронсович Дизеленко]

А теперь - обещанная малява про устройство поршенькового устройства запирания КС на двухтактном Митродвиге с оконной продувкой рабочего цилиндра. Очень схематично, на верность пропорций не претендую.

Митродвиг в этом выполнении - на базе цилиндра нижнеклапанного мотора прорезанными в гильзах продувочными окнами и мотора с нижним распредвалом(не обязательно именно нижнеклапанного 🙂 )

Голубая стрелка внизу показывает в перепускное окно рабочего цилиндра, серая - из выхлопного, красно-голубая - сквозь сообщающее КС и рабочий цилиндр перепускное окно в гильзочке, в которой ходит поршенёк запирания КС. Коленвал, приводящий поршеньки, нижнего расположения и вращается с половиной оборотов коленвала рабочего цилиндра; коленвалы и шатуны не показаны.

 

[Андрей Миллер]

Напыление воды на перепускной клапан мне на данный момент кажется наиболее простым методом быстрого решения проблемы.Иногда "простота хуже воровства"(с) народная мудрость. Для воды потребуется бак,

Да не спасет там вода никак.... :'(
Посмотрите внимательно на МИтродвигатель и все сами поймете....

 

[Бульдог Бронсович Дизеленко]

Да не спасет там вода никак.... :'(
Посмотрите внимательно на МИтродвигатель и все сами поймете....

А немного более развёрнуто можно?
Впрыск воды вместте с соляркой в виде эмульсии, вроде как, понижает температуру газов, значит, температурный режим запорного устройства КС (будь то клапан, золотник или поршенёк) тоже станет более щадящим? Или данный эффект не столь велик?

 

[Андрей Миллер]

Да не спасет там вода никак.... Посмотрите внимательно на МИтродвигатель и все сами поймете....А немного более развёрнуто можно? Впрыск воды вместте с соляркой в виде эмульсии, 

Мертвому припарки. Как можно сделать систему охлаждения детали, которую омывает поток с Т 2500 град и Рz - 150 кг /см?
Посмотрите на охлаждаемые лопатки ГТУ: там  Т газа - 1100 К! И система очень сложная и дорогая, годится только для военной авиации и то не для всей... 🙂

 

[Андрей Миллер]

есть и поболее чем 1100 К и не только в военной.

Ну не 2500 градусов?

в ГТД лопатки работают при такой температуре ПОСТОЯННО, в отличии от поршней/клапанов и пр. поршневика, коий является двигателем ПЕРИОДИЧЕСКОГО сгорания,

Так это хуже, чем установившийся поток, как в ГТД.
Да и собственно никакого периода у Митродвигателя нет. Обычный выхлопной клапан охлаждается во время такта впуска при перекрытии клапанов. А где подобное есть здесь?
Здесь одна КС открылась, выпустила поток газов, клапан закрылся и из другой КС опять поток газов... ;D
Какие тут периоды!  Как охлаждать и когда? 🙁

 

[Бульдог Бронсович Дизеленко]

есть и поболее чем 1100 К и не только в военной.

Ну не 2500 градусов?

в ГТД лопатки работают при такой температуре ПОСТОЯННО, в отличии от поршней/клапанов и пр. поршневика, коий является двигателем ПЕРИОДИЧЕСКОГО сгорания,

Так это хуже, чем установившийся поток, как в ГТД.
Да и собственно никакого периода у Митродвигателя нет. Обычный выхлопной клапан охлаждается во время такта впуска при перекрытии клапанов. А где подобное есть здесь?
Здесь одна КС открылась, выпустила поток газов, клапан закрылся и из другой КС опять поток газов... ;D
Какие тут периоды!  Как охлаждать и когда? 🙁

Ну, во-первых, через тот же клапан проходит воздух (пусть даже сжатый). Во-вторых, может быть, действительно водой?

Ну, а если дело с клапаном совсем швах, может, дейтвительно поршеньки? Их снизу маслицем можно охлаждать.

 

[JohnDoe]

Здесь одна КС открылась, выпустила поток газов, клапан закрылся и из другой КС опять поток газов...
Какие тут периоды!  Как охлаждать и когда? 

У каждой КС ведь СВОЙ клапан, нет? Всё одно после процесса выпуска должен произойти такт впуска/продувки, так что частично клапана будут охлаждаться свежим зарядом, часть его должна пройти КС "насквозь"(точно, без потерь, "отдозировать" свежий заряд вряд ли получится). Всё легче. Для тяжёлых условий давно было придумано юзать принцип тепловых труб/термосифонов- натрий и пр. в штоке клапана, может и тут удастся. Но я за "растянутый" вывод тепла в работу, "лишние" такты продувки и нагрева в КС воздуха, без подачи топлива/горения. И тепло в цикл/работу вернём(хотя бы частично), и КС легче, и поршням/гильзам.
ИМХУ.

 

[Бульдог Бронсович Дизеленко]

Здесь одна КС открылась, выпустила поток газов, клапан закрылся и из другой КС опять поток газов...
Какие тут периоды!  Как охлаждать и когда? 

У каждой КС ведь СВОЙ клапан, нет? Всё одно после процесса выпуска должен произойти такт впуска/продувки, так что частично клапана будут охлаждаться свежим зарядом, часть его должна пройти КС "насквозь"(точно, без потерь, "отдозировать" свежий заряд вряд ли получится). Всё легче. Для тяжёлых условий давно было придумано юзать принцип тепловых труб/термосифонов- натрий и пр. в штоке клапана, может и тут удастся. Но я за "растянутый" вывод тепла в работу, "лишние" такты продувки и нагрева в КС воздуха, без подачи топлива/горения. И тепло в цикл/работу вернём(хотя бы частично), и КС легче, и поршням/гильзам.
ИМХУ.

Таки совегшенно вегнО, совегшенно пгавильнО! Запирающее устройство(клапан, золотник, поршень) на каждую КС свой.

Со свежим зарядом не всё так просто. Во-первых, он будет уже сжат до бензусных уровней компрессии(то есть, уже достаточно горяч), а во-вторых, Митрофанов планирует пересечение фаз открытия обеих КС для досжатия свежего заряда - то есть, на каждую порцию свежего заряда, поступающую в каждую КС, приходится чуть больше одной порции горячих рабочих газов.

Проходить КС насквозь, таким образом, свежий заряд не будет, он туда загоняется и весь там остаётся до сгорания и начала очередного рабочего такта с участием газов из этой КС.

Опять же, весь смысл двух КС в том, чтобы отвязать рабочий процесс от такта сжатия и рабочего такта, получив бензусные обороты и литровую мощность при дизельной экономии без (или ещё до) применения наддува.

Значит, применять холостые такты для КС здесь можно разве что в режиме холостого хода.

Клапан с натрием - кто здесь в них сечёт? Хватит ли его? Или сразу титановый? Или поршеньковое устройство запирания - некоторое отступление от Митроидеи, да, но зато можно охлаждать поршеньки маслом об донце.

 

[JohnDoe]

Значит, применять холостые такты для КС здесь можно разве что в режиме холостого хода.

Ничего подобного. Прошёл "топливный" такт, выпустили газ в работу, загнали свежий воздух без топлива, подержали его "взаперти" до следующего открытия клапана, выпустили уже его в работу. Пока он будет "томиться" в КС он отберёт тепло от её стенок и от тарелки клапана в т.ч. Таким образом вернёт тепло от стенок в цикл/работу + охладит клапан и саму КС. Итоговая альфа будет всяко буольше единицы, даже у бензинки.

Клапан с натрием - кто здесь в них сечёт? Хватит ли его? Или сразу титановый?

Тут достаточно опытных пиплов, справятся, да и лит-ра соответствующая есть наверняка. Титановый низзя, сей метал и на холодную-то имеет пакостное свойство привариваться, а уж в условиях высоких давлений/температур и подавно. ИМХУ.

Или поршеньковое устройство запирания - некоторое отступление от Митроидеи, да, но зато можно охлаждать поршеньки маслом об донце.

Поршенёк нужно как-то удерживать против давления газов(клапан требует для этого минимум усилий- опирается на седло) прикиньте во что это станет. Лучше гильзу/шторку тогда уж. ИМХУ.

 

[Андрей Миллер]

Митрофанов планирует пересечение фаз открытия обеих КС для досжатия свежего заряда - то есть, на каждую порцию свежего заряда, поступающую в каждую КС, приходится чуть больше одной порции горячих рабочих газов.

И чуть еще больше температуры. Бедный клапан - поршенек... ;D

 

[Бульдог Бронсович Дизеленко]

И чуть еще больше температуры. Бедный клапан - поршенек... ;D

Клапан - да, бедный. Поршеньку с масляным охлаждением здесь, вероятно, будет проще.

Ничего подобного. Прошёл "топливный" такт, выпустили газ в работу, загнали свежий воздух без топлива, подержали его "взаперти" до следующего открытия клапана, выпустили уже его в работу. Пока он будет "томиться" в КС он отберёт тепло от её стенок и от тарелки клапана в т.ч. Таким образом вернёт тепло от стенок в цикл/работу + охладит клапан и саму КС. Итоговая альфа будет всяко буольше единицы, даже у бензинки.

Насчёт работоспособности Вашего принципа сомнений нет; но на режиме полной мощности топливо надо всё равно жечь каждый рабочий такт, об это и бьёмся 🙂

Тут достаточно опытных пиплов, справятся, да и лит-ра соответствующая есть наверняка. Титановый низзя, сей метал и на холодную-то имеет пакостное свойство привариваться, а уж в условиях высоких давлений/температур и подавно. ИМХУ.

Ну допустим. Если натриевый клапан выполнить с длинным штоком, то, применяя нижнеклапанную схему, можно же и этот долгий шток в маслице купать? Что эффективнее - это или струя масла под юбку поршенька?

Поршенёк нужно как-то удерживать против давления газов(клапан требует для этого минимум усилий- опирается на седло) прикиньте во что это станет. Лучше гильзу/шторку тогда уж. ИМХУ.

Согласен, клапан покоится на седле и всё; но для привода поршенька нужно не так уж и много - вес коленвала и шатунов будет приблизительно как у ГРМ четырёхтактного мотора той же кубатуры, как и рабочий цилиндр.

Гильза - идея интересная. Представляю себе два места, куда её можно ффтыкнуть.
1) В качестве элемента газораспределения рабочего цилиндра.
Плюсы:
Простенько и со вкусом.
Дёшево и сердито.
Охлаждаем гильзу маслом.
Можно применять четырёхтактный цикл для рабочего цилиндра - растут обороты.

Минусы: Выдержит ли гильза давление рабочего процесса (напомню - в постоянном объёме, да с дизельным давлением сжатия!) в КС?
Все минусы гильзового газораспределения.

2) В сам канал КС. В принципе - тот же золотник.
Плюсы:
Давление в КС точно выдержит.
Охлаждаем маслом.
На каждую КС - своя гильза, можно на каждый скоростной режим мотора - или на каждое значение давления наддува, если оный применяется - организовать оптимальное перекрытие фаз сообщения КС с рабочим цилиндром.

Минусы:
Чуть сложнее.
Значительно дороже первого варианта.
Гильзочка маленькая, температура на ней высокая, риск закоксовывания масла выше, поэтому необходимы будут нагнетание к ней масла и отсос его оттуда в масляный радиатор = сложнее.
Все минусы золотникового газораспределения.

 

[JohnDoe]

Насчёт работоспособности Вашего принципа сомнений нет; но на режиме полной мощности топливо надо всё равно жечь каждый рабочий такт, об это и бьёмся

А зачем, если это не предусмотрено организацией рабочего процесса? Никто же не кидается 4Т переделывать в 2Т, хотя в первом РХ в два раза реже происходит на тех же оборотах. Так и здесь. Вообще такой РП будет занимать промежуточную ступень между 2Т и 4Т: экономичней первого и мощней второго.

Если натриевый клапан выполнить с длинным штоком, то, применяя нижнеклапанную схему, можно же и этот долгий шток в маслице купать? Что эффективнее - это или струя масла под юбку поршенька?

По теплоотводу - натрий.
ИМХУ.

 

[Бульдог Бронсович Дизеленко]

А зачем, если это не предусмотрено организацией рабочего процесса? Никто же не кидается 4Т переделывать в 2Т, хотя в первом РХ в два раза реже происходит на тех же оборотах. Так и здесь. Вообще такой РП будет занимать промежуточную ступень между 2Т и 4Т: экономичней первого и мощней второго.

Да идея Ваша ясна, но пригодна только для ХХ. Почему? Да потому, что при подготовке КС к рабочему процессу здесь используется досжимание заряда воздуха рабочими газами из отработавшей КС. Ещё: Тут снять с литра максимальную мощность зело хотца, раз уж так растеваемся.
И организация рабпроцесса в отдельном от цилиндра пространстве позволяет отделить его параметры от оборотов и сделать, наконец, по-настоящему быстроходный малокалиберный дизель.
А если этого аргумента Вам не хватает, то вот ещё один: Не факт, что КПД рабочего процесса в постоянном объёме вырастет настолько, чтобы по мощности компенсировать пропуск половины возможных впрысков на полной мощности И одновременно отпадающее досжимание.
А так - да, в режимах малого газа и на ХХ легко пропускать по одному впрыску из двух на КС ради экономии ресурса.


Теперь насчёт двух или четырёх тактов: Тут у нас рабочий процесс от оборотов отвязан, а следовательно, способ газообмена на частоту рабочих процессов вообще никак не влияет. Это только от стоимости того или иного исполнения зависит и от количества КС на каждый цилиндр.

Если КС две, то поднимать обороты выше семи-восьми тысяч нам не выгодно, ибо уменьшается время, в которое протекает рабочий процесс в закрытом объёме. Тогда можно два такта, если такое исполнение будет дешевле четырёхтактного, скажем, двигатель на 125 кубиков с оконным газообменом.

Если три или четыре КС на цилиндр, то можно и десять, и двенадцать, и четырнадцать тысяч оборотов, а тогда четыре такта выгоднее по газообмену.

По теплоотводу - натрий.
ИМХУ.

А как Вы себе запирание КС с помощью гильзы представляете? Есть идеи?