Рабочий процесс ДВС.

[Lewww]

двигатель с его процессом сгорания можно сделать так, чтобы он мог работать на всём, что течёт и горит

Любой дизель можно сделать многотопливным, и таких конструкций масса.
Но про "течет" и "горит" ты погорячился.
Ни разу я не слышал о серийных ДВС, работающих на воде или угольной пыли. Хотя первая течет, а вторая горит 

 

[Андрей Миллер]

вы очень далеки от понимания основ серийного двигателестроения, не смотря на то, что пытаетесь что-то изобрести.
Часто случается у изобретателей.

Никогда изобретателем не был и это было ругательным словом в нашем коллективе.
У нас работали ученые и конструкторы. Все наши двигатели изготавливались на обычных российских заводах, а иногда и в мастерских (например ЛИАПа).
Один завод на Урале обсуждал возможность серийного изготовления ДНБ - 4 и никаких проблем (кроме финансовых) при этом не видел.
Ну а с Вашими взглядами (обычными для СССР и РФ) не только о гибридах, но и даже бескамерных колесах и думать бы не стали.... ;D
Просто завод камер бы не выполнил план... :'(

 

[Андрей Миллер]

при алфе 2.4 кпд не падает, просто в классическом варианте двигателя В.М.Кушуля далее смесь не зажигается
Но можно сделать вариант двигателя с более бедной смесью на пределе качественного регулирования (далее для снижения мощности идёт количественное), хоть 4.8, но тогда на полной мощности альфа будет 2, а это снижение достижимых параметров мощности

Речь идет о механическом КПД и он падает, так как после альфа 2,5 (примерно) двигатель превращается больше в компрессор, чем в ДВС. Именно поэтому на современных дизелях и появились дросселя (заслонки).
Альфа 4,8 и более достигается при большем Д "второго" цилиндра (что как "открытие" подает Скудери).
Кушуль этого не делал, так как это был аргумент против серийного производство его мотора. Унификация страдала....

 

[TsAI]

Андрей Миллер писал(а) 17.06.14 :: 13:25:40:

Короче, государственный интерес состоял в том, что бы еще на 40 лет остаться со старым 402 мотором!
Браво!

40 лет назад он не был старым. 40 лет на конвейере... кроме всех бяк, которые Вы вешаете на ЗМЗ-402 (с частью из них я согласен на 100%), это есть показатель максимального соответствия совокупности его потребительских качеств всем требованиям, которые к нему предъявляли его потребители (не забывайте кто потребители и в какой стране и даже странах) на протяжении этих 40 лет.
Действительно, была

хороша ложка к обеду

который начался в 70е годы, да вот обед перерос в банкет, который слегка, ээ-э, затянулся.

 

[Vladimir059]

Джон, скоро буду в Челябинске, как с Вами встретиться?

 

[JohnDoe]

Джон, скоро буду в Челябинске, как с Вами встретиться?

см. ЛС

 

[Kim]

двигатель с его процессом сгорания можно сделать так, чтобы он мог работать на всём, что течёт и горит

Любой дизель можно сделать многотопливным, и таких конструкций масса.
Но про "течет" и "горит" ты погорячился.
Ни разу я не слышал о серийных ДВС, работающих на воде или угольной пыли. Хотя первая течет, а вторая горит 

в тексте применено "и", а не "или"
это не из области двигателей, а из области русского языка
или можете поинтересоваться конъюкцией, дизъюнкцией, индукцией и дедукцией - эти понятия как раз об этом

на угольной пыли ДВС работали, но от этого отказались - велик абразивный износ

 

[TsAI]

Lewww писал Сегодня :: 11:08:46 

Но про "течет" и "горит" ты погорячился.
Ни разу я не слышал о серийных ДВС, работающих на воде или угольной пыли. Хотя первая течет, а вторая горит 

Лет 5 назад попадалась книга "ДВС на твердом топливе", автора не помню. Содержит анализ работ в этой части, конструкций и топлив.  Вынес оттуда, что дизеля лучше всего работают на водоугольных эмульсиях; наибольший кпд - когда вода/угольная пыль - 50 на 50 (т.е. и течет и горит), по процессу проблем особых проблем вроде бы нет, абраз. износ - действительно главная проблема. Америкосы даже вроде бы сделали малую серию тепловозов с такими дизелями. Найду название и автора сего труда - выложу.

 

[Андрей Миллер]

40 лет назад он не был старым.

Увы, 402 мотор слишком мало отличается от ГАЗ 24. Поэтому новым его считать никак нельзя. 
Поэтому его и сравнивали с форкамерным и с Кушулем. И уже тогда (в 70 годах) он уступал и тому и другому!
Что касается  "сложности" Кушуля, то это просто бред. Даже в статье Зиновьва, среди "собак", повешенных на него, про это ни слова! ;D

 

[Lewww]

вы очень далеки от понимания основ серийного двигателестроения, не смотря на то, что пытаетесь что-то изобрести.
Часто случается у изобретателей.

Никогда изобретателем не был и это было ругательным словом в нашем коллективе.
У нас работали ученые и конструкторы. Все наши двигатели изготавливались на обычных российских заводах, а иногда и в мастерских (например ЛИАПа).
Один завод на Урале обсуждал возможность серийного изготовления ДНБ - 4 и никаких проблем (кроме финансовых) при этом не видел.
Ну а с Вашими взглядами (обычными для СССР и РФ) не только о гибридах, но и даже бескамерных колесах и думать бы не стали.... ;D
Просто завод камер бы не выполнил план... :'(

Ну какие мои взгляды?
Представьте себе на минутку: имеем 2 опытных образца ДВС, образец А показывает удельный расход топлива на частичных нагрузках меньше, чем образец Б. Макс. мощности примерно сопоставимы.
Но при этом  Б выполнен по 4-х цилиндровой стандартной схеме (рядный), а А при той же номинальной мощности имеет 8 цилиндров; 8 поршней с комплектами колец; 8 шатунов, 8 шатунных подшипников и сложную схему КШМ.
Вопрос: с точки зрения экономики государства (т.е. не поскорее продать и забыть, а долго и беспроблемно эксплуатировать)какой из них выгоднее поставить на производство, какой будет дешевле по себестоимости, более технологически прост в изготовлении, и что самое важное: более безотказен в эксплуатации и прост в текущем ремонте при общей низкой квалификации слесарей автобаз и авторемзаводов?
Указанные мной факторы на пальцах дают ответ на вопрос: почему ДВС Кушуля не был поставлен на производство, и почему ДВС данной конструктивной схемы не пошел в серию ни в одной стране мира.
Все очевидное просто, а все простое очевидно 

 

[Lewww]

при алфе 2.4 кпд не падает, просто в классическом варианте двигателя В.М.Кушуля далее смесь не зажигается
Но можно сделать вариант двигателя с более бедной смесью на пределе качественного регулирования (далее для снижения мощности идёт количественное), хоть 4.8, но тогда на полной мощности альфа будет 2, а это снижение достижимых параметров мощности

Речь идет о механическом КПД и он падает, так как после альфа 2,5 (примерно) двигатель превращается больше в компрессор, чем в ДВС. Именно поэтому на современных дизелях и появились дросселя (заслонки).... 

Не совсем так.
При большом обеднении смеси снижается индикаторная мощность, а поскольку Мех. КПД = 1 - (Nм / Ni) , то согласно данной формуле снижение индикаторной мощности приводит к уменьшению мех. КПД. Т.е. первопричина - снижение индикаторной мощности.
Заслонку в современных дизелях ставят из-за того, что на ХХ цикловая подача настолько мала, что вследствии сильного переизбытка воздуха в цилиндре смесь перестает самовоспламеняться. Приходится ограничивать поступление воздуха

Альфа 4,8 и более достигается при большем Д "второго" цилиндра (что как "открытие" подает Скудери).
Кушуль этого не делал,

Тут палка о двух концах.
Чем выше альфа отличается от 0,85...0,9; тем ниже макс. мощность ДВС. В его моторе (как я понял) преимущество получались а) за счет высокой (средней) СЖ, что давало экономию топлива при работе на малых нагрузках; б) переносу второй фазы процесса сгорания чуть далее по углу п.к.в., что снижает риск возникновения детонации (снижается макс. давление сгорания), но немного ухудшает возможную макс. мощность ДВС, (теоретически возможную при данной СЖ). Если же "выжимать" из мотора макс. мощность - придется обогащать смесь и переходить на бензин с очень высоким ОЧ.
Проще говоря мотор был заточен на хорошую топливную экономичность при некоторой потере в макс. мощности.
И я не понял: в его ДВС была возможность регулирования альфа в таких широких пределах аж от 0,7 до 4,8 ?

 

[Андрей Миллер]

Ну какие мои взгляды?
Представьте себе на минутку: имеем 2 опытных образца ДВС, образец А показывает удельный расход топлива на частичных нагрузках меньше, чем образец Б. Макс. мощности примерно сопоставимы.
Но при этом  Б выполнен по 4-х цилиндровой стандартной схеме (рядный), а А при той же номинальной мощности имеет 8 цилиндров; 

Вот я и вижу, что Вы не понимаете. Зачем сравнивать двигатели с разным числом цилиндров?
Процесс Кушуля реализуется при любом ЧЕТНОМ числе цилиндров - 2,4, 6 и тд.
Первый двигатель Кушуля был 6 -  тицилиндровым с чугунным блоком цилиндров. Восьмицилиндровыми были ДК - 14 и ДК - 9 (дизель на базе ПО Красный октябрь).
Были и двухцилиндровые.
Разумеется для полностью объективного сравнения необходимы испытания на базе испытаний обного и того же двигателя, да и лучше еще и с одними и теме же поршнями, что и было сделано А.И. Костиным на двигателе ВНИИ 3.101.

 

[Lewww]

Lewww писал Сегодня :: 11:08:46 

Но про "течет" и "горит" ты погорячился.
Ни разу я не слышал о серийных ДВС, работающих на воде или угольной пыли. Хотя первая течет, а вторая горит 

Лет 5 назад попадалась книга "ДВС на твердом топливе", автора не помню. Содержит анализ работ в этой части, конструкций и топлив.  Вынес оттуда, что дизеля лучше всего работают на водоугольных эмульсиях; наибольший кпд - когда вода/угольная пыль - 50 на 50 (т.е. и течет и горит), по процессу проблем особых проблем вроде бы нет, абраз. износ - действительно главная проблема. Америкосы даже вроде бы сделали малую серию тепловозов с такими дизелями. Найду название и автора сего труда - выложу.

Первым кто начал развивать эту тему был Рудольф Дизель. Изначально он запатентовал ДВС, предназначенный для работы на угольной пыли, причем совместно впрыскивалась водяная пыль для охлаждения деталей. Потом от этой затеи он напрочь отказался.
Затем идею подхватил соратник Дизеля Рудольф Павликовский, периодически встречались заметки о его деятельности (см. Мотор 12/36), но построить мотор способный вызвать интерес у промышленников ему так и не удалось.
Недостатки: требуются очень дорогие материалы для деталей ЦПГ; термический КПД его ДВС (по состоянию на 1936 г.) был на 25-30% ниже, чем у двс типа дизель.
Гораздо проще использовать уголь в газогенераторных ДВС

 

[Lewww]

Ну какие мои взгляды?
Представьте себе на минутку: имеем 2 опытных образца ДВС, образец А показывает удельный расход топлива на частичных нагрузках меньше, чем образец Б. Макс. мощности примерно сопоставимы.
Но при этом  Б выполнен по 4-х цилиндровой стандартной схеме (рядный), а А при той же номинальной мощности имеет 8 цилиндров; 

Вот я и вижу, что Вы не понимаете. Зачем сравнивать двигатели с разным числом цилиндров?

Я честно - его конструкцию плохо знаю, понял лишь принципиальную схему.
Отсюда вопрос: при испытаниях на Волге какой ДВС Кушуля применялся, 4-х цилиндровый?

 

[Андрей Миллер]

Альфа 4,8 и более достигается при большем Д "второго" цилиндра (что как "открытие" подает Скудери).
Кушуль этого не делал,
Тут палка о двух концах.
Чем выше альфа отличается от 0,85...0,9; тем ниже макс. мощность ДВС. В его моторе (как я понял) преимущество получались а) за счет высокой (средней) СЖ, что давало экономию топлива при работе на малых нагрузках; б) переносу второй фазы процесса сгорания чуть далее по углу п.к.в., что снижает риск возникновения детонации (снижается макс. давление сгорания), но немного ухудшает возможную макс. мощность ДВС, (теоретически возможную при данной СЖ). Если же "выжимать" из мотора макс. мощность - придется обогащать смесь и переходить на бензин с очень высоким ОЧ.
Проще говоря мотор был заточен на хорошую топливную экономичность при некоторой потере в макс. мощности.
И я не понял: в его ДВС была возможность регулирования альфа в таких широких пределах аж от 0,7 до 4,8 ?

Это в стандартных двигателях. Причем у дизеля макс. мощность достигается при альфа 1,3 - 1,5. То есть все дизеля недогружены по альфа и всегда уступают бензинкам в литровой мощности при ПРУ.
Выжимать мощность не нужно, макс. мощность зависит от процента использованного воздуха. Если 30 - 50% воздуха в сгорании не участвует, то двигатель зря его сжимает и нагревает - дизель.
У Кушуля и Костина регулировка мощности по альфа теоритически почти неограничена.
На газе, например, возможно регулировка до альфа  около 4 при равном Д обоих цилиндров. То есть унификация может быть соблюдена.  Это потому, что газ (в отличии от бензина) легко воспламеняется до альфа 1,4....

 

[Андрей Миллер]

Отсюда вопрос: при испытаниях на Волге какой ДВС Кушуля применялся, 4-х цилиндровый?

Сначала стояла шестерка, потом поставили ДК - 14 - 8 цилиндров.
К сожалению, противники использовали эту "арифметику" против его двигателя. Ведь никто разбираться не стал.... ;D
Между тем  испытания с пломбировкой бака, двух Волг(стандартной и опытной)  всегда показывали преимущество его мотора. 

 

[Андрей Миллер]

А вот с литровой мощностью проблемы были. Она была ниже, чем у аналога на 15-20%.
Это происходило как раз из за "дизельной" болезни - часть воздуха в сгорании не участвовало.
Из за этого же, из 3 основных параметров  токсичности два были лучше, чем у аналога, а один - хуже.
Вот так все непросто....

 

[Lewww]

Это в стандартных двигателях. Причем у дизеля макс. мощность достигается при альфа 1,3 - 1,5. То есть все дизеля недогружены по альфа и всегда уступают бензинкам в литровой мощности при ПРУ.
Выжимать мощность не нужно, макс. мощность зависит от процента использованного воздуха.

Не процента использования воздуха, а от массы воздуха, находящегося в цилиндре в конце 1-го такта.
Дизель не может работать на обогащенных смесях, что не дает возможности сжечь за цикл такую же массу топлива, как в бензиновом равного объема при равном кол-ве воздуха. А мощность напрямую зависит от массы топлива, кот. удается сжечь в цилиндрах за 1 сек.
Данное объяснение дает понимание почему все современные диз. автомоторы с наддувом.

Если 30 - 50% воздуха в сгорании не участвует, то двигатель зря его сжимает

Нет, не зря. Сжимая воздух, поршень создает давление сжатия, что определяет среднее эффективное давление. Воздух это часть рабочего тела.

Между тем  испытания с пломбировкой бака, двух Волг(стандартной и опытной)  всегда показывали преимущество его мотора.

Так и должно быть, поскольку автомобильный ДВС большую часть времени работает с 30-40% нагрузкой, где ДВС Кушуля имел преимущество в связи с более высокой средней СЖ.
Но остальные недостатки с лихвой перевешивали это единственное достоинство.

А вот с литровой мощностью проблемы были. Она была ниже, чем у аналога на 15-20%.
Это происходило как раз из за "дизельной" болезни - часть воздуха в сгорании не участвовало.

Не совсем так.
Литровая мощность была ниже из-за неоптимально протекающего процесса сгорания (большие гидравлические потери) и бОльших потерях мощности на трение. Ну еще из-за неоптимальной формы камеры сгорания.
В результате то преимущество, котрое теоретически давала высокая (средняя) СЖ  сильно терялось благодаря особенностям конструкции и рабочего процесса.
Топливную экономичность на малых нагрузках можно улучшить более простым способом на стандартном ДВС: сделать очень высокую СЖ, но искусственно ограничивать коэф-т наполнения цилиндра при работе на мощностных режимах. Но данное решение снизит литровую мощность - ни что не дается даром 
Что реализовали япы в Мазда Скайэктив: при СЖ=14 мотор 2,0 выдает всего лишь 150 л.с., т.е. возможности высокой СЖ до конца не используются

 

[Vladimir059]

Собрал из двигателя ВАЗ-21083 двигатель со степенью сжатия 14,7, а затем добавил две прокладки и получилась степень сжатия 10, 6. В институте на стенде их прокатал по нагрузочной характеристики, чтобы сравнить результаты. На 2000 об/мин.
К сожалению на полном дросселе прокатать не удалось (стенд вырубился), но на частичной нагрузке получилось. На частичной нагрузке расход топлива на 28% снизился при степени сжатия 14,7 по сравнению с 10,6.
От детонации избавился поздним УОЗ. Долго я пытался это сделать, да и желательно испытания провести по полной, но что есть.

 

[TsAI]

Vladimir059 писал Сегодня :: 18:42:55

Собрал из двигателя ВАЗ-21083 двигатель со степенью сжатия 14,7, а затем добавил две прокладки и получилась степень сжатия 10, 6...  ...На частичной нагрузке расход топлива на 28% снизился при степени сжатия 14,7 по сравнению с 10,6.

В автомобилестроени и, в частности, в создании бензиновых автодвигателей низкий расход топлива уже не является самоцелью, если это только не участие в экоралли...На сегодняшний день почти 100% бензиновых двигателей автодвигателей с внешним смесеобразованием для соответствия нормам токсичности (как минимум ЕВРО-3 или 4 в РФ , или их зарубежным аналогам) работают с окислительно-восстановительным катализатором на выхлопе. (ИМХО несколько % "почти"- это экзотика типа скайэктив, FSI и т.п.)
Работа такого катализатора, как известно, возможна только при поддержании альфа 0.99-1.02 на всех скоростных и нагрузочных режимах. Также известно, что эти значения альфа не являются оптимальными с точки зрения получения низких удельн. расходов топлив. Значения УОЗ и других режимно-регулировочных факторов в большинстве случаев выбираются также не в пользу экономичности. Автопроизводители с этим мирятся, поскольку продукция, не соответствующая этим нормам на токсичность (а теперь еще и выбросы СО2), не допускается на рынки тех государств, где эти нормы действуют. Есть ли смысл пускать пузыри и лить слезы о том что, что 50 лет назад двигатель кушуля  работал с альфа 2, 3, или 4? Ах, не на конвейере... кругом ретрогады не понимают преимуществ и т.п. Я писал ранее и согласен сейчас с  Lewww, что такой двигатель не имел шансов. Сложный, нетехнологичный для массового пр-ва (402 в лучшие годы до 150т. шт/год), одни прицепные шатуны чего стоят, и, если память не изменяет, то до кучи - коленвал  на роликовом ходу (с роликами могу ошибиться, но представляю слова технологов и эксплуатационников в адрес конструктора такого двигателя).
Каким нормам по токсичности (хоть одна цифра) он удовлетворял тогда? или сейчас, если пересчитать на современные, хотя бы ЕВРО 2? Япошкин CVCC , кстати говоря, не обладал выдающейся удельной экономичностью (испытывался в бюро двигателей АЗЛК), но имел катализатор на выхлопе, УОЗ на х.х. ок. 12 град после (!) в.м.т. (СН должно гореть в катализаторе однако), и при этом соответствовал нормам токсичн. ОГ шт. Калифорния тех лет (были одними из самых жестких в мире). Вот уж где действительно и Давид против Голиафа - Хонда против GM c его "смолл блоками" (5.7 литр. между прочим!) и "ложка дорога к обеду" - и первый нефтяной кризис, и введение жестких норм токсичности в США.(и реклама -двигатель торговли-продано больше 1 млн. CVCC)

...От детонации избавился поздним УОЗ. Долго я пытался это сделать, да и желательно испытания провести по полной, но что есть

Коль Вы добрались до стенда с железом -респект и уважнение. А если по полной, то как как с окислами азота предполагаем бороться и СН куда денем, чтобы каким нибудь ЕВРО соответствовать? И какие предположения в связи с этим по поводу ожидаемого снижения расх. топл.?
Кстати, кто знает, есть ли какие нибудь нормы на  токсичность ог поршневых авиамоторов? а то в этой части я не в курсе.