Раздельный ДВС

[Nikero]

Прошу специалистов помочь с теоретическим вопросом:
Если разделить ДВС на компрессор и тепловую машину с внешним подводм сжатого воздуха, то как в этом случае посчитать его характеристики?
- КПД компрессора - величина известная;
- КПД тепловой машины - ?

Тепловая машина - это просто ДВС, где поршень, клапана выпуска, вместо сжатия и клапанов впуска - инжектор сжатого воздуха, инжектор топлива.

 

[Kim]

Вопрос требует более чёткой формулировки.

Сейчас очень похоже на ДВС с компрессорным наддувом.

А такие двигатели рассмотрены в литературе очень подробно.

 

[An77]

Вот вам и одного из представителей этой древней концепции
http://www.zajacmotors.com/the-zajac-engine-step-by-step.phtml
только как наглядное пособие.

🙂

 

[Nikero]

Я хочу понять, как будет отличаться процесс в двигателе, если вместо компрессорного наддува использовать "впрыск" сжатого воздуха в ВМТ вместо сжатия его поршнем. Вернее сжатие происходит отдельно в компрессоре (например винтовом), затем сжатый воздух (15 атм) накапливается в рессивере и остывает до "комнатной" температуры. В ВМТ, после закрытия выпускного клапана, открывается клапан и в камеру сгорания попадает порция сжатого воздуха, затем впрыскивается бензин и подается искра. Поршень идет вниз, совершает работу, в НМТ открывается выпускной клапан и поршень идет вверх, выпуская отработанный газ. В ВМТ процесс повторяется...

 

[Leon CX]

Я хочу понять, как будет отличаться процесс в двигателе, если вместо компрессорного наддува использовать "впрыск" сжатого воздуха в ВМТ вместо сжатия его поршнем. Вернее сжатие происходит отдельно в компрессоре (например винтовом), затем сжатый воздух (15 атм) накапливается в рессивере и остывает до "комнатной" температуры. В ВМТ, после закрытия выпускного клапана, открывается клапан и в камеру сгорания попадает порция сжатого воздуха, затем впрыскивается бензин и подается искра. Поршень идет вниз, совершает работу, в НМТ открывается выпускной клапан и поршень идет вверх, выпуская отработанный газ. В ВМТ процесс повторяется...

а какой смысл тратить роботу на зжатие в соседнем цилиндре ? для охлаждения ?
посмотрите диаграммы стандартных ДВС с наддувом - станет понятно как потроить интересующую Вас

 

[Nikero]

Уважаемый TNVD, Ваш ответ означает, что сильного отличия в КПД не будет, и можно двигатель разделить на два?
И первый оставить дома???

 

[CINN]

Уважаемый TNVD, Ваш ответ означает, что сильного отличия в КПД не будет, и можно двигатель разделить на два?
И первый оставить дома???

Попробуйте рассмотреть системы с изменяемыми рабочими циклами.
Там можно повысить КПД.

 

[Nikero]

Хочу понять, можно-ли сделать такой "двухтактный" ДВС с подачей сжатого воздуха. В этом случае удельный вес мотора уменьшается, но появляется баллон для воздуха... 🙂

 

[Leon CX]

Хочу понять, можно-ли сделать такой "двухтактный" ДВС с подачей сжатого воздуха. В этом случае удельный вес мотора уменьшается, но появляется баллон для воздуха... 🙂

Нихеро, ты совершенно правильно думаеш !

только уже создан такой двигатель, и автомобили с ним успешно в аеропорте Шарль-де-Голя в париже бегают

http://www.mdi.lu/moteurs.php

 

[Leon CX]

http://www.mdi.lu/english/moteurs.php на английском

 

[Nikero]

Уважаемый TNVD!
Это двигатель на сильно сжатом воздухе, ещё и с внешним подводом теплоты...
А если сжимать воздух до давления, которое получается в конце такта сжатия в обычном ДВС, т.е. до 15 атм, охлаждать, накапливать немного и подавать в камеру сгорания в ВМТ, то отличий от обычного ДВС не будет, но он станет "двухтактным", т.е. в 2 раза большей мощности, а КПД будет повыше обычного, т.к. воздух с давлением в 15 атм в цилиндре будет холодным...
Компрессор винтовой тоже имеет высокий КПД.
Вот я и думаю: суммарный плюс будет или увеличение массы и сложности все испортит?

 

[RVD]

"Nikero"

В этой идее есть рациональное зерно, так что смело работайте над усовершенствованием предложенной Вами (и не только) конструкции.

 

[Leon CX]

Уважаемый TNVD!
Это двигатель на сильно сжатом воздухе, ещё и с внешним подводом теплоты...
А если сжимать воздух до давления, которое получается в конце такта сжатия в обычном ДВС, т.е. до 15 атм, охлаждать, накапливать немного и подавать в камеру сгорания в ВМТ, то отличий от обычного ДВС не будет, но он станет "двухтактным", т.е. в 2 раза большей мощности, а КПД будет повыше обычного, т.к. воздух с давлением в 15 атм в цилиндре будет холодным...
Компрессор винтовой тоже имеет высокий КПД.
Вот я и думаю: суммарный плюс будет или увеличение массы и сложности все испортит?

Есть и похожий ! 🙂 его в Бауманке считали программой (модификацией) Дизель-РК

"Скудери" называется http://www.scuderigroup.com/technology/the_technology.html

вот анимашка его роботы http://www.scuderigroup.com/technology/animations/split_sideview.html

а вот теория http://www.scuderigroup.com/technology/theory_of_operation.html и патенты http://www.scuderigroup.com/technology/theory_of_operation/patents.html

PS: приезжай на выставку http://www.engine-expo.com/ увидиш и создателей, и Бауманцев и двигатель

 

[Bulagen]

Я когда-то тоже такую конструкцию (как у Бауманцев) обдумывал.
В настоящее время придерживаюсь мнения, что в таком виде не стоит тратить на нее время. Да, имеется возможность создать подобие "продолженного" расширения (это если нагнетающий цилиндр имеет объем меньший чем у рабочего). "Подолженное расширение" дает более высокий КПД в сравнении со стандартным ДВС, но реализовано может быть гораздо проще безо всяких там "перепусков", создающих потери. Плюс ко всему давайте не забывать про теплонагруженность клапанов, перепускного канала, являющегося по совместительству камерой сгорания. На мой взгляд самый оптимальный вариант  реализации продолженного расширения это когда впускной клапан открывается на очень короткое время в самом начале фазы впуска, далее после его закрытия создается разрежение которое "подсасывает" поршень на начальном этапе фазе "сжатия" и "возвращает таким образом механическую энергию, затраченную на создание разряжения. Геометрическая степень сжатия такого двигателя должна быть выше обычных ДВС и учитывать объем смеси, захваченной в начале фазы впуска. Естественно один и тот же объем рабочей смеси расширясь до большего объема совершит большую работу чем аналогичный объем в стандартном ДВС.
Суть идей Никеро понятна. Основная проблема, это "впрыск" порции предварительно сжатой рабочей смеси в рабочий цилиндр в конце такта выпуска. Выпускной клапан должен закрываться до прихода поршня к ВМТ. Часть газов будет оставаться в цилиндре. По идее её желательно дожимать до некоторого давления меньше давления смеси. Смесь в РЦ должна подаваться неким дозирующим устройством (типа диска с двумя камерами одна из которых будет открываться в цилиндр, а другая заполняться в это время сжатой смесью). Дозирующее устройство должно отсекать тракт сжатой смеси от рабочего цилиндра.

Вот такие соображения.

 

[Bulagen]

Что касается изначального вопроса про КПД, то нужно просто построить Индикаторную диаграмму в координатах P-Q, где P-давление, Q - объемная производительность (отдельно компрессора и отдельно рабочего цилиндра). Компрессор формирует политропу сжатия, рабоций цилиндр политропу расширения. Подъем политропы расширения над политропой сжатия зависит от теплотворности рабочей смеси. То есть плясать можно от цилиндра к компрессору, а можно наоборот

 

[slav]

Геометрическая степень сжатия такого двигателя должна быть выше обычных ДВС

  Есть более простой вариант такого решения-перекидываем ремень(цепь) привода ГРМ на пару зубьев.........и переводим в этот режим! 🙂 Каков будет результат? :-?

 

[Kim]

Геометрическая степень сжатия такого двигателя должна быть выше обычных ДВС

  Есть более простой вариант такого решения-перекидываем ремень(цепь) привода ГРМ на пару зубьев.........и переводим в этот режим! 🙂 Каков будет результат? :-?

= +30% по расходу топлива.

У меня впечатление, что именно это и сделали на станции с ремнём (поставили не по той метке, есть такая особенность у дизелей пежо-ситроен,  а описаний никаких).

 

[slav]

= +30% по расходу топлива.

Этот метод использую уже около 10 лет.......так как позволяет применять (в бензинках)  низкооктановый бензин!  Но чтобы получить полную имитацию предложенного Bulagen , надо восстановить степень сжатия после данной процедуры! :-? 🙂

 

[Nikero]

Уважаемый TNVD!
За приглашение на выставку спасибо!
Постараюсь попасть в Штутгарт. Если приеду, кроме братьев моих по учебе Бауманцев, хотел бы и с Вами познакомиться! Пиво попьём?

 

[Bulagen]

Slav!
Боюсь, что одним только перставлением на пару зубов не обойтись потому, что один зуб это где-то ~6[sup]О[/sup]. А "запаздывание" закрытия впускного клапана на зубиле не сильно ошибусь если назову где-то 40-45[sup]О[/sup] то есть где то около (180+40)=220 от ВМТ, а надо 80-110 [sup]О[/sup] от ВМТ. И надо понимать, что такой двигатель не может быть быстроходным, за улучшение одного качества (экономичность) как правило приходится платить ухудшением другого  (например удельной мощности) 🙁.