Свободно-поршневые генераторы газа и компрессоры.

[JohnDoe]

Все равно функция изменения давления в динамических системах была и остается показательной, т.е. не прямая линия.

Я разве спорю? Нет. Я специально оговорил выше, что даваемый график был посчитан для изотермического идеального процесса. НО! Для обоих ОРМ, одного объёма, СС, с КШМ. Дык вот, получается по этим прикидкам(расчёты - слишком громко), что у ДПМ при прочих равных затраты на такте сжатия ниже! Причём с некоторого момента, "точки перегиба", степени сжатия, начинают снижаться(удельно) по отношению к "нормальной" ОРМ. Сама точка зависит от геометрии(у меня выбран был вариант с минимизацией тепловых потерь в ВМТ - минимальная площадь поверхностей)

Курочкин полностью от него отказался и подтвердил, что он неработоспособен.

Насколько я помню, последняя информация(давно уже читал), он отказался от своего движка в качестве ДВС, переориентировав его на компрессоры/пневмодвигатели. Именно по вышеописанной мной причине - консольные лопасти не держат нагрузки от бросков давления(что в ДВС есть особенность процесса). О том же я(и не только я) писали и Канониру. Плюс проблеммы с уплотнениями. У меня всяко попроще, ИМХУ, не нужно герметить барабан, пазы и пр. Схема уплотнений есть в моей писанине, с которой Вы изволили в своё время ознакомиться.

 

[Владимир Александрович]

Дык вот, получается по этим прикидкам(расчёты - слишком громко), что у ДПМ при прочих равных затраты на такте сжатия ниже! 

       Вячеслав, ранее Вы правильно записали, что работа цилиндра равна произведению давления на площадь поршня и на его ход, т.е. Р=p * Fп * S, но Fп * S = V, т.е. рабочему объему цилиндра. Тогда работа цилиндра  будет Р=p * V . Значит она зависит только от среднего давления в нем и его объема. Если брать в элементарных величинах, то приращение работы зависит от приращения давления и приращения объема.  Отсюда вывод, какой бы закон изменения объема Вы не задавали механизмом преобразования хода и площади поршня, работа в разных конструкциях, но с равными объемами и средними давлениями останется одинаковой. Это означает, что уменьшая площади поршней при их движении к ВМТ Вы тем самым только перераспределяете нагрузку на механизм преобразования движения - при движении к ВМТ она сначала будет больше чем в двигателях с обычным поршнем и КШМ, а при приближении к ВМТ меньше. Вроде бы хорошо, однако для одного рабочего объема вместо одного поршня у Вас 4 подвижных донышка и 4-ре механизма преобразования - это уже никуда не годится. Преимущества не покрывают недостатки.

Насколько я помню, последняя информация(давно уже читал), он отказался от своего движка в качестве ДВС, переориентировав его на компрессоры/пневмодвигатели.

      Так вся новизна и заявлялась для  двигательного исполнения. Остальное применение давно известно и используется на практике.

 

[JohnDoe]

Тогда работа цилиндра  будет Р=p * V .

Позволю себе все ж слегка поспорить. Это не работа цилиндра, а работа газа в цилиндре, т.е."располагаемая"(если я правильно помню/понял). И хотя С.Карно всё Вами изложенное и обосновал давным-давно(типа работа не зависит от конструкции), но это в идеале, в теории. Применительно к конкретным девайсам это не совсем так, по меньшей мере это следует из тех прикидок, вёдшихся, кстати, по формулам из учебника по основам ДВС.

Вроде бы хорошо, однако для одного рабочего объема вместо одного поршня у Вас 4 подвижных донышка и 4-ре механизма преобразования - это уже никуда не годится. Преимущества не покрывают недостатки.

Даже больше скажу, "поршней" с преобразователями может быть и больше(в пределе - бесконечность). Опять же нужно учитывать величину нагрузки на отдельный механизм(у меня оная существенно меньше, чем в классике), а от этого многое зависит, скажем потери на трение и зависимость сия нелинейная, иначе мы бы имели скажем короткоходные двухцилиндровые двухтактники с объёмом под 4 литра. КШМ был прикручен к ДПМ для максимального приближения к "нормальному" ДВС, в целях максимальной корректности "сравнения" в первом приближении.
Далее, из-за особенностей ДПМ у неё всёж отличается многое, скажемнемного по разному изменяется объём в зависимости от поворота КВ, это ведёт в росту макс. давления/температуры причём пик несколько смещается от ВМТ, при одном УОЗ и условно одинаковом процессе(хотя на самом деле как будет - фиг знает) и т.д.  и т.п. Тут всего-то для двух разных конструкций(показаных в моей писанине) пришлось формулы выводить, т.к. стандартные не подходят, а вариаций может быть тьма(я про форму "поршней" ДПМ). :🙂

 

[Владимир Александрович]

Это не работа цилиндра, а работа газа в цилиндре,

    Говоря "работа цилиндра" имеем ввиду работу газа в цилиндре. Других разночтений быть не должно.

И хотя С.Карно всё Вами изложенное и обосновал давным-давно(типа работа не зависит от конструкции), но это в идеале, в теории.

  Так оно и есть на практике. Она подтвердила теорию.

Даже больше скажу, "поршней" с преобразователями может быть и больше(в пределе - бесконечность).

    А зачем это нужно? Мы не можем себе позволить в конструкциях уходить в бесконечность.

Опять же нужно учитывать величину нагрузки на отдельный механизм(у меня оная существенно меньше, чем в классике)

      Конечно, вблизи ВМТ нагрузки у Вас меньше, а в первой половине хода от НМТ, наоборот, больше. И среднее давление по такту при прочих равных условиях не изменяется. Чтобы ответить на вопрос где трение больше, надо просчитать все трущиеся пары. Их у Вас больше. Я не уверен, что будет выйгрыш по механическому КПД, а проблемы уплотнений просто замучают.
      Считаю положительной стороной идеи то, что выравнивание нагрузки по такту позволяет применять зубчатые зацепления в механизмах преобразования, связанных, например, с 4-мя сателлитами, имеющими общее внутреннее зацепление с большим колесом.








 

 

[JohnDoe]

А зачем это нужно? Мы не можем себе позволить в конструкциях уходить в бесконечность

Ну, в той схеме, призванной проиллюстрировать идею/принцип, что я Вам высылал, используется крейцкопф(или что-то вроде) для обеспечения прямолинейного движения поршня/лопасти, а поскольку нормаль давления считается(вроде?) перпендикулярной к его плоскости, то с увеличением числа поршней лопастей угол между этой нормалью и направлением перемещения поршня/лопасти уменьшается. Следовательно, падают потери, в т.ч. на трение из-за снижения нагрузки. В других схемах их может и не быть. Например если использовать по два КВ на поршень/лопасть(ну, это первое, что пришло в голову), но это ж минимум шесть(!) КВ получается 😱 Можно попробовать использовать принцип паровой машины с качающимся цилиндром, но надо смотреть на траектории, описываемые поршнем/лопастью, наверняка их форма усложнится. 🙁

Конечно, вблизи ВМТ нагрузки у Вас меньше, а в первой половине хода от НМТ, наоборот, больше.

Разница в давления в ВМТ и НМТ даёт выигрыш. 😉

И среднее давление по такту при прочих равных условиях не изменяется.

Согласно прикидкам ср.давление в цилиндре ДПМ на 20-23% больше, чем в "классике" :-?

Считаю положительной стороной идеи то, что выравнивание нагрузки по такту позволяет применять зубчатые зацепления в механизмах преобразования, связанных, например, с 4-мя сателлитами, имеющими общее внутреннее зацепление с большим колесом. 

Спасибо. 🙂 Также можно применить и кулачковый механизм(ролик/башмак в канавке картера) который в писанине и отображён. Как я там писал этот механизм может дать возможность организации сгорания при постоянном объёме(при устройстве "площадки" в ВМТ) и много ещё чего, в обычном ДВС неработоспособное по условиям нагрузок. 🙂

 

[Владимир Александрович]

Согласно прикидкам ср.давление в цилиндре ДПМ на 20-23% больше, чем в "классике"

       Это заблуждение. При прочих равных условиях и одинаковых рабочих объемах диаграмма P-V Вашего  проекта и двигателя с КШМ совпадут. Если у Вас среднее давление больше на 20-23% значит идет выпуск с недорасширением от меньшего объема, если среднее давление будет меньше - значит конечный объем больше - продолженное расширение. Однако эти варианты являются нарушением условий подобия. Так что Ваши прикидки дали ошибочный результат.
 

 

[JohnDoe]

Это заблуждение. При прочих равных условиях и одинаковых рабочих объемах диаграмма P-V Вашего  проекта и двигателя с КШМ совпадут.

Нет, т.к. различается рабочий ход, т.е. объём меняется неодинаково, разный выстой поршня и пр Несмотря на одинаковый объём, СС и т.д.

 

[Владимир Александрович]

Нет, т.к. различается рабочий ход, т.е. объём меняется неодинаково, разный выстой поршня и пр Несмотря на одинаковый объём, СС и т.д.

        Вячеслав, диаграмма P-V, это зависимость давления в цилиндре от изменения объема движущимся поршнем.  Привязка к точкам объема, а не к ходу и тем более не к изменяющейся площади поршня. Почувствуйте разницу. Это очень распространенная ошибка среди изобретателей. Многие из них получают десятки процентов дополнительной мощности только за счет совершенства или необычности своих механизмов преобразования, не вникая особенно в суть вопросов газодинамики, природы образования работы и мощности. Повторяю:  При прочих равных условиях (без учета потерь (механических, тепловых)), равные рабочие объемы дадут равную работу, мощность и среднее давление цикла.
      Играть в совершенство можно только снижением величины механических потерь или в небольших пределах снижением тепловых потерь за счет варьирования функцией скорости поршня или, как у Вас, за счет изменения площади группы взаимодействующих поверхностей. Почему в небольших пределах? Потому-что при одинаковых рабочих объемах и одинаковых степенях сжатия поверхности камер сгорания классического двигателя с КШМ и Вашего будут близки, а объемы одинаковы. Близки - потому-что они разной формы.   

 

[JohnDoe]

Вячеслав, диаграмма P-V, это зависимость давления в цилиндре от изменения объема движущимся поршнем.  Привязка к точкам объема, а не к ходу и тем более не к изменяющейся площади поршня. Почувствуйте разницу. 

Это, опять же, не совсем верно и опровергается той же теорией ДВС, что наглядно демонстрируется разницей в диаграммах даже теоретических циклов Отто(постоянный объём) и Дизеля(постоянное давление). Увеличение выстоя поршня в ВМТ, т.е. приближение к циклу Отто ведёт к росту Рмах и росту ср.давления. Ещё раз говорю, что расчёт в первом приближении вёлся по формулам из учебника, а не был взят с потолка.

Почему в небольших пределах?

А я и не утверждал, что у меня будут "десятки процентов" прироста работы/КПД. Чтоб так говорить нужно иметь протокол испытания движка на стенде. А это вряд ли будет, в ближайшей перспективе.

 

[Владимир Александрович]

Это, опять же, не совсем верно и опровергается той же теорией ДВС, что наглядно демонстрируется разницей в диаграммах даже теоретических циклов Отто(постоянный объём) и Дизеля(постоянное давление). Увеличение выстоя поршня в ВМТ, т.е. приближение к циклу Отто ведёт к росту Рмах и росту ср.давления. 

       Вы же должны сознавать значение фразы "при прочих равных условиях". Чтобы сравнить одно надо застолбить все другое: рабочий объем, состав смесей тепловыделение и прочее. Тогда преимущества Вашего предложения должны обнажится и стать наглядными. Вы же вели разговор о том, что у вас другой закон изменения объема и поэтому среднее давление цикла получилось на 20-22% больше. Я утверждаю, что при прочих равных условиях этого быть не может. 
   

 

[JohnDoe]

Я утверждаю, что при прочих равных условиях этого быть не может. 

Видите ли в чём дело, из-за разницы в законах изменения объёма от угла поворота КВ этого быть не может, т.к. не будет [highlight]абсолютно[/highlight] равных условий, как Вы их понимаете. 🙁
Я могу Вам выслать экселевский файлик с "расчётами" и графиками, если хотите.

 

[KV1237542]

Владимир Александрович, помнится Вы писали по продувке за счет выхлопа - подтверждал Орлин экспериментально, может есть какие-то данные по этой теме?

 

[Владимир Александрович]

Я могу Вам выслать экселевский файлик с "расчётами" и графиками, если хотите. 

       Вячеслав, нужно затратить достаточно много времени, чтобы проверить Ваши расчеты и найти и обосновать ошибки. Свободного времени у меня не так много. Я бы мог выкроить это время, если бы видел, что разработка реальная, перспективная и Вы ей глубоко и серьезно занимаетесь. Время имеет ценность. Постепенно придет опыт и Вы сами найдете свои ошибки. Это даже полезнее. 
   

 

[Владимир Александрович]

Владимир Александрович, помнится Вы писали по продувке за счет выхлопа - подтверждал Орлин экспериментально, может есть какие-то данные по этой теме? 

         Наиболее подробно было описано и подтверждено у Орлина в его довоенной книге. По другим источникам встречались отдельные комментарии. Один из них был по стационарному двухтактному двигателю, у которого случайно оставили открытой крышку продувочного подпоршневого оъема. После прокрутки стартером двигатель запустился и нормально работал. Удивляться стали, когда обнаружили открытую крышку.

 

[JohnDoe]

@ Владимир Александрович
Я выискивал несколько лет "блох" в своих расчётах и поверьте вызгрыз их немало(чего стоило первоначально полученное мною значение в 174% КПД!). Мне пришлось самостоятельно штудировать теорию ДВС в которой я был пооолный пень(да и сейчас не рискну причислить себя к разбирающимся). Мне пришлось заново учится геометрии и физике, да ещё много чему, что я забыл или не знал со школы. Пришлось вывести формулы для своей ДПМ(для расчёта геометрических размеров) и т.д. и т.п. Так что я довольно серьёзно ей занимаюсь, на том уровне и возможностях которые мне доступны.
НО, не хотите - как хотите, было б предложенно. 🙂

 

[KV1237542]

Наиболее подробно было описано и подтверждено у Орлина в его довоенной книге.

Название не приведете? или там всего 1 книга

 

[Владимир Александрович]

Название не приведете? или там всего 1 книга 

       Труды ЦИАМ. А.С. Орлин "Процессы выхлопа и продувки в двухтактных двигателях" Оборонгиз 1940 год. Она у меня есть в электронном виде. Выслал на Ваш адрес.
   

 

[А.Г.К]

Владимир Александрович, вопрос не по теме. В начале года был конкурс МО, что-то всё заглохло. Мой работодатель посылал материалы на этот конкурс, теперь просит меня хоть как нибудь узнать судьбу сего начинания. Сайты МО не работают. Вы там поближе, может что случайно слышали?

 

[Владимир Александрович]

Вы там поближе, может что случайно слышали? 

        Алексей Геннадьевич, конкурс завершился и на сайте были опубликованы номера заявок, которые попали в призовые.   Надо полагать, что все призеры получили уведомительные письма. Информация о церемонии награждения победителей не попадалась. Возможно что-то там пошло не так. Тот период как раз попал на громкую отставку Сердюкова.   
   

 

[KV1237542]

Труды ЦИАМ. А.С. Орлин "Процессы выхлопа и продувки в двухтактных двигателях" Оборонгиз 1940 год. Она у меня есть в электронном виде. Выслал на Ваш адрес.

Спасибо!