Теория ДВС. Вопросы/ответы

[Алексей Костенко (А.Г.К)]

*На боковой поверхности юбки поршня двс с КШМ не бывает гидростатического режима трения.

И что, на юбке режим граничного трения? Да, однако!!!

 

[Алексей Костенко (А.Г.К)]

*В ДВС с БШМ по сравнению с ДВС с КШМ лучшие условия для работы поршневых колец.

И чем же? Газы как-то по другому действуют? Или кольца перестают быть, по своей сути, кольцевой пружиной? А может верхнее кольцо начинает работать в режиме гидродинамической смазки?

 

[Алексей Костенко (А.Г.К)]

Присущие поршню ДВС с КШМ перекладки вынуждают делать поршневые кольца с учетом возможности возникновения при этом в них разрушительных вибраций и цикличного радиального смещения повышающего их износ.У двс с бшм этого нет.

А что перекладки колец от инерционных сил нет, или у вас нет осевого зазора в канавках поршней. Просто комментировать не хочется.
У БШМ есть некоторое преимущество над КШМ, это компактность. Всё остальное так, "блохи". И ещё раз, резервы двс как КШМ так и БШМ лежат в организации рабочего процесса. Рабочим процессом, или его сутью, владеют ограниченное количество специалистов, поэтому вся "свистопляска" вокруг механизмов преобразования движение, а это дело третье, а может и четвёртое. Так что спорить особо не о чем.

 

[georgii-2]

Ну, что же JohnDoe, как видите вопрос слишком сложный для здешних гуру. Однозначного ответа не дождаться. Зато для трёпа отличная комнатушка получилась.
А у Рикардо, при желании и этот вопрос можно понять, да и здесь более менее вменяемый ответ тоже есть:

Эффект от уменьшения площади стенки может быть сравним с эффектом от увеличения её термического сопротивления без изменения площади...

 

[Манилов]

Манилов писал(а) Сегодня :: 00:46:02:
*В ДВС с БШМ по сравнению с ДВС с КШМ лучшие условия для работы поршневых колец.

И чем же? Газы как-то по другому действуют? Или кольца перестают быть, по своей сути, кольцевой пружиной? А может верхнее кольцо начинает работать в режиме гидродинамической смазки? 

А что перекладки колец от инерционных сил нет, или у вас нет осевого зазора в канавках поршней. Просто комментировать не хочется.

Во время работы двигателя поршень совершает поперечные перемещения в  цилиндровой втулке, что приводит к износу нижних поверхностей канавки и поршневого кольца. Результатом износа является увеличение зазора между кольцом и канавкой. С увеличением зазора  растёт сила ударов от колебаний в вертикальной плоскости. Кроме того, из-за неравномерного износа на нижней опорной части канавки образуется уклон, что повышает нагрузку на кольцо.
Также по ходу движения поршня из-за искажений в геометрии происходит его боковой увод в цилиндре. В результате, поршень прилегает одной стороной к цилиндру, в то время как на противоположной стороне возникает большой зазор, через который проникают горячие выхлопные газы, выжигающие масляную плёнку. Поршневые кольца, также перемещающиеся с перекосом, вибрируют и вызывают насосное действие, ведущее к повышенному расходу масла. И всё это вместе ведет к ухудшению отвода тепла от поршня, росту температуры его поверхностей, повышенному нагарообразованию, росту абразивного износа, овализации цилиндра, увеличению расхода масла и т.д.и т.п.

У БШМ есть некоторое преимущество над КШМ, это компактность. Всё остальное так, "блохи". И ещё раз, резервы двс как КШМ так и БШМ лежат в организации рабочего процесса. Рабочим процессом, или его сутью, владеют ограниченное количество специалистов, поэтому вся "свистопляска" вокруг механизмов преобразования движение, а это дело третье, а может и четвёртое. Так что спорить особо не о чем.

Курочка по зернышку клюет, да сыта бывает.
(Из малого постепенно может сложиться и что-то большое)
Совершенствование рабочего процесса заставляет обращать пристальное внимание и на «железо» в котором предполагается его реализовать. И здесь у ДВС с БШМ есть свои плюсы, впрочем, как и минусы. 
Спорить тут действительно не о чем, но есть возможность в легкой перебранке освежить знания и обменяться мнениями.

 

[Алексей Костенко (А.Г.К)]

Ну, что же JohnDoe, как видите вопрос слишком сложный для здешних гуру.

На соответствующего рода вопроса даём соответствующие ответы. Вопрос был задан почти как у Гоголя: " А доедет это колесо до Москвы или нет?". Двигатель это комплекс  и рассматриваться должен в комплексе. А так это разговор ни о чём.

 

[С.Митрофанов]

Уважаемые коллеги! Обращаюсь к вам так потому что сам изобретатель.
Видел ссылку на мою статью в «Моторевю»  – рекомендую, для интеллектуально беспокойных и больных техническим творчеством в хорошем смысле и писал. Надеюсь, в ней вы найдете ответы на большинство своих вопросов. В 11 номере 1-я часть. Написана статья больше из-за второй части, которая выйдет в декабре. Просто статья большая и в одном номере не уместилась. В январе, скорее всего, будет еще статья. Выложить сам не могу, имею обязательства перед журналом.
Не понравился ваш стиль общения. Напоминает известный комедийный принцип «Настоящему мужчине всегда есть что сказать», а «дискуссии» - бой с чужой тенью.
Хочу Вам высказать пожелание.
Если вы свою энергию направите по пути познания и анализа, то даже если и не сотворите что-то новое, то уж точно получите удовлетворение от нового знания, а если еще умники перестанут умничать, а гении услышат других, то можете приобрести реальных друзей, а не виртуальных врагов в виде интеллектуальных гопников.
Доводы ваши по отдельности в большинстве своем правильные, но суммировать их не получится, поскольку любой избранный вами путь накладывает свои ограничения. Это все равно, что сказать: ласты – это хорошо, и лыжи – это тоже хорошо, а вместе они в 2 раза хорошее.
Один умный уже однажды сказал – зри в корень, и мне добавить нечего.
Если желаете поучаствовать в реальной работе, зайдите и заполните анкету на сайте Инженерного центра www.rtc-ec.ru в разделе вакансий, возможно по вашей специфике найдется дело. Правда, сейчас пока предложить ничего не могу.

С уважением.

 

[Андрей Миллер]

Его там вполне можно организовать подачей масла под высоким давлением - получится смешанный с гидродинамическим конечно - просто потребности такой объективно не возникало особо с учетом возможности снижения боковой силы поршня до очень умеренных значений и основных потерь в поршневых кольцах.

Мичурин от двигателестроения...

 

[Андрей Миллер]

Как сказал В.И.Кукушкин, главный конструктор двигателей советских твердотопливных баллистических ракет (ЮжМаш): "кто может правильно спроектировать ДВС, тот может спроектировать абсолютно все".

Правильно, особенно, если это двигатель необычной схемы. Еще более правильно, если эта схема дает преимущества над обычной....

 

[Андрей Миллер]

А что перекладки колец от инерционных сил нет, или у вас нет осевого зазора в канавках поршней. Просто комментировать не хочется.
У БШМ есть некоторое преимущество над КШМ, это компактность.

Комментировать тут и не надо. Алексей, рассмотри работу поршневой группы там и там и все поймешь - кольцам в БСМ лучше.
Кстати, такого преимущества БСМ, как компактность и вес я не наблюдал ни у кого, кроме Баландинских звезд. Но это от особенностей конструкции самих звезд.

 

[Андрей Миллер]

Если желаете поучаствовать в реальной работе, зайдите и заполните анкету на сайте Инженерного центра www.rtc-ec.ru в разделе вакансий, возможно по вашей специфике найдется дело. Правда, сейчас пока предложить ничего не могу.

Спасибо, за пожелания, что Вы считаете реальной работой?
Чем РЕАЛЬНЫМ занимается Ваш центр?

 

[Андрей Миллер]

Также по ходу движения поршня из-за искажений в геометрии происходит его боковой увод в цилиндре. В результате, поршень прилегает одной стороной к цилиндру, в то время как на противоположной стороне возникает большой зазор, через который проникают горячие выхлопные газы, выжигающие масляную плёнку.

Согласен, поршень обычного двигателя по условиям смазки и своей кинематики работает в несравненно худших условиях. Но дело не только в поршнях. Само трение на ползунах БСМ делает этот двигатель принципиально другим. В "конторе", где я работал были конструкторы станочники. Все о чем здесь говорится было проверено и в станках с опорами и направляющими качения и и с опорами с гидродинамическим и гидростатическимсмазыванием.
Премущества последних:
1. Высокая несущая способность.
2. Малый коэф. трения.
3. Высокое демпфирование.
4. Редуцирование погрешностей  обработки сопряженных поверхностей опоры (при гидростатике - до 10 раз!).
5.Возможность заранее рассчитать параметры опор.
6.В двигателях с БСМ прибавляется еще более низкая Т в зоне опоры.
При этом сравнее идет с опорами КАЧЕНИЯ....

 

[Алексей Костенко (А.Г.К)]

В "конторе", где я работал были конструкторы станочники. 

У меня есть знакомый владелец завода, прекрасный станочник, так вот он подходит к проектированию двигателя как к станку. Результат соответствующий, много шума и ничего. Андрей, сапоги должен тачать сапожник, а пироги печь пирожник. Ты же не будешь просить лечить зубы  проктолога, хотя рот и анус "сообщающиеся сосуды".
Теперь мне понятно откуда "растут уши". Ну и насчёт Мичурина от двигателестроения. То что Edg описал, называется лубрикаторной смазкой и тебе как человеку занимающемуся ДВС это должно быть известно, а применяется она на судовых дизелях и на некоторых японских мотоциклетных моторах, естественно 2-х тактных.

 

[Андрей Миллер]

применяется она на судовых дизелях и на некоторых японских мотоциклетных моторах, естественно 2-х тактных. 

При чем здесь система смазки? Важен режим трения на конкретной трущейся поверхности. Нигде в тронковых ДВС нет режима гарантированного жидкостного (гидродинамического) трения на тронке поршня.
Такой режим есть только на ползунах БСМ и крейцкопфных ДВС. Это известно не только человеку занимающемуся ДВС, но и всем людям....
Кстати, из "конторы станочников", я пришел работать в двигателестроение, и проработал почти 10 лет под руководством В.М. Кушуля и А.И. Костина. Вполне достаточно, что разбираться в некоторых вопросах...

 

[Edg]

Странные люди эти двигателисты, могут организовать, но не делают. Почему?Наверное потому, что современные евронормы по токсичности можно выполнить только при следовых количествах расхода масла на угар и ни о какой подаче масла под давлением и речи быть не может.

Объясняю - не делают под давлением потому что не критично нисколечки. Расход масла на угар в основном обуславливается наличием микроконавок на цилиндре от хона (при нормальной, штатной работе маслосъемного кольца) - но эти канавки и масло в них полезны прежде всего для нормальной работы поршневых колец.
Именно поршневые кольца,  их трение и износ  являются критическим местом - поэтому оновной износ цилиндра обычно вблизи ВМТ чуть ниже уровня колец, где давление и прижимная сила на кольцах максимальны + уже достаточная скорость скольжения колец.

На ползунах всегда жидкостное трение, или гидростатическое или гидродинамическое. Масла - залейся. Юбка поршня в КШМ скользит в режиме масляного голодания - только-только не поймать "клина". 

Ровно наоборот - клина ловили именно на "баландинских" ползунах в БШМ, которые за полвека российских потуг так ничем путным и не разродились - и на то есть веские и объективные причины.
Максимальная боковая сила на поршне КШМ примерно в 6-10 раз ниже чем на ползуне когда поршень вблизи ВМТ, так как на поршне эта сила достигается после одной восьмой-шестой хода от ВМТ  когда давление упало в 2-4 раза и еще умножить примерно на 1/3 с учетом боковой проекции силы- посчитайте на досуге. А  можно еще сместить ось цилиндра от оси коленвла и дополнительно уменьшить эту силу.
Если же учесть площадь боковой проекцию юбки поршня которая в 2-3 раза минимум больше чем площадь ползуна (по факту), то окажется, что удельные давления на поверхностях   ползунов в 20-30 !!! раз и более выше чем на юбке поршня КШМ - и чего тут сравнивать, какое снижение трения и износа?

Присущие поршню ДВС с КШМ перекладки вынуждают делать поршневые кольца с учетом возможности возникновения при этом в них разрушительных вибраций и цикличного радиального смещения повышающего их износ.У двс с бшм этого нет.

Пардон, но высосано из пальца - проблема надуманная. Посчитайте скорость этого смещения колец и сравните с действительно критическими местами - в микроскоп едва-ли рассмотреть вместе с торцевым износом.

Даже чисто геометрически картер БШМ меньше, нагрузки действуют на меньшем плече. Про надежность и ресурс можно говорить только в отношении двигателей сравнимой степени совершенства, а не сравнивать двигатели с "разницей в возрасте" в 60 лет

БШМ это инженерное недоразумение с любой точки зрения, без ИМХО - ни одного даже гипотетического премущества, если смотреть правде в глаза. :

Например "сухое" уплотнение цилиндропоршневой группы для БШМ можно ставить уже сейчас, а для КШМ ещё пахать и пахать. Всё же лучше перенести обсуждение БШМ в соответствующую тему.
           

В КШМ встанет еще лучше (безмаслянные поршневые компрессоры тому пример, или крейцкопф используйте) - во всем мире с нормальной инженерной школой  а-ля "Баландинский" БШМ забыт чуть ли не век назад - и только в России наши чудо-инженеры уже полвека пытаются "родить" это бесперспективное нечто.
В ветке БШМ "слишком" от фанатичных сектантов - не стоит тратить время, тем более когда там уже все было сказано-пересказано. 

 

[Edg]

При чем здесь система смазки? Важен режим трения на конкретной трущейся поверхности. Нигде в тронковых ДВС нет режима гарантированного жидкостного (гидродинамического) трения на тронке поршня.

Там с лихвой  хватает даже не гарантированного - был бы необходим, организовать его там проще и удобнее чем в БШМ.
А БШМ-у с его в 20-30 раз бОльшими удельными давлениями на ползунах (+ силовая, кинематическая неопрделенность, меняющаяся по мере износа и выработки ползунов + нежесткость блока, изгибные нагрузки в опорах, куча идополнительных силовых связей КВ и прочих "патрохов")  - тут даже "доктор" уже не поможет - только в морг это "инженерное" недоразумение.

Кстати, из "конторы станочников", я пришел работать в двигателестроение, и проработал почти 10 лет под руководством В.М. Кушуля и А.И. Костина. Вполне достаточно, что разбираться в некоторых вопросах...

Если судить по этой ветке - вроде государством задумано учить на доктора, а на выходе получаются кадры для морга или кладбища, но вроде как со "знанием" анатомии. Черный юмор такой. :

 

[JohnDoe]

На соответствующего рода вопроса даём соответствующие ответы. Вопрос был задан почти как у Гоголя: " А доедет это колесо до Москвы или нет?". Двигатель это комплекси рассматриваться должен в комплексе. А так это разговор ни о чём.

Вопрос был задан вполне конкретно, предлагалось СНАЧАЛА определить, даст ли снижение площади поверхности какой-либо выигрышь, затем двигаться далее, но тут большинство кинулось рассказывать, что "двигатель - это комплекс...", причём заранее вынося приговор. Между тем Вы(?) в некоторых других ветках писали про опыты с микродуговым оксидированием и про положительные результаты оных. В том числе, в споре с RVD упомянули, что достигнуты они и за счёт меньшей теплопроводности образованного слоя. Как же так? В одном движке это даёт положительный эффект, а в другом - нет(как высказался господин Манилов уменьшение площади можно приравнять к повышению термосопротивления(уменьшению теплопроводности)? Если же эффект будет положительным, тогда можно двигаться дальше, брать следующий аспект и крутить его, затем следующий, далее по списку и, в конце-концов рассматривать уже всё в комплексе. А не наоборот. Особенно учитывая серьёзные отличия предполагаемой конструкции от "классики". Там вероятны свои "тараканы", но до них ещё нужно добраться, а не рубить с плеча и не меряться двигателисткими органами. Или в словах о моей претензии на "мировое господство" никто не ущучил некоторой доли самоиронии?
ИМХУ.

 

[JohnDoe]

@ С.Митрофанов
А на мыло выслать статью не можете? Принародно обязуюсь её никому не давать, не публиковать, по прочтении сжечь/съесть/извести. Означенный журнал у нас не легко купить, я не встречал.

ЗЫ. Моё мыло обозначенно в "подвале" сообщения(кнопочка "E-mail"), да и у Вас, уважаемый Сергей Владимирович, оно было, я обращался к Вам в октябре 2008 года, как раз по поводу своей идеи. Вы посоветовали посчитать работу моего двигателя, вот с тех пор и "мучаюсь".

 

[Алексей Костенко (А.Г.К)]

из "конторы станочников", я пришел работать в двигателестроение

Вот и я про тоже. Андрей, поищи в сети ссылку на Григорьянца Роберта Аветисовича и его роторно-поршневой двигатель. Это наглядный пример как "станочники" строят двигатели.

 

[Edg]

На соответствующего рода вопроса даём соответствующие ответы. Вопрос был задан почти как у Гоголя: " А доедет это колесо до Москвы или нет?". Двигатель это комплекси рассматриваться должен в комплексе. А так это разговор ни о чём.

Вопрос был задан вполне конкретно, предлагалось СНАЧАЛА определить, даст ли снижение площади поверхности какой-либо выигрышь, затем двигаться далее, но тут большинство кинулось рассказывать, что "двигатель - это комплекс...", причём заранее вынося приговор. Между тем Вы(?) в некоторых других ветках писали про опыты с микродуговым оксидированием и про положительные результаты оных. В том числе, в споре с RVD упомянули, что достигнуты они и за счёт меньшей теплопроводности образованного слоя. Как же так? В одном движке это даёт положительный эффект, а в другом - нет(как высказался господин Манилов уменьшение площади можно приравнять к повышению термосопротивления(уменьшению теплопроводности)? Если же эффект будет положительным, тогда можно двигаться дальше, брать следующий аспект и крутить его, затем следующий, далее по списку и, в конце-концов рассматривать уже всё в комплексе. А не наоборот. Особенно учитывая серьёзные отличия предполагаемой конструкции от "классики". Там вероятны свои "тараканы", но до них ещё нужно добраться, а не рубить с плеча и не меряться двигателисткими органами. Или в словах о моей претензии на "мировое господство" никто не ущучил некоторой доли самоиронии?
ИМХУ.

Прокомментирую отдельные моменты. Снижение поверхности теплоотдачи просто так ниоткуда не возьмется - с точки зрения уплотнения и работоспособности лучше круглого цилиндра и поршня пока ничего нет и близко, а там все понятно с оптимизацией и все проделано - то есть что толку от сферичких поверхностей вашего "гипотетичнского механизма" когда реализовать его невозможно без значительных потерь во всем остальном и вопросом с реальной работоспосбностью.
Просто снижать теплоотдачу с автоматическим, неизбежным  повышением температуры поверхности поршня и цилиндра (это законы физики) тоже получается до определенных и известных пределов - в бензиновых двигателях это влечет появление детонации, а в дизелях ограничивается условиями смазки и прочностью-надежностью материалов. То есть пределы объективно пока везде выбраны и понятно куда двигаться, если вдруг появятся новые материалы или смазки.
Совсем не там и не туда копаете, короче.

И да, ремарка. Я Вас по вашему графику невольно запутал - скорее всего он правильный, так как я ошибся - для ДВС с КШМ ветви графика не зеркально симметричны сверху-вниз.
Сорри.  :-[