ДВС и что мы от него хотим

Громыч

Thor17
я не разбираюсь в ДВС, но очень их люблю (как и очень многие здесь собравшиеся). я не понимаю сути этого эксперимента со ст. сжатия.
как это ст. сж. 30 но давление как при 10? в смысле геометрическая? в чём суть? снизить нагрузки (температурные и механические)? тогда же возникнут другие, которые возможно и съедают мощность, полученную при расчётах.. просто тоже хочу узнать..

dil прямой впрыск, если не ошибаюсь - это моторы TSI и FSI у немцев, и GDI у митсубиши.

Складывается впечатление, что гонясь за новой идеей, конструкторы часто не учивают всех факторов, как например в бесшатунных двигателях - говорят там нет нагрузки на боковую поверхность поршня, а я уверен, что есть, и не малая..

Thor17 · Сообщение **Thor17** » 28 апр 2010, 12:41

Это не эксперимент, а просто возможность их сравнить Если их не привести к одному давлению рабочего тела то получится сравнение класса "что лучше слон или трактор"? А сравнить надо чтобы понять как этот двигатель это давление потратит, с какой пользой. Так вот получается то что двигатель со степенью сжатия 30 будет иметь почти вдвое меньший момент при равных вводных, за счет потери плеча приложения силы в определенной точке (давление у него падает намного быстрее). Поэтому для созранения момента нужно вдвое большие давления, а это переводит решение в плоскость прочности деталей. А без потребного увеличения прочности (читай полной переделки) двигатель с высокой степенью сжатия оказывается в проигрыше, об этом умалчивает ИГА.

Громыч

да, я слышал про вылетающую прокладку гбц..

Thor17 · Сообщение **Thor17** » 28 апр 2010, 13:10

Это пол беды, беда в том что увеличеное давление бОльшее время действует у мертвой точки разгиная колено, а не тогда когда его можно с пользой реализовать. Так же это дает ответ на то, что есть двигатели которые были удачно доработаны умельцами, а некоторые от доработок только портятся. Кстити улучшение тоже понятие растяжимое, в основном можно улучшить только одну характеристику потеряв в другой. Так например мощность повышают в основном за счет расхода топлива и по большенству своему только за счет оборотов. Крутящий момент изменениям поддается туго, без изменения базовых характеристик двигателя. Которыми по моему мнению являются только ход поршня и степень сжатия. Почему не диаметр цилиндра? Потому что он просто масштабирует величину момента и все, удельный момент (такого понятия нет, но мне кажется для сравнения параметров только величины/отношения годятся) как отношение крутящего момента к площади поршня имеет максимум только при определенной степени сжатия и определенном радиусе кривошипа (читай ходе поршня). Опять же мерилом эффективности двигателя является не мощность (она масштабируется моментом и оборотами), а удельный расход. КПД хорош для для расчетов а для практики ИМХО не очень. Ибо КПД отдельно механнической части двигателя примерно 0.8, эффективность рабочего процесса достигает 0.6 (по теории), а двигатель почему - то попрежнему имеет жалкие 0.35. хотя по расчетам должно быть 0.48. Вот как-то так.

Shurinex · Сообщение **Shurinex** » 28 апр 2010, 13:13

Thor17 писал(а):а двигатель почему - то попрежнему имеет жалкие 0.35. хотя по расчетам должно быть 0.48

Недостающие 0,13- это тепловые потери.

Thor17 · Сообщение **Thor17** » 28 апр 2010, 13:21

Несовсем

тепловые потери рабочего процесса учтены в термодинамическом КПД, Тока там кой чего уходит в диформации, а потом в тепло, что неучитывается в теории нигде. Хотя в матиматических моделях разработчиков это скорее всего заложено, но на основе эмпирики так как это зависит от конкретного исполнения двигателя. Вообще не корректно посчитан механический КПД потому что в мертвых точках КПД КШМ вообще равен нулю, и КПД механники сильно зависит от положения в момент приложения силы. А по большому счету учтено только трение и все.

Shurinex · Сообщение **Shurinex** » 28 апр 2010, 13:42

Thor17 писал(а):уходит в диформации

деформации чего?

Thor17 писал(а):Вообще не корректно посчитан механический КПД потому что в мертвых точках КПД КШМ вообще равен нулю, и КПД механники сильно зависит от положения в момент приложения силы. А по большому счету учтено только трение и все.

Где посчитан , у кого? не понял.

Чето помница годографы строили для кшм, не припомню такого чтобы кпд в мертвых точках нулю равен был. Может забыл?

Thor17 · Сообщение **Thor17** » 28 апр 2010, 16:07

Если двигатель с поршнем в ВМТ заправить смесью как газовую бомбу и и воспламенить совершит двигатель работу, или нет? А деформация происходит у всего к чему приложена сила. Поршень меняет форму? Кольца? поршневой палец шатун и коленвал? Кроме того "дышит" сам блок и головка, пружинят шпильки, за счет чего?

Shurinex · Сообщение **Shurinex** » 28 апр 2010, 16:44

Работа сил деформации пропорциональна самой деформации.

Если деформации значительны, более 0,2%сигма пр.,
то работоспособность такого механизма вызывает сомнения.

Работа упругой деформации мизерна, по сравнению с работой поршневых газов.

А поршень меняет форму из-за нагрева в несоизмеримо большей степени, чем от приложенного к нему давления(силы).
-------------------------------------------------------------------

Thor17 писал(а):эффективность рабочего процесса

вот где "собака закопана"
--------------------------------------------------------------------
Нужны новые Ренкины, Карно, Дизели, Отто и др.
Нужны качественно новые теории (циклы) для совершенствования отрасли.

Thor17 · Сообщение **Thor17** » 28 апр 2010, 16:55

ИГА тоже так думает. Копают копаю, но тяжело ее будет выкопать.
С точки зрения преобразования давления в цилиндре в работу лучше иметь назкую степень сжатия, а с точки зрения эффективности сгорания высокую, вот и ищется компромис, если он находится, получаеться оптимальный двигатель. Без изменения принципа преобразования бОльшей эффективности чем сейчас добиться уже затруднительно, так что ИГА видит только то что удобно, а вторую часть маскирует разными способами в часности тем что все параметры приведены так что непосредственно сравнивать их нельзя. Примерно как что больше один метр в секунду или килограмм на квадратный метр. Есть конечно один кастыль, заставить двигатель рабтать по циклу не при постоянном объеме, а при постоянном давлении как у дизеля только вот скорость изменения объема упрямо не совпадает со скоростью сгорания, как у дуги при сварке аппаратом с неподходящей характеристикой то потухнет то погаснет. Так и у ИГА момент зажигания контроллер ставит то так то эдак, то угадает то нет. Практически шаманство которое и не хотят повторять остальные специалисты, потому что предугадать скорость сгорания в текущем такте немогут, прорицатели из них хреновые...

. Для качественной работы в режиме (сгорание на такте расширения) система управления должна быть с предсказанием, а такие системы практически всегда неустойчивые, для из стабилизации нужно заводить отдельный цилиндр обвешаный датчиками для комплексного мониторинга параметров горения или менять радиус кривошипа в процессе работы.

Thor17 · Сообщение **Thor17** » 28 апр 2010, 16:56

Shurinex писал(а):Работа упругой деформации мизерна, по сравнению с работой поршневых газов.

Зато от них меняется сила трения.

Shurinex · Сообщение **Shurinex** » 28 апр 2010, 17:04

В настоящее время ДВС будут улучшаться главным образом за счет совершенствования процесов смесеобразования, газораспределения и применения новых видов топлива.

Иными словами будут совершеннствоваться параметры рабочего тела ДВС, для достижения наибольшей экономичности и максимального КПД как тепловой машины.

Механические параметры именно двигателя, на мой взгляд достаточно высоки и совершенствоваться будут, в основном, только материалы из которых состоит ДВС.

Есть значительные резервы сокращения потерь в трансмиссии и рекуперации энергии торможения, за счет применения гибридных, ДВС-электрических трансмисий и силовых установок.
----------------------
Все сугубо ИМХО.

Thor17 · Сообщение **Thor17** » 28 апр 2010, 17:04

Достаточно хорошей иллюстрацией вышесказаному является линейка двигателей Хонда. Разработчики подобрали очень удачные соотношения степени сжатия и хода поршня, притом повсемесно в линейке на одном колене сделаны два двигателя разной мощности, и удельный расход в пределах одного радиуса кривошипа почти одинаков, а при переходе с радиуса на радиус меняется, так как степень сжатия выбрана одинаковой. Удельный расход растет в сторону увеличения объема, так как радиус кривошипа уходит от опримума при фиксированой степени сжатия (по моим прикидкам он где то в районе того который у GX200), притом в сторону увеличения хода потери от изменения радиуса больше.

Shurinex · Сообщение **Shurinex** » 28 апр 2010, 17:05

Thor17 писал(а):Если оптимум найден получается удачный двигатель, если нет то получается техническое недоразумение. Этим объясняется и то что хороший двигатель практически невозможно улучшить, как бы этого не хотелось

Вот, очень точно подмечено.

Thor17 писал(а):Зато от них меняется сила трения.

Трение - да, еще никто не отменял. Но это все закладывается в тепловые зазоры, при проектировании.

Thor17 · Сообщение **Thor17** » 28 апр 2010, 17:11

Shurinex писал(а):Иными словами будут совершеннствоваться параметры рабочего тела ДВС, для достижения наибольшей экономичности и максимального КПД как тепловой машины.

Да никто не спорит, только вот Баландин полее полусотни лет назад сварганил моторчики у которых удельный расход был от 190 до 230гр/лс в час, при 320и больше у большинства сейчас, и всего ничего только поменял колено, при том что степень сжатия его двигателей было не более 7.2