Перейти к содержимому

Фотография
- - - - -

Мысли по увеличению КПД ДВС

ВМТ увеличение кпд ход поршня коленвал

Лучший Ответ vochka , 26 Сентябрь 2017 - 00:37

Думаю надо бы изменить название темы. Например на "Причина низкого КПД ДВС - нулевое плечо коленвала при ВМТ".

Не соизволите ли, модераторы?

Перейти к сообщению


  • Авторизуйтесь для ответа в теме
Сообщений в теме: 160

#121 Белый мужчина

Белый мужчина

    Знаток

    • Имя:Датч
    • Сфера деятельности:Разработка технологии
  • Забанен
  • PipPipPip
  • 156 сообщений

Отправлено 10 Октябрь 2017 - 17:46

Ну там легко все. Теплота порождает давление, давление толкает поршень. И все. Все верно описано в теории. Но не все его правильно истолковывают.
Расчеты: http://www.i-mash.ru...pd-dvs/?p=37791

Похоже без законов механики,т.е одим законами теплотехники тут ничего не объяснишь.На велике тоже кривошип. Увеличение на 10% длины рычага педали дало 10% прибавку в мощности.
Эти исследования проводились многим институтами по заданию профвелогонщиков.
Ессно велогонщики все длинноногие.
Если гипотетически представить,что человеческая нога имела бы ещё кучу шарниров и могла бы менять угол при педалировпнии так,что бы плечо было максимальным,то мощность возрасла бы прилично.
А в реалии круговое педалирование предусматривает пинание педали на 1ч. по касательной но не в коем случае не давлением. Потому,что в этом случае мощности не будет,а усталости хоть отбавляй.
Это доказывает,что КШМ крайне не эффективный механизм.Мы-то разумные и на 1час педаль давить не будем,а поршню деваться некуда и он ДАВИТ в начале расширения на маленький рычаг.
А что с возу упалото пропало. Давление безвозвратно ушло,вместе с бензином.
ДВС с КШМ соткан из противоречий. Когда поршню "хорошо"-коленвалу "плохо". А потом до 3 часов наоборот. В конце такта вообще печалькани плеча,ни давления.
Посему теория ДВС ложна по своей сути. Власть там захватили теплотехники-карновцы,а это своеобразные сектанты при должностях,регалиях,доходах...
Они рассматривают эту теорию,так как будто поршень есть снаряд ни к чему кинематически не привязанный.

#122 niokrzaycev27

niokrzaycev27

    Знаток

    • Организация:Частное лицо
    • Сфера деятельности:Конструирование
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 235 сообщений

Отправлено 10 Октябрь 2017 - 18:31

Похоже без законов механики,т.е одим законами теплотехники тут ничего не объяснишь.На велике тоже кривошип. Увеличение на 10% длины рычага педали дало 10% прибавку в мощности.

 

Ну вот, про это и речь. Назад в школу.


С уважением, Вячеслав

niokrzaycev@gmail.com

#123 vochka

vochka

    Знаток

    • Имя:vochka
    • Сфера деятельности:Не имею отношения к машиностроению
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 49 сообщений

Отправлено 11 Октябрь 2017 - 21:19

Похоже без законов механики,т.е одим законами теплотехники тут ничего не объяснишь.На велике тоже кривошип. Увеличение на 10% длины рычага педали дало 10% прибавку в мощности.
Эти исследования проводились многим институтами по заданию профвелогонщиков.
Ессно велогонщики все длинноногие.
Если гипотетически представить,что человеческая нога имела бы ещё кучу шарниров и могла бы менять угол при педалировпнии так,что бы плечо было максимальным,то мощность возрасла бы прилично.
А в реалии круговое педалирование предусматривает пинание педали на 1ч. по касательной но не в коем случае не давлением. Потому,что в этом случае мощности не будет,а усталости хоть отбавляй.
Это доказывает,что КШМ крайне не эффективный механизм.Мы-то разумные и на 1час педаль давить не будем,а поршню деваться некуда и он ДАВИТ в начале расширения на маленький рычаг.
А что с возу упалото пропало. Давление безвозвратно ушло,вместе с бензином.
ДВС с КШМ соткан из противоречий. Когда поршню "хорошо"-коленвалу "плохо". А потом до 3 часов наоборот. В конце такта вообще печалькани плеча,ни давления.
Посему теория ДВС ложна по своей сути. Власть там захватили теплотехники-карновцы,а это своеобразные сектанты при должностях,регалиях,доходах...
Они рассматривают эту теорию,так как будто поршень есть снаряд ни к чему кинематически не привязанный.

Представьте, что сгоревшая топливно-воздушная смесь не греет цилиндры и поршень. Тогда уже зажигание смеси в вмт даст наибольший кпд (и ест-но он будет намного больше, чем в настоящее время). Будет все как с пружиной вместо горячего газа. Пружине все равно, ее мощность не уменьшается со временем. А давление газов уменьшается, оно уходит на стенки двигателя в виде тепла.



#124 Владимир 59

Владимир 59

    Участник Форума

    • Имя:Владимир Червяков
    • Сфера деятельности:Производство
  • Зарегистрирован
  • PipPip
  • 12 сообщений

Отправлено 12 Октябрь 2017 - 20:40

Я тот Владимир Червяков из ТМ.
Давайте разбираться подробно.
Надо найти оптимальную точку приложения сил в КШМ, по вашему мнению в каком месте нахождения поршня она находится? Общепринятая теория гласит, что она находится в ВМТ, т.к. работа это сила на перемещение, т.е. максимальное перемещение это от ВМТ до НМТ.
Небольшая задача для разминки. Застряла машина, надо её сдвинуть с наименьшими затратами. Назовите оптимальную точку приложения сил на машине.

#125 Владимир 59

Владимир 59

    Участник Форума

    • Имя:Владимир Червяков
    • Сфера деятельности:Производство
  • Зарегистрирован
  • PipPip
  • 12 сообщений

Отправлено 12 Октябрь 2017 - 20:48

Давайте оставим процесс горения в покое. В камере сгорания просто давление газа, надо его преобразовать в работу, как это сделать оптимально? Это мы и ищем.
Кстати, паровой двигатель на порядок выше ДВС. На оборотах 400 в мин. паровоз двигается со скоростью 150 км в час и тащит состав 1000 тонн. Какой ДВС на это способен?

#126 vochka

vochka

    Знаток

    • Имя:vochka
    • Сфера деятельности:Не имею отношения к машиностроению
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 49 сообщений

Отправлено 12 Октябрь 2017 - 20:59

Я тот Владимир Червяков из ТМ.
Давайте разбираться подробно.
Надо найти оптимальную точку приложения сил в КШМ, по вашему мнению в каком месте нахождения поршня она находится? Общепринятая теория гласит, что она находится в ВМТ, т.к. работа это сила на перемещение, т.е. максимальное перемещение это от ВМТ до НМТ.
Небольшая задача для разминки. Застряла машина, надо её сдвинуть с наименьшими затратами. Назовите оптимальную точку приложения сил на машине.

 

 

Давайте оставим процесс горения в покое. В камере сгорания просто давление газа, надо его преобразовать в работу, как это сделать оптимально? Это мы и ищем.
Кстати, паровой двигатель на порядок выше ДВС. На оборотах 400 в мин. паровоз двигается со скоростью 150 км в час и тащит состав 1000 тонн. Какой ДВС на это способен?

 

Ответ выше:

http://www.i-mash.ru...pd-dvs/?p=38358



#127 Владимир 59

Владимир 59

    Участник Форума

    • Имя:Владимир Червяков
    • Сфера деятельности:Производство
  • Зарегистрирован
  • PipPip
  • 12 сообщений

Отправлено 12 Октябрь 2017 - 22:20

vochka сказал(а) 22 Сен 2017 - 23:33:
Есть все, и уже вычислено. Потенциальная мощность поршня это разность давления до и после. Я тут ранее немного поразмышлял на эту тему.
Т.е. примерно 70 атм давит на поршень с диаметром 60 мм и с площадью равной pr2=30см2.
70 атм это ~ 70 кгс/см². Значит сила такта сгорания минус сила такта сжатия равна 30х70= ~ 2 тон.

Это про чистый поршень Вы говорите, проще говоря про снаряд. Но не про ДВС.

#128 vochka

vochka

    Знаток

    • Имя:vochka
    • Сфера деятельности:Не имею отношения к машиностроению
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 49 сообщений

Отправлено 12 Октябрь 2017 - 23:25

vochka сказал(а) 22 Сен 2017 - 23:33:
Есть все, и уже вычислено. Потенциальная мощность поршня это разность давления до и после. Я тут ранее немного поразмышлял на эту тему.
Т.е. примерно 70 атм давит на поршень с диаметром 60 мм и с площадью равной pr2=30см2.
70 атм это ~ 70 кгс/см². Значит сила такта сгорания минус сила такта сжатия равна 30х70= ~ 2 тон.

Это про чистый поршень Вы говорите, проще говоря про снаряд. Но не про ДВС.

Да. Это был ответ на вопрос про потенциальную мощность поршня. Мощность есть, а вот передачи ее коленвалу в вмт нет, зато она появляется сразу после вмт.

 

Представим ДВС в идеальных условиях, т.е. вместо горячего газа в цилиндр подается нечто (к примеру, сжатый газ с постоянным давлением) или вместо газов на поршень давит пружина с увеличивающейся жесткостью пропорционально разжатию. Т.е. в любой момент времени на поршень действует постоянная сила. А обороты двигателя меньше 0,1 Гц, т.е. макс. 1 оборот за 10 секунд. Поршень идет вниз за 5 сек - согласен, это очень долго ))

Например, объем одного цилиндра 10м3. Естественно, что и обороты у него будут низкими. Вот пример из жизни (конечно не такой как у меня в примере, но сделать можно), у которого сила крутящего момента 7603850 Н.м. при 102 об/мин.

 

Итак, уже на 1 градусе поворота от вмт, поршень уже начинает давить. Давит, а на коленвал передается 1% от силы поршня. Затем, при 30 градусах поршень уже передает 30 с лишним % своей мощи на коленвал. И соответственно, при 90 гр. поворота коленвала, передается 100% мощности поршня.

В этом случае, существующая система КШМ в ДВС самая оптимальная. Нет разницы от положения коленвала и поршня.

 

В случае с горячим газом, сила, давящая на поршень, уменьшается во времени, потому что падает температура и давление уменьшается. Представьте наш огромный двигатель. Сгорает топливно-воздушная смесь, образуется огромное давление уже через мгновение. Через 1 секунду поршень продвинется только на чуточку, а температура (2000 гр) уже стала 1000, и соответственно упало давление. И т.д.



#129 Владимир 59

Владимир 59

    Участник Форума

    • Имя:Владимир Червяков
    • Сфера деятельности:Производство
  • Зарегистрирован
  • PipPip
  • 12 сообщений

Отправлено 13 Октябрь 2017 - 09:58

Итак, уже на 1 градусе поворота от вмт, поршень уже начинает давить. Давит, а на коленвал передается 1% от силы поршня. Затем, при 30 градусах поршень уже передает 30 с лишним % своей мощи на коленвал. И соответственно, при 90 гр. поворота коленвала, передается 100% мощности поршня.

Вы будте внимательны в своих рассуждениях. В 90* поворота колевала угол между шатуном и коленвалом будет 75*. Это не самый благоприятный угол (напомню он 90*).

#130 sergey zh

sergey zh

    Знаток

    • Имя:Сергей
    • Сфера деятельности:Прочее
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 158 сообщений

Отправлено 13 Октябрь 2017 - 10:19

Вы будте внимательны в своих рассуждениях. В 90* поворота колевала угол между шатуном и коленвалом будет 75*. Это не самый благоприятный угол (напомню он 90*).

 

Надо ли принимать во внимание силу противодействующую вращению направленную по касательной в обратном направлении? И куда в таком случае будет направлена равнодействующая на начальных углах от ВМТ?



#131 vochka

vochka

    Знаток

    • Имя:vochka
    • Сфера деятельности:Не имею отношения к машиностроению
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 49 сообщений

Отправлено 13 Октябрь 2017 - 14:02

Итак, уже на 1 градусе поворота от вмт, поршень уже начинает давить. Давит, а на коленвал передается 1% от силы поршня. Затем, при 30 градусах поршень уже передает 30 с лишним % своей мощи на коленвал. И соответственно, при 90 гр. поворота коленвала, передается 100% мощности поршня.

Вы будте внимательны в своих рассуждениях. В 90* поворота колевала угол между шатуном и коленвалом будет 75*. Это не самый благоприятный угол (напомню он 90*).

Да, точно. Имеется смещение нижней части шатуна в 90 градусах коленвала. Я, рассматривая идеальный пример, забыл, что шатун имеет конечный размер.



#132 vochka

vochka

    Знаток

    • Имя:vochka
    • Сфера деятельности:Не имею отношения к машиностроению
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 49 сообщений

Отправлено 13 Октябрь 2017 - 14:12

Надо ли принимать во внимание силу противодействующую вращению направленную по касательной в обратном направлении? И куда в таком случае будет направлена равнодействующая на начальных углах от ВМТ?

Конечно все учитывается. Прямо в ВМТ  противодействующая сила направлена строго навстречу поршню, поэтому без стартера двигатель не запускается, грубо говоря.

Уже на 1 градусе вращения появляется вектор силы, направленный по касательной по направлению вращения.

Тут четче нарисовано и описано: diyet-prasa-oyunu466402f0c802eb76b3f006c



#133 Владимир 59

Владимир 59

    Участник Форума

    • Имя:Владимир Червяков
    • Сфера деятельности:Производство
  • Зарегистрирован
  • PipPip
  • 12 сообщений

Отправлено 13 Октябрь 2017 - 23:16

Обратите на название рисунка. Это - силы, действующие на детали кривошипно-шатуного механизма при такте рабочего хода.
Т.е. эти силы учитываются только при прочностном расчете, но никак не при мощностном. Силы есть, но они не учитываются.
Я был в Челябинске на конференции по ДВС, на ней были профессора взрослые, лет по 70-сят. Я стал объяснять как найти плечо, но они даже не поняли о чем это я и как его найти. Правильно,это проходят в шестом классе, они давно про это забыли.
  • ИнжАнер это нравится

#134 vochka

vochka

    Знаток

    • Имя:vochka
    • Сфера деятельности:Не имею отношения к машиностроению
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 49 сообщений

Отправлено 13 Октябрь 2017 - 23:24

Обратите на название рисунка. Это - силы, действующие на детали кривошипно-шатуного механизма при такте рабочего хода.
Т.е. эти силы учитываются только при прочностном расчете, но никак не при мощностном. Силы есть, но они не учитываются.
Я был в Челябинске на конференции по ДВС, на ней были профессора взрослые, лет по 70-сят. Я стал объяснять как найти плечо, но они даже не поняли о чем это я и как его найти. Правильно,это проходят в шестом классе, они давно про это забыли.

Да нет же. Описывается тут силы, которые пригодны и для прочностного и для мощностного расчета. А вообще мощность двигателей не рассчитывают формулами, а находят эмпирически. И плечо тут видно. Я не совсем понимаю, почему вы критикуете науку? В чем изъян? Что наука, теория, циклы и т.д. не учитывают?



#135 Владимир 59

Владимир 59

    Участник Форума

    • Имя:Владимир Червяков
    • Сфера деятельности:Производство
  • Зарегистрирован
  • PipPip
  • 12 сообщений

Отправлено 14 Октябрь 2017 - 10:25

Хорошо, давайте поговорим о плече. Напомню как оно находится (6 класс),из оси вращения коленвала опускается перпендикуляр на ось шатуна, и не забудте что ось бесконечная. Где Вы видите перпендикуляр на рисунке?
Да, и чтобы заниматься эмперическими исследованиями надо понимать суть происходящего и доказывать это опытнным путём.

#136 vochka

vochka

    Знаток

    • Имя:vochka
    • Сфера деятельности:Не имею отношения к машиностроению
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 49 сообщений

Отправлено 14 Октябрь 2017 - 11:26

Хорошо, давайте поговорим о плече. Напомню как оно находится (6 класс),из оси вращения коленвала опускается перпендикуляр на ось шатуна, и не забудте что ось бесконечная. Где Вы видите перпендикуляр на рисунке?
Да, и чтобы заниматься эмперическими исследованиями надо понимать суть происходящего и доказывать это опытнным путём.

Понял. Вот:

Shema-sil-dejstvuyushhih-na-krivoshipno-

Силу S перенесем в центр шатунной шейки, а к центру коленчатого вала приложим две равные силе S и параллельные ей силы S1 и S2. Тогда совместное действие сил S1 и S создаст (на плече R) крутящий момент, приводящий во вращение коленчатый вал, а сила S2 нагрузит коренные подшипники и через них будет передаваться на картер двигателя.

http://ustroistvo-av...nogo-mehanizma/


Сообщение отредактировал vochka: 14 Октябрь 2017 - 12:01


#137 niokrzaycev27

niokrzaycev27

    Знаток

    • Организация:Частное лицо
    • Сфера деятельности:Конструирование
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 235 сообщений

Отправлено 14 Октябрь 2017 - 13:49

Сегодня узнал,что КПД лучшего пневмомотора какого-то американского около 50%.
Энергии входит в 2 раза больше,чем выходит. Это данные производителя.


А можно ссылку на данные производителя? У производителя лучших пневмомоторов наверняка есть сайт и каталоги доступны.

Ато похоже на ложную информацию, благодаря которой у Вас "практика спорит с теорией".

С уважением, Вячеслав

niokrzaycev@gmail.com

#138 старче

старче

    Знаток

    • Имя:Владимир
    • Сфера деятельности:Производство
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 97 сообщений

Отправлено 14 Октябрь 2017 - 13:57

Тут скорее наоборот теоретически он неправильный, на практике его оптимизируют за счёт срабатывания не в мёртвых точках , а в наиболее выгодных, что достигается количеством поршней. Но всё равно лучше без шатунный. Для примера -"мотор Баландина. Испытания этого образца и его модификации, построенной в 1944 году, дали потрясающие результаты. Бесшатунный двигатель оказался на 33% мощнее и на 84% меньше в площади поперечного сечения, вдвое уменьшились размеры радиаторов систем охлаждения и смазки. Но самое главное—за счет резкого сокращения потерь на трение между поршнем и цилиндром механический КПД увеличился с 0,86 до 0,94, а моторесурс вырос в 18 раз! Снизился и удельный расход топлива". Хотя и протеворечивая заметка, но в этом направлении ещё много можно сделать. У меня давно созрела схема бесшатунного механизма, даже несколько  разновидностей вариантов, думаю даже в плане сохранения тепловой энергии можно прилично экономить. Понятно надо делать опытные образцы. На данном этапе  пытаюсь  заработать  средства для небольшой мастерской (гараж уже стал  мал) с минимальным набором- токарка, фрезеровка. Некому не интересны размышления. Сейчас к сожалению спасение утопающ  , извините изобретателей, дело самих изобретателей.



#139 niokrzaycev27

niokrzaycev27

    Знаток

    • Организация:Частное лицо
    • Сфера деятельности:Конструирование
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 235 сообщений

Отправлено 14 Октябрь 2017 - 15:43

Вот хар-ки пневмомоторов.Входящая энергия в 2 раза больше выходящей.


Я внимательно изучил представленные Вами характеристики на РППМ. Можете рассказать, где в этой таблице прямо или косвенно указано на то, что общий КПД=0.5 у какого-либо РППМ?

С уважением, Вячеслав

niokrzaycev@gmail.com

#140 niokrzaycev27

niokrzaycev27

    Знаток

    • Организация:Частное лицо
    • Сфера деятельности:Конструирование
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 235 сообщений

Отправлено 14 Октябрь 2017 - 16:07

Так там вроде всё просто.Энергию воздуха перевёл в квт.ч.Получилось что в 2 раза больше на входе.А про советские там вообще наверное 30% будет.


Математическую формулу для расчета в студию для исчерпывающей ясности, будьте добры.
Нужно посмотреть, как Вам удается из удельного расхода воздуха получить энергию и далее значение кпд.

С уважением, Вячеслав

niokrzaycev@gmail.com





Количество пользователей, читающих эту тему: 2

0 пользователей, 2 гостей, 0 анонимных