Перейти к содержимому

Фотография
- - - - -

Причина низкого КПД ДВС - нулевое плечо коленвала при ВМТ

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

#21 Dimon012

Dimon012

    Знаток

    • ГородВладивосток
    • Имя:Дмитрий
    • Сфера деятельности:Информационные технологии
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 1 594 сообщений

Отправлено 21 Февраль 2017 - 15:32

Существеннее здесь снижение тепловых потерь в самом цилиндре. Зависимость трения от скорости поршня - квадратичная. Соответственно, чтобы снизить трение надо уменьшить "пробег" поршня либо увеличить время этого "пробега", а это ведет к снижению оборотов. В итоге получаем дефорсирование двигателя, на что не пойдет ни один производитель, если он не производит гольф-кары. Остается только один вариант - сократить ход поршня. Поэтому и идет модернизация в этом направлении.

Все абсолютно правильно, за исключением:

1. Сила трения линейно зависит от силы нормального давления, это написано в любом учебнике физики.

2. Кто сказал, что сила трения зависит от скорости квадратично? Вот формула определения силы трения Fтр=1/v*(dA)/(dt), в ней нет ничего нелинейного, http://tehtab.ru/gui...rictionoweriew/ где v - относительное перемещение, и оно еще и в знаменателе, A- работа сил трения (рассеиваемая системой энергия).

3. Всем известно, что у автомобильных двигателей относительный расход топлива 200-220 г*л.с./ч, расход топлива у судовых малооборотных двигателей, с длинноходовыми поршнями 160-170 г*л.с./ч, вот и смотрите кто экономичней. Однако, согласен, из-за большого веса судовые двигатели невозможно применять на автомобиле, да и понтов не будет (см. гольф кары).

4. Сокращение хода поршня, это зло на которое идут для уменьшения массы, как поршня так и всего двигателя, это не дает особой экономии и экологии. Кроме того малый ход поршня дает более отвесную (крутую) кривую мощности, что требует коробки передач со все большим количеством ступеней. Так автомобиль Даймлера имел 1 передачу, если я не ошибаюсь Форд-Т имел 2 передачи, Волга М21 была о трех передачах, Волга М24 уже о четырех, в большинстве современных авто коробка передач пятиступенчатая.


С уважением Дмитрий.
burlakov.012@yandex.ru

#22 statist

statist

    Знаток

    • Сфера деятельности:Конструирование
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 339 сообщений

Отправлено 21 Февраль 2017 - 15:33

Теоретический предел КПД цикла Карно кажется 44%

С этого места поподробнее, пожалуйста. А если температура холодильника - абсолютный ноль?



#23 calil0k

calil0k

    Знаток

    • ГородЯкутск
    • Имя:Александр Габышев
    • Сфера деятельности:Прочее
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 126 сообщений

Отправлено 21 Февраль 2017 - 15:47

https://geektimes.ru/post/251620/



#24 statist

statist

    Знаток

    • Сфера деятельности:Конструирование
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 339 сообщений

Отправлено 21 Февраль 2017 - 15:55

Все абсолютно правильно, за исключением:

1. Сила трения линейно зависит от силы нормального давления, это написано в любом учебнике физики.

2. Кто сказал, что сила трения зависит от скорости квадратично? Вот формула определения силы трения Fтр=1/v*(dA)/(dt), в ней нет ничего нелинейного, http://tehtab.ru/gui...rictionoweriew/ где v - относительное перемещение, и оно еще и в знаменателе, A- работа сил трения (рассеиваемая системой энергия).

3. Всем известно, что у автомобильных двигателей относительный расход топлива 200-220 г*л.с./ч, расход топлива у судовых малооборотных двигателей, с длинноходовыми поршнями 160-170 г*л.с./ч, вот и смотрите кто экономичней. Однако, согласен, из-за большого веса судовые двигатели невозможно применять на автомобиле, да и понтов не будет (см. гольф кары).

4. Сокращение хода поршня, это зло на которое идут для уменьшения массы, как поршня так и всего двигателя, это не дает особой экономии и экологии. Кроме того малый ход поршня дает более отвесную (крутую) кривую мощности, что требует коробки передач со все большим количеством ступеней. Так автомобиль Даймлера имел 1 передачу, если я не ошибаюсь Форд-Т имел 2 передачи, Волга М21 была о трех передачах, Волга М24 уже о четырех, в большинстве современных авто коробка передач пятиступенчатая.

Позвольте с вами не согласиться.

1. (и 2 тоже) Сила трения может зависеть от скорости и линейно, и квадратично, и еще десятью способами. Посмотрите внимательно на формулу, которую вы привели. Если в ней нет степеней, то это не значит, что они не скрыты внутри величин. Подумайте сами, что означает величина dA с точки зрения физики, а потом - что означает с точки зрения физики величина dA/dt. И вы сами увидите нелинейности.

3. Согласен отчасти. Но в основном по мелочам.

4. Ничего подобного. Ход поршня сокращают не из-за уменьшения массы поршня, она уменьшается, но незначительно. Гораздо хуже ситуация с тем, как площадь площадь контакта поршня с рабочей камерой, вот где собака порылась ! (кстати, зависимость там тоже нелинейная, но формулы площадей вы наверняка хорошо знаете)Вы не сможете сделать поршень в 5 раз легче из-за конструктивных соображений в том числе, т.к. вам надо сохранить хороший вращательный момент на коленвале. А по поводу зависимости кривой мощности от хода - дайте, плиз, ссылку.



#25 Aksios-34

Aksios-34

    Знаток

    • Имя:Битюков А.В.
    • Сфера деятельности:Производство
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 592 сообщений

Отправлено 21 Февраль 2017 - 16:46

 

....Вы не сможете сделать поршень в 5 раз легче из-за конструктивных соображений в том числе, т.к. вам надо сохранить хороший вращательный момент на коленвале....

А поршень облегчить были не плохие попытки - и количество колец убавили до 2-х и высоту юбки срезали и полностью отказались от пальцев соединяя их с шатунами по сфере. А вращающий момент на КВ гораздо "удобнее" маховиком блюсти или противовесами самого КВ. Все же они вращаются а не снуют туда сюда.....



#26 vochka

vochka

    Знаток

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

Отправлено 21 Февраль 2017 - 16:54

Тут то же самое как и в стандартном кшм. Максимальное давление опять в вмт качающейся шайбы.

Перед открытием этой темы, я просмотрел все виды двс. У всех одинаковый принцип - максимальное давление оказывается в самый неподходящий момент.

Не по теме - очень интересным решением является Extended Expansion Linkage Engine. Они преобразовали двигатель Аткинсона, который использует энергию газов после угла кривошипа 90 гр более эффективно, но из-за своей громоздкости на автомобилях его применять не было возможности. В технологии EXlink инженеры удлинили ход поршня только во время рабочего хода.

 

Для моей идеи интересно решение проблемы трехгранным шарниром, расположенного между шатуном и коленвалом.

 

Хотя, можно подумать и над чертежом от statist http://www.i-mash.ru...pd-dvs/?p=33417

Пружина создает дополнительное давление во время сжатия (с 270гр до 360гр), аккумулирует энергию и высвобождает ее до начала рабочего хода (с 0гр до 90гр). Конечно не идеальное решение, но почему вы, statist, считаете, что будут потери?



#27 ingenerkons

ingenerkons

    Знаток

    • Имя:Владимир
    • Сфера деятельности:Конструирование
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 4 549 сообщений

Отправлено 21 Февраль 2017 - 20:03

С пружиной идея может не сработать по причине её "мягкости" или чрезмерной упругости. Но рациональное зерно в такой идее есть.


С уважением Владимир.


#28 vochka

vochka

    Знаток

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

Отправлено 22 Февраль 2017 - 02:28

С пружиной идея может не сработать по причине её "мягкости" или чрезмерной упругости. Но рациональное зерно в такой идее есть.

Придумать механики и конструкторы смогут. Это не проблема. Главное, найти ошибку в моих рассуждениях. Не буду вмешиваться в споры с формулами и теориями, потому что формулы стараются объяснить работу уже готового решения, а не изначально используются для создания новшеств.

Вот, например, хороший механизм: http://www.mekanizma...cal_motion.html


Сообщение отредактировал vochka: 06 Март 2017 - 19:58


#29 sergey zh

sergey zh

    Знаток

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

Отправлено 22 Февраль 2017 - 04:25

Главное, найти ошибку в моих рассуждениях.

 

 

... что же я предлагаю.

В точке вмт колено коленвала должно стоять на 90 градусах. Не знаю как ...

 

В вмт поршень стоит, а на 90 градусах движется с максимальной скоростью.

 

А вообще, чего голову ломать, подожгите смесь на 90 град. и если она успеет полностью сгореть за следующие 40 град., когда откроется выпускной клапан и вам не покажется, что всё давление рабочих газов вылетело в трубу, то может и получится :)



#30 vochka

vochka

    Знаток

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

Отправлено 23 Февраль 2017 - 03:36

Реальная съемка в камере сгорания работающего двигателя


Видно, что во время ВМТ, твс горит неоправданно долго, потому, что скорость поршня синусоидально падает от 270 до 0 градусов, и синусоидально возрастает от 0 до 90 градусов.

Конечно мы не знаем частоту вращения. Но одно точно, что если вмт поршня будет соответствовать 90 градусам коленвала, то не будет необходимости в таком большом количестве топлива, большая часть которого используется для удлинения рычага кривошипного механизма. А остальное идет на нагрев.



#31 Dimon012

Dimon012

    Знаток

    • ГородВладивосток
    • Имя:Дмитрий
    • Сфера деятельности:Информационные технологии
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 1 594 сообщений

Отправлено 23 Февраль 2017 - 11:05

Реальная съемка в камере сгорания работающего двигателя


Видно, что во время ВМТ, твс горит неоправданно долго, потому, что скорость поршня синусоидально падает от 270 до 0 градусов, и синусоидально возрастает от 0 до 90 градусов.

 

А Вам не кажется, что синусоидальное изменение скорости, это наиболее эффективное изменение, с минимальными ускорениями, а если не придерживаться этого закона вырастут нагрузки и придется упрочнять конструкцию, а это дополнительная масса.

Получается все имеет оборотную сторону, в чем-то выигрываем, а в другом можем и проиграть.

Жизнь конструктора это поиск приемлемого компромисса. ;)


  • ingenerkons это нравится
С уважением Дмитрий.
burlakov.012@yandex.ru

#32 vochka

vochka

    Знаток

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

Отправлено 23 Февраль 2017 - 13:35

А Вам не кажется, что синусоидальное изменение скорости, это наиболее эффективное изменение, с минимальными ускорениями, а если не придерживаться этого закона вырастут нагрузки и придется упрочнять конструкцию, а это дополнительная масса.

Получается все имеет оборотную сторону, в чем-то выигрываем, а в другом можем и проиграть.

Жизнь конструктора это поиск приемлемого компромисса. ;)

Я не против синусоидального изменения скорости поршня, а по другому и невозможно, видимо, да и не нужно, тоже видимо.



#33 linil

linil

    Участник Форума

    • Имя:андрей
    • Сфера деятельности:Конструирование
  • Зарегистрирован
  • PipPip
  • 29 сообщений

Отправлено 23 Февраль 2017 - 16:58

Надо увеличить число тактов.

 

http://www.popmech.r...igatel-krouera/


  • calil0k это нравится

#34 vochka

vochka

    Знаток

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

Отправлено 24 Февраль 2017 - 01:49

Надо увеличить число тактов.

 

http://www.popmech.r...igatel-krouera/

Интересно, но интернет говорит, что такое уже было в начале прошлого столетия, значит не работает.



#35 Dimon012

Dimon012

    Знаток

    • ГородВладивосток
    • Имя:Дмитрий
    • Сфера деятельности:Информационные технологии
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 1 594 сообщений

Отправлено 24 Февраль 2017 - 08:34

Надо увеличить число тактов.

 

http://www.popmech.r...igatel-krouera/

Думается нужно искать в другом направлении...

Например импульсное сгорание IMHO всегда менее эффективно, чем стационарное сгорание.


С уважением Дмитрий.
burlakov.012@yandex.ru

#36 linil

linil

    Участник Форума

    • Имя:андрей
    • Сфера деятельности:Конструирование
  • Зарегистрирован
  • PipPip
  • 29 сообщений

Отправлено 24 Февраль 2017 - 16:47

Вот этот дяденька не понаслышке знает стационарное горение автомобилей.

Может поможет чем.



#37 calil0k

calil0k

    Знаток

    • ГородЯкутск
    • Имя:Александр Габышев
    • Сфера деятельности:Прочее
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 126 сообщений

Отправлено 25 Февраль 2017 - 09:49

Надо увеличить число тактов.

а нельзя всё это впихнуть в два такта ? ;)


  • vochka это нравится

#38 linil

linil

    Участник Форума

    • Имя:андрей
    • Сфера деятельности:Конструирование
  • Зарегистрирован
  • PipPip
  • 29 сообщений

Отправлено 25 Февраль 2017 - 19:09

а нельзя всё это впихнуть в два такта ? ;)

Можно.


  • calil0k это нравится

#39 calil0k

calil0k

    Знаток

    • ГородЯкутск
    • Имя:Александр Габышев
    • Сфера деятельности:Прочее
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 126 сообщений

Отправлено 25 Февраль 2017 - 19:24

Можно.


И чтоб детонационный? :)

#40 linil

linil

    Участник Форума

    • Имя:андрей
    • Сфера деятельности:Конструирование
  • Зарегистрирован
  • PipPip
  • 29 сообщений

Отправлено 25 Февраль 2017 - 19:41

И чтоб детонационный? :)

Да что хотите.







Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 анонимных