Перейти к содержимому

Фотография
- - - - -

Причина низкого КПД ДВС - нулевое плечо коленвала при ВМТ

ВМТ увеличение кпд ход поршня коленвал

  • Авторизуйтесь для ответа в теме
Сообщений в теме: 119

#101 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



#102 Владимир 59

Владимир 59

    Участник Форума

    • Имя:Владимир Червяков
    • Сфера деятельности:Производство
  • Зарегистрирован
  • PipPip
  • 13 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.

#103 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.



#104 Владимир 59

Владимир 59

    Участник Форума

    • Имя:Владимир Червяков
    • Сфера деятельности:Производство
  • Зарегистрирован
  • PipPip
  • 13 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*).

#105 sergey zh

sergey zh

    Знаток

    • Имя:Сергей
    • Сфера деятельности:Прочее
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 160 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?



#106 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.



#107 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



#108 Владимир 59

Владимир 59

    Участник Форума

    • Имя:Владимир Червяков
    • Сфера деятельности:Производство
  • Зарегистрирован
  • PipPip
  • 13 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

#109 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?



#110 Владимир 59

Владимир 59

    Участник Форума

    • Имя:Владимир Червяков
    • Сфера деятельности:Производство
  • Зарегистрирован
  • PipPip
  • 13 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.

#111 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


#112 старче

старче

    Знаток

    • Имя:Владимир
    • Сфера деятельности:Производство
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 128 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.



#113 Владимир 59

Владимир 59

    Участник Форума

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

Отправлено 14 Октябрь 2017 - 19:50

Давайте поговорим о наших баранах.

Вот диаграмма крутящего момента четырёчтактного двигателя (двигатель с КШМ). Естественно диаграмма с другой кинематикой будет выглядеть по другому. О чём говорит эта диаграмма?

Пик (верхний) говорит о том, что в этом месте идет максимальное преобразование тепловой энергии в механическую работу, при этом чем выше пик тем эффективней преобразование. Но в этом месте уже давление упало (35* по углу поворота). Потенциал упал. Как - то я на лекции объяснял профессорам. Потенциал это как потенция, в ВМТ есть потенциял (потенция), но желания нет. Появилось желание (35* по углу поворота), но потенциала нет (потенции). Всё как у мужиков. Надо ловить оптимальный момент. 

 

 

 

dvs_5.JPG



#114 vochka

vochka

    Знаток

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

Отправлено 14 Октябрь 2017 - 21:53

Давайте поговорим о наших баранах.

Вот диаграмма крутящего момента четырёчтактного двигателя (двигатель с КШМ). Естественно диаграмма с другой кинематикой будет выглядеть по другому. О чём говорит эта диаграмма?

Пик (верхний) говорит о том, что в этом месте идет максимальное преобразование тепловой энергии в механическую работу, при этом чем выше пик тем эффективней преобразование. Но в этом месте уже давление упало (35* по углу поворота). Потенциал упал. Как - то я на лекции объяснял профессорам. Потенциал это как потенция, в ВМТ есть потенциял (потенция), но желания нет. Появилось желание (35* по углу поворота), но потенциала нет (потенции). Всё как у мужиков. Надо ловить оптимальный момент. 

 

 

 

dvs_5.JPG

Все верно. Принимаю я, Белый мужчина и sergey zh

Покажите лучше что-то свое. Все таки сколько лет работаете в этом. Фотки, видео, описание.


  • Боевая Часть это нравится

#115 Владимир 59

Владимир 59

    Участник Форума

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

Отправлено 15 Октябрь 2017 - 22:30

Про КШМ, рейку и груз.

Всё решается просто. Нарисуйте диаграмму крутящего момента для обоих случаев и посмотрите. В первом случае диаграмма будет меняться от нуля до максимума и опять до нуля, а во втором случае диаграмма будет всё время на максимуме на всём протяжении. А затем сравните площади этих диаграм, где площадь больше тот и победил.

А реально с КШМ из-за ВМТ груз не сдвинится, а вернее груз потянет вниз, а с рейкой груз будет подниматься.


  • DIN536 это нравится

#116 ИнжАнер

ИнжАнер

    Знаток

    • Имя:Васнецов В.М.
    • Сфера деятельности:Конструирование
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 819 сообщений

Отправлено 16 Октябрь 2017 - 04:20

Мужики, а кто-нибудь ещё помнит, что автомобильные двигатели они четырёхтактные, а то тут рассматривают мёртвые точьки, какое у них в это время плечо и пр.

#117 vochka

vochka

    Знаток

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

Отправлено 16 Октябрь 2017 - 06:01

Мужики, а кто-нибудь ещё помнит, что автомобильные двигатели они четырёхтактные, а то тут рассматривают мёртвые точьки, какое у них в это время плечо и пр.

Спасибо, что напомнили. Наверно интересное напоминание. Не знаю, правда, как его пригвоздить к нашим беседам, но все равно, подумаю, может пригодится.

Товарищи, кто еще что напомнит.


  • Боевая Часть это нравится

#118 ИнжАнер

ИнжАнер

    Знаток

    • Имя:Васнецов В.М.
    • Сфера деятельности:Конструирование
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 819 сообщений

Отправлено 16 Октябрь 2017 - 08:46

Спасибо, что напомнили. Наверно интересное напоминание. Не знаю, правда, как его пригвоздить к нашим беседам, но все равно, подумаю, может пригодится.

Товарищи, кто еще что напомнит.

Когда кривошипный механизм ДВС находится в мертвой точке силовую нагрузку берет другой цилиндр, который находится в благоприятной точке.



#119 uraltay

uraltay

    Знаток

    • Имя:Александр
    • Сфера деятельности:Конструирование
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 1 343 сообщений

Отправлено 16 Октябрь 2017 - 11:03

А это ещё один сильный аргумент неучей против местных "учёных".
Похоже,что даже букмекеры против "учёных".

По-моему, года 3...4 мы уже общались, только там "фамилиё" было другое, но манера общения абсолютно та же: "все учёные дураки". Потому я почти не вступаю в разборки. Тогда и теперь у меня всплывает перед глазами один пример с моим другом. Он работал фрезеровщиком после ремеслухи, его "вступили" в КПСС, потом мы его "сосватали" на институт, поскольку парень очень толковый. После ВУЗа он стал ИТР и однажды выступил на партсобрании с каким-то резковатым заявлением. Ему стали затыкать рот "старшие товарищи", на том основании, что "у нас гегемон - рабочий. а ты уже перестал быть рабочим и стал учёным, поэтому отупел и сиди, не гавкай".


  • DIN536 это нравится

#120 vochka

vochka

    Знаток

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

Отправлено 16 Октябрь 2017 - 22:16

Какой-то барагоз пошел.

Так проблема решена. Никаких проблем не выявлено. Читал вашу переписку с Алексей Варежкином. Все что нашел читал. Пока что никто не может обосновать неправильность идеи.







Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 анонимных