1. Какая доля мощности 4-тактного ДВС тратится на сжатие топливной смеси?

2. Чем плох поджиг смеси ниже верхней мёртвой точки?

GD Star Rating
loading...

72 Responses to 1.

  1. Tsider:

    2. Чем плох поджиг смеси ниже верхней мёртвой точки?
    До ВМТ или после?

  2. Re1bad:

    ох, я же все это проходил в институте. Если очень постараться найду учебники где все расписано, что куда. Сейчас уже не скажу сходу. На сжатие топливной смеси много не уйдет.

  3. Kcaone:

    Не знаю как в реальных двигателях, а в идеальном можно почитать оценки тут: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%B

  4. Suhega:

    Ну это легко посчитать, тебе именно но сжатие нужно, или вообще работа по шевелению цилиндрами? Поджиг происходит до ВМТ, именно поэтому угол называется «угол опережения зажигания», если слишком рано, то это повысит температуру в цилиндрах и часть энергии будет тратиться «в минус», если уж слишком рано, но до отрыва головки или рука друга.

  5. supnow:

    ниже — после.

  6. supnow:

    а почему не во время ВМТ или сразу после? Если поджиг будет через 10°, то что?

    Интересует доля энергии, затраченная на сжатие (2-й такт). Механическими потерями, затратами на генератор и кулачки — пренебрегаем. Полагаем, что остальная часть энергии на валу является полезной.

  7. Odaekb:

    Ну если совсем-совсем тупо, просто из уравнений состояния…
    Есть у нас объем — скажем, 2.24 литра (1/10 моля). Сжимаем — ну, скажем, до 10 атмосфер (вроде реальная цифра), обьем становится в 5.2 раза меньше. (pV1.4=const)
    температура поднимается в 5.2(1.4-1)= 1.93 раза — ну скажем в 2, для простоты. 250 джоулей.
    ежели у тебя при этом движок крутится 3 тыс РПМ = 50 об/с, то на сжатие уйдет 6.25 кДж в секунду = 6 кВт. Сколько дает двигатель 2.2 литра на 3 тыс РПМ — я не знаю, плюс-минус лапоть скажем 140 лошадей = 100 кВт.
    оценка плюс-минус лапоть и два сапога.

  8. Htood:

    Честно говоря ожидал последней строчкой прочитать что-нибудь вроде: «Читайте в новом выпуске журнала АвтоРевю!»

  9. supnow:

    а там разве про такое пишут? 🙂

  10. supnow:

    нда, было бы интересней без лаптей, а на реальном движке… А то я вот тут читаю про Scuderi split-cycle engine, и какое у них там всё типа нанопродвинутое.

  11. Suhega:

    скорость реакции.

  12. Odaekb:

    Ну возьми калькулятор, паспорт на движок, и посчитай. Алгоритм-то понятен примерно.

  13. supnow:

    а если у цилиндра глубокий ход? А если поставить кольцевой разрядник?

  14. LLnelo:

    Охх..
    По 1 ответили, вроде.
    По 2:
    Речь, я так понимаю, идет про бензиновый с внешним смесеобразованием?
    В любом случае, воспламенение происходит не мгновенно.
    Если свечкой пыхнуть после ВМТ, то фронт пламени начнет распространяться уже на середине (условно) хода поршня, и к НМТ смесь в цилиндре сгореть не успеет, соответственно, обратный ход поршня встретит противодействие.
    В общем, скорее всего двигатель тупо заглохнет при выраженном отрицательном угле опережения зажигания.
    Это если усредненный двигатель в усредненных условиях.

  15. LLnelo:

    Эх ты ) Кулешова на тебя нет )

  16. LLnelo:

    Ниже — это и до, и после. Ответил как если после. Потому что реально ведь до воспламенение производится, что тоже ниже ВМТ.

  17. supnow:

    По №1 — 6% это верная оценка?

    №2 — не обязательно бензин, может быть и любой горячий газ. Топливо смешивается так, чтобы предотвратить детонацию, но обеспечить высокий КПД. Если карбюратор не подходит, то в самом цилиндре (т.е. в пространстве над поршнем).

    «скорее всего двигатель тупо заглохнет» — О! Внимание, вопрос — а как же тогда работает цикл Скудери, у которого зажигание как раз ATDC? (В пояснительном видео они говорят, что это обычно считается «bad practice» 🙂

  18. LLnelo:

    сейчас нет возможности посмотреть. Скорее всего, там используется непосредственный впрыск и расслоение заряда.

  19. Suhega:

    Топливо смешивается так, чтобы предотвратить детонацию. Смешивается стохиометрически.

  20. supnow:

    Тут был случайно удалённый коммент:

    : Ну перемешивание смеси в другом режиме. Наверное должно дать эффект, да
    Почитай про лазерные свечи, из той же оперы тема.
    Написал , 26.09.2013 в 23.58

  21. supnow:

    темнят. Или всё насквозь патентовано и секретно. Но интересно.

  22. Skoode:

    объем становится меньше в 5,2 раза — не та цифра. про нужную цифру говорит степень сжатия. у современных бензиновых движков она в районе 10-14. у дизельных — около 23, если я не сильно отстал от времени. мощность, затрачиваемая на сжатие, соответственно, увеличивается в разы и цифры становятся какими-то фантастическими. значит погрешность в лапоть неуместна, имхо.

  23. LLnelo:

    23 — это очень-очень смело.

  24. Odaekb:

    это давление, а оно определяется еще и ростом температуры при сжатии.

  25. Skoode:

    в комментарии написано про «обьем становится в 5.2 раза меньше». степень сжатия — это именно отношение объемов, а не давлений.

  26. Skoode:

    пруф? по первым трём-пяти ссылкам по такому запросу выясняется, что у всех более-менее современных дизелей степень сжатия в диапазоне 16-23. так что, имхо, я всё правильно сказал.

  27. Odaekb:

    Может быть, я не лез глубоко. Точнее говоря, сейчас еще раз посмотрел, и похоже вы таки правы. Я ориентировался на компрессию 10 — а она похоже повыше.
    Пересчитывать, впрочем, не буду, пускай серая фигня сама трудится.

  28. LLnelo:

    Стоит различать понятия геометрической степени сжатия и суммарной, с учетом агрегатов наддува.
    13-16 у современных дизелей геометрическая степень сжатия. Дальше проблемы с пуском и частичными режимами начинаются. Не говоря про проблемы прочности.
    Пруф — если так уж надо, могу в материалах CIMAC покопаться, что-нибудь найти. Но я в этой цифре более, чем уверен.
    Могу, конечно, допустить, что у легковых дизелей картина иная, но у крупных так, как я написал.

  29. Suhega:

    нет никакой суммарной, степень сжатия исключительно геометрическая величина.

  30. LLnelo:

    посмотрел профиль. Скорректирую ответ. В российской принятой терминологии точно есть такое понятие.

  31. LLnelo:

    Вот даже педивикия английская правильнее говорит: http://en.wikipedia.org/wiki/Compression

    14-16 они дают для непосредственного впрыска в дизелях, а эти запредельные 18-23 актуальны для старых с разделенной камерой сгорания: предкамерных и подобных. Но их время давно прошло.

  32. Suhega:

    да ви что, и она постоянная? Выдумать можно любую величину, только какой в ней смысл. В МАН D28 степень сжатия 19. Какую ещё константу можно вывести относительно сжатия?

  33. LLnelo:

    Еще посмотрел, освежил. Таки не суммарная, а действительная. Но суть та же, что она отличается от геометрической. И выше я написал, почему я говорю про 13-16, а дернутые из википедии и перепечаток советских учебников цифры заявляют аж до 23. Высокие — про разделенную КС.
    Ну 19, ок. Это по верхней планке сегодняшней, видимо, для небольших двигателей.
    Посмотрел те же Wartsila W32, у них 16.
    Суть относительно низкой степени сжатия в том, что сейчас (последние лет 5, Euro 3B, 4 для СОД, соответствующие TIER) обострилась тенденция увеличения давления наддува до 5-6 бар и выше. А при таких давлениях наддува степень сжатия высокая будет излишней, по идее.

  34. Odaekb:

    Может я чего не понимаю.. но в такой ситуации в положении максимального хода в газе, казалось бы, еще полно энергии. Ее как-то утилизируют? Ну хоть ту же турбинку крутить?

  35. LLnelo:

    Конечно крутят турбинку/турбинки. Да так крутят, что процентов 20+ мощности двигателя запросто уходит на эти турбинки…

  36. Odaekb:

    Речь не о сжатии ДО, там как раз понятно…Вопрос о выхлопе ПОСЛЕ цилиндра. Вот прошло все через выпускной клапан — а дальше?

  37. 905ank:

    Там — по другому нельзя.

  38. Suhega:

    давай говорить о давлении в цилинрах. Если мы не будем путать компрессию со степенью сжатия.

  39. Suhega:

    а дальше крутит турбинку. Есть ещё проекты использовать тепловую энергию для получения электроэнергии(но там очень мало).

  40. 905ank:

    На MAN в серии было вроде.

  41. LLnelo:

    О каком давлении? В какой момент? От каких факторов?
    Интерес представляют в первую очередь среднее эффективное и максимальное давление цикла. Они не всегда прямо связаны. По Pe оценивается эффективность двигателя, по Pz — его прочность.
    И что такое компрессия? Помнится, за это слово когда-то грозились двойки ставить )

  42. LLnelo:

    Эмм.. Турбина ничего не сжимает, она, как раз, утилизирует энергию ОГ.
    Вот, например: Вики.
    А сжимает компрессор на впуске. При привычной организации наддува, колеса турбины и компрессора соединены одним валом.

    А кроме турбины есть варианты, можно погуглить по волшебным словам: когенеративные установки и тригенеративные установки.

  43. Suhega:

    ты студент?

  44. Suhega:

    фиг с тобой, ты несёшь пургу. Перечитай пару книжек

  45. LLnelo:

    Раз такие заявления, давай разбираться, в чем тут пурга?

  46. 905ank:

    Компрессия — степень сжатия возведенная в степень политропного экспонента.

  47. 905ank:

    Для турбированного + плюс наддув.

  48. LLnelo:

    ччего? Это откуда такое?
    Я, кстати, без подъеба даже. Термин «компрессия» — он же гаражный сугубо? Или я ошибаюсь?

  49. 905ank:

    Это — из школьной физики.

  50. Suhega:

    Первое — степень сжатия не зависит от формы и количества камер сгорания. При номинальной нагрузке на двигатель какую долю занимают инерционные и какую газовые силы. Утилизация энергии это о чём?

  51. LLnelo:

    Т. е. не зависит? В первую очередь от этого она и зависит. Начиная с того, что КС может быть как в поршне, так и над ним, и даже с предкамерой. Объемы будут гулять очень сильно, степень сжатия, соответственно, тоже.
    Почему интервалы разные — тоже все просто, организация рабочего процесса (подача топлива, характеристика тепловыделения) совершенно разные.
    Отвечу про утилизацию энергии цитатой из Гугла: Утилизация энергии — Получение полезной энергии из подведенной (конечной) энергии.
    (Источник: Промышленная теплоэнергетика и теплотехника. Справочник. (Теплоэнергетика и теплотехника; Кн.4). Под общей ред. Клименко А.В. и Зорина В.М. М.: Издательство МЭИ, 2004. — 632 с.)

    Про доли инерционных и газовых сил.
    Что подразумеваем тут под инерционными силами? Массу поступательно-движущихся частей? А под газовыми? Усилие на сжатие ТВС? Конкретизируй, найду цифры. Благо, уже поднял материалы некоторые, пока есть под руками.

  52. Suhega:

    Газовая сила — это сила выражаемая как разница в давлении на площадь поршня

  53. Suhega:

    Я очень хорошо представляю, как работают все основные типы дизельных процессов. Просто степень сжатия это отношение объёмов, величина постоянная. Какие локальные зоны давления возникают при сжатии это совсем другое дело, там величины газодинамические.

  54. LLnelo:

    Видимо, в посте я был прав. Про терминологию.
    Про цифры, если интересно, про крупный тепловозный современный двигатель. Но с циклом Миллера, поэтому давления могут быть пониже.
    Для других соотношения с точностью до порядка будут близкими.

    Степень сжатия 13.
    Пишу только про номинал.
    Мощность: 2200 кВт, частота 1000 мин-1, Pe=25,84 МПа, момент 21100 Нм, Pz=198 МПа, Максимальное усилие на поршне от газовых сил ~110700 кг.
    Давление наддува — около 6 бар.
    И да, мощность на привод компрессора — 780 кВт…

    А инерционные силы от массы поршня и шатуна в крупных двигателях очень невысоки (относительно).

  55. Redein:

    она не тратится, т/к накоплённая энергия сжатого воздуха даже без воспламенения потратилась бы на толкание поршня после ВМТ (ну за минусом тепловой энергии, образовавшейся от адиабатического сжатия, и отданной поршню и цилиндру)

  56. Redein:

    То, что ты называешь суммарной степенью сжатия, — это компрессия. И она может быть как больше (если турбонаддув), так и меньше (изношенный атмосферник) степени сжатия.

  57. LLnelo:

    Да ради бога… Как не называй, все равно об одном и том же речь. В одних кругах это называется какой-то степенью сжатия, в гараже это называется компрессией…

  58. Odaekb:

    : крутит турбина компрессор — а компрессор — тоже турбина…

  59. supnow:

    вы не поняли. Я имею ввиду, что закачивается холодный воздух и сжимается. Вот на это сжатие сколько именно энергии тратится? Пока получается, что ок. 5%, но это очень примерно. Ясно, что даже без впрыска топлива можно было бы просто большую чать энергии потом вернуть, когда воздух будет толкать поршень, но меня интересует только сжатие.

  60. Suhega:

    Завтра продолжим, я тоже паровозы строил ууууииии, правда в отделе Business excellence

  61. Suhega:

    компрессия это чистая пневматика. Изменяется без горения

  62. LLnelo:

    Да фигня же там, даже менее 5%, наверное.
    Адиабатное сжатие. Количество воздуха в цилиндре известно. Температура до сжатия известна. После — тоже.
    Посчитай количество энергии необходимое, и помножь на механический КПД ~0,9.
    Вот матчасти немного по расчету адиабатного процесса. http://twt.mpei.ac.ru/TTHB/2/Aleksandrov

  63. Yroef:

    Ибадуллаев?

  64. supnow:

    это ещё кто?…

  65. LLnelo:

    Есть такой «изобретатель», которого завернули все комиссии по изобретениям несколько лет назад, но некоторые любят посмотреть его видосики и повосхищаться, не принимая во внимание отсутствие смысла в них. Гуглится по этой фамилии много про него.

  66. supnow:

    ОК, значит пусть будет 5%. Тогда я верно понимаю, что для того, чтобы сделать хороший поршневой компрессор на ДВС, объём сжимающих поршней должен быть в ~20 раз больше объёма тяговых, либо коленвал для первых должен вращаться в 20 раз быстрее?

  67. LLnelo:

    Чего?
    Это все к этому велось? Так есть же компрессоры поршневые. У них известна потребные момент/мощность на входном валу. У ДВС известны эти параметры на выходном валу. Посередине редуктор. Разве так не проще?

  68. Redein:

    Ну да. А степень сжатия — чистая геометрия. Измеряется без воздуха.

  69. supnow:

    эээ, а редуктор там зачем? Ведь если мы генерим многомеханической энергии, более чем достаточной для сжатия тем же числом цилиндров того же объёма, то вместо замедления оборотов наоборот надо их ускорять. Правда, я так и не нашёл конкретных цифр насчёт таких компрессоворв…

Добавить комментарий