Предложен инновационный двигатель внутреннего сгорания

NanoKaktus
Уже с Приветом
Сообщения: 1338
Зарегистрирован: Сб сен 23, 2006 2:01 pm
Откуда: United Kingdom

Re: Предложен инновационный двигатель внутреннего сгорания

Сообщение NanoKaktus »

ARARAT. писал(а): Правда при етом несколько(из-за немного более повышенного сопротивления выходного тракта с турбиной) увеличивается давление в выходном тракте, но там оно сильно позитивное(енергия сгоревшего топлива далеко не вся идет на работу поршней), т.е. потери не соизмеримы, вернее как-бы бесплатные...
Все равно не делая никакий работы идет просто в трубу, на накачку/сжатие воздуха в ней...
Кстати есть данные на сколько растет это давление? Хочется ради интереса посчитать для идеального случая :)
Аватара пользователя
Sluh
Уже с Приветом
Сообщения: 9963
Зарегистрирован: Сб мар 22, 2008 6:07 pm
Откуда: GA

Re: Предложен инновационный двигатель внутреннего сгорания

Сообщение Sluh »

Животнае писал(а):Вариант с резервуаром называется Air-Hybrid. И мне тоже не совсем понятен смысел сего гибрида. При использовании воздуха из резервуара, динамические показатели будут меняться с каждым циклом двигателя потому что давление будет быстро падать. Я вдохновение черпал отсюда.
А вот это ты ловко подметил. :great: Я-то сам купился на рекламу не задумываясь особо. Это же до совершенно неимоверного давления надо эту емкость накачивать, или объем ее сильно увеличивать, чтобы получить какую-то отдачу на рекуперации. Занятный момент, в проспектиках они в основном напирают на применение этого на городском транспорте, возможно потому, как там можно огромный бак на крышу, например.
Ну да фиг сними с турбинами и баками, предположим мы имеем дело с атмосферником и без рекуперации. http://www.scuderiengine.com/the-scuder ... le-design/
Куда у них привязана педаль газа интересно? Там надо постоянно клапанами на обоих цилиндрах играть. Как у них реализовано fully variable valves? Это же не только фазу, но и длительность открытия надо регулировать.
Аватара пользователя
ARARAT.
Уже с Приветом
Сообщения: 34961
Зарегистрирован: Чт окт 19, 2006 7:29 pm
Откуда: RUS->USA
Благодарил (а): 6 раз

Re: Предложен инновационный двигатель внутреннего сгорания

Сообщение ARARAT. »

NanoKaktus писал(а):
ARARAT. писал(а): Правда при етом несколько(из-за немного более повышенного сопротивления выходного тракта с турбиной) увеличивается давление в выходном тракте, но там оно сильно позитивное(енергия сгоревшего топлива далеко не вся идет на работу поршней), т.е. потери не соизмеримы, вернее как-бы бесплатные...
Все равно не делая никакий работы идет просто в трубу, на накачку/сжатие воздуха в ней...
Кстати есть данные на сколько растет это давление? Хочется ради интереса посчитать для идеального случая :)
Порядка 10-15 psi или примерно плюс одну атмосферу, предела нет конечно...
Аватара пользователя
Sluh
Уже с Приветом
Сообщения: 9963
Зарегистрирован: Сб мар 22, 2008 6:07 pm
Откуда: GA

Re: Предложен инновационный двигатель внутреннего сгорания

Сообщение Sluh »

NanoKaktus писал(а):Ну если мы говорим о полном окислении топлива, то к чему эта фраза "Лучшая атомизация топлива ведет к более эффективному сгоранию" Энтальпия сгорания как бы есть функция состояния и от атомизации кислорода не зависит :)
Так в жизни-то идеала нет, не догорает. И атомизация говорят не про воздух, а топливо, чтобы помельче распылить и перемешалось с воздухом. Плюс, я не очень глубок в теории, но полагаю, скорость и температура вспышки тоже наверное влияют на кпд и зависят от механических качеств смеси, как и от давления-температуры-пропорции.

NanoKaktus писал(а):Чтобы турбина крутилась надо чтобы на ее входе и выходе было разное давление. Это значит что стадия компрессии в цилиндре начнется с бОльшего давления
Само собой, потому как туда надуют буста. Только к чему это упоминание?
NanoKaktus писал(а):Работа выделяемая на турбине не может быть больше потери работы на компресию поршнем при повышенном давления в начале цикла компрессии (Иначе это противоречит первому началу термодинамики :) ) Кинетическая энергия газа при скоростях выхлопа меньше 10 м/с не дает большого вклада в работу турбины. Основная энергия выхлопа это тепло, но эту энергию турбина никак не использует. Т.е турбина забирает то что не мы не смогли забрать у поршня. (примерно как и у суперчарчеров которые это делают напрямую)
Не, первое начало трогать не будем, это святое :D Но не забывайте, что система-то не замкнутая, давление на турбине не от поршня, а от сгоревшего топлива. Турбина забирает то, что мы не смогли забрать не у поршня, а у газа (при помощи поршня).
А вот суперчарджеры те да, легко могут терять более 10% мощности на валу на кручение этого суперчарджера и эту энергию мы уже крадем целиком от поршней.
NanoKaktus писал(а):Насколько я понимаю при добавлении турбочардера общий P-V график поднимется вверх.
Не совсем. Опять же, помним, что система не замкнута, выдыхаем мы на улицу, а вдыхаем из чарджера. Точки 1 и 2 поднимутся на значение буста, Точка 3 поднимется на большее значение, ибо гореть будет ядренее, так как напихали больше смеси в тот же объем, точка 4 поднимется, но не на значение буста, а на столько, насколько турбина мешает выхлопу.
Изображение Ну а в математику там я даже лезть боюсь, но один из конечных факторов кпд это степень сжатия, чем больше, тем лучше. Накачивая смесь чарджером мы повышаем эффективную степень сжатия.
NanoKaktus писал(а):Не бесплатно. Платить пришлось повышенным давлением в цилиндре на всех стадиях цикла. А это недобранная работа
Если бы все точки поднялись, работы была бы точно такая же, никакого недобора. Разве что потери на трение турбины.
Животнае
Уже с Приветом
Сообщения: 6463
Зарегистрирован: Вс авг 12, 2007 7:43 pm

Re: Предложен инновационный двигатель внутреннего сгорания

Сообщение Животнае »

Sluh писал(а):Куда у них привязана педаль газа интересно? Там надо постоянно клапанами на обоих цилиндрах играть. Как у них реализовано fully variable valves? Это же не только фазу, но и длительность открытия надо регулировать.
Педаль газа не знаю, есть ли она, это чудо на автомобили пока не ставили... Что касается клапанов, то при современном развитии печатного дела на Западе компьютеризации двигателей, сие вряд представится сложным, но вот надежным - не знаю. Тоета вроде уже вдвинула свои VVT-iE, там вообще распредвалы электрическими актуаторами приводятся, независимо от коленвала. Тут тебе и момент и длительность открытия какая хош...
Аватара пользователя
Sluh
Уже с Приветом
Сообщения: 9963
Зарегистрирован: Сб мар 22, 2008 6:07 pm
Откуда: GA

Re: Предложен инновационный двигатель внутреннего сгорания

Сообщение Sluh »

Животнае писал(а):Тоета вроде уже вдвинула свои VVT-iE, там вообще распредвалы электрическими актуаторами приводятся, независимо от коленвала. Тут тебе и момент и длительность открытия какая хош...
Если оно заработает нормально, этот скудери на самом деле может оказаться не столь передовым. Если обычный двигатель с турбой получит электронный привод на клапана, то и экономичность добавится и экологичность. Особенно если прямой впрыск сделать. Но это если все проблемы надежности решить. У скудери в принципе потенциально вижу те же самые проблемы, кроме может нагара на впускных клапанах. И еще они почему-то не хвастаются экономичностью, только экологией, торком, революционностью...
Что-то мне подсказывает, очередной ё-мобиль это. Идея хорошая, только ей уже сто лет в обед, и кто-то решил на старые грабли старых нерешенных проблем наступить.
Palych
Уже с Приветом
Сообщения: 13742
Зарегистрирован: Вт янв 16, 2001 4:01 am
Благодарил (а): 1 раз

Re: Предложен инновационный двигатель внутреннего сгорания

Сообщение Palych »

Sluh писал(а):
Животнае писал(а):Вариант с резервуаром называется Air-Hybrid. И мне тоже не совсем понятен смысел сего гибрида. При использовании воздуха из резервуара, динамические показатели будут меняться с каждым циклом двигателя потому что давление будет быстро падать. Я вдохновение черпал отсюда.
А вот это ты ловко подметил. :great: Я-то сам купился на рекламу не задумываясь особо. Это же до совершенно неимоверного давления надо эту емкость накачивать, или объем ее сильно увеличивать, чтобы получить какую-то отдачу на рекуперации. Занятный момент, в проспектиках они в основном напирают на применение этого на городском транспорте, возможно потому, как там можно огромный бак на крышу, например.
Я как раз хотел об этом спросить. Сдаётся мне что лучше забирать воздух там где они рисуют, а вдувать - перед первым цилиндном, за турбиной, если оная имеется. Наверное клапан понадобится...
Кстати, помнится Форд собирался делать F-150 с похожей воздушно-гибридной установкой.
Что у них там вышло?
Аватара пользователя
Sluh
Уже с Приветом
Сообщения: 9963
Зарегистрирован: Сб мар 22, 2008 6:07 pm
Откуда: GA

Re: Предложен инновационный двигатель внутреннего сгорания

Сообщение Sluh »

Palych писал(а):Я как раз хотел об этом спросить. Сдаётся мне что лучше забирать воздух там где они рисуют, а вдувать - перед первым цилиндном, за турбиной, если оная имеется. Наверное клапан понадобится...
А в чем смысл? Задумка-то как раз рекуперационно экономить минуя именно этап сжатия первым цилиндром, накопив сжатого воздуха, пока с горки катились.
Palych
Уже с Приветом
Сообщения: 13742
Зарегистрирован: Вт янв 16, 2001 4:01 am
Благодарил (а): 1 раз

Re: Предложен инновационный двигатель внутреннего сгорания

Сообщение Palych »

Sluh писал(а):
Palych писал(а):Я как раз хотел об этом спросить. Сдаётся мне что лучше забирать воздух там где они рисуют, а вдувать - перед первым цилиндном, за турбиной, если оная имеется. Наверное клапан понадобится...
А в чем смысл? Задумка-то как раз рекуперационно экономить минуя именно этап сжатия первым цилиндром, накопив сжатого воздуха, пока с горки катились.
Я так понимаю - миновать первый цилиндр невозможно в принципе, поскольку давления не хватит.
А смысл - в получении эффекта турбины без "придушивания" выхлопа. Плюс - воздух будет давить на первый поршень, поддалкивать... Не знаю насколько это будет заметно. Дуть во второй цилиндр кмк имеет смысл только в режиме Air Expander...
Аватара пользователя
Sluh
Уже с Приветом
Сообщения: 9963
Зарегистрирован: Сб мар 22, 2008 6:07 pm
Откуда: GA

Re: Предложен инновационный двигатель внутреннего сгорания

Сообщение Sluh »

Palych писал(а):А смысл - в получении эффекта турбины без "придушивания" выхлопа. Плюс - воздух будет давить на первый поршень, поддалкивать... Не знаю насколько это будет заметно. Дуть во второй цилиндр кмк имеет смысл только в режиме Air Expander...
Это шибко усложнит и без того не простую систему. Теоретичски можно прикинуть, насколько хватит бака этого воздуха при их раположении емкости в режиме air expanding and firing (то есть, просто отключив цилиндр компрессора), только я физику газов очень уж давно забыл за ненадобностью.

Прикинем потребление воздуха, спокойно трогаемся со светофора двигатель 1L@1500rpm пусть мы его наполняем эквивалентом напонения по полной, но без буста = до атмосферного давления, то есть VE=100%. Air flow rate получится ~2600кубофутов/мин. (или таки 5200? калькулятор был для 4-х тактного)

Вдуть это надо в верхней мертвой точке, скажем с обычным давлением обычного двигателя в ВМТ~180psi - то есть это минимальное давление, докуда мы можем бак сдуть.
Надуть его мы можем до порядка 400psi, чтобы не требовать космических технологий.

объем бака на картинках скудерри на глазок литров 10.

Процесс посчитаем для простоты изотермическим.

Тут дорогие физики помогите с изотермой при скажем 70гр цельсия. Если воздух при 400psi 10L, то сколько кубофутов при 180psi? Дальше делим разницу в объеме на 2600кубоног/мин и получим, насколько нам хватит этой баночки сжатого воздуха при умеренном ускорении со светофора.
Знаю, что грубо и где-то соврал, но порядок результата все равно интересен.
Животнае
Уже с Приветом
Сообщения: 6463
Зарегистрирован: Вс авг 12, 2007 7:43 pm

Re: Предложен инновационный двигатель внутреннего сгорания

Сообщение Животнае »

Sluh писал(а):объем бака на картинках скудерри на глазок литров 10.
Ну, это скорее для наглядности. Не будут же они рисовать столитровый бак. Хотя с другой стороны, куда его лепить в машине - хз...
Andy Wooden
Уже с Приветом
Сообщения: 1686
Зарегистрирован: Чт мар 10, 2005 6:31 pm
Откуда: ПЗ

Re: Предложен инновационный двигатель внутреннего сгорания

Сообщение Andy Wooden »

поздно заметил. Вот это - форменная шняга:
Животнае писал(а):Смысл турбины в обычном двигателе в лучшей продувке камеры сгорания, наддувом максимально удаляют сгоревшие продукты, тем самым дается возможность попасть в камеру бОльшему количеству новой смеси
ДВС вырабатывает механическую энергию черезблагодаряпосредством сжигания топлива.
Чтобы выделить больше энергии, надо сжечь больше топлива. Но сжечь его удается
ровно столько, на сколько в окружающем воздухе хватает кислорода.
Надо объяснять почему?
Именно поэтому уже на высоте около 1000м над уровнем моря двигатели без
наддува (атмосферные) хуже "тянут". А наддув позволяет затолкать в камеру сгорания больше
воздуха, необходимого для сжигания того же, или большего количества топлива.
В этом и есть смысл турбины и/или компрессора.

Безотносительно к этому, насчет горючей смеси. Горение происходит _только_
в газообразной фазе, это закон природы такой. Примерьте это к вашим разговорам
о том, что из смеси выпадет жидкое топливо, если чуть зазеваться..
Животнае
Уже с Приветом
Сообщения: 6463
Зарегистрирован: Вс авг 12, 2007 7:43 pm

Re: Предложен инновационный двигатель внутреннего сгорания

Сообщение Животнае »

Это не шняга для двухтактного. Вопрос уже исчерпан. В вопросах ДВС я образовывался в основном по дизелям, в том числе и двухтактным. Это и сыграло со мной дурную шутку.
Аватара пользователя
Sluh
Уже с Приветом
Сообщения: 9963
Зарегистрирован: Сб мар 22, 2008 6:07 pm
Откуда: GA

Re: Предложен инновационный двигатель внутреннего сгорания

Сообщение Sluh »

полистал я их патенты на управление клапанами. По-моему не жилец этот двигатель, шибко сложно, сомневаюсь что они смогут надежно реализовать.
Аватара пользователя
ESN
Уже с Приветом
Сообщения: 19321
Зарегистрирован: Пт янв 04, 2002 4:01 am
Откуда: РСФСР-UA-Bayern-München.

Re: Предложен инновационный двигатель внутреннего сгорания

Сообщение ESN »

ARARAT. писал(а):КПД даже уменьшится, за счет потерь на механическую работу турбины, енто понятно
Не уменьшится. Турбина раскручивается абсолютно зaдаром. Ибо она раскручивается не тогда, когда поршень движется вверх, а теми газами, которые вырываются при открытии выпускного клапана. Поршень в этот момент сначала вообще ещё продолжает идти вниз.
А когда он идёт вверх, то всё уже кончено. Т.е. давление уже настолько упало, что турбина не раскручивается.

Если взять график, приведённый Sluh,
Изображение
то на раскрутку турбины влияет краткий миг, обозначенный на схеме участком 4-1.
Sluh писал(а):...Ну а в математику там я даже лезть боюсь, но один из конечных факторов кпд это степень сжатия, чем больше, тем лучше. Накачивая смесь чарджером мы повышаем эффективную степень сжатия..
Не повышаем. Степень сжатия - это чисто геометрическая характеристика, и от абсолютных величин давления она не зависит.
КПД же зависит именно от геометрической степени сжатия.

За счёт чего же повышается КПД в турбомоторе? Как уже было совершенно верно замечено - за счёт уменьшения насосных потерь на такте впуска.
Т.е. в варианте атмосферника зелёная линия будет ниже синей, а в варианте с турбиной может стать и выше. Т.е. такт впуска становится не затратным по энергии, а наоборот - полезным.

Но основная задача турбины в бензиновом моторе, конечно, не повышение КПД (ибо оно достаточно невелико), а повышение мощности и улучшение кривой момента.
Tact is the knack of making a point without making an enemy.
Ответить

Вернуться в «Наука и Жизнь»