Об опыте регенеративного охлаждения ДВС

[KV1237542]

Наверное, можно, если применить комплексный подход: где-то применить керамику с каталитическими свойствами, увеличить альфу, использовать продленное расширение и тем снизить температуру выхлопных газов, применить более эффективное игольчатое оребрение для наиболее теплонагруженных поверхностей. Тогда можно обойтись без принудительного охлаждения. Может быть использовать и воду, если удастся решить сопутствующие проблемы - ржавление и образование водомасляной эмульсии в картере. 

     По-любому для отказа от системы охлаждения нужно не допускать тепло проходить сквозь стенки КС, а не забирать его изнутри рабочего тела, т.е. нихромовыми спиральками 🙂 должны быть "обсыпаны" полностью вся поверхность поршня и верхняя часть цилиндра, чтобы перехватывать тепло уходящее в систему охлаждения.

 

[kroolov]

KV1237542

т.е. нихромовыми спиральками  должны быть "обсыпаны" полностью вся поверхность поршня и верхняя часть цилиндра, чтобы перехватывать тепло уходящее в систему охлаждения.

Если сделать регенератором днище поршня и примыкающую к нему часть головки цилиндра, то как таковой камеры сгорания не будет, ее функции (объем) придется на свободное пространство между элементами регенератора. Избыточная теплота аккумулируется, но в любом случае ее придется частично использовать и выводить (неиспользованную часть) в последующем бестопливном цикле. А для уменьшения перетока тепла через головку, ее как раз можно отделить от регенератора керамикой.

Кстати, по поводу "тарахтения" двигателя на холостом ходу. Солярки для 40 сильного двигателя в том эксперименте сожгли немало, т.е. тепла выделилось вполне достаточно.

 

[МаГент]

Как они действуют по отдельности, он не проверял и потому НИКАК НЕ МОЖЕТ утверждать о реальном вкладе "мочалки" в охлаждение. Такая вот петрушка получается!
-  -  -  -  -
Кстати, вспомнилось о методе переделки двигателя: распредвал взяли старый, "провернули" кулачки друг относительно друга и уменьшили частоту вращения в 2 раза. Что при этом получилось: профиль кулачка распредвала остался прежним и при уменьшенных оборотах получался как бы замедленный впрыск. Достаточен ли он оказался или распыл топлива был не совсем правильный

изобретатель имеет "голую" идею, не подкреплённую ни теоретическими расчётами, ни практическими испытаниями, оппоненты не могут ничего доказать - потому что их просто не понимают (в силу образования).

Вот и вы подтверждаете, что испытания проводились... другое дело их трактовка и критика. Но тут либо оппоненты не понимают, как вы говорите, либо вы ошиблись, и они таки понимают, но не согласны.  😉

 

[МаГент]

По-любому для отказа от системы охлаждения нужно не допускать тепло проходить сквозь стенки КС, а не забирать его изнутри рабочего тела, т.е. нихромовыми спиралькамидолжны быть "обсыпаны" полностью вся поверхность поршня и верхняя часть цилиндра, чтобы перехватывать тепло уходящее в систему охлаждения.

Лучше третий вариант. Его нужно срабатывать в полезную работу.

 

[slav]

Лучше третий вариант. Его нужно срабатывать в полезную работу.

Значит нужно разработать Стирлинг внутреннего сгорания!  😉

 

[TsAI]

Солярки для 40 сильного двигателя в том эксперименте сожгли немало, т.е. тепла выделилось вполне достаточно. 

Чёт сразу вспомнилось, как Роллсы писали в документации на свои авто- "...Мощность двигателя- достаточная...".

 

[KV1237542]

Лучше третий вариант. Его нужно срабатывать в полезную работу. 

Кто ж спорит, но стенки КС никуда не денутся, и температура их ниже значит потери тепла будут.

 

[МаГент]

но стенки КС никуда не денутся, и температура их ниже значит потери тепла будут.

Это очевидно. Но разговор не об этом, а о том куда и как девать тепло. Если за счет избытка воздуха в камере снизить температуру раза в 2-3, то скорее всего можно будет обойтись без жидкостного охлаждения. При этом бОльшая часть отобранного тепла будет успешно преобразовано в мех энергию, а не развеяно в атмосфере. Ну и продолженное расширение конечно рулит!... 😉

 

[KV1237542]

Если за счет избытка воздуха в камере снизить температуру раза в 2-3, то скорее всего можно будет обойтись без жидкостного охлаждения. 

Если еще установить накладки на поршень и верх КС. то и воздушное может почти не понадобиться при коэфф избытка 5-7.

 

[JohnDoe]

Если еще установить накладки на поршень и верх КС. то и воздушное может почти не понадобиться при коэфф избытка 5-7.

Подобный избыток, в поршневиках, ЕМНИП, у СПД. Ы? 😉

 

[TsAI]

Если еще установить накладки на поршень и верх КС. то и воздушное может почти не понадобиться при коэфф избытка 5-7.

Для рассматриваемого топикстартером Д37(144)  коэфф избытка 5-7 имеет место при расходе соляры 1,5-1,7 кг/час  при 600-700 об/мин. Это режим холостого хода, и на этом режиме, действительно "можно будет обойтись без жидкостного охлаждения", а также и "воздушное может почти не понадобиться".  Как же будем полезную мощность получать без снижения  "альфа" ниже 5-7?

 

[Андрей Миллер]

а также и "воздушное может почти не понадобиться". 

Более того, в мороз дизель еще и мерзнет. Собака... ;D

 

[Андрей Миллер]

При этом бОльшая часть отобранного тепла будет успешно преобразовано в мех энергию, а не развеяно в атмосфере. Ну и продолженное расширение конечно рулит!... 

ВЫ ошибаетесь. Наука давно уже все доказала - наберите - Бродянский, эксергия и читайте... ;D

 

[JohnDoe]

Как же будем полезную мощность получать без снижения  "альфа" ниже 5-7?

Ещё раз: такая, примерно, альфа у СПГГ. В оных львиная доля охлаждения, воздушного, приходится как раз на "внутреннее": большой объём прокачиваемого из ресивера воздуха контактирует и отбирает тепло у стенок цилиндра и поршня. Условно, если вкрячить в СПГГ "мочалку", поднять СС до охренительных величин(чтобы обеспечить гарантированый поджиг сверхбедной смеси), и... ещё какие-то шаги вполне возможно получить поршневик в альфа ГТД. СПГГ здесь лишь отправная точка, пример, не более. Вполне возможен поршневик(КШМ, БШМ, ДПМ, етц.) примерно на этой идеологии. Возможно лишь в варианте стационарной, большой установки, с фиговыми удельным весом, литровой мощностью и пр., НО(!) с гораздо лучшим КПД/удельным расходом. Будет этот мастодонт стоять, экономично пережигать соляру в электричество и всё. 🙂
ИМХУ.

 

[TsAI]

вкрячить в СПГГ "мочалку", поршневик ... ГТД...)

JohnDoe, зачем такие сложности...да еще без цифр или хотя бы "качественного анализа,  ...схематично (без формул)"? напоминаю Вам вашу мысль (см соседнюю ветку):

Не одному мне охота переделать паровой компаунд в ДВС покоя не даёт!И уже давно(о чём я в курсе)Тока проблем там выше крыши. Одно охлаждение цилиндра низкого давления чего стоит!...

Рылся тут намедни по части старой технической литературы, нашел такую вот древность... "Мартенс. Техническая энциклопедия.,издательство «Акционерное Общество Советская энциклопедия»" 1927—1934 г.

Описана "Ваша идея наоборот", речь идет не о переделке парового компаунда в ДВС, а о реализованной 100 лет назад идее дополнения дизеля парокомпаундом. Адептам "спиралек" (в порядке гимнастики мозга) мож будет интересно,  поэтому привожу описание полностью.

Двигатель Still (фиг. 21)

использует тепло отходящих газов и воды для работы паровой машины. Верхняя часть цилиндра работает по принципу двухтактного дизеля, нижняя - паровой машины. Отработавшие газы проходят через котел и подогреватель. Вода из холодильника проходит через подогреватель и котел в рубашку дизельной части, а оттуда - снова в котел, где превращается в пар, поступает в паровой цилиндр и затем - в холодильник. В исполненных двигателях один из паровых цилиндров является ступенью высокого давления, остальные же три - ступенью низкого давления. При маневрировании пар пускается из котла во все цилиндры. Котел снабжается форсунками для отопления во время бездействия двигателя и маневрирования. Рабочая втулка цилиндра для лучшей теплоотдачи очень тонкая и снабжена для жесткости вертикальными ребрами, охваченными стальной обоймой. Поршень охлаждается паром, в утолщенном штоке высверлены каналы для подведения пара к самому донышку. В новой модели этого двигателя (Ne=2500 НP при 105 об/мин.), паровая часть выделена в отдельные два цилиндра двойного действия; дизельных цилиндров имеется 5. Высокая температура двигателя ведет к низкому давлению сжатия в 20 atm. Испытания, проведенные Marine Oil Engine Trials Committee над различными двигателями, показали, что двигатель Still имеет наименьший расход топлива 160 г на силочас при теплопроизводительности топлива 10800 Cal.
Ссылка на Энциклопедию http://www.azbukametalla.ru/entsiklopediya/1381-martens-tekhnicheskaya-entsiklopediya.html

 

[JohnDoe]

JohnDoe, зачем такие сложности.

Дык, это ж:

в порядке гимнастики мозга

;D

За паро-дизельного "динозавра", спасибо. Я так понял он, как-бы, "двойного действия", т.е. такт от ВМТ до НМТ дизельный, обратно - паровой. Судовая СУ?

 

[TsAI]

Судовая СУ?

При маневрировании пар пускается из котла во все цилиндры. ...при 105 об/мин... Marine Oil Engine Trials Committee...

летательные аппараты, пуская пар при 105 об/мин, не маневрируют..., да и словечки Marine Oil Engine- не по части стационаров... Очевидно судовой двигатель...

 

[ЖоржФеникс]

летательные аппараты, пуская пар 

... летали! И смогут летать, если "экспериментаторы" перейдут от слов к делу.
Скрестите ДВС с испарительной системой охлаждения (отработана) с паровой машиной, работающей на ВВ.
В помощь Дузь П. "Паровой двигатель в авиации", 1939 г.  http://www.twirpx.com/file/138385/

 

[KV1237542]

Ещё раз: такая, примерно, альфа у СПГГ.

Нет у нормальных СПГГ альфа как у дизелей, у Шелеста описано, там все жестко задано пропорцией работ компрессора и двигателя и газ, который СПГГ выдает в среднем с 4-5 атм и 400-500 С с альфа 5-7 нельзя получить, другое дело СПДК у которого полости не связаны.

   Раз уж коснулись СПД и дизелей на холостом то все правильно: на холостом работаем, убираем всю систему охлаждения, а чтобы не замерз ставим накладки на КС: убираем 20% потерь тепла в систему охлаждения и затраты на всю эту музыку, идем дальше - откуда еще взять полезной работы: превращаем двигатель в свободнопоршневой значит убираем затраты на КШМ, и снижаем удельный вес, можем вообще перейти на цикл НССI и впрыскивать топливо пораньше, скажем уже после степени сжатия 6-8, СПД не нужно ловить ВМТ поршень сам определит где остановится, зато еще уберем выраженный градиент температур из-за факела топлива и еще дополнительно снизятся теплопотери, гильза двигателя может быть относительно тонкой и легкой так как температуры не высокие, если частота циклов велика то и поршень то же будет легкий. Можно вообще сделать его в виде болванки из антифрикционного материала с накладками из керамики  и обойтись еще и без смазки.

Это просто пример.

 

[JohnDoe]

Нет у нормальных СПГГ альфа как у дизелей,

Видимо я недостаточно ясно выразился. Я имел ввиду не альфу в цилиндре во время сгорания, а, т.с., суммарную/итоговую альфу ВГ. Вот, с ветки СПГГ, с самого её начала:

Суммарный коэффициент избытка воздуха проходящего через полости СПГГ колеблется от 4 до 5,5.

Т.е. в СПГГ кол-во воздуха прокачиваемого через цилиндр в несколько раз больше, чем в "нормальном" ПД. И хотя его температура из-за сжатия выше, чем у атмосферного это может послужить "мочалочной" технологии.
ИМХУ