Рабочий процесс ДВС.

[JohnDoe]

Что нужно сделать, что бы уменьшить время сгорания бедной смеси?Придать большую скорость горящей молекуле! То есть нужна турбулизация бедной смеси и лучше всего факелом горящей богатой смеси

Тут главное с турбулизацией не переборщить, а то, если цепочка прервётся, то и не сгорит некоторая часть топлива.
Ну а насчёт "турбулизации бедной богатой" вот навскидку две идеи:
1) Вращающаяся форсунка(как в тех же ГТД) возможно совмещённая со свечой;
2) "Двухмоментный" впрыск(комонн-рейл?), т.е. основная бедная смесь(для бензинки) впрыскивается как обычно, для создания гомоногенной смеси/охлаждения и пр. а перед подачей искры впрыскивается вторая, малая часть но непосредственно на свечу, её боковой электрод под необходимым углом, так, чтобы отразиться от него. К этому моменту в цилиндре уже будет вихрь и повышенная температура смеси, что вызовет быстрое испарение "вновь прибывшей", но время для расползания этой порции по всему объёму будет недостаточным, да и вихрь этому будет мешать. В районе свечи образуется богатая смесь, которая надёжно поджигается искрой и, сгорая "по спирали" будет дополнительно турбулизировать "бедный" объём.

 

[Андрей Миллер]

Тут главное с турбулизацией не переборщить, а то, если цепочка прервётся,

Так и происходит. Турбулизацию пытаются сделать еще до процесса сгорания. Как например, Ваш любимый Элсбет. Закручивают  воздух или ТВС еще до начала сгорания. Между тем КПД винтовых каналов, например - 3,5%, меньше, чем у паровоза...
А исследованиями установлено, что турбулизация нужна на второй (последней) стадии сгорания. При инициации (начале) сгорания и его первой стадии турбулизация не только не нужна, но даже вредна.
Поэтому, ставят вытеснители на поршнях и тд.
Однако, все эти меры кардинально вопрос решить не могут.
Двигатель - установка многорежимная. Описанную Вами красивую картину можно будет наблюдать на одном режиме, а на другом красота кончится...
Поэтому в полной мере, данная задача была решена только на наших двигателях...

 

[JohnDoe]

А исследованиями установлено, что турбулизация нужна на второй (последней) стадии сгорания. При инициации (начале) сгорания и его первой стадии турбулизация не только не нужна, но даже вредна.

Двигатель - установка многорежимная. Описанную Вами красивую картину можно будет наблюдать на одном режиме, а на другом красота кончится...

Ну, это как "подойти к снаряду", т.е. как организовать турбулизацию. Если так, чтобы ось вихря совпадала(примерно) с осью цилиндра, то в центре вихря/"глазе циклона" (где, по задумке богатая смесь и проходит первая стадия горения) турбулизация будет минимальной, а вот на периферии/возле стенок - максимальной. При чём на всех режимах. У Кушуля так сделано, с помощью второго цилиндра. У меня, в моём "конно-сферо-ваукуумном ДВС" сие получается "автоматом" и в одном цилиндре. По меньшей мере, гипотетически. 😉

Поэтому в полной мере, данная задача была решена только на наших двигателях... 

Ну и ладушки.

 

[mycrad]

Ну я, гипотетически, предлагаю сделать воздушную стенку потолще, дабы в центре, у свечи оказалось топлива побольше. Впрыском в нужное место/момент, например. Или вообще - грубораспылённое топливо прям на свечу(а оная в центре воздушного вихря).В центре будет богатая/нормальная смесь

- Грубораспыленное топливо - это ближе (по определению) к бедной смеси. Но я хочу сообщить о другом: у Эвинруда так и сделано - т.е. именно непосредственно на элетрод свечи, в нужный момент, подаётся порция ТВС с оптимальным обогащением.
А уже она, загоревшись, "дожигает" остальную ТВС находящуюся в тот момент в камере сгорания. - Это значит что "вашу" идею уже реализовали и очень давно (сравнительно).
       
    

mycrad писал(а) Сегодня :: 13:40:56:
Они не стали "поджигать" бедную смесь непосредственно искрой свечи, а обеспечили "поджигаемую" концентрацию, топливо-воздушной смеси, только в районе возникновения искры.

Не не стали, а не смогли!

- Андрей! Это вы просто решили "придраться" к слову.
Потому, что если немного "пофилософствовать" - то как раз и СМОГЛИ! - Только они поступили следуя поговорке:"Умный в гору не пойдёт - умный гору обойдёт". Т.е. не стали "играться" с поджиганием того, что плохо загорается, а подожгли - хорошо загораемое, а уже этим  "загоревшим", устроили "пожар" в нужном месте и в нужное время!
На самом деле, это я писал не столько для вас, т.к. уверен что вы и так это знаете и вполне возможно, что лучше меня.
А писал для тех, кто не осведомлён ещё с таким вариантом решения проблемы поджигания бедных смесей в "не дизелях".

 

[JohnDoe]

Это значит что "вашу" идею уже реализовали и очень давно (сравнительно).

Ну "моя" - это не эта, "моя" другая 😉 К тому же подобное решение(впрыск топлива, а не ТВС, как указанно у Вас, прямо на электрод-свечу) я видел в своё время минимум в нескольких патентах, так что выдавать его за "своё" и не думал. А грубораспылённое топливо я подразумевал именно буквально, т.е. так как сделанно у Элсбетта - форсунка с единственным отверстием(чуть не миллиметр) из которой соответственно "выплёвывет" крупные капли. Только у него дизель, а я предлагал то же заюзать для бензинки.

 

[Андрей Миллер]

А уже она, загоревшись, "дожигает" остальную ТВС находящуюся в тот момент в камере сгорания.

Вот тут и встает  следующая проблема - дожигание бедной смеси.
"Пожар" в нужном месте устроить можно. Но задача сгорания топлива в двигателе сложнее - качественное сгорание на любых нагрузках (то есть подачах топлива) и оборотах (то есть время сгорания разное и мало). То есть нужно, что бы устроенный "пожар" сжег все (а не только в одном месте), с хорошим качеством и быстро...
То, что в Эвинруде с применением послойного сгорания стали некоторые параметры лучше, понятно. Это как раз и говорит о том, по какому пути надо идти.
Только здесь применен самый "простой" принцип послойного сгорания. Поэтому, регулирование мощности этого двигателя по альфа, врядли больше 1,3 - 1,5. От дросселирования избавится не удалось и тд.

 

[JohnDoe]

Можно ещё применить для турбулизации в нужное время вращающийся поршень! Вон, клоуд карданы применяет, почему бы их ещё и для этого не задействовать?! 😉 Поршень, с вытеснителями и пр., вращать навстречу потоку газов. И/или вращающуюся гильзу, как у Рикардо. Будет ещё и усиленная турбулизация пристеночного слоя(особенно если поршень и гильзу противовращать, да ещё и со сменой направлений и т.д.), что также пойдёт на пользу, даже мех.КПД. Вопрос упирается в ограничения по скоростям/обеспечение смазки.

От дросселирования избавится не удалось и тд. 

А по дросселированию уже высказывался, есть вообще замечательная идея - отключаемые циклы(не цилиндры!) Там дроссель может отсутсвовать как класс. И движок может работать на любой нагрузке на стихиометрии или ещё какой альфе.
ИМХУ. 🙂

 

[mycrad]

Можно ещё применить для турбулизации в нужное время вращающийся поршень! Вон, клоуд карданы применяет, почему бы их ещё и для этого не задействовать?!Поршень, с вытеснителями и пр., вращать навстречу потоку газов. И/или вращающуюся гильзу, как у Рикардо. Будет ещё и усиленная турбулизация пристеночного слоя(особенно если поршень и гильзу противовращать, да ещё и со сменой направлений и т.д.), что также пойдёт на пользу, даже мех.КПД

- Я знаю, что нет предела совершенствования!
Усложнение конструкции, если это не несёт СУЩЕСТВЕННЫХ преимуществ, на мой субъективный взгляд, нужно только для подтверждения или опротестования общего направления работы. Но никак не нужно для самой конструкции.
-В этом я согласен с:

То, что в Эвинруде с применением послойного сгорания стали некоторые параметры лучше, понятно. Это как раз и говорит о том, по какому пути надо идти.

- Понятно, что путей много...

 

[mycrad]

Как-то, в журнале "Изобретатель-рационализатор",(ещё в советское время), была пара статей о водителе каръерного самосвала МАЗ-500, (четыре класса образования) но изобретателя от природы, по фамилии Коломиец.
Он применил что-то вроде -"объёмно-камерного нагнетания", в результате: на 25% снизился удельный расход и значительно снизилась токсичность работы дизеля его автомобиля. При чём это не с его слов, а с результатов испытаний на полигоне МАДИ.
Попробовал в гугле найти информацию о его "переделках", но пока безрезультатно. (Правда помню был ещё, вскоре после той статьи, скандальчик с продажей его идеи но под авторством тогдашнего "начальника" МАДИ).
В статье говорилось о том, что Коломиец применил принцип, в своё время противопоставляемый турбонаддуву.
Почему-то уверен, что на этой ветке, есть спецы, которые в  курсе темы.
Естественно не Коломиец автор идеи того "нагнетания" - просто он как-то очень просто и оригинально реализовал идею!

 

[Владимир П-к]

    Про Коломийца.
    Был такой в 60-х годах а/м МАЗ-200 с двух такным дизелем, в котором продувка осуществлялась механическим нагнетателем Рутса (Винтовые две восмерки). Он, Коломиец, использовал на дв. ЯМЗ-236 вместо турбонаддува механический наддув от МАЗ-200 и получил экономию, как сраведливо указывал Varan в посте 92 на стр.4, на переходных режимах, и достиг хорошего запаса по крутящему моменту при движении под нагрузкой, и соответственно меньше переключений в КПП, меньше разрывов мощности и выше КПД, но дымность резко увеличивалось. Может быть установил и более поздний впрыск, что улучшало моментную характеристику, но ухудшало процеес горения. Тогда не так строго как сейчас относились к дымность, но уже начали предявлять требования к снижению дымности выхлопа. В НАМИ отметили именно повышенную дымность.

 

[Андрей Миллер]

Можно ещё применить для турбулизации в нужное время вращающийся поршень! 

Очень все сложно и показатель затраты/результат не очень хороший. Самая дешевая и надежная деталь та, которой нет!

есть вообще замечательная идея - отключаемые циклы(не цилиндры!) 

Зачем отключать циклы специально, если например, двухтактные двигатели и так порой сами "переходят" на четырехтактный цикл? ;D При этом порой не спрашивая об этом хозяина!

Как-то, в журнале "Изобретатель-рационализатор",(ещё в советское время), была пара статей о водителе каръерного самосвала МАЗ-500, (четыре класса образования) но изобретателя от природы, по фамилии Коломиец.

У меня эта статья где то есть.  Меня и тогда и сейчас не покидает чувство, что подобные вещи тогда поднимали на щит не просто так, а с определенными политическими целями. Коломийцу тогда помогали в НАМИ, но среда в нашей стране,  как тогда, так и сейчас не может создавать товар на базе российских идей и ноу - хау. Просто это никому не нужно, а поднять фирму, как, кстати мечтал еще тогда Коломиец, никто не даст и сейчас...

 

[Андрей Миллер]

использовал на дв. ЯМЗ-236 вместо турбонаддува механический наддув от МАЗ-200 и получил экономию, как сраведливо указывал Varan в посте 92 на стр.4, на переходных режимах, и достиг хорошего запаса по крутящему моменту при движении под нагрузкой,

МАЗ 200 - двухтакный дизель по лицензии ДМ послевоенных годов?
Если так, то Коломиец получил низкий наддув, который увеличил КР. момент на низах и средних оборотах.
Но тогда в СССР уже была мода на турбонаддув, а в СССР мода могла быть только на что то одно!
Нагнетатель считался устаревшим, а Мерседеса с гордой надписью "компрессор" в России еще не было...

 

[Андрей Миллер]

Ну я, гипотетически, предлагаю сделать воздушную стенку потолще, дабы в центре, у свечи оказалось топлива побольше

Гораздо выгоднее "греть" стенку, чем слой воздуха! Воздух улетит через открытый клапан, унося все тепло с собой.
Теплоотдачу стенок КС и цилиндра в систему охлаждения можно регулировать...

 

[mycrad]

и достиг хорошего запаса по крутящему моменту при движении под нагрузкой, и соответственно меньше переключений в КПП, меньше разрывов мощности и выше КПД, но дымность резко увеличивалось.

- Точно помню, что в, упоминаемой мной статье, писалось, что дымность и содержание СО значительно уменьшилось.
А вот увеличилась дымность, когда "доделанный" Коломийцем, двигатель, испытывали на стенде и во время испытаний, кто-то (видимо хотел помочь) разрегулировал топливную аппаратуру.
А ещё чуть позже, просто затолкали в бак тряпку (так написано было в той статье).

 

[mycrad]

Гораздо выгоднее "греть" стенку, чем слой воздуха!

- мне почему-то тоже так кажется.
Если не ошибаюсь, то именно в связи с этой идеей и стояла задача "сотворить" керамические детали ЦПГ для ДВС.
Не столько греть стенку, сколько не отводить от неё много тепла, что автоматом повысило бы КПД моторчика.

 

[JohnDoe]

Очень все сложно и показатель затраты/результат не очень хороший. Самая дешевая и надежная деталь та, которой нет!

Имелись серийные двигатели с гильзовым газораспределением Рикардо ("Бристоль", ИМХУ) ставились на бомбардировщики годах в 30-х, 40-х. В его книжке про сие написанно(экономичность, мех.КПД) Нынче некая британская фирма делает моторчики для моделек/скутеров с вращающейся гильзой/золотником (вроде где-то тут ссылка мелькала). Так что всё уже тогда можно было сделать. Про деталь согласен, но тогда лучше ДВС вообше выкинуть. 😉

Зачем отключать циклы специально,

Затем, чтобы избавиться от дросселирования/изменения состава смеси. Ссылку где-то давал. Находил в инете статьи, диссертации(РуДН! 😱) на эту тему. С приведением данных испытаний. Для дизельного автобуса(в Латинской Америке где-то) средний расход на линии падает на 13%. Для ХХ вообще вполовину. Снижается выброс вредных веществ, для бензинок показатели ещё луцце. Очень интересная и перспективная идея. Недостаток - колбасит движки сильно, но у меня есть "бредня" потенциально могущая сию проблему решить. Но в свете "усложнения" и пр. видимо не прокатит. Все хотят "и на ёлку влезть, и не оцарапаться" 🙁

Воздух улетит через открытый клапан, унося все тепло с собой.

С чего бы, если к моменту открытия клапана он должен совершить работу расширения, мы ж про сжигание бедных смесей говорим. Он служит для резерва дожигания богатого центрального заряда, ну и для теплоизоляции тож. Если жечь просто бедную смесь - тепла вылетит зело больше. А "регулирование" теплоотдачи повысит потери в систему охлаждения и на привод доп.оборудования. ИМХУ.

 

[Владимир П-к]

и достиг хорошего запаса по крутящему моменту при движении под нагрузкой, и соответственно меньше переключений в КПП, меньше разрывов мощности и выше КПД, но дымность резко увеличивалось.

- Точно помню, что в, упоминаемой мной статье, писалось, что дымность и содержание СО значительно уменьшилось.
А вот увеличилась дымность, когда "доделанный" Коломийцем, двигатель, испытывали на стенде и во время испытаний, кто-то (видимо хотел помочь) разрегулировал топливную аппаратуру.
А ещё чуть позже, просто затолкали в бак тряпку (так написано было в той статье). 

    Про то, что на стенде не знаю. Но на полигоне его машину гоняли и дымность оценивали на глаз. Не умаляя заслуг Коломийца, хочу сказать, что он вообще не понимал, мол "есть экономический эффект, при чем тут дымность, все дымят и моя машина не больше".
    Ранее Вы упоминали как здорово стартуют мокики с вариатором по сравнению сгоночными болидами. Точно также бодро стартуют мотоциклы с механическим наддувом только теперь он стал совершеннее. Винтовые компрессоры чуть ли не бытовая техника в нонешние времена.

 

[Андрей Миллер]

Имелись серийные двигатели с гильзовым газораспределением Рикардо ("Бристоль", ИМХУ) ставились на бомбардировщики годах в 30-х, 40-х.

Имелись и автомобильные двигатели Найта. Ставились на дорогие автомобили и работали почти бесшумно. Потом усовершенствовали клапаны и ...стали делать только такие двигатели... 🙂

 

[slav]

\\\\\\
Могу сообщить, что с общепринятой теорией ДВС не согласен. 

Дык все её ругают,но терпят - давайте свою пожалста??! :-?   🙂

 

[Vladimir059]

Всё просто.
Крутящий момент показатель совершённой работы. Значит в ВМТ работа равна нулю. (в отличии от общепринятой теории, там максимальная работа в ВМТ). Оптимальный цикл для поршневого двигателя с КШМ - это подвод тепла на расширении. Цикл ОТТТо и ДИЗЕЛЯ, это производная цикла на расширении.
Для простого понимания. Как вы предпочитаете нажимать на педаль на велосипеде. В ВМТ, или после? Куда надо прикладывать максимум давления, а значит и силы?