[quote author=RVD link=board=all_avia_engines;num=1133042994;start=100#105 date=02/20/06 в 20:48:14]Уважаемые участники круглого стола, я именно тот, кто Вам нужен, как-то: "Самуй опасный человек - "чайник" в авиации! "
...Внимательно прочитав всю ветку понял, что спроектировать или даже выработать какую либо концепсию в рамках Вашего круга, круга разнопрофильных специалистов никогда не удастся, и для этого нет никаких оснований.
Самым трезвомыслящим участником пожалуй стоит назвать "SKR", так как он абсолютно правильно сформулировал невозможность спроектировать отечественный авиационный двигатель для серийного производства - для этого нет никаких условий.
Хочется сказать самому "эрудированному" из Вас - "Denis"-у, что все, или почти все, что Вы говорите о двигателях -поверхостно. Я конечно могу по каждому пункту Вас опровергнуть, но для этого у меня не хватит ни сил, ни времяни.
>
К сожалению, страдаю недостатком того же, однако, опровергнуть меня будет сложно. Поэтому рекомендую осторожнее пользоваться кавычками.
>
Не сомневаюсь также и в том, что уже на другом форуме Вы будете лечить народ уже прикрываясь моими выкладками, но это уже будет на Вашей совести.
>
К сожалению, нередко на других форумах я часто вижу как пользуются моими выкладками те, кто пытается лечить меня. Давайьте, лучше вернемся к нашим хрюшкам.
>
Итак: некоторые штрихи:
1. Про трение, о котором столько разговоров. Так вот - поршневые кольца в двигателе съедают только 11-14% от всех механических потерь, тронк поршня 35-38%. Таким образом поршень в сборе забирает 51-52% от всех видов механических потерь.
>
Результат брутто примерно сответствует действительности. Расклад по составляющим - нет.
Интересно, откуда у Вас такие данные по поводу вклада тронка поршня в общее трение и к каким режимам работы двигателя они относятся?
Действительный баланс составляющих потерь на трение, имеющий место у наиболее совершенных ДВС я уже приводил.
>
2. Что является основными лимититующими факторами, ограничивающими среднюю скорость поршня по частоте циклов, или по его скорости (10-12м/сек).
а). Ограничение скорости газового потока во впускном трубопроводе, средняя - 60м/сек, максимальная 120. При более высоких скоростях резко падает коэф. наполнения двигателя.
>
Существуют конструктивные решения, позволяющие сохранить высокий коэффициент наполнения цилиндров при значительно более высоких скоростях поршня.
К ним относятся: Увеличение сечения впускного такта, количества клапанов, в пределе - переход к гильзовому газорасперделению (например, авиационные двигатели Бристоль и Нэпир); расширение фаз газораспределения; использование резонансных явлений во впускном тракте.
Серийные авиационные двигатели прошлого работали на максимальных режимах при средней линейной скорости поршня до 20м/с.
>
б). Силы инерции ЦПГ, допустимое уд. давление на опорные подшипники.
в). При увеличении скорости поршня свыше 10 м/сек, износ всех кинематических пар трения классического тронкового ДВС возрастает в геометрической прогрессии. И на скорости поршня 20-25 м/сек. величина трения с 15% в двигателе может подняться до 50%.
>
Удавалось удержать их на заметно меньшем уровне, порядка 20%, но все же недопустимо высоком с точки зрения обеспечения ресурса и надежности двигателя.
Только вот боковая сила при этом будет составлять примено ту же, если не меньшую часть всех механических потерь. Внимательно рассмотрите зависимости сил инерции и реакции газов от угла поворота КВ.
>
г). Для дизеля, главным лимитирующим фактором выступает ТНВД. Скорость, а главное ускорение плунжеров ограничивается типом насоса, и для самых быстроходных насосов типа распределительного типа - "VE"; или ротационного - Lucas", не могут быть пока выше 5400-5600 об/мин. Кроме того, эти обороты чреваты для топливной аппаратуры зарождением волновых колебательных явлений в нагнетаемых трубках высокого давления. Отсюда самопроизвольный впрыск топлива, он может произойти на любом такте двигателя, в самое неподходящее время.
>
Применяем Common Rail или же индивидуальные насос-форсунки. Только вот смесь не будет успевать так быстро гореть, и рабочий цикл, который у дизеля и так убог, станет вообще посмешищем.
>
д). Газораспределение. Силы инерции клапанов также сильно лимитируют максимальные обороты двигателя. Штанговые двигатели ограничивают обороты двигателя до 3.5-4.2 тыс.о./мин., с верхним распредвалом и двумя клапанными пружинами - до 6500-7000 тыс., десмодромный привод 10-12 тыс. об/мин.
>
Нет проблем применить тот механизм газораспределения, ктоторый всегда будет достаточно быстродействующим. Можно вновь обратиться к рекомендациям Сэра Рикардо и применить гильзы. Англичане по этой причине извели уйму сил и средств, довели таки до относительно работоспособного состояния двигатели Бристоль, но никаких преимуществ перед старыми добрыми клапанами не получили.
>
3). В двигателе "Баландина" другая и кинематика и динамика. И чем выше в нем обороты, тем меньше нагрузка на подшипники, такова реальность.
>
Реальность здесь состоит в полной невозможности обеспечить длительную безотказную работу такого механизма. Всегда нехорошо, когда один и тот же механизм обязан быть и силовым и прецизионным.
Самая высокая клизма:
Оптимально бедная смесь, при коэффициенте избытка воздуха 1.1-1.15, горит со скоростью максимум 20м/с, что втрое медленее скорости распространения фронта пламени стехиометрической смеси. При больщом диаметре цилиндра полезно поджигать ее двумя свечами. Однако, средняя линейная скорость поршня при работе на такой смеси принципиально не может быть больше 10м/с. В таком случае еще возможно достижение пика давления газов в такте рабочего хода на 12-15град. после ВМТ, что сответтствует максимальной эффективности преобразования энергии в цикле.
У дизеля наивыгоднейший режим примерно такой же. В связи с этим всякие потуги к расширению диапазона оборотов сверх означенного ограничения теряют смысл, как только двигатель обязан всю жизнь трудиться на оборотах 95-100%. Это относится и к Лайкомингу, и к судовому дизелю.
>
Его механический КПД можно поднять до 94%, а тронковый двухтактный до 90% ( в среднем 85%). Вся конструкция может быть вполне работоспособна.
>
Только, как я уже отмечал, по крайней мере, механический КПД 92% не является чем-либо несбыточным для авиационного двигателя воздушного охлаждения, работающего в оптимальном диапазоне оборотов по отношению к размерам цилиндра. Проектирование этих двигателей шло в направлении выявления этого диапазона оборотов и максимального снижения массы единицы рабочего объема при учете всех нагрузок, восспринимаемых движущимися частями и картером, а не изнасилования.
Механический КПД крейцкопфного двухтактного морского дизеля, вероятнее всего, на несколько процентов ниже.
>
4). Адиабатный двигатель. Здесь много проблем. Главных две.
А). Коэф. наполения воздухом двигателя мал -60-65% (если его не подтолкнуть турбиной ). Раскаленная поверхность поршня толщиной в ангстремы, не дает самостоятельнозаполняться воздуху на такте всасывания. И говорить при этом про возможность работы Адиабатного ДВС с бензином может только тот, кто ничего об этом не знает.
Б). Температура на выпуске не ниже 1200-1300 гр.С. Соответственно надо "керамичить не только донышко поршня и головку, но и тарелки клапанов, и лопатки турбины, а это чудовищно дорого. Кроме того керамика не любит ни удары от тарелок клапанов, ни перекладку поршня, из-за этого, а также от теплоперепадов:"холодно-горяче", она трескается и осыпается. Одним словом, японцы после 30 лет борьбы, про этот Материал сказали, что он с непредсказуемыми свойствами, соответственно в серию не пойдет.
>
А самое главное - никакого выигрыша по полному КПД, скорее всего не будет, особенно, если на обычном двигателе также применить турбокомпаунд.
Пока достаточно.
