Турбина и ресурс.

[jivoy]

Насколько я понимаю нагрузка на кривошатунный механизм складывается из центростремительного ускорения поршня+пальца+шатуна и полезной нагрузки (крутящий момент), при этом первое зависит от квадрата оборотов, а второе не зависит от оборотов (в идеале).
Допустим есть автомобильный движок мощность 200 лс на 8000, ресурс на таком режиме очень не долог, поднижаем обороты в 2 раза, мощность падает тоже в 2, цетнробежная нагрузка падает в 4 раза, крутящий момент не меняется. Турбиной поднимаем крутящий момент в 2 раза, мощность становится 200, но, поскольку обороты не увеличились, то нагрузка на КШМ тоже возрасла в 2 раза а не в 4, как было в случае повышения оборотов.
Т.е. выходит, что установка турбины увеличивает ресурс движка, если эксплуатировать его на той же мощности?

т.е. суть вопроса такова:
Например есть два режима:
1. 8000 об, 200 лс атм
2. 4000 об, 200 лс турб
в каком режиме нагрузка на КШМ выше?

ПС Спрашиваю на этом форуме, потому что, как мне кажется, здесь больший процент посетителей знают, что такое центростремительное ускорение.

 

[Rust]

Проанализируйте что сами написали и где логика!..................-
Поднижаем обороты............крутящий момент при наличии турбины будет зависеть от оборотов при пониженных оборотах турбина не реализует ее потенциал вы вообще получите один минус!А вообще вопрос ни о чем!ребус а не вопрос получился

 

[Jerry-1]

Параметры рабочего цикла при установке турбины повышаются, следовательно, возрастает тепловая механическая нагрузка на детали ЦПГ. Ресурса это не добавляет.

 

[jivoy]

Поднижаем обороты............крутящий момент при наличии турбины будет зависеть от оборотов при пониженных оборотах турбина не реализует ее потенциал

Это смотря какая турбина...долго объяснять. Короче давайте чисто гипотетически представим, что на 4000 оборотах турбина увеличивает мощность в два раза, т.е. без турбины - 100 лс, с турбиной 200 лс. на 4000

возрастает тепловая механическая нагрузка на детали ЦПГ

и в тоже самое время падают обороты, следовательно падает механическая нагрузка на ЦПГ, причем падает пропорционально квадрату оборотов.

Например есть два режима:
1. 8000 об, 200 лс атм
2. 4000 об, 200 лс турб
в каком режиме нагрузка на ЦПГ выше?

 

[Vitayes]

Всё гораздо проще, турбина нужна чтоб за единицу времени сгорело больше топлива. Она загоняет больше воздуха в цилиндры соответственно надо больше топлива чтоб сохранилась пропорция для нормального горения смеси. Нагрузки на кшм будут те же при той же мощьности, что бы где то выдать надо что то нагрузить, но линейная скорость поршня будет меньше на более низких оборотах. Соответственно меньше износ. На практике и в гаражных условиях не выполнимо из за тех же но. Надо делать охлаждение поршней, усиливать дно поршня, уменьшать степень сжатия, и тд и тп.

 

[jivoy]

Нагрузки на кшм будут те же при той же мощьности, что бы где то выдать надо что то нагрузить

Представим такой гипотетический вариант: берем движок, снимаем голову, крутим за коленвал на 4000 и на 8000, во сколько раз будет различаться нагрузка на кшм?

 

[Rust]

К чему эта тема!В авиации турбина более нужна для того что бы поднять потолок и ничего она не добавляет положительного в плане надежности и ресурса а противоположно наоборот является еще одним из мест которое может подвести !А если говорить про автомобильные движки то там КПД турбины будет чем выше обороты тем больше!Ну еще и один из параметров степень сжатия!Но в Вашем вопросе это почти что азы и тема не что иное как флуд!А спорить здесь вообще смеху подобно!Вам больше заняться нечем ?Вы этой темой что то пытаетесь доказать или утвердить !Я надеюсь что Вы просто пытаетесь понять а не двигаете какую то мысль века !То чего до этого без малого век ни кто не увидел))))
:IMHO :IMHO :IMHO

 

[jivoy]

К чему эта тема!

Я просто хочу узнать:

Например есть два режима:
1. 8000 об, 200 лс атм
2. 4000 об, 200 лс турб
в каком режиме нагрузка на ЦПГ выше?

есть что сказать по делу?

Спрашиваю на этом форуме, потому что, мне кажется, здесь больший процент посетителей знают, что такое центростремительное ускорение.

 

[Mad Max]

Эх, надо было об этом спрашивать где угодно, только не тут. 🙂

 

[Hitek]

Допустим есть автомобильный движок мощность 200 лс на 8000, ресурс на таком режиме очень не долог, поднижаем обороты в 2 раза, мощность падает тоже в 2, цетнробежная нагрузка падает в 4 раза, крутящий момент не меняется. Турбиной поднимаем крутящий момент в 2 раза, мощность становится 200, но, поскольку обороты не увеличились, то нагрузка на КШМ тоже возрасла в 2 раза а не в 4, как было в случае повышения оборотов.

Странная логика, как будто в исходном варианте инерционные нагрузки = полезным... Без массы и размеров подвижных частей, а так же реальной всх двигателя разговор не о чем.

 

[Rust]

Что еще раз Вы хотите узнать конкретно!?

 

[Hitek]

Всего лишь хочу подтолкнуть к мысли, что если инерционные нагрузки в данном случае 0.5 от нагрузок полезных, то увеличение оборотов в 2 раза равносильно увеличению наполнения в 2 раза.
В обоих случаях получим одинаковые сумарные нагрузки.

Поэтому нужно считать!

 

[jivoy]

Что еще раз Вы хотите узнать конкретно!?

т.е. суть вопроса такова:
Например есть два режима:
1. 8000 об, 200 лс атм
2. 4000 об, 200 лс турб
в каком режиме нагрузка на КШМ выше?

Просто два варианта ответа 1 или 2 и все...можно даже больше ничего не писать

 

[jivoy]

инерционные нагрузки в данном случае 0.5 от нагрузок полезных, то увеличение оборотов в 2 раза равносильно увеличению наполнения в 2 раза

мне вот кажется что инерциальные нагрузки растут пропорционально квадрату оборотов, т.е. увеличение оборотов в 2 раза приводит к увеличению инерциальных нагрузок в 4 раза, так ли это?

 

[oleg51]

jivoy ,вначале вы спрашиваете про нагрузки КШМ,затем уже про ЦПГ.
По ЦПГ думаю следующее: основная нагрузка в ЦПГ обусловлена наличием горизонтальной составляющей реакции шатуна относительно поршня.Это приводит к заоваливанию цилиндра.Применив турбину мы увеличим давление на поршень,а вместе с тем и силы реакции,т.е. боковое давление поршня на цилиндр возрастет пропорционально увеличению давления газов на поршень.
Мысли по поводу КШМ напишу позже.Пора спать 🙂

 

[oleg51]

инерционные нагрузки в данном случае 0.5 от нагрузок полезных, то увеличение оборотов в 2 раза равносильно увеличению наполнения в 2 раза

мне вот кажется что инерциальные нагрузки растут пропорционально квадрату оборотов, т.е. увеличение оборотов в 2 раза приводит к увеличению инерциальных нагрузок в 4 раза, так ли это?

Посчитайте скорость поршня при разных оборотах,а затем и ускорение,действующее на подвижные детали.За четверть оборота поршень изменяет свою скорость от "0" до "max" и от "max" до "0",сопоставьте скорость поршня со временем поворота к/вала и найдите ускорение,а потом и нам расскажите.

 

[jivoy]

Применив турбину мы увеличим давление на поршень,а вместе с тем и силы реакции,т.е. боковое давление поршня на цилиндр возрастет пропорционально увеличению давления газов на поршень. 

Ну вот, какой то конструктив, спасибо. Получается на режиме 4000Т большое боковое усилие, на режиме 8000А большая скорость, что сильнее изнашивает?

За четверть оборота поршень изменяет свою скорость от "0" до "max" и от "max" до "0"

Только меняет не линейно, что ж попробую рассказать:
Положение поршня в пространстве меняется по закону sin(wt), удваиваем частоту, имеем sin(2wt), скорость 2cos(2wt), ускорение 4sin(2wt), т.е. изменение частоты колебаний в 2 раза приводит к изменению второй производной (ускорения) в 4 раза, инерциальная сила на палец растет тоже в 4 раза.
Инерциальные силы на шейки КВ определяются центростремительным ускорением, которое тоже растет пропорционально квадрату частоты вращения.

 

[shtep-trs]

1 - Большие ускорения и динамические нагрузки + высокие линейные скорости (износ)
2 - Большие тепловые и механические нагрузки. БОльшее удельное давление на шатуны и вкладыши.

Посмотрите на шатун мотоцикла в 100+ лошадок и на шатун автомобильного мотора той же мощности. и сравните с тракторным, примерно тоже той же мощности.  Вот Вам и ответ.

 

[jivoy]

2 - Большие тепловые и механические нагрузки. БОльшее удельное давление на шатуны и вкладыши.

Мощность то в обоих случаях одинаковая, почему тепловые во втором случае выше?
удельное давление на шатуны и вкладыши = инерциальные силы + давление газов, инерциальные в 4 раза меньше, давление в 2 раза больше, так или не так?

 

[dttdmitry]

ТС почти во всём прав. В современном автомобильном двигателе (и мото тоже) на режиме номинальной (и тем более максимальной) мощности инерциальные нагрузки на детали КШМ значительно выше, нежели нагрузки от газовых сил. И совершенно справедливо, двигатель с турбиной имеет гораздо бОльший ресурс при одинаковой мощности из приведённого вопроса. Я это много лет использую при тюнинге автомобильных двигателей. К примеру двигатель 2112 легко выдерживает форсирование до 400лс на ВСЕХ заводских деталях (только заменой поршней снижаем степень сжатия) и ни один двигатель не "приехал" по износу. Ну , конечно, эти двигатели не используются на 100% мощности часами, ибо на авто этого сделать просто негде, но 0.1-1 час эти мшины ездят со скоростью 250+ км/ч, а это порядка 250-300 лс. Практикую это с 2001 года, устриц ел, соусы подбирал...