Вариант автономного наддува для карбюраторных двигателей

Касаемо темы по ссылке с электроприводом. Там написано что наддув аж до +0.1 бара.
А ничего удивительного! Данный девайс является не компрессором, а вентилятором(т.к. по фото прослеживается осевой конструктив). Центробежный нагнетатель, аналогичный компрессорной части ТКР, даст на порядок бОльшее давление, при условии подвода к нему соответсвующей мощности(любым способом - от турбины, мех.привода или электромотора). Например, неоднократно я давал ссылку на приводные нагнетатели ПК-23, они потребляют порядка 6-8 кВт. Но для авиа применения, ИМХУ, лучше всего подходит именно турбокомпрессор, исходя из основных режимов эксплуатации авиадвигателей. Просто нужно грамотно подобрать ТКР и извваять систему впуска/выпуска. В очередной раз даю ссылку на упрощённую методику подбора турбокомпрессора для ДВС.
Хотя тема электропривода нагнетателя меня лично интересует давно, я несколько лет озвучивал идею "гибридного" ТКР: компрессор имеет электропривод, турбина - электрогенератор, т.е. физической/механической связи нагнетатель и турбина не имеют. Турбина срабатывает энергию выхлопа на выработку эл.энергии с помощью соединённого с ней генератора, эта энергия отдаётся эл.приводу компрессора. Схема имеет как достоинства, так и недостатки. Недостатки - меньший теоритический КПД, за счёт лишнего преобразования энергии, бОльшие масса и габариты. Зато появляется возможность регулирования мощности ДВС давлением наддува при полностью открытом дросселе(или его отсутсвии, как в дизеле, ессно с учётом разницы рабочих процессов). Это может дать экономию за счёт снижения насосных потерь. Второе - практически исключается работа компрессора на нерасчётных режимах, например его помпаж. Третье - отпадает необходимость в клапанах сброса избыточного давления(байпас, блоуап) наддува и/или клапанах сброса/обхода выхлопных газов турбины, что опять же повышает коэффициент использования энергии выхлопа, излишки эл.энергии можно направлять на другие цели(складывать в акуумулятор, питать бортовые эл.приборы и пр.). Четвёртое - можно поставить наиболее эффективные по КПД и пр. компрессор и турбину(размеры рабочих колёс, частоты вращения и т.д.), т.к., как уже говорилось, отсутсвует непосредственная связь между ними. Ближайшая аналогия - разница между механическим вентилятором в автомобиле и его современным электрическим аналогом. Пятое - большая свобода в компоновке. И т.д. и т.п. В свете вышеизложенного достоинства перекроют недостатки с лихвой, и ещё останется. ;D
 
ИМХО бредовая идея. На авто - возможно и будет когда-то смысл. Ито слишком ненадежно, авиа- скажите, в чем радость заменить дроссель , в котором ломаться нечему, генератором-мотором-контролером и.т.д. При этом помните, мотор и генератор крутится будут не 1000 об.мин. Или добавьте еще пару редукторов. Короче, надежность такой системы, врядли получится хотя бы приемлемой при крайне сомнительной выгоде. Ну и для справки - управлять наддувом  при открытом дросселе давно умеют. Даже китайские бустконтроллеры. Достаточно в пневмоканал на "калитку" поставить клапан сброса. Точнее трехходовой клапан. Меняя подводимое к актуатору давление-меняем количество выхлопа на горячей части.
 
ИМХО бредовая идея. На авто - возможно и будет когда-то смысл.
Всякое нововведение/идея кажутся поначалу бредовыми. До осознания. Что касаемо авиации, то я однозначно высказал своё мнение - классический турбонаддув здесь вне конкуренции по совокупности характеристик, т.к. авиаДВС агрегат эксплуатируемый основную часть времени в узком диапазоне("крейсер" - 75% мощности и 85-90%% моточасов), по-этому можно и нужно подбирать параметры ТКР именно под этот режим. В автоДВС, напротив режим "рваный", переменный и вот там подружить двиг и его наддув значительно сложнее. Собсно, весь мой опус про "гибридный" наддув больше относился к автоДВС.
Ито слишком ненадежно, авиа- скажите, в чем радость заменить дроссель , в котором ломаться нечему, генератором-мотором-контролером и.т.д.
"Радость" в снижении насосных потерь, а это прямое увеличение КПД/мощности/экономичности. А ломаться всегда есть чему, хучь в дросселе, хучь в генераторе. Догадайтесь, зачем заменили в авто "меганадёжный" вентилятор радиатора с механическим приводом от вала ДВС, на его электрическую версию? Да потому, что последний можно включать лишь тогда, когда он нужен, и именно на такой мощности, которая необходима в данный момент, а это - экономия топлива. Да и жалюзей на радиаторах современных авто я как-то не наблюдаю, а для вентилятора с мех.приводом это было практически обязательно.
При этом помните, мотор и генератор крутится будут не 1000 об.мин. Или добавьте еще пару редукторов. Короче, надежность такой системы, врядли получится хотя бы приемлемой при крайне сомнительной выгоде.
Нафиг не нужны редукторы. Нужен прямой привод, т.е. рабочие колёса, сидящие непосредственно на валу эл.мотора/генератора и такие есть. Что до ресурса/надёжности, то по документации на ТКР ресурс их должен быть сопоставим с ресурсом самого ДВС. Разделение наддува и утилизации выхлопа даёт возможность применять менее оборотистые компрессоры/турбины. Например ТКР-7 и ТКР-11 имеют близкие параметры по степени повышения давления, массовому расходу. При этом у ТКР-11 номинальная частота ротора вдвое/втрое НИЖЕ чем у "младшенького". А вот выгоды далеко не сомнительны, а вполне очевидны, ИМХУ. Правда не всем. Вы о фольксовских движках TSI с системой ТвинТурбо слыхали? Или о разработке BMW схожей с моей идеей(ТКР с электроприводом)? Только эти системы - костыли, не более.
Ну и для справки - управлять наддувом  при открытом дросселе давно умеют. 
"Спасибо, кэп!"(с)  ;D
Достаточно в пневмоканал на "калитку" поставить клапан сброса. Точнее трехходовой клапан. Меняя подводимое к актуатору давление-меняем количество выхлопа на горячей части.
Ну и? Это означает лишь ровно то, про что я писал - недоиспользование энергии. Т.е. работу на прокачку/сжатие воздуха затратили, а затем, чтоб не угробить двиг, часть её выбросили нафиг. Или, часть выхлопа пустили в обход турбины, опять же, недоиспользовав их энергию. Моя идея сии потери исключает. 😎
 
Скажите, Вы хотя бы один мотор с компрессором сделали/настроили, или только теоритически? Скажите, о каких моторах Вы говорите - дизель, объемом от 9-10 литров?
Вы  представляете себе стоимость электромотора и генератора, на несколько КВт, с рабочими оборотами 50 -100 000 об. /мин без принудительной подачи масла под давлением, необслуживаемые и с ресурсом как у турбины? Вы серьезно считаете что крутящиеся на 50000 RPM электромотор и генератор будет иметь суммарную надежность сопоставимую с механической дросельной заслонкой и обычной турбиной? Вы уверены, что недоиспользование энергии выхлопа в некоторых режимах работы двигателя с обычной турбиной, будет больше, чем удвоенные мехпотери и двойное преобразование генератор-мотор? При том, что никто не мешает подобрать турбину точно под крейсер (мы ведь о самолетах, не так, ли?), чтобы производительность соответствовала расходу воздуха.

Пока Ваша идея "сии потери исключает", внося при этом как минимум свои потери, существенно снижая надежность и значительно повышая "цену" отказа. Кстати, механический привод с муфтой, делает все тоже самое что электровентилятор за исключением обдува радиатора ПОСЛЕ выключения двигателя, что стало необходимо в современных теплонагруженных моторах. А "экономия" - да, она есть... в половине случаев понижение оборотов достигается применением гасящих резисторов, переводящиэ всю эту "экономию" в собственный нагрев. Хотя, к авиаконверсиям и тем более авиадвигателям это тоже не имеет ни малейшего отношения.
 
Скажите, а турбина на чешском М-337, какой имеет привод ? По-моему там электропривод. Если это так-вот вам пример турбонаддува с использованием внешней турбины.
 
Звиняйте, вот он как приводится:
Нагнетатель крепится к фланцу на задней стенке картера двигателя. Привод крыльчатки нагнетателя осуществляется от заднего конца ведущей шестерни приводов агрегатов двигателя, запрессованной в коренной шейке коленчатого вала, через зубчатую муфту с вмонтированным резиновым демпфером. При включении нагнетателя ленточный тормоз препятствует проворачиванию барабана корончатого колеса планетарной передачи привода нагнетателя и крыльчатка приводится в движение с передаточным числом 1:7,4, т.е. вращается в 7,4 раза быстрее коленчатого вала. При расторможении корончатого колеса планетарная передача привода крыльчатки нагнетателя действует как зубчатая муфта. Крыльчатка вращается приблизительно с тем же числом оборотов как коленчатый вал. При работе двигателя с отключенным нагнетателем, воздух всасывается через воздухозаборный фильтр, проходит через рабочее колесо и улитку нагнетателя и поступает в впускной коллектор, откуда расходится в цилиндры двигателя. В таком случае сжатие воздуха в нагнетателе незначительно, а только покрывает потери полного давления всасываемого воздуха вызванные, гидравлическим сопротивлением воздушного, тракта нагнетателя.

Пример не годится.
 
Скажите, Вы хотя бы один мотор с компрессором сделали/настроили, или только теоритически?
Нет(пока) и что, это отменяет теорию ДВС, например? Ааааа, я понял, обычный в кругах мегапроффи снобизм. Ну и не слушайте меня, не надо. Потом вновь будут крики и посыпание башки пеплом, что "ТАМ вот смогли, а мы....." Вам ссылочки дать на упомянутые движки и разработки, или сами нагуглите? А ТКР-7 у меня лежит, для опытов, так что всё впереди, не волнуйтесь.

Вы  представляете себе стоимость электромотора и генератора, на несколько КВт, с рабочими оборотами 50 -100 000 об. /мин без принудительной подачи масла под давлением, необслуживаемые и с ресурсом как у турбины? Вы серьезно считаете что крутящиеся на 50000 RPM электромотор и генератор будет иметь суммарную надежность сопоставимую с механической дросельной заслонкой и обычной турбиной? Вы уверены, что недоиспользование энергии выхлопа в некоторых режимах работы двигателя с обычной турбиной, будет больше, чем удвоенные мехпотери и двойное преобразование генератор-мотор?
Стоимость представляю, ресурс также(выше есть ссылка на нагнетатели ПК-23, в них используются необслуживаемые и несмазываемые керамические подшипники, рабочая частота вращения данных нагнетателей - 50000 об/мин, ресурс указан на сайте по ссылке). За надёжность современной электроники агитировать смысла не вижу. И да, бесплатного ничего не бывает, это только у Емели была халява, другим приходится напрягаться.

При том, что никто не мешает подобрать турбину точно под крейсер (мы ведь о самолетах, не так, ли?), чтобы производительность соответствовала расходу воздуха.
Чего-то складывается впечатление, что Вы меня провоцируете на грубости. Я Вам ДВАЖДЫ уже сказал(и в первом и во втором сообщении), что для авиации наиболее приемлем как раз "классический" наддув!!! Может теперь до Вас моё мнение относительно именно АВИАЦИИ+ТКР дойдёт.

Пока Ваша идея "сии потери исключает", внося при этом как минимум свои потери, существенно снижая надежность и значительно повышая "цену" отказа.
Непременно, при случае, донесу Ваше мнение до инженеров BMW и других. 🙂

Кстати, механический привод с муфтой, делает все тоже самое что электровентилятор за исключением обдува радиатора ПОСЛЕ выключения двигателя, что стало необходимо в современных теплонагруженных моторах.
Ух ты, видимо муфта зело надёжней эл.моторчика с сидящим прямо на валу крылчаткой, ага. И старые, менее теплонагруженные моторы, кипели не пример чаще нынешних, с "неправильным" электрообдувом.

А "экономия" - да, она есть... в половине случаев понижение оборотов достигается применением гасящих резисторов, переводящиэ всю эту "экономию" в собственный нагрев.
Ну, если некто таким дебильным способом регулирует обороты вместо использования ШИМа, например, то это проблемы именно этого "некто", а уж никак не идеи.
 
Нет(пока) и что, это отменяет теорию ДВС, например? Ааааа, я понял, обычный в кругах мегапроффи снобизм. Ну и не слушайте меня, не надо. Потом вновь будут крики и посыпание башки пеплом, что "ТАМ вот смогли, а мы....." Вам ссылочки дать на упомянутые движки и разработки, или сами нагуглите? А ТКР-7 у меня лежит, для опытов, так что всё впереди, не волнуйтесь.

Это не снобизм. Это опыт, знания и практика. Первый центробежный компрессор на ВАЗ, сделанный из компрессорной части ТКР я настраивал лет 6 назад. С тех пор я насмотрелся и на рваные ремни, и на сгоревшие подшипники и на сожранные редукторы и на много чего, включая побитую кусками лопаток ГБЦ. Поверьте, немало я этого барахла видел, и всегда мне говорили "ничего не понимаешь, мы тут огого технологии, волосы рвать потом будешь". В итоге - развалились ВСЕ. А построенные классические турбомоторы почему-то ездят и ездят... Так что удачи с ТКР, глядишь БМВ и порочие мерседесы в очередь ломанутся.

Стоимость представляю, ресурс также(выше есть ссылка на нагнетатели ПК-23, в них используются необслуживаемые и несмазываемые керамические подшипники, рабочая частота вращения данных нагнетателей - 50000 об/мин, ресурс указан на сайте по ссылке). За надёжность современной электроники агитировать смысла не вижу. И да, бесплатного ничего не бывает, это только у Емели была халява, другим приходится напрягаться.
Да-да-да. Вроде не маленький, а все в сказки верите. Ременной редуктор на 50000 оборотов... ага-ага. Именно это поделие разлетелось в прошлом году на настройке, при первом же жестком переключении "вниз". Забавные клочки ремешков торчали из всех уголков подкапотного.
Касаемо "халявы" - опять не в кассу, компрессор из ТКР это и есть поиск халявы. За 500$ купить почти как Rotrex (от 2000$  только компрессор + доставка), только из ТКР тут слепленный.

Ну, если некто таким дебильным способом регулирует обороты вместо использования ШИМа, например, то это проблемы именно этого "некто", а уж никак не идеи
Скажите, а что, много авто, у которых вентилятор охлаждения радиатора плавно ШИМом управляется?

Засим, прошу обсуждение прекратить, или переместиться в профильный раздел (к лопаточно-сопаточным моторам) или автофорум.
 
Китайский автономный ТК...http://www.superchargerswarehouse.com/ 
900Вт/12В=75А
Вы уверены что Ваш генератор сможет всю дорогу отдавать такой ток? Я уж молчу про вшивенькие проводочки и сомнения что моторчик постоянного тока, размером с баночку от фотопленки сможет проработать какое-то вменяемое время при таком токе. Так что, похоже врут, и опять чуда не случилось. :IMHO
 
Скажите, а турбина на чешском М-337, какой имеет привод ? По-моему там электропривод. Если это так-вот вам пример турбонаддува с использованием внешней турбины.
На ЛОМ 337 и 332 применяется механический привод , через планетарку от коленвала. Подключается при необходимости.
 
Первый центробежный компрессор на ВАЗ, сделанный из компрессорной части ТКР я настраивал лет 6 назад. С тех пор я насмотрелся и на рваные ремни, и на сгоревшие подшипники и на сожранные редукторы и на много чего, включая побитую кусками лопаток ГБЦ.
То есть, Ваш личный опыт есть непреложная и последняя истина? А вот моторчики с приводными турбонагнетателями ездили, летали, пла ходили и ездят, летают и ходят. Будучи грамотно спроектированны, изготовленны и эксплуатируемы. Всего лишь.

Ременной редуктор на 50000 оборотов... ага-ага. Именно это поделие разлетелось в прошлом году на настройке, при первом же жестком переключении "вниз". Забавные клочки ремешков торчали из всех уголков подкапотного.
Во-первых, ременной редуктор там вполне обычный, в нагнетателе имеется встроенный мулльтипликатор, что становиться ясно, если читать внимательно, а не как у Вас - через строчку. Во-вторых, порванные ремни и прочие ништяки как раз и есть следствие механической/"жёсткой" связи нагнетателя и вала ДВС: резкий сброс оборотов последнего+инерционность крылчатки и "пожалте бриться". В моём предложении как раз этого и не будет. Так что Ваш "аргумент" как раз "ЗА" моё предложение. 🙂

Касаемо "халявы" - опять не в кассу, компрессор из ТКР это и есть поиск халявы.
А я и не ратую за "колхоз", вообще-то. Все эти "гаражные" экзерсисы вызваны дефицитом(товара, спецов, денег и пр.), ну и жаждой творчества(мы ж вроде на форуме самодельщиков/самолетателей, нет? 😉).
А решения УЖЕ готовые есть! Вот, к примеру, некитайский электронагнетателль потребляет макс. 1,8 кВт, дует 0,45 избытка с расходом(по моим прикидкам) в районе 0,15-0,2 кг/сек, да и "невозможный" турбоэл.генератор вырабатывающий 6 кило, вот упомянутый мною девайс от BMW, или вот ещё, швейцарцы туда же роют, я уж про Capston-овские турбоэлектрогенераторы молчу. А мы, вместе с Вами, можем продолжать пребывать в своей, альтернативной реальности(хотя и у нас подобные работы ведутся, в области эл.энергетики).

Скажите, а что, много авто, у которых вентилятор охлаждения радиатора плавно ШИМом управляется?
А он там не нужен, по-большому счёту, т.к. можно вполне обойтись периодическим включением/выключением эл.движка(типа импульсный режим), но если хочется сэкономить ещё немного то никаких препятствий к внедрению ШИМ, или ещё чего-то подобного нет. Кроме маркетинга и пр., не имеющих к технике непосредственного отношения, соображений.

Вы уверены что Ваш генератор сможет всю дорогу отдавать такой ток?
Поставить соответствующий, более мощный генератор видимо не позволяет религия? :-?

Засим, прошу обсуждение прекратить, или переместиться в профильный раздел (к лопаточно-сопаточным моторам) или автофорум.
Я что-то не припомню Вас в списке модаторов данного раздела, да и автором топика Вы не являетесь. Вот попросят вышеозначенные граждане, дык я сразу, я послушный(в основном). А Вас никто в полемику ввязываться не заставлял. да и на продолжении оной не настаивал. Не хотите - не беседуйте.
 
если вы будете дуть прямо в карбюратор, то задувать в цилиндры будете ни смесь а воздух. так как в карбюраторе будет ни разряжение а давление. вот и думай
Когда-то попадалось описание компрессора на движок запорожца, сделанный из копрессора пылесоса, приводимый в действие ременной передачей, там так же в карбюратор подавался воздух под давлением, конструкция работоспособная, поднимала мощность на 30, кажется процентов, соответственно давление наддува 1.3 атм. Только пришлось менять жиклеры на карбюраторе на бОльшую пропускную способность. Надо сказать, турбинка крутилась со скоростью 100 тыс об/мин. на полном газу, пришлось городить принудительную смазку подшипников.
 
Когда-то попадалось описание компрессора на движок запорожца, сделанный из копрессора пылесоса, приводимый в действие ременной передачей
Это вариант самопального приводного нагнетателя, нынче такие продаются вполне себе промышленные(ссылки давал).
У топикстартера же шла речь про автономный наддув, т.е. независимый от оборотов ДВС. В "запорожском" варианте это был бы просто пылесос, питаемый от генератора ДВС. И это возможно, но потребует существенных переделок "пылесоса": более мощный эл.двиг, по возможности высокооборотистый, под те же 100 тыс. для прямого привода крыльчатки, или мультипликатор к нему. И движок должен быть под бортовое напряжение, либо ивертер ещё добавится. Ну и т.д.
 
Я предполагал обычный сдвоенный тросик газа на оба ДВС.
Т.е. Вы хотите использовать промышленную бензиновую воздуходувку, для нагнетания, без "независимости" управления наддувом? ИМХУ, это невыгодно, т.к. расход топлива существенно возрастёт(КПД тех воздуходувок не фонтан, что у ДВС, что у нагнетателя), масса, габарит. Если же приладить к атмосфернику классический турбокомпрессор с неэкстремальной степенью повышения давления(0,3-0,5 избытка), то наоборот - расход топлива снизится, т.к. повысится общий КПД системы(ТКР использует остаточную энергию выхлопных газов для своей работы, утилизирует её). Ессно ТКР нужно грамотно подобрать, установить и т.д. Ссылку на методичку по упрощённому подбору я давал(она в файловом архиве форума лежит). Это будет наиболее приемлемое решение для Ваших задач, ИМХУ.
8-ядерный мегаалгоритм - тема!
А то!!! ;D
 
С турбиной и выхлопными газами все понятно с ЯМЗ знаком, с проф. компрессором тоже (ездил 3 года на Крауне с 1G-GZE).
А вот с садовой воздуходувкой непонятно - толк будет при хоть каком-нибудь алгоритме? Дует нехило - видел как ей сугробы раздували!
 
А вот с садовой воздуходувкой непонятно - толк будет при хоть каком-нибудь алгоритме? Дует нехило - видел как ей сугробы раздували!
Толк то будет, при грамотном вкрячивании, но невеликий, ИМХУ, т.к. данные девайсы настроены/построенны под несколько другие задачи. А именно они призванны обеспечить большой расход воздуха с высокой скоростью, но с малым давлением. Теоритическую(в самом грубом, первом приближении) степень повышения давления можно прикинуть из уравнения торможения потока, уравнения Бернулли. Потом грубо поделить на 2. Знаете, наверное, что такое "рабочая точка" компрессора/насоса?
 
Назад
Вверх