Создаем сообща
идеи

Двигатель внутреннего сгорания со сверхвысокой степенью сжатия и продолженным расширением.

Предлаемое решение отностится к области двигателестроения. Цель - повышение топливной эффективности двигателей внутреннего сгорания. Пути решения - применение сверхвысокой степени сжатия и продолженного расширения.
Известны конструкции ДВС со сверхвысокой степенью сжатия, например двигатель Ибадуллаева Г.А. Двигатель изготовлен в нескольких экземплярах и даже эксплуатировался на транспортных средствах, но имеет склонность к детонации. Одним из решений может быть уменьшение угла опережения зажигания/впрыска перенос фазы горения на линию расширения, такой подход частично применил в своём двигателе, например, Червяков В.И., но в этом случае, на мощностных режимах смесь не успевает расшириться, растёт температура выхлопных газов, прогарают выпускные клапана, падает КПД.
Известен также дизельный двигатель Седунова И.П. со степенью сжатия "35"(по меньшей мере об этом им несколько раз заявлялось в сети Интернет). На нём отмеченно падение механического КПД, в частности, как мне представляется, из-за увеличения газовых сил прижимающих поршневые кольца к зеркалу цилиндра.
Примненив к двигателю со сверхвысокой степенью сжатия ранее мной предложенный "Цикл/способ организации продолженного расширения в двигателе внутреннего сгорания", а также, в определённых случаях "Способ снижения потерь топлива в ДВС на этапе продувки цилиндра" можно в значительной мере избавиться от названных выше недостатков. Например, взяв за основу "обычный" ДВС с искровым зажиганием, распределённым впрыском и степенью сжатия "10" увеличиваем в нём геометрическую степень сжатия до значения "50" в то же время, применив в газораспределении цикл с "укороченным впуском", ограничим наполнение цилиндра 50%. Получим давление конца сжатия условно эквивалентное обычному ДВС со степеню сжатия "25"(примерно такая СС в двигателе Ибадуллаева). Корректируем/подбираем на стенде, в процессе испытаний карту УОЗ так, чтобы избежать детонации, для чего, возможно, переносим полностью или частично процесс сгорания на линию расширения, т.е. за ВМТ. Как известно, с ростом СС скорость горения топливно-воздушой смеси растёт, но процесс расширения препятствует слишком резкому нарастанию давления и температуры и возникновению детонации. Продолженное расширение даёт возможность нормально завершиться стадии сгорания и расширения рабочего тела, увеличивая количество энергии газов перешедших в полезную работу, снижая их температуру. Следовательно, снижается температура частей ЦПГ и ГБЦ, т.е. потери в выхлопную систему и в систему охлаждения. Снижаются механические нагрузки на детали ЦПГ и КШМ. Всё это ведёт к увеличению эффективного КПД.
Таким образом уже сегодня можно получить стабильно работающий ДВС с сверхвысокой степенью сжатия и ещё более высокой, назовём её "гипер", степенью расширения, сравнимой с исходным двигателем мощностью, и меньшим удельным расходом топлива.
Новые комментарии
0
12 Июля 2018 00:30
А есть расчет, подтверждающий рассуждения?
Пусть самый элементарный, в котором для каждого положения коленвала (например, с дискретностью в 1 градус - в Эеселе сделать никаких проблем, один-два вечера) определены давление и температура в цилиндре? (и, как следствие, КПД двигателя)..
Сравнить расчетный КПД с реальным... И сделать выводы...
Да, есди побуквоедничать, то скорость горения топливной смеси зависит от давления в цилиндре... А давление в цилиндре зависит от компрессии (которая как-то зависит от степени сжатия), детонационной стойкости топлива, (условно - октанового или цетанового числа), количества уже сгоревшего топлива, величины перемещения поршня из ВМТ к НМТ, УОЗ... (и многих других параметров....)
0
12 Июля 2018 04:03
Есть ДВС Ибадуллаева, и не в одном экземпляре, которые несколько лет уже катаются. В железе. После ухода ИГА из жизни работы продолжают его друзья, единомышленники. Они добились относительно стабильной работы на режимах частичных нагрузок. Последний отчёт был что-то 91 л.с. при дросселе 45% после этого бабах. Я предлагал парням не гнаться за мощностью, хотя я и понимаю эти устремления, а ограничиться достигнутым, зафиксировать промежуточный результат, но пока убедить не удалось. Есть подобные работы Червякова В.И. (правда мотивируя это по-своему, ну да я не судья,) он тоже переделал свой старенький "Жигуль" под СС около 14 с десяток лет назад и с успехом его эксплуатирует. А программы.... Программы люди пишут. Чего напишут, то и выдаст. Знаю, баловался когда-то давно. И ещё ни одна программа, даже "Дизель-РК" ;) не заменила "железяку". Хотя, безусловно, жизнь сильно облегчает и деньги экономит. Вот только предсказывать будущее компы пока не научидись
0
25 Июля 2018 21:38
"А есть расчет, подтверждающий рассуждения?
Пусть самый элементарный, в котором для каждого положения коленвала (например, с дискретностью в 1 градус - в Эеселе сделать никаких проблем, один-два вечера) определены давление и температура в цилиндре? (и, как следствие, КПД двигателя)..
Сравнить расчетный КПД с реальным... И сделать выводы... "

Расчёт есть и как раз элементарный. Правда относится он больше к моей идее Цикл/способ организации продолженного расширения в двигателе внутреннего сгорания" и был очень примерно посчитан для ДВС ВАЗ-21083 с ограничением наполнения вдвое и вдвое же увеличенной геометрической степенью сжатия. Т.о. давление конца сжатия сохраняется примерно таким же, что и в исходном ДВС. Очень примерно можно сказать, что отношение среднего давления в цилиндре к цикловому расходу топлива у модернизированного двигателя лучше базового в 1,3 раза, при падении максимальной мощности на 30%. На частичных нагрузках разница вуд.расходе ещё больше. В принципе, увеличивая геометрическую СС и уменьшая разницу в наполнении(т.е. реализуя обсуждаемую идею) вполне можно добиться снижения уд.расхода на 15-20%% сохранив мощность исходного мотора.
ИМХУ
Авторизуйтесь, чтобы добавить комментарий
Рекомендуем посмотреть
похожие идеи
710 дней
Работу в поршневых двигателях создает давление после сгорания топливной смеси, однако прочес горения очень скоротечен, тем самым образуется ударная во...
4
557 дней
 ДВС на патронах - мощный двигатель при малой его массе.     
2 11
1273 дня
Простой реечный механизм как альтернатива КШМ.
1 68
Авторизация
Новости проекта
ГНЦ РФ ФГУП "НАМИ"