Справка - Поиск - Участники - Войти - Регистрация
Полная версия: Альтернативная энергетика - миф или реальность?
Частный клуб Алекса Экслера > Тихий омут
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25
ESN
26 июня 2016, 22:55

Antistream написал: ... Выбранная форма ротора позволяет минимальный размер камеры уменьшить практически до нуля, а значит и степень сжатия топливной смеси увеличить до дизельной. А также несколько увеличить, в  сравнении с Ванкелем, объем при максимальном расширении. Т.е. извечная проблема цикла Карно здорово продвигается в сторону повышения КПД. Таке впечатление, что и 75% КПД не предел. .

Не будет у них высокого реального КПД по той же причине, что и у Ванкеля, а именно — принципиально невыгодная форма камеры сгорания, т.е. слишком большое отношение площади поверхности к объему. Отсюда низбежно высокие тепловые потери и склонность к детонации (в бензиновом варианте).
Вообще идеальная схема ДВС давно изобретена и она работает в 99,(9)% современных автомобильных двигателей. Назовёте хотя бы один недостаток классического КШМ с т.з. термодинамики? Их нет. Все революционные изменения априори могут сделать только хуже.
Antistream
27 июня 2016, 03:05

Tamerlan написал:
У дизеля примерно те же характеристики. А теоретический предел вообще определяется температурой сгорания топлива и температурой окружающей среды.

В этом ты прав. Ну так и предел этот находится где то ощутимо выше 70%. И пока редко какие дизели даже 45% превышают. У роторных двигателей давление в "конце хода поршня" не так пониается, как у традиционных, т.к. "площадь поршня" возрастает. Это позволяет извлекать несколько больше из теплоты сгорания.

Tamerlan написал: Ничего, что конструкции этого чудо-двигателя уже сто лет? И как-то никто не сумел оценить все эти преимущества почему-то.


YuryS написал:
Так делали же в 1980-е жигули с роторным мотором для кагебешников. Моторесурс небольшой, ЕМНИП около 30000 км был, зато моща.

Имхо, вы оба невнимательно присмотрелись к отличиям ванкеля от Х1. В ссылках и в моих заметках выше про это есть. За счет оригинального "выворачивания ванкеля на изнанку" удается избавиться или уменьшить его основные недостатки.

Tamerlan написал: С чего бы вдруг? Его маховик не имеет инерции? Как и сам двигатель?

С того, что в ТЭС и АЭС не инерция - главное препятствие быстрого изменения мощности. Дизельгенераторы, как ты сам в этой теме не единыжды упоминал, разгоняются за секунды и главная их проблема - дороговизна выработки из-за низкого кпд и дорогого топлива. Если бы удалось повысить кпд и удешевить топливо, сохранив те же динамические свойства, то мощности ВИЭ можно наращивать сколь угодно, дублируя их генерацией на сгораемых топливах и реально получать экономию сгораемых топлив, при сколь угодно большой переменчивости солнечной и ветрогенерации во времени. Стих ветер, зашло солнышко - буквально через минуты "выпадающее из ослабевших рук знамя" бесперебойного обеспечения потребителя элетроэнергией подхватывает генерация из сгораемых топлив. Аккумуляторы просто не особо нужны.
Antistream
27 июня 2016, 03:17

ESN написал:
Не будет у них высокого реального КПД по той же причине, что и у Ванкеля, а именно — принципиально невыгодная форма камеры сгорания, т.е. слишком большое отношение площади поверхности к объему. Отсюда низбежно высокие тепловые потери и склонность к детонации (в бензиновом варианте).

Тепловые потери, это передача кинетичесой энергии молекул горячего газа не в кинетическую упорядоченную (т.е в одном направлении) энергию"приемника этой энергии" (поршень, ротор), а в нагрев окружающих этот газ стенок (поршня и цилиндра). За счет увеличения площади поршня давление помноженное на эту площадь дает меньшее падение усилия при расширении. Высокие обороты позволяют снизить теплопередачу, а большое соотношение минимального и максимального объема - увеличить полезное действие. Причина детонации - повышенная температура при высоком сжатии топливной смеси. Если конструкция сбалансированная и позволяет поддерживать температуру в пределах, то никакой детонации и не будет.

Вообще идеальная схема ДВС давно изобретена и она работает в 99,(9)% современных автомобильных двигателей. Назовёте хотя бы один недостаток классического КШМ с т.з. термодинамики? Их нет. Все революционные изменения априори могут сделать только хуже.

Посмотрим. Может ты и прав. Но искренне хотелось бы, чтоб все у них получилось так, как предсказывается. Для человечества это будет огромным прорывом. В частности уменьшится неоправданно завышенная роль в мире добывающих топливо компаний и стран.
ESN
27 июня 2016, 09:53

Antistream написал:
Тепловые потери, это передача .. энергии молекул горячего газа ... в нагрев окружающих этот газ стенок.... .

Да, именно это я и имел в виду. И эти теплопотери пропорциональны площади поверхности соприкосновения газа с деталями мотора. (Кстати, я посмотрел схему — там камера сгорания вполне приличной формы. Но как только начинается расширение, то почти то же, что у ванкеля.)

Далее по пунктам

Antistream написал:
За счет увеличения площади поршня давление помноженное на эту площадь дает меньшее падение усилия при расширении.

Высокие обороты позволяют снизить теплопередачу,

а большое соотношение минимального и максимального объема - увеличить полезное действие.


No comment. (На пальцах — длинноходный и короткоходный двигатели выдадут одинаковую индикаторную мощность при прочих равных.).

Нет.

Степень сжатия — не проблема для классики. Её в современных дизелях специально делают даже ниже, чем 20 лет назад, т.е. 16..17 вместо 19..21.



Antistream написал:
Но искренне хотелось бы, чтоб все у них получилось так, как предсказывается. Для человечества это будет огромным прорывом..

Единственное, что у них гипотетически может получиться — они дойдут до стадии реального работающего образца. Пока у них за 12 лет, вроде, один стендовый образец 3,5 л.с. который якобы может кратковременно работать.

Что у них интересно, это то, что степень расширения больше степени сжатия за счет того, что выхлопной канал находится в роторе, и выхлопные газы продолжают вращать ротор.(Есть, конечно, большие подозрения на то, что всё это неработоспособно).

В остальной же части, показанной на диаграмме    Спойлер!
user posted image
в районе верхней мертвой точки, имхо — сплошной фейк. В качестве диаграммы классического дизеля они взяли, видимо, диаграмму какого-то судового дизеля прошлого века.
Тогда как уже давно сгорание в дизелях происходит фактически по циклу Отто.

Т.е. в сухом остатке из термодинамических преимуществ — гипотетические +8% кпд на выхлопе. Да и то — в классике это тоже реализуемо, и даже применяеся Маздой и Тойотой(Prius).
Ну и — компактность и кажущаяся простота. Но там будут, видимо, те же проблемы, что и у Ванкеля.
Перепелкинд
27 июня 2016, 10:08

ESN написал:
Назовёте хотя бы один недостаток классического КШМ с т.з. термодинамики? Их нет. Все революционные изменения априори могут сделать только хуже.

С точки зрения механики и физики классический двигатель имеет принципиальный недостаток, возвратно-поступательное движение поршней. Всевозможные роторные и ротативные схемы это, к сожалению, полумеры, в попытках избавиться от этого.

Что интересно, уже лет 20 выпускаются авиамодельные ГТД мощностью в десятки кВт и весом в единицы кг, но прогресса и тут нет, они до сих пор безумно дороги и имеют малый ресурс. А то из них получились бы неплохие энергоустановки для тех же гибридов.
ESN
27 июня 2016, 10:16

Перепелкинд написал:
С точки зрения механики и физики классический двигатель имеет принципиальный недостаток, возвратно-поступательное движение поршней. Всевозможные роторные и ротативные схемы это, к сожалению, полумеры, в попытках избавиться от этого..

А зачем от этого избавляться? Простая и надежная схема. От добра - добра не ищут. Единственно — несколько габаритнее турбины, но для автомобилей некритично.
Tamerlan
27 июня 2016, 11:47

Antistream написал: Имхо, вы оба невнимательно присмотрелись к отличиям ванкеля от Х1. В ссылках и в моих заметках выше про это есть. За счет оригинального "выворачивания ванкеля на изнанку" удается избавиться или уменьшить его основные недостатки.

Этот "вывернутый наизнанку" Ванкель - один в один Umpleby engine. Сконструированный еще для паровой машины в 1908 году.

Antistream написал: Дизельгенераторы, как ты сам в этой теме не единыжды упоминал, разгоняются за секунды и главная их проблема - дороговизна выработки из-за низкого кпд и дорогого топлива. Если бы удалось повысить кпд и удешевить топливо

Я не вижу причин, почему бы вдруг ракетное топливо должно стать дешевле дизеля. А ты видишь?
Tamerlan
27 июня 2016, 11:58

Перепелкинд написал: С точки зрения механики и физики классический двигатель имеет принципиальный недостаток, возвратно-поступательное движение поршней.

Почему недостаток-то? Его можно напрямую в то же электричество преобразовывать. Например, в двигателе на свободных поршнях.
Thellonius
27 июня 2016, 12:02

Перепелкинд написал: Что интересно, уже лет 20 выпускаются авиамодельные ГТД мощностью в десятки кВт и весом в единицы кг, но прогресса и тут нет, они до сих пор безумно дороги и имеют малый ресурс. А то из них получились бы неплохие энергоустановки для тех же гибридов.

ГТД, помимо того, что дороги, жрут топливо как не в себя.
Tamerlan
27 июня 2016, 12:55

Thellonius написал: ГТД, помимо того, что дороги, жрут топливо как не в себя.

И КПД у них низковат, если в одноступенчатом режиме использовать.
Перепелкинд
27 июня 2016, 13:07

ESN написал:
А зачем от этого избавляться? Простая и надежная схема. От добра - добра не ищут. Единственно — несколько габаритнее турбины, но для автомобилей некритично.

Да не очень и простая, КШМ, ГРМ, будут явно сложнее турбины. Недостаток в том, что на преодоление сил инерции движушегося поршня уходит энергии больше, чем на вращение ротора.

Расход, да, но для работы, например генератора, можно настроить один экономичный режим. По удельной мощности ГТД кроют любые ДВС напрочь.
Antistream
27 июня 2016, 13:19

Tamerlan написал:
Почему недостаток-то? Его можно напрямую в то же электричество преобразовывать. Например, в двигателе на свободных поршнях.

Не особо понятны преимущества. По сути 2-тактный движок без маховика и КШП. А в чем изюмина то? Какие преимущества (кпд, моторесурс, дешевизна обслуживания и т.п.) дает и за счет чего?
ESN
27 июня 2016, 13:31

Перепелкинд написал:
Да не очень и простая, КШМ, ГРМ, будут явно сложнее турбины.

Недостаток в том, что на преодоление сил инерции движушегося поршня уходит энергии больше, чем на вращение ротора.

Расход, да, но для работы, например генератора, можно настроить один экономичный режим. По удельной мощности ГТД кроют любые ДВС напрочь.

Мне как потребителю неважно — что именно находится внутри черного ящика. Мне важны потребительские качества и цена.

На преодоление сил инерции энергия не расходуется. Даже если рассматривать в динамике — этой величиной можно смело пренебречь на фоне преодоления инерционности автомобиля.

п.1
Размер может иметь значение для того, кто этим интересуется, и то и дело зглядывает под капот.
Меня лично устраиваeт двигатель, который стоит 3'000 Евро, весит 100 кг, обеспечивает расход 4 л на 100 км и момент 170 Нм с 2 тыс. оборотов и которому надо раз в год заменить масло.
Tamerlan
27 июня 2016, 13:34

Antistream написал: По сути 2-тактный движок без маховика и КШП. А в чем изюмина то?

Как в чем? Почти прямое преобразование энергии ДВС в электричество без лишних механических потерь.

Antistream написал: Какие преимущества (кпд, моторесурс, дешевизна обслуживания и т.п.) дает и за счет чего?

Преимущество получается в высоком КПД за счет отсутствия паразитных потерь. В конструкции отсутствуют вращающиеся массы, инерция которых увеличивается за счет центробежной силы. На поршни не действуют боковые силы, прижимающие их к стенкам цилиндра, благодаря чему уменьшается трение. Подшипники коленчатого вала и шатунов, поршневые пальцы, распредвал, кулачки и клапаны — все те узлы двигателя ОТТО, в которых свирепствует трение, отсутствуют в двигателе на свободных поршнях.
Tamerlan
27 июня 2016, 13:36
Да, еще одно преимущество - идеальная сбалансированность двигателя за счет симметричного хода поршней и - как следствие - отсутствие вибраций.
Antistream
27 июня 2016, 13:38

ESN написал:
Да, именно это я и имел в виду. И эти теплопотери пропорциональны площади поверхности соприкосновения газа с деталями мотора. (Кстати, я посмотрел схему — там камера сгорания вполне приличной формы. Но как только начинается расширение, то почти то же, что у  ванкеля.)

Далее по пунктам

No comment. (На пальцах — длинноходный и короткоходный двигатели выдадут одинаковую индикаторную мощность при прочих равных.).

Я про то, что у роторных движков по мере расширения камеры сгорания (т.е. снижения давления) увеличивается и площадь, в которую газ упирается. Это значит, что меньшее снижение силы толчка по "ходу поршня", т.к. эта сила равна площадь помноженная на давление... Впрочем, на кпд это действительно не особо влияет


Нет.

согласен


Единственное, что у них гипотетически может получиться — они дойдут до стадии реального работающего образца. Пока у них за 12 лет, вроде, один стендовый образец 3,5 л.с. который якобы может кратковременно работать.

Я их биографию перечитал. 12 лет - это от заявки идеи. Финансирование они получили сравнительно недавно. Впрочем, все равно как то небыстро у них работающие образцы и прочие результаты появляются.



Что у них интересно, это то, что степень расширения больше степени сжатия за счет того, что выхлопной канал находится в роторе, и выхлопные газы продолжают вращать ротор.(Есть, конечно, большие подозрения на то, что всё это неработоспособно).

Это да. Там с формами полостей в роторе и в выхлопном канале можно поиграть.


Т.е. в сухом остатке из термодинамических преимуществ — гипотетические +8% кпд на выхлопе. Да и то — в классике это тоже реализуемо, и даже применяеся Маздой и Тойотой(Prius).

Тут мне сложнее судить, чем тебе - не мой профиль.

Ну и — компактность и кажущаяся простота. Но там будут, видимо, те же проблемы, что и у Ванкеля.

В сравнении с Ванкелем очевидных 2 преимущества - тупой угол в главной уплотняющей и разделяющей камеры границе (а значит при прочих равных дольше моторесурс и лучше уплотнение) и отсутствие клапанов. Ну и за счет формы можно несколько больше, чем у классического ванкеля, и проще уменьшить объем камеры вокруг свечи в точке цикла на максимальном сжатии. А также больше увеличить максимальный объем, что, собственно и является главным теоретических определителем кпд. Как уж практически получится - это будем посмотреть.
Antistream
27 июня 2016, 13:40

Tamerlan написал: Я не вижу причин, почему бы вдруг ракетное топливо должно стать дешевле дизеля. А ты видишь?

Я не вижу, почему там только ракетное топливо должно быть приемлемым. Наоборот, мне кажется, что схему можно отладить для любых видов топлива, включая воздушно-угольную смесь.
Tamerlan
27 июня 2016, 13:42

Antistream написал: Я не вижу, почему там только ракетное топливо должно быть приемлемым. Наоборот, мне кажется, что схему можно отладить для любых видов топлива, включая воздушно-угольную смесь.

А чего б тогда обычный дизель не отладить под воздушно-угольную смесь? Если помнишь, изначально Дизель именно такой вид топлива планировал. Но не взлетело.
Antistream
27 июня 2016, 13:52

ESN написал:
Мне важны потребительские качества и цена.

.Вот, кстати, тут тоже видятся большие заделы. По сути изнашиваются две довольно простых детали, наладить сирийное производство которых просто. Агрегат компактный (соотношение на выдаваемую мощность в несколько раз превосходит самое лучшее из имеющегося) и уже только поэтому обслуживание обещает быть простым, типовым и низкоквалифицированным. Даже при малом моторесурсе замена обещает получиться сверхдешевой. Никаких лебедок не нужно, чтоб снять движок. Разборка примитивная - отвинтить несколько одинаковых параллельных болтов. Т.е. буквально любая тетенька будет по сигналу бортового компьютера и его инструкции посреди поля будет надевать перчаточки, достававть из бардачка ремкомплект и за несколько минут проводить очередное ТО.
Antistream
27 июня 2016, 13:54

Tamerlan написал:
Как в чем? Почти прямое преобразование энергии ДВС в электричество без лишних механических потерь.

Преимущество получается в высоком КПД за счет отсутствия паразитных потерь. В конструкции отсутствуют вращающиеся массы, инерция которых увеличивается за счет центробежной силы. На поршни не действуют боковые силы, прижимающие их к стенкам цилиндра, благодаря чему уменьшается трение. Подшипники коленчатого вала и шатунов, поршневые пальцы, распредвал, кулачки и клапаны — все те узлы двигателя ОТТО, в которых свирепствует трение, отсутствуют в двигателе на свободных поршнях.

Убедил. ... кроме 2-тактности и отсутствие такта сжатия топливной смеси. И каков прогнозируемый КПД?
Antistream
27 июня 2016, 13:55

Tamerlan написал: Да, еще одно преимущество - идеальная сбалансированность двигателя за счет симметричного хода поршней и - как следствие - отсутствие вибраций.

Ну у Х1 то же преимущество. Да к тому же клапанов нет. В двигателе на свободных поршнях достоинство - отсутствие вращающихся деталей. Вот это существенно на авто, меняющем нелинейно траекторию, т.к. нет гироскопического эффекта, доп. нагрузок в подшипниках. Но в целом это не большая проблема X1, т.к. у него малые диаметры, т.е. момент инерции при очень высокой мощности.
ESN
27 июня 2016, 14:04

Antistream написал:
... Т.е. буквально любая тетенька будет по сигналу бортового компьютера и его инструкции посреди поля будет надевать перчаточки, достававть из бардачка ремкомплект и за несколько минут проводить очередное ТО.

Да уж. Новая лампочка на панели "Change engine" весьма обрадует массового потребителя.
Antistream
27 июня 2016, 14:13

ESN написал:
Да уж. Новая лампочка на панели "Change engine" весьма обрадует массового потребителя.

То, что делается просто, регулярно и всеми, становится привычным и перестает отпугивать. Не отпугивает же необходимость заводить двикатель, проверять зеркала и габариты, пристегивать ремень безопасности и т.п. И сложность операции до известных пределов и при невысокой частоте - не так уж и страшно.

Если от какого то гемороя будут очевидные плюшки, почему бы и нет?! Если поменять ремкомплект в движке в несколько раз проще и чище, чем поменять масло раз в полгода у современного авто, не требует ямы\подъемника, спецодежды, корыта, бака для отработки и пр. лабуды, а если чего и требует, то очень компактненького (а в Х1 это просматривается), то этот черт не особо страшен. В принципе эта операция у Х1 вполне может совпадать с операцией реглярной смены масла. Может статься, что будет сильно превосходить обычные авто. Раз в полгода прихватил по пути в автомаге недорогой типовой ремкомплект. Остановился, за 15 мин все поменял и не надо в автосервис его гнать, чтоб масло поменять.
Tamerlan
27 июня 2016, 14:13

Antistream написал: Убедил. ... кроме 2-тактности и отсутствие такта сжатия топливной смеси. И каков прогнозируемый КПД?

Вот тут немного подробностей есть про такие модели:

Максимальная мощность FPLA составляет 40 кВт (55 лошадок) при среднем потреблении топлива 140 г на 1кВтч. По эффективности двигатель не уступает водородным топливным ячейкам — термический КПД генератора при использовании в качестве топлива водорода и степени сжатия 30:1 достигает 65%. На пропане чуть меньше — 56%. Помимо этих двух газов FPLA с аппетитом переваривает солярку, бензин, этанол, спирт и даже отработанное растительное масло.

Tamerlan
27 июня 2016, 14:18
В вики есть небольшая статья про двигатели на свободных поршнях.
Tamerlan
27 июня 2016, 14:20

Antistream написал: Вот, кстати, тут тоже видятся большие заделы. По сути изнашиваются две довольно простых детали, наладить сирийное производство которых просто. Агрегат компактный (соотношение на выдаваемую мощность в несколько раз превосходит самое лучшее из имеющегося) и уже только поэтому обслуживание обещает быть простым, типовым и низкоквалифицированным. Даже при малом моторесурсе замена обещает получиться сверхдешевой. Никаких лебедок не нужно, чтоб снять движок. Разборка примитивная - отвинтить несколько одинаковых параллельных болтов. Т.е. буквально любая тетенька будет по сигналу бортового компьютера и его инструкции посреди поля будет надевать перчаточки, достававть из бардачка ремкомплект и за несколько минут проводить очередное ТО.

Описываемый тобой агрегат существует по сути только на бумаге. Если смотреть на конструкцию, то это практически полная копия парового роторного двигателя столетней давности с заточкой под ДВС. С чего вдруг ты стал приписывать ему чудо-свойства - совершенно непонятно.
Antistream
27 июня 2016, 14:21

Tamerlan написал:
Вот тут немного подробностей есть про такие модели:

И отчего же тогда все ТЭС на него не перевели?!
Tamerlan
27 июня 2016, 14:25

Antistream написал: И отчего же тогда все ТЭС на него не перевели?!

К достоинствам свободно-поршневых ДВС относится сравнительная простота их конструкции, хорошая уравновешенность, долговечность, компактность. Недостатки - сложность пуска и регулирования, неустойчивость работы на частичных нагрузках (с развитием микропроцессорных систем управления последний недостаток стал неактуальным). Плюс к этому - такой двигатель работает на очень высоких "оборотах" - до 20000 в минуту. Сопряжение с линейным генератором требует применения мощных постоянных магнитов, которые появились лишь в конце 20 века.
Tamerlan
27 июня 2016, 14:29
В принципе, неплохое видео с описанием концепта:

Antistream
27 июня 2016, 16:12

Tamerlan написал:
Недостатки - сложность пуска

Это не недостаток для стационарной системы на ТЭС


Плюс к этому - такой двигатель работает на очень высоких "оборотах" - до 20000 в минуту.

Тоже не недостаток для ТЭС. Регулировка, преобразование и поддержка частоты как раз скорее проблема для мобильных применений

Сопряжение с линейным генератором требует применения мощных постоянных магнитов, которые появились лишь в конце 20 века.

Т.е. уже долее 20 лет. За это время едва ли не более половины мировой энергетики было переаооружено новыми силовыми установками. Да и не очень понятно, почему, собственно, не применять безмагнитные\искусственномагнитные решения?
Antistream
27 июня 2016, 16:30

Tamerlan написал: В принципе, неплохое видео с описанием концепта:

Ты уже на него ссылку давал выше.

Еще проблемы вижу в таком движке:
При сжатии пружинящего газа он будет нагреваться, а нагреваясь - отдавать часть энергии окружающим стенкам. Потеря, и не малая.
Опять же, герметизация при проведении через этот газ штоков к электрогенертрующей части... Впрочем, можно предположить, что рисунки схематично не точны и газовые пружины находятся на конце длинных штоков уже после электрогенерационной лабуды. В этом случае, кстати, и с потерями на нагревании пружинящего газа можно не бороться - достаточно выбрать режим, при котором нагрев не будет разрушительным. Сжалось -нагрелось, расширилось - остыло. Достаточно просто теплоизолировать по максимуму всю подпружинивающую конструкцию для снижения потерь, ну и подобрать , чтоб тепловое расширение ничего не клинило. ... Так что на первый взгляд проблемы не вижу и пребываю в удивлении, отчего же всю электрогенерацию не переводят на такую схему.
Antistream
27 июня 2016, 16:46
Еще немного подумал о двигателе на свободных поршнях (ДСП) и вот какую проблемку усмотрел. У него же очень неравномерный ход, сильно отличающийся от синусоиды. Вращающийся маховик обеспечивает равномерное движение с идеальной синусоидой. В ДСП же инерционность небольшая, а периодичность усилий довольно далека от синусоидальности. Для максимального извлечения энергии неплохо бы добиваться предельного расширения газов в камере сгорания, но тогда они уже не смогут преодолевать газовую пружину. Т.е. выхлоп должен быть весьма горячим, чтоб все работало, а это снижение кпд из-за недополучения энергии из рабочего тела.. Экономия за счет снижения трения, боюсь, не превысит эти потери (разве что еще добавлять паровой цикл на горячем выхлопе). Как при этом еще разделить практически одномоментные выхлоп и впрыск, да еще и без клапанов - вообще для меня загадка
Antistream
27 июня 2016, 16:53

Tamerlan написал:
Недостатки - сложность ... регулирования, неустойчивость работы на частичных нагрузках

Кстати, на ТЭС, где можно не сверхмощных, а небольших агрегатов установить сотни в ряд, регулировка нагрузки легко осуществляется отключением\включением части агрегатов с тем, чтоб оставшиеся всегда работали на оптимальной нагрузке.
Antistream
27 июня 2016, 16:58
Если уж оптимизировать идею ДСП, то мне более разумным видится не переходить от качественной четырехтактности к ублюдочной 2-тактности, а просто насадить на одну ось несколько поршней и камер сгорания, чтоб в каждый момент хотя бы в одной из них происходил рабочий такт. В этом случае, кстати, вполне можно обойтись и без газовой пружины, имхо.
avm74-BC-
27 июня 2016, 17:09

Antistream написал:
Тоже не недостаток для ТЭС. Регулировка, преобразование и поддержка частоты как раз скорее проблема для мобильных применений

Стандартная генератор работает на 3000 оборотах. Больше оборотов - нехилый такой геморрой)
Tamerlan
27 июня 2016, 18:04

Antistream написал: Тоже не недостаток для ТЭС. Регулировка, преобразование и поддержка частоты как раз скорее проблема для мобильных применений

Еще какой недостаток. ТЭС важна именно стабильность оборотов при переменной нагрузке, а не наоборот.
Tamerlan
27 июня 2016, 18:07

Antistream написал: Еще проблемы вижу в таком движке:
При сжатии пружинящего газа он будет нагреваться, а нагреваясь - отдавать часть энергии окружающим стенкам. Потеря, и не малая.

Это вообще не проблема. Можно вместо газовой пружины просто вторую камеру сгорания сделать. С противофазой. Так, что расширение одной камеры совпадает с фазой сжатия в другой.
Tamerlan
27 июня 2016, 18:15
Вот вариант с двумя камерами (OPOC):

user posted image
Antistream
27 июня 2016, 18:21

Tamerlan написал: Вот вариант с двумя камерами (OPOC):

Ага. С полным пакетом потерь на кривошипах и внеосевых перекосах. Уж лучше традиционный КШМ ... нет?
Tamerlan
27 июня 2016, 18:23

Antistream написал: Ага. С полным комплектом потерь на кривошипах и внеосевых перекосов. Уж лучше традиционный КШМ ... нет?

Нет. Вот тут подробнее объясняется - почему.
Tamerlan
27 июня 2016, 18:26
Собственно, еще небольшая цитата про OPOC из статьи, которая была выше:

Небольшой размер, сумасшедшая удельная мощность 3,25 л.с. на 1 кг массы (250 л.с. на 1л объема) и танковая тяга в 900 Н•м при более чем скромном аппетите, возможность собирать из отдельных модулей 4-, 6- и 8-цилиндровые блоки — вот основные преимущества стокилограммового модуля OPOC EM100. Если современные дизели на 20−40% эффективнее бензиновых ДВС, то OPOC — на 50% эффективнее лучших турбодизелей. Его расчетный КПД — 57%. Несмотря на свою фантастическую заряженность, двигатель Хоффбауэра отличается идеальной сбалансированностью и очень мягкой работой.

В OPOC поршни соединяются с коленвалом, расположенным в центре, длинными шатунами. Пространство между двумя поршнями служит камерой сгорания. Топливный инжектор находится в области верхней мертвой точки, а впускной воздушный порт и выпускной порт для отработанных газов — в области нижней мертвой точки. Такое расположение вкупе с электрическим турбонагнетателем обеспечивает оптимальную продувку цилиндра — в OPOC нет ни клапанов, ни распредвала.

Antistream
27 июня 2016, 18:42
Количество шатунов тоже (даже больше. но симметричные пары, улучшающие балансировку, примем за один шатун), количество осей в них - тоже. Поршней на рабочий такт даже вдвое больше. Я, хоть убей, не вижу преимуществ перед традиционным кшм, не вижу, откуда рост энерговооруженности на единицу массы и повышенный кпд. Ну компоновка чуть иная, возможно более удобная для размещения под некоторыми капотами. И все. ... Да, и по прежнему 2-тактный движок - т.е. непонятно, за счет чего успевать качественно продуть камеру от выхлопа и заполнить без потерь топливной смесью (если без клапанов)
Tamerlan
27 июня 2016, 18:46

Antistream написал: Количество шатунов тоже (даже больше. но симметричные пары, улучшающие балансировку, примем за один шатун), количество осей в них - тоже. Поршней на рабочий такт даже вдвое больше. Я, хоть убей, не вижу преимуществ перед традиционным кшм, не вижу, откуда рост энерговооруженности на единицу массы и повышенный кпд.

Значительная часть потерь на трение в обычных ДВС приходится на повороты шатуна относительно поршня. Короткие шатуны поворачиваются на больший угол, нежели длинные. В OPOC очень длинные и сравнительно тяжелые шатуны, которые снижают потери на трение. Уникальная конструкция шатунов OPOC не требует использования поршневых пальцев для внутренних поршней. Вместо них применяются радиальные вогнутые гнезда большого диаметра, внутри которых скользит головка шатуна. Теоретически такая конструкция узла позволяет сделать шатун длиннее обычного на 67%. В обычном ДВС серьезные потери на трение возникают в нагруженных подшипниках коленвала во время рабочего такта. В OPOC этой проблемы не существует вовсе — линейные разнонаправленные нагрузки на внутренний и внешний поршни полностью компенсируют друг друга. Поэтому вместо пяти опорных подшипников коленвала для OPOC требуется лишь два.
Antistream
27 июня 2016, 19:04

Tamerlan написал:
Короткие шатуны поворачиваются на больший угол, нежели длинные. В OPOC очень длинные и сравнительно тяжелые шатуны, которые снижают потери на трение.

Не понимаю, в чем преимущество тяжелых шатунов перед легкими - скорее наоборот. Длина - да, уменьшает поворот. При этом еще и много дополнительных деталей, занимающих место (например, добавилась габаритные станины, монолитные с внешними поршнями).

Уникальная конструкция шатунов OPOC не требует использования поршневых пальцев для внутренних поршней. Вместо них применяются радиальные вогнутые гнезда большого диаметра, внутри которых скользит головка шатуна.Теоретически такая конструкция узла позволяет сделать шатун длиннее обычного на 67%

Согласен с тем, что внутренние шатуны работают лишь на сжатие, на упор, и не нуждаются в пальцах. Так это, скорее, достоинство двухтактности, нежели особого дизайна. В любом 2-тактном движке так

. В обычном ДВС серьезные потери на трение возникают в нагруженных подшипниках коленвала во время рабочего такта. В OPOC этой проблемы не существует вовсе — линейные разнонаправленные нагрузки на внутренний и внешний поршни полностью компенсируют друг друга. Поэтому вместо пяти опорных подшипников коленвала для OPOC требуется лишь два.

Теоретически этого же можно было бы добиться с одним поршнем вместо 4-х, организовав камеры сгорания с обоих его торцов (правда, масло на шатуне сгорало бы). Но повторюсь - вся "красота" за счет 2-тактности, что само по себе большой недостаток. В Х1 сумели такт воткнуть в одну шестую оборота ротора и 3 камеры сгорания в одном "цилиндре" при единственном "поршне". В роторном движке другой недостаток - часть стенок камеры сгорания плоская, т.е. получается балка , работающая на изгиб, которую придется делать довольно толстой, чтоб не прогибалась под давлением, нарушая герметичность камеры.
Tamerlan
27 июня 2016, 19:13

Antistream написал: Но повторюсь - вся "красота" за счет 2-тактности, что само по себе большой недостаток.

А в чем принципиальный недостаток двухтактности, на твой взгляд?
Antistream
27 июня 2016, 19:16

Tamerlan написал:
А в чем принципиальный недостаток двухтактности, на твой взгляд?

В невозможности полностью выгнать выхлоп из камеры (один такт), после чего организовать полноценный всос чистенькой топливной смеси за счет расширения камеры (второй такт). Это и снижение кпд, и экология.
Tamerlan
27 июня 2016, 19:25

Antistream написал: В невозможности полностью выгнать выхлоп из камеры (один такт), после чего организовать полноценный всос чистенькой топливной смеси за счет расширения камеры (второй такт). Это и снижение кпд, и экология.

Наиболее качественное наполнение цилиндров возможно при прямоточной продувке, когда поток воздуха (смеси) движется вдоль оси цилиндра. При этом возможно достижение КПД 50% и выше.

Клапанно-щелевая продувка — один из видов прямоточной продувки, при которой впуск осуществляется через продувочные окна, расположенные по окружности в нижней части цилиндра, а выпуск — через клапан в противоположной его части. Кроме оптимальной траектории движения газов, благодаря которой объём непродуваемых областей цилиндра сводится к минимуму, по сравнению с контурной продувкой, такая схема позволяет закрывать выпускной клапан раньше, чем впускные окна перекрываются поршнем, что позволяет снизить потери свежего заряда и осуществлять наддув.

В советском автомобилестроении двухтактные четырёхцилиндровые дизельные двигатели ЯАЗ-204 устанавливались на автомобили семейства МАЗ-200, а двухтактные шестицилиндровые ЯАЗ-206 — на трёхосные грузовики семейства КрАЗ-214, применялись они также на военной технике (плавающий транспортёр К-61, артиллерийский тягач АТ-Л, самоходная артиллерийская установка АСУ-85) и автобусах.

Сегодня такая схема продувки используется на крупных судовых дизелях, например Wärtsilä-Sulzer RTA96-C. Ведутся также разработки подобных двигателей с впускным клапаном, расположенном на поршне.
Antistream
27 июня 2016, 21:27

Tamerlan написал:
Наиболее качественное наполнение цилиндров возможно при прямоточной продувке, когда поток воздуха (смеси) движется вдоль оси цилиндра. При этом возможно достижение КПД 50% и выше....

Чисто умозрительно
мне кажется, что это достаточно верно при низких оборотах движка. Продувающая смесь создает равномерноый фронт давления, вытесняющег продукты горения наподобие поршня и при этом не успевает достичь выпускного отверстия (что ведет к потерям топлива). Но на высоких скоростях, сравнимых со скоростями молекул, на высоких оборотах, порождающих изменения конфигураций и турбулентности, боюсь, это не сработает.

Вот во всех твоих примерах 2-тактных дизелей интересно узнать про кпд.

Ну и к твоим примерам семейства ДСП, увы, эта твоя мысль о прямоточной продувке отношения все равно не имеет. Безклапанные камеры сгорания, движение поршня на последних долях расширения открывает отверстия впуска и выпуска. Они, зоть и напротив друг друга, все равно сильно скраю цилиндра и входящий поток тс не способен захватить бОльшую часть объема. Боюсь, он просто не способен даже хоть сколько то достаточно заполнить камеру, т.к. промежуток очень короток. Причем, что важно, выхлопное отверстие должно распологаться чуть ближе к свече, чем впускное. Тогда выхлоп начнется, давление снизится, успеют возникнуть потоки, вовлекающие тс после открытия впускного отверстия. Но цикл пошел назад и выпускное отверстие закроется позднее впускного. Если впрыснулось сколько то достаточно, если мы обеспечиваем гомогенность, то какую то часть топлива неизбежно успеет вытолкнуть в выхлопное отверстие.

В общем оснований для вопросов и сомнений у меня пока хватает.
Tamerlan
28 июня 2016, 00:42

Antistream написал: В общем оснований для вопросов и сомнений у меня пока хватает.

Странно, что у тебя есть сомнения по поводу двигателей, которые довольно давно исправно работают и вполне себе зарекомендовали себя. Как минимум - имеются рабочие прототипы с реальными характеристиками. Но нет сомнений по поводу двигателя, основанного на конструкции роторного движка столетней давности, существующего только на бумаге и в виде компьютерной анимации. smile.gif
Antistream
2 июля 2016, 11:34
Польша пошла против ветра
Редкий для Евросоюза случай - Platts сообщает о новых польских нормативах, затрудняющих развитие ветровой энергетики.

Польская ассоциация ветровой энергетики считает, что новые правила запрещают строительство ветряков на 99% территории Польши.

Дальше >>
Эта версия форума - с пониженной функциональностью. Для просмотра полной версии со всеми функциями, форматированием, картинками и т. п. нажмите сюда.
Invision Power Board © 2001-2016 Invision Power Services, Inc.
модификация - Яро & Серёга
Хостинг от «Зенон»Сервера компании «ETegro»