Интересно, никто раньше не выдвигал идею шеститактного ДВС с внутрепоршневым охлаждением?
Значит принцип такой. 1-е 4-как у обычного, потом в цилиндр впрыскивается охлаждающая жидкость, которая должна испариться. При испарении тепловая энергия, накопленная стенками цилиндров превращается в механическую энергию.
Этот тип двигателя должен по-идее иметь: быстрый прогрев, полный контроль над температурой, высокий КПД.
Интересно, никто раньше не выдвигал идею шеститактного ДВС с внутрепоршневым охлаждением?
Значит принцип такой. 1-е 4-как у обычного, потом в цилиндр впрыскивается охлаждающая жидкость, которая должна испариться. При испарении тепловая энергия, накопленная стенками цилиндров превращается в механическую энергию.
Этот тип двигателя должен по-идее иметь: быстрый прогрев, полный контроль над температурой, высокий КПД.
Мысль интересная.
Реализация требует еще одну систему впуска-дозирования.
Для 16 клапанных двигателй скорее всего приведет к росту потребления топлива, что видимо и съест весь возможный прирост КПД.
Возможно вода не самый лучший кандидат в качестве рабочего тела.
Пожалуй тут стоит поговорить и о возможном возрождении некого вида парового двигателя.
Ничего особо лишние такты не дадут, да и нет такого избытка температуры на полноценный рабочий такт. Самый экономичный режим (см. результаты соревнований Шелл на экономичность) хороший рабочий ход и длительное движение по инерции. Но это экзотика, т.е. специфические двигатели.
А насчет паровых двигателей, вполне реально, только от парового остается один пар, все остальное другое. Где то читал про гоночный, вроде как 1 формулы с паровой турбиной, так мощи почти вдвое больше при меньшем весе двигателя.
Даже если не дадут(Не знаю, но разве так уж мала температура), но заменить этой системой охлаждения ту, в которой вода всё время рядом, мешая прогреву при пуске, было бы неплохо, т.к. кроме того мой вариант позволит защитить мотор от перегрева в самых тяжелых условиях.
Воду лучше впрыскивать в цилиндр форсункой.
Возможно вода не самый лучший кандидат в качестве рабочего тела.
да,согласен. Кроме того, я думаю насчет замкнутого цикла с фильтром и конденсатором
Проблематично изготовить даже один подобный образец, проверка режимов и прочего (стенд, оборудование, материалы) работа для института или лаборатории по крайней мере.
Если нет спонсора, готового тратить на это деньги, то .......
Проблематично изготовить даже один подобный образец, проверка режимов и прочего (стенд, оборудование, материалы) работа для института или лаборатории по крайней мере.
Если нет спонсора, готового тратить на это деньги, то .......
Приветствую! Но самое главное, нет конечной цели которая оправдала-бы средства вложенные в эту мысль.
Vbif,
Нормально работающий ДВС требует поддержания определенной температуры (средней) стенок камеры сгорания и цилиндра, тут и смазка и все такое. Система охлаждения это гарантирует, потом, тепловыделение в рабочем такте не должно быть избыточным (система топливоподачи должна это обеспечивать), конечно потери есть и через охлаждение и с выхлопом, но их стараются сократить (начиная с теплоизоляции двигателя и т.п.). Попытка отбирать "лишнее" тепло от стенок приведет к необходимости увеличивать топливоподачу для подержания нормальной рабочей температуры стенок камеры сгорания и т.п. Особого смысла в этом нет. Борьба с перегревом - правильная регулировка систем ДВС.
Тот же эффект можно получить и получают (без лишних тактов, а это куча потерь - начиная от трения и кончая ресурсом) "прыская" ту же воду в рабочем такте.
Зато меньше температура горения, сл. больше ядовитых выхлопов CO и CxHy.
Данная же система направлена именно на поддержание рабочей температуры, воду можно дозировать в зависимости от температуры, а при пуске вообще отключать.
Vbif,
Если уж говорить о выхлопе, то Евро 3 (точно не помню уже) будет требовать чистоту выхлопа при прогреве холодного двигателя. Это достаточно сложная проблема и так просто она не решается.
Далее, не проще ли снизить теплоотдачу в стенки камеры сгорания и на дно поршня (умеренная теплоизоляция)? Потом, температура стенок не так высока (водяное охлаждение и алюминиевые сплавы), обратите внимание она (охлаждающая жидкость) не кипит, хотя толщина стенок небольшая, да и ее температура рабочая почти под 100.
Максимальная температура горения топливного заряда влияет конечно на токсичность, но большую роль играет «сползание» максимума тепловыделения по отношению к максимуму давления и также к так называемому эффективному углу КШМ. Поэтому подача небольшой дозы воды в нужный момент может быть полезна (подразумевается рабочий цикл).
В данном же случае прогрев двигателя значительно ускоряется,обычного водяного охлаждения с рубашкой, заполненной водой и радиатором в шеститактном двигателе нет, а есть система охлаждения испарением на шестом такте. Именно за счет этого и должно повыситься КПД: нет теплоотдачи через радиатор. Причем, в отличие от обычной системы охлаждения, рабочую температуру двигателя можно не ограничивать 100 гр., а повысить
Vbif,
Можно повторить, рабочая температура – это средняя температура . . .
Повысить температуру можно только локально, среднюю особо не повысить, резиновые детали начнут разлагаться. Допустим, дизель воздушного охлаждения (такой двигатель имеет температуру на ребрах охлаждения до 180 С), при длительной эксплуатации все резиновые шланги начинают разрушаться (пришлось часть менять на фторопластовые трубки).
Вопрос КПД можно посчитать, например, до 50 – 60 процентов в ДВС теряется на простое трение. При работе на ХХ (движения нет) вся энергия топлива и т.п. затрачивается на компенсацию трения и т.п. С увеличением оборотов, потери растут в квадрате (обороты 2000 –3000, больше поднимать только при мерах по снижению потерь на трение, реально для поршневого ДВС за счет «слабых» режимов горения до 5000).
Вообще, возможно, не там Вы «копаете», кроме воды можно ведь и что то попроще добавить (да и с большей пользой).
Хотя вопрос дополнительного такта - «охладительного», конечно спорный, при правильном подходе, что то в этом есть, но только если этим исключить обычную систему охлаждения (т.е. заменить ее на испарительную в 6 такте).
Но польза от 6 такта будет на повышенных режимах, на малых не получится, и это при условии, что 6 такт заменяет систему охлаждения.
Вопрос КПД можно посчитать, например, до 50 – 60 процентов в ДВС теряется на простое трение. При работе на ХХ (движения нет) вся энергия топлива и т.п. затрачивается на компенсацию трения и т.п.
а есть система охлаждения испарением на шестом такте
Извиняюсь, на 5-м :oops:
Интересно, что теоретически (только теоретически, но трудноосуществимо) :wink: такой вариант может компенсировать затраты на трение(от трения двигатель греется, что и надо для данной схемы).
Интересная идея. Но все её достоинства, которых немного, перекрываются недостатками:
1. Дополнительная система впрыска окажется ничуть не проще, чем традиционная система водяного охлаждения. А по надёжности - хуже.
2. Посмотрите на тесную компоновку головки ДВС. Куда прикажете устанавливать дополнительную систему впрыска?
3. Было предложено впрыскивать в 6-м такте воду, её прийдется с собой возить в дополнительном баке. Можно конечно отработанный пар на выпуске конденсировать, но чтобы рассматривать такой вариант всерьёз надо быть отчаянным человеком
4. Обеспечить нормальное охлаждение цилиндро-поршневой группы будет очень сложно из-за кратковременной подачи охлаждающей жидкости и малого её количества. Я бы даже сказал невозможно. И как Вы надеетесь охлаждать головку цилиндров? Вобщем избавиться от системы водяного охлаждения не получится.
А если не ставить целью избавление от системы охлаждения, то ради чего всё это городить? Шестой такт можно назвать "рабочим" лишь условно. Удельная мощность значительно снизится.
Вопрос КПД можно посчитать, например, до 50 – 60 процентов в ДВС теряется на простое трение.
Скорее не на трение а на компрессию.
Хе... Ну в ржавом ДВС с убитыми подшипниками может и 50-60 % теряется на трение. А в нормальном ДВС 50-60% энергии сгоревшего топлива отбирают ВСЕ потери, включая упомянутые потери на трение и компрессию. И бОльшую часть потерь составляют потери тепла с выхлопными газами и системой охлаждения, на трение останется около 20%.
1. Дополнительная система впрыска окажется ничуть не проще, чем традиционная система водяного охлаждения. А по надёжности - хуже.
2. Посмотрите на тесную компоновку головки ДВС. Куда прикажете устанавливать дополнительную систему впрыска?
3. Было предложено впрыскивать в 6-м такте воду, её прийдется с собой возить в дополнительном баке. Можно конечно отработанный пар на выпуске конденсировать, но чтобы рассматривать такой вариант всерьёз надо быть отчаянным человеком
4. Обеспечить нормальное охлаждение цилиндро-поршневой группы будет очень сложно из-за кратковременной подачи охлаждающей жидкости и малого её количества. Я бы даже сказал невозможно. И как Вы надеетесь охлаждать головку цилиндров? Вобщем избавиться от системы водяного охлаждения не получится.
1.Не знаю, проще она или нет - бак, насос и 4 форсунки.
2.почему это некуда? Ведь для непосредственного впрыска тоже нужна и свеча и форсунка. Кроме того, место освободится за счет отсутствия рубашки охлаждения
4. почему так котегорично? при испарении поглощается гораздо болше тепла, а охлаждение идет 1 такт из шести
А насчет 3. - да, это так. Кроме того нужно заливать дистиллированную воду, чтоб известью двигатель не забивался. И еще вода зимой будет замерзать. И вообще я действительно такой чел
Тема впрыска воды обсуждалась мимоходом тут http://www.skif.biz/index.php?name=Forums&file=viewtopic&p=3581
Вообще вода является самым лучшим теплоносителем. В общем плане паровой котел и ДВС похожи, в обоих случаях энергией являетсся перегретый водяной пар. Просто об этом как-то забывают. Разница только в том, что паровой котел это двигатель внешнего сгорания, а ДВС - внутреннего. При сгорании углеводородов происходит взаимодействие с кислородом воздуха, молекула CH распадается на H20 и окись азота с углекислым газом. Более точно формулу можно поискать. Так что в выхлопной трубе достаточно водяного пара.
Кстати, вот еще любопытный моторчик. http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/7670.html
4. почему так котегорично? при испарении поглощается гораздо болше тепла, а охлаждение идет 1 такт из шести
А насчет 3. - да, это так. Кроме того нужно заливать дистиллированную воду, чтоб известью двигатель не забивался.
Ну во-первых охлаждать головку цилиндров всё-равно придется, иначе клапана долго не протянут. А охлаждать направляющие клапанов разогретыми парами воды, выходящими из цилиндра в 6-м такте, невозможно, согласитесь.
Насчёт эффективности охлаждения цилиндра – давайте сравним.
Традиционная система охлаждения обеспечивает постоянную циркуляцию охлаждающей жидкости, которая сглаживает колебания температуры и обеспечивает оптимальный температурный баланс ДВС. «…как излишний нагрев, так и чрезмерное понижение температуры деталей двигателя нежелательны. Существует определенное оптимальное температурное состояние двигателя. Наивыгоднейший тепловой режим работы двигателя (наименьшие износ деталей и расход топлива) достигается при температуре охлаждающей жидкости 85…90ºС» (цитата из «Тракторы и автомобили», В.А.Скотников, ст.116)
Т.е. система охлаждения не должна допускать больших колебаний температуры деталей двигателя.
Теперь рассмотрим Ваш случай, например при 1000 об/мин. Охлаждаемый только 1 такт из 6. Получается из 1000 оборотов только 1000/6=167 охлаждаются. Т.е. только 16,7% минуты двигатель охлаждается, что составит приблизительно 11 с из 60-ти. Как Вы думаете, удастся ли с помощью такой системы охлаждения поддерживать постоянную рабочую температуру двигателя, не допуская её сильных колебаний? Даже не нужно знать теорию ДВС, стоит только подумать логически: за пять неохлаждаемых тактов температура деталей сильно поднимется, поэтому в шестом такте её необходимо очень быстро «сбить» до первоначального уровня. Ваша система обречена иметь скачкообразный характер – неприемлемый для двигателя.
Насчёт перегрева: то, что делает традиционная циркуляционная система за минуту, Ваша система должна делать за 1/6 минуты. Возможно ли поднять её эффективность до такого уровня? Не знаю – для этого нужно попробовать её рассчитать. Скажу только одно: расход воды будет существенным. И эту воду придётся постоянно доливать. Оцените расход воды через патрубок радиатора и Вам станет ясно, что доливать её придётся чаще, чем заливать бензин. Или возить бОльший запас воды, чем в обычной системе, но в чём тогда выигрыш? Убрали рубашку охлаждения и нацепили тяжелый бак с водой.
Чем меньше «холостых» тактов, тем выше удельная мощность. Так двухтактный цикл выгоднее четырёхтактного. Двухтактные ДВС в 1,5…2 раза легче аналогичных по мощности четырёхтактных. Если бы не врождённые конструктивные недостатки двухтактников, мы бы забыли про четырёхтактный цикл. А Вы наоборот добавляете «холостые» такты. И это самый большой гвоздь в крышку гроба шеститактного ДВС (не в обиду сказано)
Почему я не считаю рабочим 5-й такт? Чтобы получить с расширения воды работу нужно сообщить ей соответствующее количество тепла. И тепла для рабочего хода понадобится МНОГО. А поскольку после охлаждения температура деталей не должна быть ниже рабочей, то вода должна забирать ТОЛЬКО ИЗБЫТОЧНОЕ ТЕПЛО, накопившееся за предыдущие неохлаждаемые такты. Выходит мы должны ЧРЕЗМЕРНО перегревать цилиндр и поршень, чтобы получить существенное давление пара. Однако затем мы и ставим систему охлаждения, чтобы этого не допустить! А то 5-го такта может уже и не понадобиться…
Что получим в итоге: упрощения конструкции – никакого, тепловой режим деталей и условия сгорания – ухудшились, даже если не заклинит поршни (а их скорее всего заклинит) – заклинит клапаны, удельная мощность снизится процентов на 50
Если Вам так хочется обеспечить беспроблемный холодный пуск, давайте подумаем как улучшить традиционную закрытую циркуляционную систему охлаждения! Кто «за»?
Тагда попробуем использовать тепло радиатора для вращения генератора с помощью какого-нибудь еще движка. А также слив воды на время прогрева двигателя. Хочется придумать, как бы тепло из глушителя отбирать, а также поставить на него турбинку для тех же целей. Вроде бы и будет отбирать часть КПД от мотора, зато может быть на холостых по инерции крутиться и улучшать отсос выхлопных газов из цилиндра... А еще, мотор хорошо б сделать ... в каком то журнале читал: значит цилиндры в нем крутятся, являясь сами по себе и маховиком. Там можно менять степень сжатия прямо на ходу, сделать рабочий ход длиннее впуска, может быть и обойтись почти без глушителя, просто колено поставить. С системой охлаждения там правда и смазки наверно не все гладко обстоит, но мож быть это можно и поправить
Да и вообще, пар - вещь интересная. Хорошо отсасывает тепло, превращая в механическую энергию. Очень неплохо было бы сделать что-то типа этого: цитирую admin.skif.biz
а это вполне реальная идея. Скажем, для сурового климата: сибирь, Аляска...
Вывести расширительный бак в салон. Сделать каналы охлаждения контурными, чтобы воду из рубашки блока цилиндров можно было сливать не осушивая головку цилиндров. На время пуска и прогрева слить воду в расширительный бак, по мере прогрева возвращать её отдельной помпой обратно. Сливать воду можно и на период простоя, чтобы исключить замораживание системы. Конечно всех проблем это не решит, всё равно надо будет подогревать пусковым подогревателем масло. Однако если упростить систему "до нельзя" (убрать отдельную помпу и т.д.) получится вполне конкурентоспособная конструкция.
Насчёт утилизации тепла радиатора. Наиболее приемлемый по массе и габаритам кандидат - термоэлектрохимический элемент. Где-то здесь[ссылка] есть тема по этому вопросу. Но КПД и скорость охлаждения таких элементов оставляют желать лучшего Иначе можно было бы вообще заменить ими радиатор. Или всю водяную систему охлаждения в придачу - пусть преобразуют лишнее тепло в электроэнергию. А там можно было бы и привод ГРМ на электромагнитный заменить, ведь самой большой проблемой экспериментальных ДВС с электромагнитным приводом клапанов, это большое потребление электрики.
«Ecomotors» - чистый мотор. - На некоторых американских и немецких самолётах и танках времён Второй Мировой войны, устанавливались двигатели, в цилиндры которых, вместе с топливом, в максимально распылённом виде, вводилась небольшая порция обычной воды. От контакта с горящим топливом, раскалённым поршнем и цилиндром, вода вскипала, и расширяющийся пар, помогал рабочим газам приводить поршень в движение. Превращаясь во время кипения или испарения в пар, вода увеличивалась в своём объёме в 1700 раз (при атмосферном давлении), что и давало существенное увеличение мощности, максимального крутящего момента и коэффициента полезного действия (КПД) этих моторов. Помимо прибавки мощности и экономии топлива на 15 – 20 %, облегчалась и система охлаждения, так как цилиндры охлаждались водой здесь не столько снаружи, сколько изнутри. Моторы с впрыском (инъекцией) воды в цилиндры, к сожалению, не получили своего дальнейшего распространения по причине сравнительно высокой сложности и недостаточной надёжности. Но достижения современной науки и техники, особенно электроники, позволяют надеяться на больший успех. Именно электроника должна регулировать точное дозирование инжектируемой воды, и её предварительное подогревание от внешних стенок цилиндра и выхлопного патрубка (водяная рубашка), чтобы температура воды перед впрыском, максимально приближалась к своей точке кипения, которая в сжатой газовой среде неизбежно повышается. Поступающее в цилиндр топливо с воздухом, после такого же (как в случае с водой) предварительного подогрева, легче воспламеняется и полнее сгорает, что позволяет снижать напряжение на свечи зажигания и продлевать срок её жизни. Более эффективное непосредственное охлаждение водой раскалённых, интенсивно трущихся, поршневых колец, самого поршня и цилиндра продлевает жизнь мотора. Впрыскиваемая вода и пар может создавать нужную форму и скорость распространения пламени, и этим предотвращать взрывные явления (детонацию), что позволит без вреда для двигателей, создавать ещё большее давление горючей топливовоздушной смеси и использовать более дешёвый низко октановый бензин. Работа двигателя, по крайней мере, по внешним ощущениям, сильно зависит от погодных условий - при высокой влажности воздуха (особенно в дождливую погоду) двигатель работает мягче, спокойней. Параметры водо-воздушного аэрозоля можно регулировать добавкой небольшого количества спирта или ацетона, степень детонации и скорость горения которых несколько ниже, чем у бензина, что позволяет сгладить пик выделяющейся энергии. Вводимая в цилиндр вода снижает температуру горящих газов и этим уменьшает содержание в выхлопных газах токсичных нитратов, образующихся при высокой температуре из атмосферного азота, из которого почти на 79% состоит воздух, а необходимого для горения топлива кислорода, в нём только 21%. Следовательно, надо каким-то образом повысить процентное содержание кислорода в поступающем в цилиндр воздухе, или соответственно уменьшить присутствие в нём азота, который не только не поддерживает горение, но подобно используемым для тушения пожара воде, песку или углекислому газу, сильно препятствует этому горению. К примеру, едва тлеющая лучина, вносимая в пробирку с чистым кислородом, мгновенно вспыхивает ярким пламенем. Поэтому ответственные ракетные аппараты, несмотря на существенное утяжеление конструкции, снабжаются баллонами с чистым кислородом. Автомобиль также может оснащаться ёмкостью с кислородом или же устройством для выделения из воздуха чистого кислорода. Для этих целей современная промышленность, с немалыми затратами энергии, использует громоздкие каскады испарителей и конденсаторов, которые вряд ли когда – нибудь получится установить на автомобиль. Мембранные молекулярные фильтры также не имеют пока достаточной продуктивности и надёжности (влага, пыль и химически активные аэрозоли сильно затрудняют их работу). Лучше содержание кислорода в воздушной массе увеличивать с помощью быстро вращающейся центрифуги, где сравнительно тяжелые частицы кислорода (молекулярный вес - 32) будут собою вытеснять более лёгкие частицы азота (м.в. - 28). Конечно, чистый кислород таким способом не получить. Но если в поступающем в цилиндр воздухе сократить количество азота хотя бы в два раза - с 79% до 40%, то количество кислорода в нём увеличится уже почти в три раза - с 21% до 60%, а выделяющаяся в горении энергия возрастёт ещё больше - в 5-7 раз! При столь интенсивном горении горючее сгорать будет полностью. Тогда обязательный автомобильный нейтрализатор, отнимающий у двигателя часть его мощности для дожигания впустую ядовитых остатков несгоревшего топлива, сажи (углерода), угарного газа и, при некачественном горючем, сероводорода, станет уже не нужен. Сокращение азота в поступающем в цилиндры воздухе, ведёт к снижению массы выбрасываемых окислов азота, вызывающих кислотные дожди, губительные для всего живого на земле, повреждающие архитектурные памятники, различные сооружения и, даже для лакокрасочные покрытия кузовов самих же автомобилей. Молекулы азота и кислорода можно разделять и по разности их намагниченности, предварительно их ионизировав. Намагничивать при низких температурах и ионизировать при высоких можно топливо, воздух, инжектируемую воду, а затем и продукты сгорания. Расположенные вокруг цилиндра катушки индуктивности, защищённые термостойкой керамикой, смогут создать нужную форму горючей смеси - компактно сгруппировать её в центре, равномерно распределить её же по всему объёму цилиндра, или же сместить её к краям - и скорость её возгорания, повысив которую - увеличить мощность, либо понизив - не допустить детонации. Эту детонацию хорошо бы использовать, так как скорость распространения пламени при взрыве, по сравнению с регулируемым (ограниченным) горением, в 5 – 20 и более раз выше, в зависимости от степени сжатия и других условий. Благодаря заведомо избыточному давлению воздуха, можно значительно сократить количество поступающего в цилиндр топлива, без снижения при этом мощности двигателя. Разумеется, прочность двигателя должна соответствовать предложенным нагрузкам, и продуман алгоритм управления этим «взрывомотором». С целью уменьшения нежелательных последствий от резких ударов рабочего газа, верхнюю часть поршня или его сочленения с шатуном - палец лучше слегка подпружинить. Подверженные сильнейшему излучению от пламени, поршни и цилиндры могли бы изготавливаться не только из сплавов железа или более лёгких по весу алюминия и магния, но и керамики, а ещё лучше – из монокристаллического полупроводникового кремния и германия, которые в солнечных батареях вырабатывают электроэнергию. Она, через электродвигатель, помогала бы поршням вращать коленвал мотора. А если кремний, обладающий односторонней электропроводимостью, заменить в фотоэлектрических батареях таким же четырёхвалентным одно-кристаллическим углеродом, т. е. твердейшим и жаростойким искусственным алмазом, из которого попытаться делать «вечные» поршни и цилиндры, или хотя бы их поверхности?.. Подобным же образом логично улучшать показатели экономичности у реактивных авиационных двигателей. Тогда впрыск воды или фотоэлектрические элементы должны находиться уже в камере сгорания или в сопле турбины. Обсуждая варианты экологичных двигателей, нельзя не упомянуть водородные и гибридные автомобильные силовые установки, которые так же нуждаются во всестороннем усовершенствовании. Последние электроэнергию могли бы вырабатывать и накапливать не только благодаря силе инерции движущегося автомобиля, но и за счёт хода амортизаторов всех колёс на неровностях дороги и использовать даже вибрацию работающего мотора, которому уже не требовалось бы устанавливать на коленчатом валу утяжеляющие мотор балансиры, уравновешивающие паразитную инерцию поршней и шатунов. Есть возможности усовершенствования и двухтактных ДВС, выдающих значительно большую, чем четырёхтактные, мощность и разгонную динамику (за счёт малого холостого хода и сопутствующего ему сопротивления трения). Однако нынешние двухтактники более «прожорливые», так как вместе с отработавшими газами в выхлопную трубу вылетает и часть топливовоздушной смеси поступающей в это время в цилиндр для последующего сжигания. Логично к существующему циклу добавить кратковременную фазу принудительной вентиляции цилиндра простым воздухом в момент обратного хода поршня, с тем, чтобы обеспечить наилучшие условия сгорания более обогащённой топливовоздушной смеси, впускаемой в цилиндр только после закрытия выпускного клапана. История последних десятилетий показала, что техника развивается путём неуклонного своего усложнения. И, несмотря на возросшую себестоимость, она всегда, прямо или косвенно, окупает себя. Иногда на подводных лодках и в далёком космосе, в шахтах и тоннелях, на мощных электростанциях и в комнатных условиях, уже используются высокоэкологичные двигатели Стирлинга, изобретённые аж в 1817 (!) году. У них, в абсолютно замкнутом пространстве под большим давлением (200-500 атмосфер) инертный газ (гелий) нагревается от печки с внешним подводом тепла и расширяется, а с другой стороны цилиндра, уже в особом холодильнике, он охлаждается, т. е. сравнительно «сжимается». Возникающая разница давления, над поршнем, и под ним, толкает этот поршень; затем в работу вступают другие цилиндры или запасённая энергия вращающегося маховика. Вместо поршней могут быть и турбины. «Стирлинг» может работать на любом топливе: твёрдом, жидком, газообразном, от энергии солнца, атомного реактора и, вообще, от любых источников тепла, даже не связанных с горением. Благодаря высочайшему максимальному крутящему моменту на низких оборотах «Стирлинг» способен преодолевать значительные перегрузки, и при этом, в отличие от обычных моторов, он не глохнет, и позволяет обойтись даже без коробки передач или вариатора. Сравнительная мощность, КПД, экономичность, нетребовательность к топливу и смазке, неприхотливость и простота обслуживания, универсальность применения, бесшумность, лёгкий запуск в холодное время года, долговечность, малый удельный вес и компактность, низкая себестоимость, надёжность и многие другие параметры выгодно отличают моторы Стирлинга от традиционных двигателей внутреннего сгорания. Обладающие поистине фантастическими характеристиками, «Стирлинги» и моторы с впрыском воды всё ещё остаются незамеченными производителями серийных автомобилей и другой подвижной техники. Предложенные здесь идеи только с большой натяжкой можно назвать изобретениями по той причине, что почти такие же двигателя уже использовались в технике в прежние времена. Это, в большей степени, лишь попытка (пока безуспешная и, получается, бескорыстная) призвать мировых автопроизводителей, ввиду наступающего роста цен на нефть и неизбежного энергетического и экологического кризиса, возвратиться к несколько подзабытым, но вполне оправдавшим себя способам экономии топлива с привлечением и современных технологий. Безукладников Василий Александрович. Ростовская обл., г. Таганрог 347913 до востребования.
E-mail: [email protected][ссылка]
Еще в 1984 году на заводе Даймлер - Бенц эксперементировали со Стирлингами, но стоило его сделать примерно как 6 - 7 машин с обычным ДВС. Слишком материалы для Стирлинга дорогие. Двигаель то есть а вот дешевой технологии изготовления материалов для него пока нет.
Еще в 1984 году на заводе Даймлер - Бенц эксперементировали со Стирлингами, но стоило его сделать примерно как 6 - 7 машин с обычным ДВС. Слишком материалы для Стирлинга дорогие. Двигаель то есть а вот дешевой технологии изготовления материалов для него пока нет.
То было ужо как 20(!) лет назад - срок не малый. Теперь за пол-года новый автомобиль выпукают почти "с чистого листа". Время идёт, всё меняется...
стирлинги еще в WWII использовались как привод для генераторов. нормально их делать. только коленвал сложнее и радиатор раза в 2.5 больше нужен. и некоторое время на раскочегаривание. зато работают на любом источнике тепла.
кстати, нагрев двигателя идет не 4 такта, а 2. и потом можно специально расчитать двигатель не на 90°С, а на 200-300°С. и получать 5 такт не холостым, а полурабочим + охлаждение.
но возить с собой бак дистиллированной воды - это рересчур. да и вода на раскаленные детали - тоже.
Живые стирлинги, можно пощупать. Испытал глубокое уважение к людям: нарисовали, описали, видео сняли, и все выложили для всех. http://www.physics.sfasu.edu/astro/courses/egr112/StirlingEngine/stirling.html
В ДВС-ах я слабоват, но недавно видел сайт (сылку не сохранил :oops: ) , там про 6циклов толковали, и что в Японии начали его разработки?????!!!! :shock:
да, идея 6-тактного двигателя мне больше не нравится по причинам:
1) очень много энергии уходит с выхлопными газами.
2)материал цилиндра испытывает сильные тепловые перегрузки, отчего износ двигателя слишком велик.
моё новое предложение - впрыск воды во время рабочего хода, после сгорания топлива. лучше всего этот вариант подошол бы на двигателе, о котором я прочитал в старой "науке и жизни". там цилиндры расположены звездообрано, как раньше делали на самолетах, но головками внутрь. при этом цилиндры вращаются, а движение из пост. во вращ. преобразуетя с помощью овального кольца. преимущества:
1) возможность регулировки компрессии "на ходу", что позволяет ему работать на любом топливе
2)возможность сделать рабочий ход длиннее какпо времени, так и по ходу поршня. именно поэтому он больше подходит для впрыска воды: топливо лучше успеет сгореть, прежде чем начнется впрыск воды...
Такие двигатели использовались в США то-ли в 1940-х, то-ли 1960-х годах.И КПД действительно был выше.И кстати, от одного знакомого из Армении,я слышал что в те годы,-когда бензин был в большом дефиците,местные умельцы добавляли к карбюратору паровую магистраль от выхлопного коллектора,и добивались серьёзной экономии топлива без потери мощности.
Не могу аргументированно подтвердить но где-то в 80-х годах попалась коротенькая статейка в которой писалось что французский изобретатель установил на самодельный автомобиль два двигателя один обычный бензиновый другой паровой парообразование происходило в самом цилиндре второго двигателя на специальном теплообменнике нагреваемом выхлопными газами первого двигателя по-моему была даже фотография
Довольно интересная ветка. Неясно только почему автора на тактах переклинило. Видимо из-за желания переделать обычный двигатель во что-то подобное бета-стирлингу.
Отличие лишь в том, что в таком "стирлинге" нет второго большого поршня вытеснителя. Вместо этого в нужные моменты "включаются" источники тепла и холода.
При желании такой двигатель можно сделать как внешнего так и внутреннего сгорания.
Что же до характеристик, то в целом у такого двигателя будет больше удельная мощность, чем у обычного стирлинга. Но меньше экономичность при реализации внутреннего сгорания из-за необходимости продувки. Причём продувка в данном случае потребует рабочих тактов.
Так что идея неплохая, но скорее как вариант для внешнего сгорания.
Добрый всем день.
Тема, вроде, заглохла, но меня посетила дурная идея, захотелось поделиться.
Хоть это и не о шеститактах, но уши именно отсюда выросли.
Попытался накорябать схему работы парогазового ДВС,
Коментарии к картинке:
Правый и левый цилиндры работают как в обычном четырехтактном цикле, только во время выхлопа в них вбрызгивается вода.
Средний цилиндр - расширительный, двигается в противофазе крайним и работает по двухтактному циклу (каждый ход вниз - рабочий)
Попытался нарисовать схему работы.
1. Выхлоп левого цилиндра идёт в расширительный цилиндр (подразумевается, что перед этим был рабочий ход). Так как во время выхлопа вбрызгивается вода - давление повышается. Площадь среднего цилиндра больше, следовательно на коленвал действует положительный вращающий момент. В правом цилиндре в это время происходит сжатие.
2. В левом - всасывание
в правом - воспламенение и рабочий ход
в среднем - выхлоп парогазовой смеси
3. В левом - сжатие
в правом - впрыскивание воды и выхлоп парогаза в средний цилиндр
В среднем - рабочий ход
4. В левом - воспламенение и рабочий ход
в правом - всасывание
в среднем - выхлоп парогазовой смеси
redpas Пост: 410704 От 19.Feb.2013 (09:54)
хз, но мне кажется, что впрыск воды лучше осуществлять в центральном цилиндре.
Может быть, я не спец по ДВС.
Но тогда надо крайние горшки как-то охлаждать отдельно.
Показалось, что такая схема позволяет к двухгоршковому двигателю присобачить "помогатор" из третего расширительного горшка. При этом в исходный двигатель вводится только впрыск воды, или вообще ничего не меняется, если впрыск делать в расширительный цилиндр (или в выпускной коллектор исходного движка).
Такое моё некомпетентное мнение.
Если впрыскивать воду в двигатель после детонации.Например в дизельный двигатель подавать топливо через впускной коллектор ,а воду впрыскивать через форсунку вместо солярки. Для детонации много топлива не надо.
Если впрыскивать воду в двигатель после детонации.Например в дизельный двигатель подавать топливо через впускной коллектор ,а воду впрыскивать через форсунку вместо солярки. Для детонации много топлива не надо.
Если впрыскивать воду в двигатель после детонации.Например в дизельный двигатель подавать топливо через впускной коллектор ,а воду впрыскивать через форсунку вместо солярки. Для детонации много топлива не надо.
(извиняюсь, если кого обидел)
Ну в ржавом ДВС с убитыми подшипниками может и 50-60 % теряется на трение. А в нормальном ДВС 50-60% энергии сгоревшего топлива отбирают ВСЕ потери, включая упомянутые потери на трение и компрессию. И бОльшую часть потерь составляют потери тепла с выхлопными газами и системой охлаждения, на трение останется около 20%.
