Суть мысли такая: Берем отживший уже свое двигатель, скажем, от мотоцикла - поршневая группа и кривошипно-шатунный механизм готовы. При желании можно еще и нехилую герметичность получить - перепускные окна, и впуск в карбюратора глушим. Холодной сваркой, или вместо карбюратора - заглушку, а между цилиндром и картером - металлическая прокладка, без окон.
Вместо свечи вкручиваем штуцер, через него, когда двигло в ВМТ подается пар.
Управлять подачей предлагаю с помощью электромагнитного клапана, тогда вместо штатного зажигания ставим самодельный кулачковый механизм, замыкающий-размыкающий цепь. Это проще, чем кинематика, и допускает кучу вариантов для настройки. Аккумулятор+генератор прекрасно обеспечат работоспособность.
Скорее всего, удастся даже штатным кулачковым механизмом воспользоваться - он как раз размыкает контакты возле ВМТ, и, если соответствующим образом цепь организовать, может открывать подачу пара в цилиндр.
Смазка - налить масла в картер. Перепускные окна будут закрыты, и выгорать оно не будет, а благодаря разбрызгиванию под поршневые колечки попадет.
Пародвиги не сказать, чтобы особо экономичны были, но гарантированно работают, а если так подходить. Так еще и изготовить его, получается, не сложно.
А вместо рабочего тела - вовсе не обязательно использовать воду. Если сальники хорошие, вполне можно организовать и замкнутый цикл - вместо выхлопной трубы холодильник, а двигатель, кроме прочего, крутит и шестеренный насос (гидродвигло) для перекачки сжиженного раб. тела в нагреватель. Ну, или выхлоп пускаем через ящег, в котором установлен автомобильный радиатор - получаем бойлер для предварительного подогрева воды.
Ну, сам паровой котел - водопроводные трубы и сварка.
тогда уж толкать поршень как в паравозе и с верху и с низу.. с верху через свечу пар запускать а с низу через дырку в картере.. и перепускной механизм из двух клапанов, эффектривней будет чем с одной стороны в поршень давить! Поршень заменить на новый из фторопласта.. и смазки не надо будет..разок смазать и хватит.
Клапана перепускные тоже можно сделать автономные.. на коленвал насадить трубку с отверстиями сдвинутыми на 180 градусов.. через одно пар будет в верх поступать через второе в низ...с выхлопом так же решить примерно... тока нафиг это не надо вообше... ну если тока после декабря 2012 года..
_________________ На Бога уповаем.
http://www.skif.biz/files/e5a7f3.jpg
Да ну, связываться еще со фторопластом...Колечки поршневые из него выточить - еще куда ни шло, возможен вариант. А так - металлолома-то не нет, за поллитры не слишком хорошую поршневую группу до сих пор можно найти.
И в картер подавать газы не стоит - тут-то ограниченный камерой сгорания объем, а там столько пара в картер попадет - мама не горюй... При этом, он почти не расширится, пока поршень вверх идет. КПД этого хода будет минимальным, а расход пара огромным. Лучше двигло двухцилиндровое вставить (ога, от Юпитера). И ход туда-сюда реализуем, и поршня работают как надо.
Кстати, из 2 движков можно собрать и двухступенчатый двигатель, скажем, выход из "восхода" дополнительно толкает поршень "Планеты" - валы соединены. Такие спайки имеют КПД больше.
Поскольку инженерная мысль развавается в правильном направлении и описание - вопрос времени, то я изложу свою придумку, которую уже год думаю.
Итак, имеем двигло. Снимаем голову со свечой и ставим свою, имеющую испарительные канальцы, канал впрыска и микронасос, завязанный с валом двигателя. Клапанную группу не трогаем.
Принцип действия: производится нагрев модифицированной головки от любого источника тепла выше температуры кипения рабочей жидкости. Нагревать можно регулируемым током газов от сгорания топлива либо нагревом зеркальной системой от солнца. Микронасос (вероятно мембранного типа) в верхней мёртвой точке (далее ВМТ) производит подачу порции жидкости (не обязательно воды!!!), которая впрыскивается в полости в модифицированной голоке, испаряется и образующийся пар выдувается в сторону поршння. Происходит отход поршней и проворот вала. Во втором цикле Отработанный пар выбрасывается за пределы цилиндра по штатному выходу и попадает в радиатор. Там происходит конденсация пара и жидкость, пройдя через механический фильтр, попадает в расширительный бачок и оттуда вновь подаётся на впрыск.
Модифицированная головка изолируется от корпуса керамическим кольцом с медными или силиконовыми уплотнениями. Это может быть и не керамика, а подходящий материал с минимальной тепловой провоимостью и высокой прочностью и пониженной хрупкостью. Для изоляции от горячих стенок канал впрыска содержит отрезок трубки, изолированной от горячей головки двишгателя. Поэтому становится возможным отдаление питающего микронасоса от горячих деталей и наличие жидкости в трубке, подающей жидкость в испарительные канальцы.
Опережение впрыска можно регулировать разными способами механически. Например, любой дупликатор (по типу Ризографа) способен на ходу регулировать фазу подачи листа, сдвигая отпечатанное изображение. Вполне возможно, что потребуется не опережение, а задержка впрыска.
Поскольку жидкость несжимаема, ей ничего не противостоит. Микронасос рассчитывается таким образом, чтобы обеспечивать впрыск необходимого объёма жидкости при наличии давления в цилиндре в ВМТ или вблизи неё. По мере расширения давление над поршнем будет падать, что снизит темепературу кипения по мере отхода поршня от верхней мёртвой точки. Таким образом возможно выравнивание усилия на поршень вплоть до середины хода поршня.
Высокий коэффициент сжатия такому двигателлю будет скорее вреден, чем полезен. Но и понижать коэффициент сжатия ниже некоего предела также нельзя.
Если приложить усилия, то можно загерметизировать всю систему и сделать её замкнутой. При этом появляется возможность подобрать рабочую жидкость, которой требуется наименьшее количество тепла на испарение объёма в литр.
Таким образом становится реальным создание парового супер-двигателя замкнутого типа с инжекторным впрыском рабочего тела.
ЗЫ. На работе в коробке стоит сгоревший кондиционер. Шеф сгоряча его чуть не выбросил. Видимо, пора потрошить этот кондишен на предмет изъятия радиатора и системы трубок...
Colorist, а нафига все это? Чем усложнение с головкой нагреваемой, клапанами, микроканалами и т.д. отличается от подачи готового пара? По мне так выносной котел куда проще и сделать, и обслуживать, и токаря не надо...
А принципиального отличия от вашей схемы - никакого, если сделать свой кулачок, чтобы клапан удерживался открытым скажем, до половины хода поршня. Это будет эквивалентно тому, что вода выкипает в вашей хитрой головке - давление пара в цилиндре будет почти постоянным, и равным давлению в котле точно так же, как у вас давление будет равным давлению пара жидкости, при температуре головки. Стежки по реже, деньги те же.
Плюс, возможность использовать вместо рабочего тела растворенные в жидкости газы, к примеру аммиак в воде - цикл Калины, а там КПД сопоставим с ДВС-ным, и даже дизельным.
А уж если заморачиваться с токарями, так лучше сразу заняться реинкорнацией коловратного двигателя Тверского... Идеально сбалансированный, очень простой, не требует коробки передач, т.к. выдает мощность на гора с нуля оборотов, как водится в России был забыт 😕 И вытеснен паровыми турбинами. Но если те имеют смысл при огромных размерах и бешеных оборотах, то этот двиг может быть сколь угодно маленьким, и все равно будет работать с хорошим КПД. Он и в позапрошлом веке КПД чуть не как у современных ДВС имел, а если дать современные материалы, качественное изготовление и "правильный" цикл, ну, того же Калины, то можно и в кустарных условиях на результат надеяться о-го-го 😀
Да, информации по этим движкам в инете нет почти, но вот принцип работы в самом простом варианте:
Заметьте, отсекатели НЕ касаются лопаток ротора, а их корпуса катятся по нему, тогда как трущиеся детали работают без усилия, не прижимаясь друг к другу, как в других конструкциях, а потому - почти не изнашиваются.
Ну и? На модели вроде как работоспособна конструкция, а если лопатки в пересечении столкнутся? А если одна из них не успеет вернуться в паз, и заклинит? А это по-любому будет, к бабке не ходи. Кроме того, лопатки быстро раздолбят пазы, и износятся сами. Как по торцам, так и по плоскостям. Еще одна конструкция пластинчатого насоса - не более. Их сотня, И все они крайне капризны и ненадежны.
Двигатель Тверского тем и отличается, что трения-то нет, приработавшись, детали крутятся с минимальными зазорами, но в остальном закреплены жестко, и износ минимален - они не трутся одна об другую. Не вибрируют, не шумят, ну и т.д. А в изготовлении - проще.
БЮВ Пост: 302631 От 16.Apr.2011 (02:45)
Этак баньку можно в электростанцию переделать. И наплевать будет на бензин и электричество. Любые катаклизмы переживем.😎
Только пар-то здесь при чем?
Если есть ДВС и нет бензина и нужно электричество, то раньше (до 1940 года) двигатели спокойно работали от генераторного газа, получаемый от пиролиза обычных дров. Зачем с паром возиться?
БЮВ Пост: 302631 От 16.Apr.2011 (02:45)
Этак баньку можно в электростанцию переделать. И наплевать будет на бензин и электричество. Любые катаклизмы переживем.😎
Только пар-то здесь при чем?
Если есть ДВС и нет бензина и нужно электричество, то раньше (до 1940 года) двигатели спокойно работали от генераторного газа, получаемый от пиролиза обычных дров. Зачем с паром возиться?
Да при том... Знаю я, что движки на газогенераторах работали, если пофлудить, так и больно просто все, а когда начинаешь детально смотреть, что и как в металле переделывать, дык столько там проблем, что большинство нынешних движков попросту не подойдут, а с другими столько проблем, что ну его нафиг.
Тем более, что КПД будет никак не больше, чем при использования пара.
А ротор-мотор читал, собственно, только то и есть - в других местах в основном повторы.
Эта модель в обратимом варианте называется форвакуумный пластинчато-роторный насос. 😀
Я с подобным устройством познакомился в 1982 году в спецвакуумной лаборатории. Пока есть энергия - качает воздух. Пропала - работает как генератор энергии, вроащаясь в обратном направлении, подавая воздух в вакуум.
Toxik Пост: 302673 От 16.Apr.2011 (14:42)
Colorist, а нафига все это? Чем усложнение с головкой нагреваемой, клапанами, микроканалами и т.д. отличается от подачи готового пара? По мне так выносной котел куда проще и сделать, и обслуживать, и токаря не надо...
Я непонятно пишу, видать... достаточно вкрутить вместо свечи переходник, подающий пар из испарителя. Дело в том, что в таком испарителе можно создать весьма приличное давление, сопоставимое с тем, что создаётся при работе на бензине. Нагружать таким давлением котёл и длинные трубопроводы нерационально и опасно. Канальцы - это сверления в теле переходника, направленные на поршень. Всё.
Переделывать стоит только двухтактный движок, потому что там клапанов как таковых нет. А можно и там вместо свечи этот переходник вкрутить.
Его преимущество в том, что не требуются большие сечения для передачи пара. Меньше сечение трубы - меньше диаметр. Меньше диаметр - труба удержит бОльшее давление. Скорость и объём подачи жидкости в цилиндр регулируется так, что можно создать давления, которые принципиально невозможно сделать на системе с отдельным котлом и паропроводом. А эти давления будут вполне рабочими для ДВС.
Что касается схемы... Видно, что макет сырой. Поворотные клапаны можно было спрятать в выточки в стенках. При этом если питание происходит сжатым газом, то через клапаны будет происходить утечка - как раз в момент поворота того что первым перекрывает путь рабочего тела. Если жидкость - клапаны будут работать нормально. Со сжимаемым рабочим телом начнутся утечки.
Следующее поколение такого мотора/насоса - шестерёнчатый. Две шестерни внутри стальной болванки. И никаких клапанов.
Да, не понятно... Просто речь у вас была про АВТОМОБИЛЬНЫЙ двиг, а там я двухтактных не припомню... Создавать же пар в малых порциях, достаточно быстро, чтобы поршня толкал - не так просто 😕 Если хотите заморочиться именно с этой идеей, здесь на форуме есть моя тема, моя же старая, про турбиру Тесла на нитротопливе - почитайте, оно куда лучше подойдет, чем просто пар. Водный раствор аммиачной селитры и карбамида, при высоких температуре и давлении, сам "горит", превращаясь в парогаз, а выделяемой теплоты достаточно для поддержания процесса. И топливо это в десятки раз более экологично, чем бензин.
А на рисунке да, не лучшая картинка, там есть и принципиальное отличие от шестеренного - пар-то подается порциями на деле, и работает, расширяясь - этого шестеренные насосы не обеспечивают, и потому работают разве только как гидравлическое устройство - жидкости то не сжимаются.
Со сжимаемым рабочим телом начнутся утечки.
И тем не менее, такие двиги работали прекрасно. А утечки... Там ведь цикл-то быстро происходит, пожтому их влияние не велико. Да и сами они не больше, чем под поршневыми кольцами в обычном движке. Если медленно кикстартер тягать, то да - не заведешь, газ успевает "утечь", но на рабочих оборотах компрессия будь-будь))
Создавать же пар в малых порциях, достаточно быстро, чтобы поршня толкал - не так просто 😕
Почему? Из-за высокого давления в ВМТ, когда кипение жидкости прекращается? А ежели температуру вставки догонять до надкритичной? Можно же жидкость подобрать подходящую.
А с нитротопливом - это зверски. Окислы азота сожрут металл.
А что? Неплохая гимнастика для ума!!!!
Я когда рассчитывал двигатель внутреннего сгорания с раздельным циклом, обнаружил, что высокая степень сжатия неплохой паровой котёл, отдельная камера сгорания, клапаны открываются и закрываются в том месте и в то время когда надо,подача пара осуществляется во время всасывания, пар должен быть насыщеным, но не вода. А то, что требуется больше энергии на сжатие, так маховик запасает её и отдаёт её на сжатие, это универсальный двигатель. На него ещё не обратили внимание. Это самоед. Завел его и забыл про него. Он работает.
Жду критических замечаний.
Хоть один здравомыслящий человек 😀 А то тут всем интереснее флудить о том, что не работает, и работать не будет 😕
Я не вполне понял вашу идею, когда и куда именно вы собрались пар подавать, но у самого мысль заработала будь-будь 😀
Итак, имеем ДВС, и работающий в режиме ДВС, со степенью сжатия, скажем, 10.
Но... Он имеет дополнительный клапан. Клапан этот открывается в конце цикла сжатия, когда давление в цилиндре, скажем, 3 атмосферы. В этот момент в цилиндр подается порция пара, "заготовленная" при пяти-шести атмосферах.
Клапан закрывается, двигатель дожимает смесь до ВМТ, и происходит рабочий ход, вот только в цилиндре-то газа больше... И потому,пехать поршень он будет сильнее) а пар, кстати, тоже имеет энергию - свою. Его сжало, а потом, даже без учета подогрева, он расширяться начнет, и, после прохождения точки впуска, расширение-то уже будет выполнять полезную работу...
Ну, а для получения пара используем тепло, отводимое от цилиндров. То, что раньше радиатор рассеивал... А тут потери заставляем работать 😀
А зачем пар загонять до вмт? Это идиотизм . В ДВС сжимается бензовозжушная смесь а поджиг до вмт обеспечивает максимальное давление в вмт. И не стоит забывать что в двс происходит химическая реакция преобразования вещества (горение) именно это является ключевым моментом для работы двс а никак не предварительное сжатие. Пример тому обычный патрон,энергия пули только от горения пороха т.к никакого предварительного сжатия там просто нет. Итог -нет горения нет прибавки и т.к пар естественно в данном случае гореть не будет то и затраты энергии для предварительного сжатия неоправданы. Паровозы так не делались не от того что люди были глупее чем вы а от того это привело бы к потере мощности ,да и автомобили уже существовали к тому времени и эксперименты проводились по скрещиванию принципов работы двс и паровика.
Вот уж химию горения-то я знаю, было кому натаскивать... Физику выстрела, кстати, тоже, и тут вы очень здорово заблуждаетесь.
Пример тому обычный патрон,энергия пули только от горения пороха т.к никакого предварительного сжатия там просто нет.
Во-первых, сжатие там о-го-го какое, достаточно, чтобы ствол разорвать. Именно поэтому в гладкоствольных ружьях под дробь кладут сжимаемые пыжи, а в нарезных - используют гильзу значительно большего объема, чем занимает пороховой заряд.
Предварительное сжатие, кстати, там образуется за счет детонации заряда капсюля.
Во-вторых, вы когда-нибудь поджигали бездымный, пироксилиновый порох, высыпав его из гильзы? Он горит не быстро, как раз потому, что давление атмосферное. А в патроне, где давление создается повышенное, сгорает практически моментально - вот вам наглядная иллюстрация зависимости скорости горения от давления.
И потом, как думаете, нафига вообще в дВС цикл сжатия? Почему по 10-15 очков качают в современных движках? Правильно, потому, что так КПД выше. А почему больше не качают? Да потому, что там уже детонации не избежать. А вот если мы инертным водяным паром цилиндр нашпигуем, то и детонации избежим, и степень сжатия сможем значительно поднять, сделав двигло эффективнее.
Несмотря на то, что в процентном соотношении кислорода в смеси будет меньше, сгорит она при более благоприятных условиях, быстрее и полнее. При этом, большее давление обеспечит и больший ПЕРЕПАД давления, после сгорания топлива - КПД вырастет.
Энергия же, затраченная на сжимание пара, окупится с троицей.
Кроме того, в таком двигателе, как раз из-за повышенного давления и лучших условий для горения, можно сжигать аммиак.
Про водород болтовни много, но его хранить геморно, а аммиак - сжижается прекрасно, производится легко, а при горении - азот и вода, т.е. полностью экологически чисто 😀
Аммиак обладает одним неприятным свойством - при выбросе вызывает рефлекторную остановку дыхания и ожог слизистых оболочек, в том числе дыхательных путей.
Кстати, вот достаточно аморфная статья о переводе ДВС в паровой двигатель [ссылка]
Первый пневматический (паровой) тронковый двигатель... [ссылка]
Прекрасно! Вот в ДВС температура воспламенения где то 400 градусов, сгорания 2800, если доводилось смотреть "Смесеобразование и сгорание в Дизелях", да и вообще в ДВС существует фронт пламени, размеры большие, детонация, мы её так боимся так там уже при такой температуре все СО как С и О Н2О как Н и О, это потом они уже после становятся снова СО и Н2О. А если этот же заряд довести до такой же температуры, не важно каким путём, они снова С и О, Н2О Н и О.
Дизель когда узнал это, он послал заявку на степень сжатия 700, Взорвалась, конечно. У меня делал 100 получилось 88,при такой степени сжатия давление в конце сжатия где то 1500. При такой температуре Н2О ещё не Н и О, но если добавить туда немного С то "процесс пошёл", а потом не выбрасывать же. Пустим эту смесь снова. Там уже все есть. А маховик, как рекуператор энергии, но и нам что нибудь останется от него. И не надо котла и всех причиндалов к нему. КАК?
Тут дело в том, что при таких степенях сжатия топливная смесь уже не горит, а взрывается - детонирует. Практически неуправляемый процесс.
Смесь слишком богатая получается. (не в том смысле, что бензина лишку, а в том, что на единицу объема через чур много молекул кислорода и топлива).
А добавление пара поможет и начальное давление здорово увеличить, и детонации исбежать 😀 Таким образом мы КПД не только самого движка, но и реализуемого в нем цикла Карно увеличим.
Тем более, что пар - бросовый. На его генерацию пойдет тепло, обычно рассеиваемое в атмосферу, а тут мы из него еще чутка работы получим)))
Есть мысль поэкспериментировать с двухтактным двиглом, но с так называемой "чихалкой" на цилиндре - вот вместо нее и вставить подачу поршня 😀 Управлять - электромагнитным клапаном, генерировать - пока отдельно, в котле. Добавлять пар не сразу, а включать подачу на уже прогретом и заведенном двигателе.
Переделать БУ мотор в паровик можно разве что только для опытов..
Гильза цилиндра из чугуна - мгновенно заржавеет, покрошится и разрушится...
Наверное, можно купить какой-нить мотор от импортного мотоцикла или скутреа, где гильза с никасилевым покрытием - оно может и будет жить.
Подавать пар ПОД поршень - там шатун, пальцы, подшипники, коленвал.. все это также быстренько будет ржаветь..
в 4Т двигателях клапана тоже в основном стальные - тоже превряттся в ржу..
Учитываем, что температура выше 100 градусов.
Ребра охлаждения с цилиндра надо будет обрезать, а цилиндры укутать в теплоизоляцию.. Иначе пшик получим, а не полезную работу..
Идея с взрывным паровиком и пр высокотемпературными паровиками будет работать (если будет) только в керамических двигателях... Алюминий при таких условиях будет тоже шустренько разрушаться...
ДЛя концепций, в которых по каким-либо причинам получаем О и Н... Атомарный кислород будет активно взаимодействовать с материалом двигателя, разрушая его.. Материалы понядобятся совсем экзотическими..
паровик надо делать с самого начала.. Он в идеале совсем не такой как ДВС.. Максимально длинный ход поршня, хотяб 2 диаметра цилинра (современные ДВС обычно меньше 1), цилиндры большо объема, массивный маховик коленвала... Материал бронза+Нержавейка... (может какие-нить пластики). Температура не сильно большая, особых зазоров в парах трения не возникнет, кольца нафиг не надо - от них только вред. Двигатель медленный, парораспределение золотником..
Toxik |
Post:302597 - Date: 15.04.11(22:01)
