Ответы на вопросы. Предложения и интересные сообщения посетителей. Первая страница . Последнее изменение: [ 20.06.03 г.]

Главная страница Статьи и разработки Послать сообщение

Какие двухтактные двигатели можно назвать двигателями нового поколения?

Чоповский Б.

Ответ. Двухтактные двигатели нового поколения – это экологически чистые ДДВС. Другими словами двигатель должен соответствовать нормам Евро 3 или Евро 4. Соответствие наиболее жестким нормам токсичности говорит о техническом совершенстве двигателя, при этом желательно выполнение предыдущей нормы по токсичности без катализатора выхлопных газов. Современные конструкции двухтактных двигателей распространенных в России необходимо изменять, поскольку они не смогут соответствовать будущим нормам по токсичности.    Ответ. К новому поколению ДДВС можно отнести двигатели, обладающие ниже описанными признаками.   Кривошипно-шатунная и цилиндропоршневая группа смазываются чистым маслом под давлением. Соответственно в КШМ используются подшипники скольжения. Масло в топливо не добавляется. Ресурс должен быть не ниже, чем у четырехтактного двигателя (двигатель фирмы Крайслер и Дженерал Моторс).   Отсутствуют потери несгоревшей части топлива, т.к. топливо подается в цилиндр форсункой или от карбюратора после закрытия выпускных окон. Конструкция двигателя на режиме сниженной мощности позволяет сжигать бедную и сверх бедную смесь. Двигатель с управляемой степенью сжатия и не критичен к октановому числу топлива.   Двигатель имеет стартовый и расширительный цилиндры. В стартовом цилиндре происходит сжатие топливного заряда (воздуха). После загорания топливной смеси расширение идет или только в расширительном цилиндре или расширительном и стартовом цилиндре. В результате в два и более раз увеличивается степень расширения топливного заряда, соответственно снижается давление газов к моменту выпуска, увеличивается экономичность двигателя и снижается его уровень шума.   Газораспределительный механизм не имеет больших инерционных масс, что позволяет упростить конструкцию и значительно расширить диапазон скоростей вращения двигателя. Эффективно используется нагнетатель (турбо наддув). Пропорционально коэффициенту весового заполнения цилиндра увеличивается литровая мощность двигателя (100 и более л.с. на литр объема). Удельная масса двигателя не более 0,5 кг на одну л.с. При двухрядном двигателе по схеме изобретателя СС. Баландина удельная масса 0,25 кг. на одну л.с. Очистка рабочего цилиндра от сгоревших газов методом продувки или за счет выталкивающего хода поршня. Экономичность на уровне дизельного двигателя и выше за счет увеличения степени расширения газа и высокой степени сжатия.    Все выпускаемые в России двухтактные транспортные двигатели и готовящиеся к выпуску двухтактные двигатели для СЛА нельзя считать по экологической чистоте, надежности и экономичности двигателями нового поколения.

Чем лучше двухтактные двигатели зарубежного производства?

Автор

Ответ. Только тем, что их раньше начали совершенствовать, поэтому можно избежать повторения их ошибок.

Какие тенденции развития двухтактных двигателей? В чем преимущества двухтактных двигателей по сравнению с четырехтактными?

Автор

Ответ. Основные преимущества двухтактных двигателей: меньшие внутренние потери (трение и газообмен), простота конструкции (на новых - относительная) и меньший вес (играет роль для двигателей большой мощности).   Тенденции в развитии двухтактных двигателей хорошо описаны на примерах лодочных моторов в ряде статей журнала «Катера и яхты». Это и непосредственный впрыск топлива (под высоким или средним давлением) и сложные электронные системы управления топливоподачей.

За счет чего можно добиться экологической чистоты двухтактных двигателей?

Автор

Ответ. Путем рационального изменения конструкции, применения твердых смазок и композиций, оптимизации термодинамического цикла и процесса горения топливного заряда.

Могут ли двухтактные двигатели выиграть соревнование с четырехтактными двигателями? Если нет, то почему?

Автор

Ответ. Однозначного ответа быть не может. У каждого двигателя будет своя ниша, и существовать, по всей видимости, они будут вместе.

Будет ли замена для поршневых двигателей внутреннего сгорания в XXI веке?

Автор

Ответ. С некоторой долей осторожности можно сказать, что прямой альтернативы поршневым ДВС возможно не будет. Возможна частичная конкуренция со стороны комбинированных газотурбинных двигателей, так называемых объемно – струйных двигателей (ДОС).

Какие двигатели нужны для России?

Автор

Ответ. Наша реальность такова, что нужны в основном простые, надежные и поэтому дешевые ДВС, рассчитанные на несложное обслуживание и использующие традиционные сорта топлива (жидкие и газообразные углеводороды умеренного качества).

Что можно сказать о двигателях работающих на сжатом воздухе?

Автор

Из поступившей почты: Известно, что в Москву поступило коммерческое предложение от французской фирмы MDI (международное развитие моторов), которая предлагает организовать производство двигателей с нулевыми выбросами, т.к. последние работают на чистом сжатом воздухе, и отсутствует процесс горения газов. Идет большая реклама новых двигателей в интернете. Утверждается, что использование сжатого воздуха на порядок дешевле, чем использование углеводородного топлива.   Кто может подтвердить такую экономию или дать обоснованный расчет на затраты энергии для выработки сжатого воздуха. Или мы на пороге нового открытия или это реклама. Правда, даже при одинаковой стоимости затрат энергии, совсем экологически чистый двигатель будет спасением для цивилизации, которой грозит парниковый эффект. Утверждается, что развитие двигателей, работающих без топлива, тормозят нефтяные магнаты, как когда-то тормозили экономичный двигатель Рудольфа Дизеля, который умер не своей смертью. Очень интересно!   На новый экологически чистый двигатель фирма MDI уже получила заказа на освоение производства во многих странах. Специалистам в России пора дать комментарии, а не открещиваться от коммерческого предложения. Правда многие направления работы в ведущих НИИ придется закрыть. Утешает только, что поршневая машина остается жить, но в другом качестве. Серийные машины с воздушным двигателем уже ездят по Европе.   Ответ. Двигатели, работающие на сжатом газе (воздухе) известны давно. Как пример можно привести модели самолетов и машин, работающих на сжатом углекислом газе из обычных бытовых баллончиков для сифонов газированной воды.   Да машина с таким двигателем (на сжатом воздухе) экологически чистая, но насколько подобные машины целесообразны экономически? Средний пробег легкового автомобиля на воздухе не превысит 100 километров, ну в лучшем случае 200 километров по ровной дороге; поэтому полностью сбрасывать со счетов такие двигатели наверно не стоит. Кроме небольшого пробега к недостатку можно отнести небольшую фактическую мощность подобного двигателя.   Энерговооруженность подобного автомобиля крайне ограничена, другими словами освещение, автоматика, музыка, отопление и т.п. – это проблемные вопросы. Давайте представим картину: 30 градусный мороз, утро, и водителя у подобного автомобиля. К дополнительному удобству можно отнести возможность «заправки» вернее закачки воздуха от личного компрессора.   Вообще серьезную конкуренцию ДВС подобные двигатели не составят, возможны, по всей видимости, и другие гибридные варианты с использованием сжатого воздуха в ДВС, что более реально и эффективно.

Как Вы считаете, оправдает ли применение (размещение, допустим вместо клапана цилиндра в 3-х клапанной головке), который будет поступательно перемещаться, тем самым изменяя степень сжатия в цилиндре, что позволит в зависимости от нагрузки и Рк, достигать максимального эффективного кпд в более широком диапазоне оборотов? Единственный минус(который видится мне) - это геометрия камеры сгорания.

Автор

Геометрия камеры сгорания не единственный минус, данный минус существенный, но не смертельный. Уменьшать степень сжатия необходимо на повышенных и максимальных режимах, когда смесь достаточно обогащена и скорость горения достаточно высока. Плохая вентиляция данного дополнительного объема играет скорее положительную роль, постоянные остаточные газы данного объема служат буфером и в меньшей степени влияют на горение заряда.   Возникнет необходимость в уплотнении кольцевого зазора, аналогично зазору поршня, но с меньшими требованиями. Определенные сложности в управлении, поскольку силовые воздействия на данный регулирующий элемент значительны.   Серьезным минусом будет служить образование нагара на рабочей поверхности при длительной работе ДВС на повышенном режиме и возможность заклинивания данного элемента при переходе на малый режим (в отличии от поршня он не совершает постоянных движений во всем диапазоне).   Все это ставит под некоторое сомнение практическую применимость данного решения, несмотря на правильную общую постановку вопроса.

Рассматривалась ли Вами возможность изготовления вариостата по принципу атенюатора?   Каково Ваше мнение о возможности обогащения смеси в переходных режимах по главному топливному жиклеру, например варьированием уровня топлива, или применением жиклеров переменного сечения?

Автор

Ответ. Если говорить честно, я не совсем четко представляю себе что такое аттенюатор.   Обогащение смеси по главному топливному жиклеру путем варьирования уровня топлива приведет к существенному изменению основных параметров карбюратора и многих его систем: допустим таких как система ХХ, эконостат, экономайзер и т.п.. Причем изменения параметров носят крайне нелинейный характер и практически не соответствуют требованиям достижения оптимального (или мощностного) состава топливо - воздушной смеси. Другая сторона инерционность данного варианта регулирования и сложность нормальной настройки. Вопрос переменного сечения главных топливных жиклеров крайне сложен, поскольку требуется очень небольшие изменения их производительности, поэтому из за конечной массы регулировочных элементов, большое влияние на них окажет вибрация.   Другая сторона, изменение круглого сечения формы проходного отверстия может сказаться на стабильности работы, из за возможности засорения отверстия. Поэтому практическое применение данных методов почти невозможно или крайне сложно и ненадежно при сомнительной эффективности.   Вполне возможно, что при существенном изменении конструкции карбюратора данные методы могут найти определенное применение.

Текст вопроса или тема сообщения.

Автор

Текст сообщения или ответа.

Вторая страница.