Работаю на диссертацией

Повышение мощности, оптимизация настроек, изготовление специальных деталей, постройка спортивных моторов и др.

Модераторы: Aston, AB-Engine, Администраторы

Сергей Крутиёв
Моторист
Сообщения: 35
Зарегистрирован: 11 янв 2016, 00:58

Работаю на диссертацией

Сообщение Сергей Крутиёв »

Здравствуйте. Я аспирант работаю над диссертацией. Тема:Форсаж двигателя. Сейчас пишу первую обзорную статью. Вот что накопал:
1)Закись азота
2)Дополнительный электронагнетатель
3)Охлаждение наддувочного воздуха.
4) Впрыск воды.
5) Впрыск Пергидроля.
Есть ли еще какие-либо способы РЕАЛЬНО устроить кратковременный форсаж дизелю? Заранее благодарю.
*Подопытный у меня 6 Ч 18/22 судовой дизель.
Romni
Технический директор
Сообщения: 1120
Зарегистрирован: 13 янв 2013, 11:08

Re: Работаю на диссертацией

Сообщение Romni »

Ещё способы:
1. центробежный обогатитель воздуха кислородом - делит всасываемый атмосферный воздух на две фракции (обогащённую кислородом и обогащённую азотом). Работает примерно как сепаратор для молока. Кислород тяжелее азота. Фракция обогащённая кислородом подаётся в двигатель, фракция обогащённая азотом выбрасывается обратно в атмосферу. При содержании кислорода в поступающем в дизель воздухе 30...40 процентов и стандартном давлении сжатия можно получить при сгорании степень повышения давления 2,5...3 (вместо 2...2,2 при содержании кислорода 20%)
2. озонатор впускаемого воздуха - впускаемый воздух пропускается через коронный электрический разряд или мощный ультрафиолетовый излучатель, в нём образуется озон и окислы азота
3. скоростной или ветровой наддув - воздухозаборник судна выполняется в виде конуса, расположенного против ветра
4. центробежный нагнетатель воздуха, приводимый отдельным двигателем внутреннего сгорания
Сергей Крутиёв
Моторист
Сообщения: 35
Зарегистрирован: 11 янв 2016, 00:58

Re: Работаю на диссертацией

Сообщение Сергей Крутиёв »

Romni писал(а):Ещё способы:
1. центробежный обогатитель воздуха кислородом - делит всасываемый атмосферный воздух на две фракции (обогащённую кислородом и обогащённую азотом). Работает примерно как сепаратор для молока. Кислород тяжелее азота. Фракция обогащённая кислородом подаётся в двигатель, фракция обогащённая азотом выбрасывается обратно в атмосферу. При содержании кислорода в поступающем в дизель воздухе 30...40 процентов и стандартном давлении сжатия можно получить при сгорании степень повышения давления 2,5...3 (вместо 2...2,2 при содержании кислорода 20%)
2. озонатор впускаемого воздуха - впускаемый воздух пропускается через коронный электрический разряд или мощный ультрафиолетовый излучатель, в нём образуется озон и окислы азота
3. скоростной или ветровой наддув - воздухозаборник судна выполняется в виде конуса, расположенного против ветра
4. центробежный нагнетатель воздуха, приводимый отдельным двигателем внутреннего сгорания
Блин про ионизатор то я и забыл....
А насчет 1го пункта. Есть рабочие модели? Я просто изучал обогащение воздуха кислородом, но ничего кроме мембранной технологии в ДВС не применяется вроде.
Romni
Технический директор
Сообщения: 1120
Зарегистрирован: 13 янв 2013, 11:08

Re: Работаю на диссертацией

Сообщение Romni »

Тоже про действующие модели обогатителей воздуха кислородом не знаю...

Пока есть только предположение, что воздух можно обогатить кислородом с помощью центрифуги. Кислород более тяжёлый, он должен смещаться ближе к периферии вращающегося барабана.

Кстати, вместо закиси азота для форсирования можно использовать обычный технический кислород, хранящийся в баллонах в газообразном состоянии или в криогенных баках в жидком виде.

Ещё один экстравагантный способ, о котором я писал в другой теме - "дизельно-карбюраторный" двигатель. О нём тут: https://www.ab-engine.ru/phpbb/viewtopic.php?f=2&t=8278
При работе в карбюраторном режиме литровая мощность выше, плюс допускается более высокая частота вращения коленвала. Однако понадобится специальное высокооктановое топливо (жидкое или газообразное), чтобы при степени сжатия 10...15 не было детонации
Сергей Крутиёв
Моторист
Сообщения: 35
Зарегистрирован: 11 янв 2016, 00:58

Re: Работаю на диссертацией

Сообщение Сергей Крутиёв »

Romni писал(а):Тоже про действующие модели обогатителей воздуха кислородом не знаю...

Пока есть только предположение, что воздух можно обогатить кислородом с помощью центрифуги. Кислород более тяжёлый, он должен смещаться ближе к периферии вращающегося барабана.

Кстати, вместо закиси азота для форсирования можно использовать обычный технический кислород, хранящийся в баллонах в газообразном состоянии или в криогенных баках в жидком виде.

Ещё один экстравагантный способ, о котором я писал в другой теме - "дизельно-карбюраторный" двигатель. О нём тут: https://www.ab-engine.ru/phpbb/viewtopic.php?f=2&t=8278
При работе в карбюраторном режиме литровая мощность выше, плюс допускается более высокая частота вращения коленвала. Однако понадобится специальное высокооктановое топливо (жидкое или газообразное), чтобы при степени сжатия 10...15 не было детонации
Насчет центрифуги и кислорода, спросил химиков которые знакомы с газоразделением. Никто о таком методе не слышал. Правда нашел патент на эту тему, но следов применения тоже не нашел.
А вот насчет "карбюраторизации" дизеля... Идея и впрямь заслуживает внимания. Спасибо большое изучу более подробно.
Аватара пользователя
AB-Engine
Гуру
Сообщения: 20350
Зарегистрирован: 01 июн 2004, 20:45
Откуда: Москва-Киев-Одесса-Петах Тиква
Контактная информация:

Re: Работаю на диссертацией

Сообщение AB-Engine »

Карбюризация вызовет объемное воспламенение в дизеле :shock: - и это будет бомба! :D

Наш простейший расчет для сравнения :D .

Карбюраторный атмосферный практически дизель - компрессионный мотор МАРЗ-2.5Д на тяжелом топливе с объемным воспламенением от сжатия :shock: :
Объем - 2,48 куб.см
Степень сжатия - до 17
Мощность - 0,25 л.с.
Итого литровая мощность - 100 л.с. на литр! У дизеля! :mrgreen:

В то же время карбюраторный атмосферный калильный МД-2.5 «Метеор», практически бензиновый (но спиртовой :D ) имеет :shock: :
Рабочий объём - 2,47 куб. см.
Степень сжатия - 7,5
Мощность - 0,25 л.с.
Т.е. литровая мощность - ровно 100 л/с на литр и в том же объеме (размерности) :wink: .

Это означает, что карбюризация дизеля должна дать практически ту же литровую мощность, что и у бензинки - при прочих равных условиях. А уж если еще и наддув прикрутить, то можно уже на таком дизеле и на трэк гонченский выехать :D ...
С уважением,
персонал Моторного центра
АБ-Инжиниринг.
Сергей Крутиёв
Моторист
Сообщения: 35
Зарегистрирован: 11 янв 2016, 00:58

Re: Работаю на диссертацией

Сообщение Сергей Крутиёв »

Ну бензин в двигатель я подавать и не собирался))) А распылить по типу инжектора что-либо вроде метанола с нитрометаном, почему бы и нет.
Аватара пользователя
AB-Engine
Гуру
Сообщения: 20350
Зарегистрирован: 01 июн 2004, 20:45
Откуда: Москва-Киев-Одесса-Петах Тиква
Контактная информация:

Re: Работаю на диссертацией

Сообщение AB-Engine »

А где такое было написано, что бензин надо в дизель подавать??? :shock: :shock: :shock: Достаточно соляру распылить на впуске - и бомба готова :mrgreen: , 100 л.с. на литр уже точно будет близко :D .

У вашего дизеля при 33 литрах объема будут тогда не жалкие 150, а все 3300 л.с. - и можно ставить его даже на самолет, а не только в трюм запихивать :D .

Кстати, только что подробно исследовали 2-тактный моторчик 0,6 л типа BRP 600 E-TEC - так вот, современная американьско-европская наука ушла от советских скреп и скрепок так далеко вперед :cry: , что может делать 2-тактные атмосферные ( :!: ) бензиновые ДВС в строгом соответствии с теорией Гриневецкого-Мазинга :shock: :shock: :shock: - у них литровая мощность теперь уже 193 л.с. с литра :shock: :shock: :shock: , что ровно в 2 раза больше, чем у аналогичных бензиновых атмосферных 4-тактных.

Почему бы и Вам не попробовать применить теоретические знания на практике? :D Ну, и разрыв хотя бы немного сократить, и все такое? :D
С уважением,
персонал Моторного центра
АБ-Инжиниринг.
Сергей Крутиёв
Моторист
Сообщения: 35
Зарегистрирован: 11 янв 2016, 00:58

Re: Работаю на диссертацией

Сообщение Сергей Крутиёв »

ДТ воспламенится не там, где вам хотелось бы. И угол опережения зажигания с той же степенью сжатия поймать будет сложно. А метанол имеет более высокое цетанове число, и его можно воспламенять при помощи маленькой подачи ДТ через ту же форсунку. И свечи не надо.
Romni
Технический директор
Сообщения: 1120
Зарегистрирован: 13 янв 2013, 11:08

Re: Работаю на диссертацией

Сообщение Romni »

AB-Engine, литровая мощность обычного дизельного двигателя меньше, чем у двигателя с искровым зажиганием. Причина - дизельный двигатель работает с большим избытком воздуха, в результате теплотворная способность смеси ниже. По крайней мере, это актуально для традиционного дизельного топлива (получаемого из нефти), и одиночного впрыска топлива в цилиндр.

Чтобы дизельный двигатель мог работать при малых коэффициентах избытка воздуха (сравнимых с карбюраторным/инжекторным двигателем), нужно:
1. использовать двухпорционный (двойной) впрыск топлива - предварительная (запальная) порция и основная порция;
2. использовать специальные виды жидкого дизельного топлива (полусинтетические или полностью синтетические, не-нефтяного происхождения), которые легко испаряются и самовоспламеняются даже при степени сжатия 8...9 и частоте вращения коленвала не более 1000 об/мин.
Сергей Крутиёв
Моторист
Сообщения: 35
Зарегистрирован: 11 янв 2016, 00:58

Re: Работаю на диссертацией

Сообщение Сергей Крутиёв »

Romni писал(а):AB-Engine, литровая мощность обычного дизельного двигателя меньше, чем у двигателя с искровым зажиганием. Причина - дизельный двигатель работает с большим избытком воздуха, в результате теплотворная способность смеси ниже. По крайней мере, это актуально для традиционного дизельного топлива (получаемого из нефти), и одиночного впрыска топлива в цилиндр.

Чтобы дизельный двигатель мог работать при малых коэффициентах избытка воздуха (сравнимых с карбюраторным/инжекторным двигателем), нужно:
1. использовать двухпорционный (двойной) впрыск топлива - предварительная (запальная) порция и основная порция;
2. использовать специальные виды жидкого дизельного топлива (полусинтетические или полностью синтетические, не-нефтяного происхождения), которые легко испаряются и самовоспламеняются даже при степени сжатия 8...9 и частоте вращения коленвала не более 1000 об/мин.
Ну про двухпорционный впрыск понятно. А степень сжатия тут причем? На сколько мне известно чем выше степень сжатия, тем больше термический КПД, камеры сгорания уменьшают на искровых двигателях чтобы увеличить степень сжатия. Тут же на этом форуме, кто-то аргоном наваривал на ГБЦ.
Сергей Крутиёв
Моторист
Сообщения: 35
Зарегистрирован: 11 янв 2016, 00:58

Re: Работаю на диссертацией

Сообщение Сергей Крутиёв »

При применении метанола в качестве топлива следует отметить, что объемная и массовая энергоемкость (теплота сгорания) метанола (удельная теплота сгорания = 22,7 МДж/кг) на 40—50 % меньше, чем бензина, однако при этом теплопроизводительность спиртовоздушных и бензиновых топливовоздушных смесей при их сгорании в двигателе различается незначительно по той причине, что высокое значение теплоты испарения метанола способствует улучшению наполнения цилиндров двигателя и снижению его теплонапряженности, что приводит к повышению полноты сгорания спиртовоздушной смеси. В результате этого мощность двигателя повышается на 7-9 %, а крутящий момент на 10—15 %. Двигатели гоночных автомобилей работающих на метаноле с более высоким октановым числом чем бензин имеют степень сжатия, превышающую 15:1[6][7], в то время как в обычном ДВС с искровым зажиганием степень сжатия для неэтилированного бензина как правило, не превышает 11,5:1. Метанол может использоваться как в классических двигателях внутреннего сгорания, так и в специальных топливных элементах для получения электричества.
Отдельно следует отметить увеличение индикаторного КПД при работе классического ДВС на метаноле по сравнению с его работой на бензине. Такой прирост вызван снижением тепловых потерь и может достигать единиц процентов.
Из Вики
Сергей Крутиёв
Моторист
Сообщения: 35
Зарегистрирован: 11 янв 2016, 00:58

Re: Работаю на диссертацией

Сообщение Сергей Крутиёв »

Нитрометан может быть использован как монотопливо, то есть топливо, способное гореть без добавки кислорода. В числе продуктов сгорания могут быть угарный и углекислый газ, вода, молекулярный азот и оксиды азота. Уравнение этой реакции может быть представлено как:
\mathsf{4CH_3NO_2 \rightarrow 4CO + 4H_2O + 2H_2 + 2N_2}
Скорость ламинарного горения паров нитрометана составляет 0,5 м/с (немного выше чем у бензина), что делает его перспективным топливом для высокоскоростных двигателей. Кроме того, температура пламени несколько выше — 2400 °C. Высокая удельная теплота парообразования (0,56 МДж/кг) вместе с высокой скоростью течения приводит к сильному охлаждению подходящего топлива (примерно вдвое больше, чем у метанола), в результате получаются довольно низкие температуры.
Благодаря наличию кислорода в нитрометане он может гореть с много меньшим количеством атмосферного воздуха по сравнению с углеводородными топливами (бензин, керосин):
\mathsf{4CH_3NO_2 + 3O_2 \rightarrow 4CO_2 + 6H_2O + 2N_2}
14,7 кг воздуха необходимо для сжигания килограмма бензина, но только 1,7 кг воздуха на один килограмм нитрометана. Так как цилиндр двигателя может содержать только ограниченное количество воздуха при каждом такте, в 8,7 раз больше нитрометана по сравнению с бензином может быть сожжено в один такт. Нитрометан, однако, имеет меньшую плотность энергии: бензин выделяет около 42-44 МДж/кг в то время как, нитрометан даёт 11,3 МДж/кг. Этот расчёт показывает, что нитрометан производит примерно в 2,3 раза больше мощности по сравнению с обычным топливом.
Нитрометан часто используют в богатых воздушно-топливных смесях, поскольку он даёт энергию даже при отсутствии атмосферного кислорода. При использовании богатой воздушно-топливной смеси, часть продуктов сгорания — водород и монооксид углерода. Эти газы часто воспламеняются, иногда впечатляюще, когда очень богатые смеси ещё горящего топлива покидают выхлопные трубы. Очень богатые смеси необходимы, чтобы снизить температуру камеры сгорания, для управления предварительным зажиганием и устранения возможной детонации.
Небольшое количество гидразина, смешанное с нитрометаном, может ещё больше увеличить выдаваемую мощность. Гидразин образует с нитрометаном взрывоопасную соль, тоже монотопливо. Из-за опасности взрыва эта смесь запрещена к применению как авиамодельное топливо.
От туда же.

Так что почему бы и да?))) Поставить форсунки с чем-нибудь эдаким как форсажное средство. Они заодно и температуру снижают.
Аватара пользователя
AB-Engine
Гуру
Сообщения: 20350
Зарегистрирован: 01 июн 2004, 20:45
Откуда: Москва-Киев-Одесса-Петах Тиква
Контактная информация:

Re: Работаю на диссертацией

Сообщение AB-Engine »

Небольшое количество гидразина, смешанное с нитрометаном, может ещё больше увеличить выдаваемую мощность. Гидразин образует с нитрометаном взрывоопасную соль, тоже монотопливо. Из-за опасности взрыва эта смесь запрещена к применению как авиамодельное топливо.
Вот она, бонба - несимметричный диметилгидразин :mrgreen: .
С уважением,
персонал Моторного центра
АБ-Инжиниринг.
Аватара пользователя
AB-Engine
Гуру
Сообщения: 20350
Зарегистрирован: 01 июн 2004, 20:45
Откуда: Москва-Киев-Одесса-Петах Тиква
Контактная информация:

Re: Работаю на диссертацией

Сообщение AB-Engine »

Кстати, из лекции по ракетным топливам: ... И запаха его никто не знает... - рассказывает профессор. - Почему? - спрашивает студент. - А тех, кто понюхал, сразу не стало... :shock:
С уважением,
персонал Моторного центра
АБ-Инжиниринг.
Ответить