Двигатели с вътрешно горене

[sirius]

Не разбирам много от двигатели, въпроса беше как дизелов двигател работи с газообразно гориво. Нали разчита на компресията, а детонацията идва от вкарване на несвиваем флуид в малкия обем на горивната камера? Ако се вкара свиваем газ, повишаването на налягането би било многократно по-ниско и съответно адиабатното свиване няма да генерира достатъчно топлина за детонация. Как се решава този проблем?

Детонацията (май беше) твърде бързото възпламеняване (в целия обем едновременно) на гориво-въздушната смес. При дизелите има детонация, но я намалят съществено като подават горивото постепенно. Т.е. първо се пали една малка част и дюзата продължава да пръска гориво.

Количеството вкарано гориво е достатъчно малка част от обема за да влияе на компресията.

Така че, такъв проблем не виждам.

Аз не се смятам за спец по двигатели, да се знае.

Проблем може да дойде от (ако става дума за домашни изработки) :

-дозиране на "горивото" (ако става въпрос за дъврения газ) - може би с нещо като карбуратор

- запалване - на знам до колко дървения газ е запалим при дизелова компресия. И дали няма да детонира.

Дори не ми се вярва да има такова нещо като дизел на дървен газ. Без допълнително гориво за подпалка.

Но бензинов.... ... по ми се вярва.

Без претенция, че знам. По-скоро линия на мислене.

Редактирано Декември 12, 2012 от sirius

[Alexander_Nevski]

дизел може да се подкара и на метан това зависи от детонационните свойства на въпросния газ

метанът в частност е с високо октанов число и това не е проблем

предполагам по подобен начин стоят нещата и със съответния дървесен газ

[Alexander_Nevski]

[Alexander_Nevski]

http://en.wikipedia.org/wiki/Wood_gas

така както го разбирам при дизелите дървесният газ се използва като добавка като със сътоветни модификации може да се изпозлва минимално количество нафта за да върви двигателя

[marsianec]

по начина по който работят дизеловите двигатели ..

няма опасност от детонация ..

детонацията или детонационното горене ..

е частично изгаряне на гориво въздушна смес с огромна скорост ... и не навреме ..

ако нормалното горене протича при скорост 50-70 милисекунди .. то детонациионното горене протича при 1800 - 2200 милисекунди ..

зареди характерната висока скорост при детонационното горене .. се наблюдава нещо , което не трябва да се случва ..

а именно пламъка пробива слоя който е между челото на буталото и самия него ..

този слой пази буталото от прекомерно затопляне ..

докато при дизеловия мотор .. в процеса сгъстяване .. работното тяло не е гориво въздушна смес ..

а единствено и само въздух .. въздуха се смачква компресира и нагрява до около 500 градуса .. но няма никаква опасност от детонация ..

горивото .. в случая нафтата се запалва от високата температура ма въздуха .. а не нещо друго ..

за това и при дизеловия двигател компресията е голяма и за това и загуби ли компресия един мотор ..

не пали .. и не работи добре ..

не паленето идва от това , че въздуха не може да се сгъсти и нагрее достатъчно .

[Joro-01]

Auto-focused sites are buzzing over a recent report in Autocar, reporting Japanese automobile manufacturer Mazda's future gasoline engine technology, which will reduce carbon dioxide emissions below the amount generated to power electric cars.
As Geek.com noted, while electric cars do not pump out CO2 as they travel, they have a carbon footprint created when the electric power they run on is produced. Though not due for some years to come, the very idea of a gasoline engine efficient enough to release less carbon dioxide than an electric car was tantalizing enough to make the numerous blog and car site headlines. Specifically, the spotlight is on advances in Mazda's SkyActiv engine technology. Mark Tisshaw, writing in Autocar, said "So efficient is its latest internal combustion engine technology, the Japanese firm claims that it could even eclipse pure electric cars for well-to-wheel CO2 emissions, without adding expensive and heavy hybrid or plug-in hybrid components."
At Mazda, the engine of the future is called the SkyActiv-G Generation 2, a follow-up to Mazda's SkyActiv-G Generation 1. For SkyActiv-G Generation 2, Mazda will adopt homogeneous charge compression ignition (HCCI) and an even higher compression ratio of 18:1 over SkyActiv-G Generation 1 high compression ratio of 14:1. Mazda said on its site that increasing the compression ratio considerably improves thermal efficiency. According to Autocar, it is likely SkyActiv-G Generation 2 technology could arrive in production before the decade is out..
For SkyActiv-G Generation 2, Mazda will adopt homogeneous charge compression ignition (HCCI) and the higher compression ratio of 18:1. Autocar said The HCCI system works in a way similar to a diesel engine, using piston compression rather than a spark plug to ignite the mixture in the chamber.
Automotive News explained how HCCI "compresses the fuel-air mixture to such a high pressure and temperature that it ignites by itself without requiring a spark, similar to the way a diesel engine operates."
That Mazda had ambitious plans for a generation of engines in years to come that could achieve 30 percent better fuel economy than the current line of Skyactiv engines was already evident back in January this year, when Mitsuo Hitomi, in charge of powertrain development, spoke at Mazda's Yokohama technical center. Discussing goals, Hitomi said Skyactiv 2 will focus on improved internal combustion "If we want to dramatically improve fuel economy from here, the only route is through lean burning," Hitomi referred also to plans for a Skyactiv 3 lineup in the future that may help Mazda comply with 2025 emissions targets.

За такъе двигател ставаше дума някъде назад - бензинов дето се пали като дизеловия - с компресия

[Joro-01]

И една разновидност на Ванкеловият двигател:

http://vimeo.com/99002635

Явно оунъра не иска да се споделя видеото туко така.. Вижте линка

С две думи грубо - камерата и буталото са си разменили формите - буталото е елипсоид, камерата е "триъгълна"

[Exhemus]

Некои съображения относно двигателите въобще

Съображение 1: Никоя част на двигателя не трябва да се загрява прекомерно. Особено там, където има триене.

Това не пречи температурите на горящата смес да надвишават металургичните граници, ако частите на двигателя са защитени с маслен филм и/или със студен въздушен слой. Даже и това да е добре осъществено, трябва да се осигури поетата при работния цикъл топлина да се изхвърли своевременно.

Съображение 2: Работните обеми трябва да са добре уплътнени за да няма изтичане и съответно спадане на обемното КПД.

Доброто уплътняване е в леко противоречие със изискването за малко триене. Това се решава със въвеждането на смазка. Но смазването трябва да става така, че смазката да не се изразходва и да не се замърсява.

Съображение 3: При турбните особено, турбуленцията трябва да се сведе до минимум. Това означава къси пътища на газа с неостри завои. Ако може да се избягват свръхзвуковите скорости, които разрушават абразивно лопатките и са причина за откъсване на струята, свързано със рязко спадане на КПД и опасни турбулентни вибрации.

Освен това при турбините има и допределно натоварване на опън, което не дава да се работи при високи температури.

Напоследък тези проблеми се решават чрез монокристални лопатки със керамично покритие, правещи около себе си въздушен кожух от специални отвори.

Кой от известните двигатели отговаря на гореизложените съображения и кой не?

Известен е 4-тактов бутален клапанен двигател, който

- Изолира стената на цилиндъра с маслен филм и сравнително обездвижен въздух.

- Уплътнява, чрез пружиниращи сегменти, които се трият без да подскачат по добре шлафана цилиндрична повърхност.

- Смазва се чрез масло, което облива винаги долната страна на цилиндъра и сегментите не му дават да изтече в работното пространство.

- Такта на засмукване вкарва студен въздух, който отнема веднага високата повърхностна температура, като не и дава да се разпространи навътре.

- Излишната топлина се отнася от охладителната система.

Както се вижда, този двигател пасва идеално на изложените съображения.

Известен е Ротационен Ванкелов двигател, който

- Има сложни уплътнителни сегменти, които обхождат неравна повърхност в някои места имат малка допирна повърхност, а на други изпитват големи заклинващи натоварвания. Един сегмент не може сам да затвори работния обем, а трябва да се съчленява със друг и то под ъгъл.

- Всички работни обеми последователно преминават покрай впускателния и изпускателния портове. Няма картерен обем за масло. Това означава, че маслото трябва да е разтворено в горивото /двутактова смес/ или непрекъснато да се впръсква и разходва.

- Тактовете на двигателя се извършват на различни места – всмукването на едно място, а работния /горивния/ такт на друго. Така горещият повърхностен слой не може да се охлади от свежият въздух. Сигурно се разчита на обилно количесво масло? Двигателят се деформира топлинно и нищо не може да спаси най-горещата част от износване.

Газотурбинен двигател – по начало теоретично е с ниско КПД. Оттам нататък е особено чувствителен към КПД на компресора и турбината. Без регенератор на топлината просто не става. А самият регенератор трябва да е поне 4 пъти по-голям от останалата част. Както посочих по-горе изпипани лопатки на турбината може да си позволи един свръх скъп авиационен двигател. Освен това лопатките в един добър авиационен двигател наброяват десетки хиляди. Автомобилните трябва да излизат под щампа, така че ...

Ха сега посочете ми някой от новоизлюпените двигатели, който да отговаря на горните съображения!