Адаптивные ДВС

[Гость Allex]

никого нету по этой теме?? :(((

[Mikhail. 0]

Да есть, есть, сынок.

Только вопрос поставил так, что на него грамотно ответить нельзя, а неграмотно - не хочется.

[Гость Allex]

Mikhail, очень рад, что хоть кто-то откликнулся...

Неграмотно поставил вопрос по "изменяемому рабочему процессу в цилиндре двигателя при изменении режимов работы" ??

Все-таки хотелось бы услышать какие-нибудь комментарии.

Извиняюсь, если что некорректно написал.

[Aleksandr 1]

А что Вы подразумеваете под "Адаптивные ДВС, Изменяемый рабочий процесс".

Только управление началом подачи топлива (опережением зажигания) в зависимости от температуры окружающей среды (температуры охлаждающей жидкости, оборотов двигателя, отдаваемой мощьности) или что-то другое?

Могу дать почитать

An Adaptive Air/ Fuel Ratio Controller for SI Engine Throttle Transients

Tung-Ching Tseng, Wai K. Cheng

Massachusetts Institute of Technology

Сам я имею отношение только к эксплуатации дизельных двигателей.

[Гость Allex]

Aleksandr, спасибо, что ответили.

Под "Адаптивными ДВС, Изменяемый раб. процесс" я имею ввиду изменение характеристик процесса горения в первую очередь, а так же процессов газообмена при "уходе" двигателя с номинального режима работы на частичные нагрузки.

Суть в том, чтобы при любой потребной нагрузке (к примеру от 50 до 110% номинальной мощности) двигатель работал по рассчетным (т.е. номинальным) параметрам. В смысле "адаптировал" рабочий процесс под частичные нагрузки, при этом придерживаясь параметров "номинального режима" (100% мощности по оборотам, к примеру).

Управление как моментом начала и конца подачи топлива, давлением впрыска, так и изменение фаз газообмена, регулирование параметров наддува (опять-же приближение к номинальному режиму работы турбины).

Я как раз интересуюсь дизельными двигателями.

Но рад был бы прочитать и "An Adaptive Air/ Fuel Ratio Controller for SI Engine Throttle Transients"...

[Aleksandr 1]

Allex

Давайте свой адрес, пришлю статью (с форума вложенные файлы не переслать).

В статье разбирается рабочий процесс на примере 2-х литрового 16-ти клапанного 4-х цилиндрового двигателя DOCH (бензин).

[Гость Allex]

Aleksandr, благодарствую.

адрес allex@mail.vtelecom.ru

[Aleksandr 1]

Отправил.

[Гость Allex]

уже получаю! спасибки!!

[Mikhail. 0]

Allex,

<Неграмотно поставил вопрос по "изменяемому рабочему процессу в цилиндре двигателя при изменении режимов работы" ??

Все-таки хотелось бы услышать какие-нибудь комментарии>.

После разъяснений, как ты понимаешь "адаптивность", стало немного ясно, чего ты все-таки хочешь. А хочешь ты, цитирую: "чтобы при любой потребной нагрузке (к примеру от 50 до 110% номинальной мощности) двигатель работал по рассчетным (т.е. номинальным) параметрам. В смысле "адаптировал" рабочий процесс под частичные нагрузки (110%- это круто для частичной нагрузки, прим. М.) при этом придерживаясь параметров "номинального режима". Если сказть по-русски и придерживаться классической терминологии, на самом деле ты хочешь, чтобы индикаторный КПД (главная характеристика качества рабочего процесса) условно не менялся с изменением режима работы. Чтобы при уходе на частичные нагрузки не "давить" двигатель дроссельной заслонкой и не портить ему рабочий процесс. Чтобы при наддуве бензинового двигателя не "заваливать" угол опережения зажигания (что тоже портиn процесс) во избежании детонации и не терять в топливной экономичности...Так что ли? Так вот по сути ты хочешь сделать "неизменяемый рабочий процесс в цилиндре двигателя при изменении режимов работы". Так? А теперь почитай, что ты написал. А написал ты об "изменяемом рабочем процессе" (см. цитату выше). Противоречие чувствуешь? Это что касается комментариев.

То, о чем ты пишешь, задача весьма актуальная, но чрезвычайно сложная. Погодь изобретать, почитай сначала книжки. Дам тебе ключевые слова, по которым в и-нете можно найти популярные статейки на этот счет, а именно: Двигатель с регулируемым рабочим объемом или, что то же самое, Двигатель с переменным ходом поршня; Двигатель с регулируемой степенью сжатия или Двигатель с переменной степенью сжатия. То же самое набирай в Yahoo на английском (например, Variable displacement engine или Variable compression ratio engine). Если охоту не отобьет, пиши на мэйл, дам специальную литературу.

Привет,

Михаил.

[Гость Allex]

Михаил, ну например 110% это ни разу не частичная нагрузка, это уже overload... А по поводу "изменяемого рабочего процесса" я имел ввиду немного не то, о чем ты пишешь... Я думаю так, при уходе двигателя от "номинала" непредсказуемо изменяется раб. процесс. Дак вот, чтобы его приблизить к номинальному режиму (индикаторному кпд) его самого (раб. процесс) и надо "изменять"... вот что я имел ввиду...

А потребная нагрузка, это не частичная нагрузка и она может изменяться от 0% (если не учитывать внутренние потери двигателя..) до 110% - регламентированная перегрузка.. (в основном у большинства двигателей допускается такая перегрузка).

Вот, по поводу моего примитивного видения этого вопроса

Переменная степень сжатия это только малая часть в решении данного вопроса. Я как думаю, тут же надо прорабатывать системы наддува (турбо- или приводного) - регулирование, а так же системы топливоподачи и совместно с ними систему газообмена.... Очень глобально, конечно получается, но вот такую тему я хочу поднять :)

Основной упор хочу сделать на отключение цилиндров при частичных нагрузках (при этом как минимум регулирование параметров наддува и топливоподачи).

А вообще благодарствую, что откликнулся на мой зов!

Мыло мое allex@mail.vtelecom.ru

[Mikhail. 0]

Allex,

Если, цитирую:"Основной упор хочу сделать на отключение цилиндров при частичных нагрузках (при этом как минимум регулирование параметров наддува и топливоподачи)", то низко летаешь. Отключение цилиндров - это лишь один

из способов (не самый эффективный) регулирования рабочего объема. (Т. е. часть рабочего объема, цилиндров, "выкинул", а остальные "заставил" работать в более нагруженном режиме). Основной упор на ЭТО делать не нужно. Почитай мой научный труд: "Повышение топливной экономичности бензиновых двигателей путем отключения части цилиндров", 1987 г. диссертация на соискание ученой степени к.т. н. (Зленко М. А.). Резюме многолетних исследований:

1. отключать цилиндры можно разными способами, но эффект от них не оправдывает затрат. Единственно приемлемый способ - это остановкой клапанов. Можешь себе представить насколько сложным должен быть механизм газораспределения. Да, конечно, за бугром делают. И делали раньше. И двадцать лет назад, и сейчас. Но всегда снимали эту идею с производства. И сейчас сняли (12-ти цилиндровый Мерседес). Слишком сложно и ненадежно.

2. Отключать цилиндры у дизеля не нужно - будет только хуже. У дизеля индикаторный КПД, в отличие от бензинового двигателя, улучшается с уменьшением нагрузки (альфа становится больше, а, стало быть, больше и термический КПД).

3. В России отключать нечего. У нас нет двигателей, так сказать объектов для отключения. На четверке (ВАЗ, УЗАМ, УАЗ, ЗМЗ) можно было бы, да вот беда, трястись, собака, начинает. Ведь по сути двигатель становится двухцилиндровым со всеми вытекающими последствиями с точки зренния неравномерности крутящего момента. Хотя экономику улучшить можно процентов на 12-15. Шестерок нет как класса, восьмерок практически нет, если не считать ЗИЛ-130 (почти мертвый, т. е. больной скорее мертв, чем жив) и ЗМЗ-53, все еще ставящийся на мусоровозы и ритуальные ПАЗы (явно не объекты для высоких технологий). Так что остается "отключать" цилиндры на чужих двигателях, а там своих отключателей достаточно, тем более после изучения вышеупомянутого научного труда.

Так что, если хочешь прославить имя свое в области адаптивных ДВС, нужно ставить, как выражается наш президент, более амбициозные цели. Вот, если придумаешь двигатель с переменным ходом поршня (только не забудь хотя бы сохранить у него степень сжатия, а лучше, если она будет увеличиваться с уменьшением хода поршня), то ШНобелевская премия тебе гарантирована. Да, и не забудь про уравновешенность. На экономичном, но трясущисмя двигателе ездить никто не захочет.

В добрый путь,

Привет

[Гость Allex]

Михаил, спасибо за разъяснения...

буду рыскать в поиске :) Не плохо было бы пообщаться в реале, многое хотел бы поспрошать :)

Как смотришь, чтобы я в понедельник позвонил по указанному телефону?

[Aleksandr 1]

отключать цилиндры можно разными способами, но эффект от них не оправдывает затрат. Единственно приемлемый способ - это остановкой клапанов. Можешь себе представить насколько сложным должен быть механизм газораспределения.

Дополнительный декомпрессионный клапан на отключаемый цилиндр?

Насколько экономия в 0,5-1,0л/100км топлива увеличит стоимость машины?

[Гость Unregistered]

Allex,

а на кой хрен тогда мой телефон указан, отгадай с трех раз!

Alexsander,

ты, как нормальный дизелист (я им тоже вышел из МВТУ), не въехал. Я имел в виду способ, при котором клапаны останавливают в закрытом положении. И в цилиндре происходит "мятие" воздуха. В принципе, дело неплохое, минимут потерь - сжал, разжал (упал -отжался). Только потери на полипропу, ну это шибко научно, короче, тепловые потери от тепловыделения при сжатии и при расширении. Цилиндры лучше всего отключать именно так.

Если их декомпрессировать, как было сказано тобой (Александром) выше, то будут + еще потери на впуск-выпуск через этот самый декомпрессионый клапан. В теории двигателей это называется насосные потери. Это хуже и существенно. (см. вышеозначенный научный труд).

По поводу экономики (см. выше у Александра) дело темное. В Штатах дизелей 2% (хотя цена на дизтопливо там тоже ниже, как и у нас, и в Европе), а в Европе 40%. Дизельный автомобиль на 20-30% эконовичнее бензинового. Тем не менее американы его, дизель, на дух не переносят (кроме траков- это святое, вот у них эти 2% они и занимают).

Привет,

[Гость Allex]

Александр, в основном я предполагаю применение "системы адаптации двигателя к реальным условиям работы" в судовых силовых установках, где и стоимость самого силового агрегата имеет совершенно другой порядок, нежели автомобильного. Так же наработки судовых двигателей как правило в среднем в 1,5-2 раза больше, чем у автомобильных, соответственно и удельные затраты на топливо в год там многократно выше. А экономия в 5% при наработке в 3-4 тыс. моточасов это уже приличные деньги.... Так что грамотная система должна окупится достаточно быстро. И спрос будет.... :) Вот...

[Гость Unregistered]

Allex,

Если базар идет о больших дизелях, в частности, о судовых, там другие критерии. И там, действительно есть проблема равномерности (идентичности) цикловой подачи топлива по цилиндрам. Ясно, что, если у нас большой дизель с топливной аппаратурой, рассчитанной на крейсерский режим, то она, эта аппаратура, будет сильно "затрудняться" дозировать малые подачи на холостом ходу, точно так же, как трудно стрелять из пушки по воробьям.. И там рабочий процесс "портится" не по теоретическим соображениям, а из-за несовершенства топливной аппаратуры. И увеличив цикловую подачу в одних цилиндрах (прекратив ее вовсе в других), мы тем самым просто уменьшаем относительную ошибку при дозировании малых величин, поскольку увеличиваем общую массу (дозируемого в каждый оставшийся в работе цилиндр) топлива. Но надо понимать, сколько времени и какой абсолютный расход топлива приходится на эти режимы у судового дизеля. Ведь 99% времени он все-таки работает на крейсерском (или близком к нему ) режиме. Так что экономия 10-20% топлива при маневрах в Новороссийском порту, может полностью раствориться при переходе в Марсель, и совсем исчезнуть в Лондоне.

Я не специалист в судовом деле, но уверен, что проблему нужно начинать решать с анализа весомости различных режимов работы конкретного дизеля в конкретных условиях. Тогда станет понятной цена вопроса. Стои ли овчинка выделки.

5%, о которых ты говоришь, это, как я уже сказал, возможно только на отдельных режимах, фактически на холостом ходу и близких к нему. Оцени весомость этого режима в общем балансе и твой пыл, уверен, поутихнет.

И потом, Allex, у тебя был такой замах рублевый, на "адаптивные ДВС", а скатился на копеешные пять проблемных процентов.

[Aleksandr 1]

Михаил прав, на транспортном судне машина большую часть времени работает если и не в номинальном режиме, то уж более 75% от своей мощьности. Плюс отключение отдельных цилиндров увеличит вибрацию от неустойчивой работы дизеля, которой и так достаточно. На раскручивание отключенного цилиндра тоже потребуется дополнительная мощьность от оставшихся в работе. Увеличение построичной стоимости, затраты на ремонт и обслуживание?

Я имел в виду способ, при котором клапаны останавливают в закрытом положении. И в цилиндре происходит "мятие" воздуха. В принципе, дело неплохое, минимут потерь - сжал, разжал (упал -отжался). Только потери на полипропу

Никогда об этом не думал. Видно придётся почитать Ваш научный труд (если не стану умней, то надеюсь не тупее не стану тоже).

Что получается? При демонтированном распредвале и отключенной топливоподаче, при условии что отсутствуют всякие там силы трения и земного притяжения, исключим полностью теплоотдачу, забудем про неплотности в поршневых кольцах и клапанах, то крутанув такой двигатель мы получим вечный двигатель, который будет крутиться бесконечно долго, разве что полезную работу выполнять не будет.

Ко всему этому я отношусь довольно скептически. На практике на поддерживание оборотов всётаки придётся затратить работу, возможно и большую, чем просто крутить двигатель с открытыми клапанами.

[Mikhail. 0]

Саша,

Если, как ты пишешь, все умозрительно исключить (потери рабочего тела, силы трения, потери на теплообмен и т. д.), то мы действительно получим, не перпетум мобиле, а только лишь идеальный цикл сжатия-расширения (идеальная воздушная пружина - солько потратил на сжатие, столько же и получил в зад при расширении). С "идеальными" ситуациями в физике (в частности - идеальные газы) мы сталкиваемся постоянно, но никто не обвиняет физиков в метафизике и идеализме. Так что твой скептицизм меня удивил. Проведи, если не лениво, эксперимент. Выверни свечи, открой дроссельную заслонку и крутани двигатель (или вытащи форсунки, если ты дизелист). Засеки момент, который нужно приложить для прокручивания двигателя хотя бы с частотой 100 об/мин. Или приложи какой-то известный момент и засеки время "выбега" (время до останова двигателя). А потом сними распредвал, чтобы все клапаны закрылись. И тоже крутани с теми же измерениями. Так вот что получится - момент, потребный для прокручивания "запертого" клапанами двигателя будет вдвое меньше момента, необходимого для прокручивания (с той же частотой) "свободно дышащего" двигателя. Это значит, что для прокручивания отключенных клапанами цилиндров нужно вдвое меньше энергии, чем для прокручивания цилиндров, в которых отключена только топливоподача. А следовательно, и эффект от отключения цилиндров при манипуляции клапанами выше. Но это и сложнее технически.

<На практике на поддерживание оборотов всётаки придётся затратить работу, возможно и большую, чем просто крутить двигатель с открытыми клапанами.> - не верное предположение. В одном случае нужно тратить работу на трение, теплообмен и некоторые утечки, а в другом - на трение (которое будет больше из-за большего давления в цилиндре), тот же теплообмен и перемещение большого количества воздуха из впускной трубы с выпускную через цилиндр.

Повторяю, если не брать во внимание специфические дизели и их специфические режимы, как холостой ход, отключать цилиндры на дизеле простым веключением топливоподачи вредно. Клапанами можно, но эффект мизерный.

На бензиновых тоже эффект невеликий, хотя и больше, чем на дизеле с отключенными клапанами. И чем лучше мотор, тем меньше эффект. Например, на карбюраторном ЗИЛ-130 отключение четырех цилиндров на холостом ходу дает 35% экономии топлива (именно на этом режиме, а не в эксплуатации в целом), а на впрысковом аналоге - только 20%.

Привет.

[Гость Женя]

Aleksandr пожалуйста пришлите эту статью An Adaptive Air/ Fuel Ratio Controller for SI Engine Throttle Transients мне, я разрабатываю устройство регулирования угла опережения в реальном времени, если есть что-то еще буду рад мой адрес

JohnDan@rambler.ru