Экономичность ДВС с повыш. СС на режимах частичных нагрузок

Модераторы: Ибадуллаев, strannik, motor

Экономичность ДВС с повыш. СС на режимах частичных нагрузок

Сообщение cvarc » 30 окт 2015, 23:29

Экономичность двигателя с повышенной СС на режимах частичных нагрузок - хреновая.

Поясню свой тезис.
Средние обороты 2000...3000.
Едем по горизонтальной дороге с постоянной скоростью.
Педаль газа в фиксированном положении.
В двигатель поступает некоторое количество топлива, соответствующее расходу воздуха в стехиометрическом соотношении.
Результатом сгорания топлива имеем некую кривую давления в камере сгорания. Именно давление воздействует на поршень и толкает машину вперед, уравновешивая сопротивление воздуха и сил трения в узлах качения. Для поддержания скорости V нужно среднее давление P.
Не отпуская педали газа, мы щелчком пальцев переключаем стень сжатия на более высокую. Допустим, +50%.
При этом возрастает мощность двигателя. Т.е. при том же положении дросселя машина начинает ехать быстрее.
На сколько быстрее, в данный момент не важно.
Теперь мы плавно отпускаем педаль газа, чтобы снова вернуться к скорости V.
Педаль явно займет положение выше (нажата меньше), чем было при меньшей степени сжатия. Допустим, что было 15%, а стало 10%.
Этим мы выравниваем среднее давление на поршень с исходным вариантом.
Повышение СС дало нам более быстрое горение смеси. Допустим, что детонационная стойкость топлива достаточна для достижения максимального давления в цикле без ограничения детонацией.
Кривая давления стала более "горбатой"?
Или действие фактора ускорения горения топлива из-за повышения давления будет полностью компенсировано более медленным горением топлива с повышенным октановым числом и кривые примерно совпадут?
Это не главное, но вопрос интересный. :)

Я считаю, что при равной нагрузке среднее давление на поршень будет одинаковым. Даже если кривые немного разойдутся.
Но! Во втором случае дроссель будет открыт меньше. Автоматически мы попадаем в режимную точку (обороты/нагрузка(дроссель)/мощность) с меньшим КПД.
Это резко снижает выигрыш в расходе топлива при повышении СС. Причем снижает почти до уровня точности измерения.
Т.е. мы прикрыли дроссель, но при этом не стало потребляться меньше бензина. Прикрытая педаль ограничивает канал для засасывания двигателем топливо-воздушной смеси, но не ограничивает её фактическую подачу.
Педаль регулирует мощность (пускай в бытовом понимании) меньше нажата педаль - меньше мощность (в процентах от максимальной), но совсем не меньше потребление топлива.
Чтобы достичь экономии мы должны переключить передачу на более высокую и сравнять положение педали газа.
Т.е. мы ехали на 4 передаче с низкой СС и, перейдя на повышенную СС, переключаем передачу на более высокую ( 5-ю) и этим выравниваем положение педали газа, чтобы и там и там было 10%.
Парадокс в том, что мощность двигателя избыточна. И ничего не мешает нам включить 5-ю передачу и на исходном двигателе. При этом мы снова получим выигрыш в режимной точке - педаль будет нажата на 20%, а на повышенной СС всего 15%. Настоящий выигрыш будет достигнут только на нагрузках близких к ВСХ, где исходный двигатель не сможет выдать требующуюся мощность даже при 100% газе. Тут надо погружаться в сравнение нагрузочных кривых и будут некие тонкости. По меньшей мере при нагрузке <50% сравнительной экономичностью не пахнет. 8-)

Критика приветствуется. :)
Сегодня тот же день, что был вчера.
Аватара пользователя
cvarc
 
Сообщения: 914
Зарегистрирован: 29 мар 2009, 11:02
Откуда: Ярославль

Re: Экономичность ДВС с повыш. СС на режимах частичных нагру

Сообщение telekast » 01 ноя 2015, 06:48

Т.е. при том же потреблении топлива выросла скорость, или при той же скрости упало потребление топлива, а КПД и экономичность ухудшились?! :shock: Странные мысли приходят в голову Вам в ночь с пятницы на субботу. :mrgreen: Мне тоже. Иногда. ;)
СК! 73!
telekast
 
Сообщения: 102
Зарегистрирован: 18 ноя 2010, 09:25

Re: Экономичность ДВС с повыш. СС на режимах частичных нагру

Сообщение cvarc » 01 ноя 2015, 12:41

Мне это пришло в голову примерно год назад.
Теперь я хочу обсудить данную ситуацию.
В том и прикол, что скорость возросла не при том же потреблении топлива, а при том же дросселе.
Аналогично и при той же скорости снизилась степень открытия дроссельной заслонки.
А равное открытие дроссельной заслонки не равно равному расходу топлива для двигателей разной мощности.
Поэтому при общем увеличении КПД ДВС расход топлива на режимах равных частичных нагрузок может не упасть, а остаться тем же или даже возрасти.
Сегодня тот же день, что был вчера.
Аватара пользователя
cvarc
 
Сообщения: 914
Зарегистрирован: 29 мар 2009, 11:02
Откуда: Ярославль

Re: Экономичность ДВС с повыш. СС на режимах частичных нагру

Сообщение crusader » 01 ноя 2015, 20:43

Повышение степени сжатия на ВСХ дает малый прирост мощности в сравнении с режимами малых и средних нагрузок. Механический кпд двигателя сильно зависит от насосных потерь, которые сильно выражены в бензиновых двигателях по причине ограничения наполнения цилиндра ТВС дроссельной заслонкой. Повышая степень сжатия мы повышаем кпд двигателя. В тех же режимах(положения дросселя) мы получим большую мощность и следовательно большую скорость. Для удержания скорости в таком же режиме двигателя с малой СС нам придется немного закрыть дроссель. Закрыв дроссель мы получим большие насосные потери, что в итоге снизит выигрыш за счет СС.

Посмотрите ролики с бортового компьютера Гаджи и убедитесь в том, что кпд двигателя все равно возрастает несмотря на потери мех.кпд
crusader
 
Сообщения: 9
Зарегистрирован: 24 май 2015, 21:42

Re: Экономичность ДВС с повыш. СС на режимах частичных нагру

Сообщение Pavel227 » 03 ноя 2015, 19:05

КПД бензинового двигателя со сверхвысокой СС примерно равен КПД дизелю с аналогичной степенью сжатия. Насосные потери имеют место быть, но их вклад весьма и весьма мал. Более того, в некоторых режимах бензиновый двигатель имеет преимущество перед дизелем в экономичности, что показали работы немецких мотористов во время второй мировой войны, но к сожалению после ВОВ все эти достижения были похерены, хотя вся информация и попала к нам, но всё бесполезно. Так же хочу заметить, что во время войны у немцев не было хорошего бензина и они летали на всяком дерьме, при том показывая отличные характеристики по мощности моторов и дальности полётов. У нас с бензином проблем не было, но по удельным ТТХ мы в лучшем случае были на ровне, но чаще недотягивали. Это как в анекдоте - Петька: Василий Иванович! что-то этот Фурманов мне не нравится! Да брось Петка! Просто Ты не умеешь его готовить!
Pavel227
 
Сообщения: 813
Зарегистрирован: 30 дек 2009, 14:55
Откуда: Москва

Re: Экономичность ДВС с повыш. СС на режимах частичных нагру

Сообщение crusader » 03 ноя 2015, 21:29

Не подскажете где можно почитать о работах немцев?
crusader
 
Сообщения: 9
Зарегистрирован: 24 май 2015, 21:42

Re: Экономичность ДВС с повыш. СС на режимах частичных нагру

Сообщение Игорь Петрович » 04 ноя 2015, 09:09

Pavel227 писал(а):КПД бензинового двигателя со сверхвысокой СС примерно равен КПД дизелю с аналогичной степенью сжатия.


!



Вы сначала его получите, и только после этого говорите "ГОП".
Игорь Петрович
 
Сообщения: 366
Зарегистрирован: 04 дек 2014, 21:37

Re: Экономичность ДВС с повыш. СС на режимах частичных нагру

Сообщение Pavel227 » 04 ноя 2015, 10:47

crusader писал(а):Не подскажете где можно почитать о работах немцев?

Давно, когда про Гаджи ещё ничего не слышал мне давали почитать книжку по авиационному моторостроению, очень старую (кажется 50-х годов). Там ссылались на работы немецких конструкторов. Сейчас не помню даже название этой книги. Современным автомобильным двигателям по удельному расходу до авиационных времён ВОВ, как ужу до небес! Немцы очень много экспериментировали с формами камер сгорания и объёмами и пришли к интересному выводу - нивысшая экономичность достигается при строго определённых рабочих объёмах цилиндра, т.е. нельзя взять от балды цилиндры с любым рабочим объёмом и получить экономичный мотор. Там много чего ещё интересного, чего сейчас нигде не пишут н не учат. Почитать бы её сейчас, да вот бы мешает :(
Pavel227
 
Сообщения: 813
Зарегистрирован: 30 дек 2009, 14:55
Откуда: Москва

Re: Экономичность ДВС с повыш. СС на режимах частичных нагру

Сообщение Игорь Петрович » 04 ноя 2015, 21:03

Pavel227 писал(а):.... Почитать бы её сейчас, да вот бы мешает



Книга это скорее всего называется "Авиационные поршневые двигатели", один из двух авторов: Рапипорт. Издание где-то от 1951 - 1953 годов. Текста на 700 с лишним страниц.
Игорь Петрович
 
Сообщения: 366
Зарегистрирован: 04 дек 2014, 21:37

Re: Экономичность ДВС с повыш. СС на режимах частичных нагру

Сообщение strannik » 05 ноя 2015, 18:57

telekast писал(а):Т.е. при том же потреблении топлива выросла скорость, или при той же скрости упало потребление топлива, а КПД и экономичность ухудшились?! :shock: Странные мысли приходят в голову Вам в ночь с пятницы на субботу. :mrgreen: Мне тоже. Иногда. ;)
Можно проще. Две одинаковых машины. Два одинаковых по КПД и конструкции двигателя, 1,5л и 3,0л. Разницу в массе компенсируем. Едем одинаково. Отмечаем, что машина с трехлитровым жрет больше, хотя КПД движков одинаков. Причина - если машинка с движком 1,5 в среднем держит дроссель в 15%, машинка с 3 литрами - 8, т.е. более мощный мотор работает в невыгодных режимах.
В результате, при увеличении СС - растет мощность, но практически не наблюдается падение расхода. Чтобы наблюдался, нужно уменьшить литраж двигателя.
Собственно, была мысль сделать кит-набор для повышения СС. Столкнулись с ситуацией "под капотом второй мотор", при этом тот же расход. А востребован - больше расход. А чтоб получить половину расхода, вместо десяточного мотора, нужно ставить оковский, будет примерно та же мощность, но половинка расхода. Но это уже никак не влезает в рамки кит-набора.
С уважением, Евгений.
strannik
Администратор
 
Сообщения: 921
Зарегистрирован: 24 мар 2009, 10:00
Откуда: Воркута

След.

Вернуться в Бензиновый двигатель внутреннего сгорания Ибадуллаева

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 2

cron