На Детройтском автосалоне-2018 хьюстонская нефтесервисная компания Aramco Services представила необычный двигатель со встречным движением поршней (противопоршневой двигатель). Американцы заявляют экономичность этого двигателя такой, что 2,5-тонный пикап будет потреблять в смешанном цикле всего 6 л/100 км (до чего Маск нефтяников довёл! пилят сук, на котором сидят!)
Утверждается, что двигатель имеет тепловую эффективность 45% против усреднённых 25% топливных двигателей. Схема, конечно примечательна великолепными возможностями продувки. Если применять внешний компрессор и впрыск, то такой двигатель на двухтактном цикле будет иметь наполняемость цилиндров лучше, чем четырёхтактный. Так и было сделано на танковом 5ТДФ, имевшем горизонтальное расположение цилиндров. Был ещё вертикальный тепловозный 2Д100 и ещё на каких-то юнкерсах ставили и остались лучшими авиационными дизелями в истории.
Подробности о данном подразделении Aramco - https://www.aramcoservices.com/news-media/news-detail-page/2018/02/13/aramco-impresses-in-detroit-auto-show-debut
Но хорошей продувки недостаточно, чтобы получить такую впечатляющую тепловую эффективность. Кроме того, 1% эффективности заберёт на себя механическая часть, из-за наличия двух коленвалов и согласующей шестерни (не показана).
Американцы твердят что-то про систему супер-точной дозировки давления, но я в это как-то не верю и вот - почему. Ниже диаграмма структуры распределения потерь энергии в ДВС
Да, она несколько устарела. Это из эпохи карбюраторов. Самая левая часть нынче гораздо меньше, там нет достаточного ресурса для столь радикального повышения КПД. Как и правой части - за счёт механического КПД. Самый жирный кусок потерь - термодинамические потери в систему охлаждения и с выхлопными газами. В северных широтах есть возможность использовать когенерационный эффект, когда от двигателя отапливается салон авто. Однако эта, самая никопотенциальная часть тепла должна иметь выход в рамках одной термодинамической системы. Её ещё можно использовать, но уже в рамках другой термодинамической системы. Так например был устроен МГД-блок на Рязанской ГРЭС, когда топливо сжигалось при очень высокой температуре на МГД-генераторе, а на температурном выходе его подхватывал обычный паровой котёл. И получалось, что генерационный КПД вырастал в два раза. Но что-то не взлетело, как и с керамическими движками.
То же касается и энергии выхлопных газов - турбиной удаётся подобрать не более 12,5% от номинальной мощности самого большого двигателя - плюс 10 МВт с выхлопа к 80 МВт номинала.
Значит, что-то ещё теряется в цилиндрах. Продолжение следует...
Комментарии
... от которого танкисты были, мягко говоря, не в восторге. А в жарком климате и вовсе рыдали горючими слезами.
Два колена и шесть балансирных валов по кругу .А скока у него макс. обороты ?
У таких двигателей, как и у оппозитных, гораздо лучше показатели уравновешенности, чем у обычных (рядных и V-образных) ДВС.
По-моему, это должно быть очевидно.
С невьтбм -нного размера шестерней посередине ?
Неуравновешенность возникает из-за кривошипно-шатунно-поршневой группы.
Шестерня просто заменяет собой маховик.
Маховик там есть .Шестерня заменяет цепь /ремень грм .И вот когда она некоторый износ получит ?
Наверное, для этого америкосы и придумали точную систему дозации давления.
Шютка. Не очень-то и орого стоит обеспечение кинематической точности и надёжности зубчатых передач. Да, возможно шестерню надо будет менять каждые 50 тысяч км. Ну и что с того? Тем более, что она снаружи установлена.
*Да, возможно шестерню надо будет менять каждые 50 тысяч км. Ну и что с того? Тем более, что она снаружи установлена.*Со съемом мотора ,
Съём мотора вовсе не обязателен. Вы же не снимаете мотор, чтобы ремень ГРМ поменять?
Эт если ГРМ спереди ,там вроде сзади ..ГРМ разные бывают ,например Форд 4.0L V6 SOHC с ЧЕТЫРЬМЯ цепями .
Товарищи! А ведь на большой шестерне и зубьев больше, т.е. износ распределяется и ресурс детали больше будет?
Перспективный чат детектед! Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за последние 4 часа.
Как послушаешь эту муть так не понимаешь, они реально в это верят????
Уважаемый sasha7777:
Я не специалист по всяким движкам, но тема для меня интересна.
Не могли бы Вы развернуть свой комментарий? Типа: "Идея нового двигателя хороша из-за ожидаемого повышения КПД. Однако в таком двигателе будет гораздо больше деталей чем в современных, и при малейшей разлаженности, которая наступит гораздо раньше чем у современных двигателей, его КПД сильно упадёт - а затем он совсем сломается. Чинить его будет труднее чем существующие двигатели. Поэтому, хотя какой-то параметр (КПД в начале) у него может быть лучше чем у современных моторов, по совокупности параметров он будет хуже. Я ожидаю что другие специалисты должны это сразу увидеть по таким-то причинам".
Заранее благодарен.
Но они уже дошли до догревателей моторов, ставят рядом котлы, ну куда уже "потери уменьшать???
О сложности системы впуска и говорить не интересно. Дымогенератор дает мне денег хороших, настолько усложнили что неплотности стандартная поломка.
Одним словом надежность нулевая, ремонтопригодность в два раза затратнее...
Непонятен смысл опозиционного движения поршней. Ну сделай общую камеру для двух рядом стоящих поршней, гоняй их синхронно а не со сдвигом и будет тоже самое.
Два рядом стоящих кривошипа смогут вращаться только в вакууме или при большом отношении диаметра поршня к радиусу кривошипа, что имеет свои недостатки.
На одном валу. Зачем им быть на разных?
Вот! Вы на правильном пути. Думайте.
Рядный трёхлитровый бензиновый двухвальный атмосферный шестицилиндровый двигатель БМВ в начале 2000-х взявший награды Двигатель года по обе стороны океана, награждённый экологами, удерживал планку КПД в большей части рабочего диапазона не ниже 36% и на пике эффективности 41%.
Нынешний двигатель с двумя сверхлегкими турбинами Айзин (Япония) имеет КПД на пике 45%.
С дизелями ещё хлеще, средненький турбодизель имеет 40%, отличники - за 50%. Эта эффективность имеет и обратную сторону - тепла от системы охлаждения не хватает для обогрева салона легкового автомобиля, поэтому в радиаторы обогрева встраиваются дополнительный электрический контур подогрева.
С турбинакми - всё понятно. А что за "отличники - за 50%"?
Это какой-то традиционный японский хёнтай получается. Включить печку отопления салона не в большой, а в малый контур охлаждения двигателя - мозгов не хватает???
ДВИГАТЕЛЬ 5ТДФ
0. ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ (кратк.)
А. А. Морозов увидел бесперспективность двигателей семейства В-2 в 1947 году. Запись от 15.10.47 гласит, что начинаются работы по танку Т-64 и он должен иметь оппозитный двигатель В-64. Только такая схема могла дать скачек в развитии танков. Начинаются поиски схем и исполнителей.
После войны достоянием СССР становятся немецкая техническая документация. Она попадают А.Д. Чаромскому, как разработчику авиационных двигателей, и его заинтересовывает «чемодан» Юнкерса.
«Чемодан» Юнкерса – серия авиационных двухтактных турботюршневых двигателей Jumo 205 с противоположно движущимися поршнями была создан в начале 30-х годов двадцатого века. Характеристики двигателя Jumo205-C следующие: 6-циллиндровый, мощность 600 л.с. ход поршня 2 x 160 мм, объем 16.62 л., степень сжатия 17:1, при 2.200 об./мин.
Двигатель Jumo 205.
В годы войны было выпущено около 900 двигателей, которые успешно применялись на гидросамолетах До-18, До-27, позднее и на быстроходных катерах. Вскоре после завершения ВОВ в 1949 году было решено установить такие двигатели на восточногерманские патрульные катера, которые были в строю до 60-х годов.
На базе этих разработок А. Д. Чаромским в 1947 г. в СССР был создан двухтактный авиадизель М-305 с взлетной мощностью 7360 кВт ( 10 000 л.с.) и одноцилиндровый отсек этого двигателя У-305.
В 1954 г. А.Д. Чаромский выходит с предложением о создании дизеля для среднего танка на основе У-305. Это предложение совпало с требованием главного конструктора нового танка А.А. Морозова, и А.Д. Чаромский был назначен главным конструктором завода им. В. Малышева в Харькове.
Так как танковое моторное КБ этого завода осталось в основном своем составе в Челябинске, то А.Д. Чаромскому пришлось формировать новое КБ, создавать опытную базу, налаживать опытное и серийное производство, заниматься отработкой технологии, которой не располагал завод.
Так появляется советский 4ТПД. Это был рабочий двигатель, но с одним недостатком – мощность была чуть более 400 л.с., что для танка было мало. Чаромский ставит еще один цилиндр и получает 5ТД (запись 11.02.57).
В январе 1957 г. первый опытный образец танкового дизеля 5ТД был подготовлен к стендовым испытаниям. По окончании стендовых испытаний 5ТД в том же году был передан на объектовые (ходовые) испытания в опытном танке "объект 430", а к маю 1958 г. прошел межведомственные Государственные испытания с хорошей оценкой.
Нижнее фото впечатляет!
видимо, там что-то в этом роде... с 1:30
Принципиально двигатель ОРОС такой же, как рассматриваемый, но имеет излишне навороченную шатунную группу. Даже рассматриваемая конструкция пугает потенциальных эксплуатантов своей необычностью, хотя и сравнительно проста.
Сняли запрет на экономные технологии.
брехня
физика наше все
кпд тепловой машины это разница t нагрева и t холодильника
все остальное от лукавого , доли процентов
Если быть точным, то температурно-энтропийные континуумы нагрева и холодильника. Но такое обозначение только в англоязычных источниках встречал.
да, но тут же нет распредвалов и потерь на сжатие клапанов, так что счет по нулям
кстати, это вполне реальная цифра. Дело в том, что такой двигатель не обязательно будет работать по циклу Отто, а цикл может быть ближе к дизелю, так как подвод тепла можно делать во время такта расширения и очень дозированно за счет прямого впрыска. Но за экологичность придется побороться.
ну это как сказать.. современные дизеля примерно такую эффективность и имеют
Что-бы повысить топливный КПД надо в смесь добавлять балласт с большим коэффициентом теплового расширения (снижение потерь тепла через стенки камер сгорания), вода не годится т.к. просто выгрызает поверхности при таком использовании.
Бензин подойдёт?
Нет, от этого топливная эффективность падает.
Москвичи проектировали что-то похожее для ЯМЗ. Но это было начало 90х и уже валились производственные цепочки. Сейчас уже не вспомню точно, но кажется, Калуга тогда делала цилиндро-поршневые группы, а Ставрополь - поршневые кольца. И не сумели согласовать между Калугой и Ставрополем технологическое сопряжение и заглох проект.
Бензиновые пошли в атаку.
Ещё один интересный мотор, фирму называть не буду: 4 цилиндра, 2 литра, 421 л.с., 500 Нм.
Поступит в продажу в конце года.
Subaru на своих машинах уж сто лет в обед такие дрыгатели делают. Чего нового?
Вероятно вы путаете сабж с обычным оппозитным двигателем, который на мотоциклах Урал-Днепр стоит.
Страницы