Самообразовательный блог

Previous Entry Share Next Entry
Механические потери в ДВС
bmwservice
P.S.Господа изобретатели узнали бы много нового, если бы повторили проделанный нами эксперимент. Первая часть работы закончена и просчитана, а пока готовится вторая, предлагаю поскрипеть мозгами:

Poll #2011367 Эксперимент

Мощностные потери в ДВС в нашем эксперименте составили

Единицы Вт
12(7.1%)
Десятки Вт
30(17.9%)
Сотни Вт
72(42.9%)
Единицы кВт
37(22.0%)
Десятки кВт
17(10.1%)

Снижение трения в таком эксперименте приводит

К снижению мощности потребления дрели
43(25.3%)
К увеличению оборотов двигателя
25(14.7%)
И то и то
84(49.4%)
Не фиксируется никак
18(10.6%)


P.S.Интересно было бы посмотреть на альтернативные данные. Совершенно серьезно говорю, что вообще не нашел. Помогите, ссылки приветствуются.

  • 1
а какой ток потребляла дрель на максимальных оборотах?

(Deleted comment)
(Deleted comment)
Если было бы иначе - мотор от модификатора преображался бы сильней.
Да и пружину клапана(над чем недавно смеялись) никто не отменял, сжимать то надо:)

Пружина клапана как сжимается, так и разжимается же. И толкает распредвал. Всех потерь только на трение прижатого кулачка.

Поставим ролик под кулачок и что он будет крутиться как пушинка? Легче, это понятно, трение полностью почти ушло. Возьмите головку какой то хонды (или других с роликами), дрель на 200вт и прокрутите распредвал(если сможете). То что пружина при разжатии подталкивает вал не означает что ДВС затратит 0вт на прокрутку распредвала. Просто потребление будет пиковым. Поехать на велосипеде 100м по горизонтали легче чем по 50м 30% подъем и спуск. А лучше електро-велосипед там все честно и тратим и заряжаем даже замерять сможете.
Да и если бы потери на трение были столь существенны это как же бы двс грелся?(А греется он совсем не от трения, от паразитной теплоты от горения) Вон компрессоры обходятся вполне себе воздушным охлаждением.

ДВС всё же не руками крутится. Пружин в нём много, сжимаются они по очереди, и все усилия уравниваются маховиком. Понятно, что сопротивление вращению с кулачками больше, но вовсе не потому что пружины эту энергию каким-то чудом жрут в себя.
С велосипедом немного неправильное сравнение. Вы же не используете всю энергию, полученную при спуске, на разгон в подъём. А у пружины "КПД" близок к ста процентам — с какой силой сжали, с такой и разжалась, минус только трение штока клапана.

А потери на трение и не столь существенны. Хохма в том, что на малых оборотах от дрели они такие же, как на больших рабочих. Если не выше. Для дрели сто или тысяча ватт — много, для табунца лошадок уже ерунда.
Компрессоры же как раз воздушным охладлением не обходятся. Даже сраные шинные раскаляются, а все приличные с высокими производительностью или давлением имеют водяное охлаждение. Но тоже не потому что трение, а потому что воздух от сжатия нагревается.

Вот и разобрались)

Велосипед нужно электро. Но там тоже будут потери на трение.)

А по поводу 100-1000ВТ на трение скорее или >1000 или <100 и это не абсурд, смотря где мерить... . Помню С.С где то упоминал о 2-3% выигрыша от модиф. Берем ДВС на 100л.с и получаем 3л.с что =2.2кВт. Но трение осталось то... потому 100% трения думаю до 4кВт будет.
НО стартер имеет 7-9 зубов и маховик зубов ~100. Потому делим 2.2 где то на 10-15 + редуктор дрели хотя бы 1/2. Итого меньше 100вт получается. Как я и написал ДЕСЯТКИ.(Вопрос был про тест, а не реальные величины, которые где то 2-3квт)

Ну, компрессор, который поезд откачивает до 5 атм., имеет воздушное охлаждение, правда, принудительное.

Ну если стартёр у такого двигателя примерно 800 ватт и крутили вы его не до 3000 оборотов, то допущу, что затрачиваемая мощность измерялась сотнями ватт. А при изменении нагрузки на валу меняется и мощность и обороты.
Единственно мне непонятно, КПД у электродвигателя зависит от оборотов. Т.е. нет линейной зависимости между потребляемой мощностью и мощностью на валу. Соответственно дрелью нужно поддерживать определённые обороты мотора, чтобы произвести замер тока на дрели. Это как-то всё ... странно.

(Deleted comment)
погорячился, пожалуй не десятки

крутили с выкрученными свечами?

Вопрос сформулирован открыто - рассматриваются все предположения и аргументация.

Выкрутить, чтобы не вспыхивало, но заглушить отверстие, чтобы сохранить целостность камеры сгорания?

это предположение. со свечами дрель так бодро мотор не крутила бы. думаю, что и вообще не крутила. )

на сайте МГТУ им. Н.Э. Баумана
Факультет «Энергомашиностроение»
Кафедра «Поршневые двигатели»
Путинцев С.В.
МЕХАНИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ В ПОРШНЕВЫХ ДВИГАТЕЛЯХ:
специальные главы конструирования, расчета и испытаний
Электронное учебное издание
http://wwwcdl.bmstu.ru/e2/putintsev1.pdf
...
5. Из всех известных методов определения интегральных (суммарных) механических потерь наилучшим сочетанием показателей обладает метод прокрутки. Недостаток метода состоит в очень высокой (до 30%) систематической погрешности, поэтому эффективное использование данного метода требует компенсации искажений, вносимых отсутствием сгорания в цилиндрах при прокрутке (повышение вязкости моторного масла, снижение нагрузки на детали, разжижение масла топливом). Один из перспективных путей компенсации этих искажений может состоять в принципиальном отказе от режима сгорания с одновременным использованием технических решений, ведущих к приближению условий смазки и трения к существующим при сгорании, например,
за счет искусственного снижения вязкости моторного масла до уровня, существующего в режиме работы со сгоранием."
...
погрешность этого метода пугает.

Потери сильно зависят от оборотов, о которых вы ни слова.

(Deleted comment)

Все же обороты должны быть

Действительно! что может быть проще как померять момент на валу.)
Вот прям пошел в магаз. и купил все что надо для измерения момента. Вот тензо датчики, вот торсионы на кручение вот измерительный комплекс все в корзинку и на кассу.
Вообще то надо чтобы давление масла было, в работающем моторе там потери в основном на контактное трение. К.Ш.М. там на масле плывет на гидродинамическом.

Edited at 2015-05-18 01:07 pm (UTC)

(Deleted comment)

Re: Ключем москвич не понять

Динамометрическим ключем можно померять нужный момент для страгивания. В динамике ключем не померять ибо получится момент развивающий дрелью а не требуемый для вращения двигателя. Самое простое решение продемонстрировано. Меряют мощность для достижения оборотов - разница и есть эффективность препаратов- это в идеале без учета кривизны и не совершенства эксперемента.

Коэфф. трения как раз зависит от нагрузки - давления в паре трения, и для разной природы препаратов по разному. Это как минимум зафиксировано не в одном триботехническом исследовании.
По поводу в холостую: распред на клапана жмет? Если свечи на месте поршень сжимает? Но в целом с давлением масла согласен, не продавит.

Edited at 2015-05-18 07:27 pm (UTC)

(Deleted comment)
Коэф трения зависит от нагрузки. Т.к. поперхности модифицируются и параметры Ra Rz меняются - это грубо.
WS2.jpg
Смысл снимать головку если там основные потери на трение.
Да мощности дрели хватает, я про нагрузку на шейки писал, в поддержку желательности давления масла.

Re: Все же обороты должны быть

Момент на валу можно измерить с помощью электродинамического тормоза, в лабораториях электрических машин таких полно.

Re: Момент на валу

Да сталкивался с такими будучи студентом. Но это установка для измерения момента двигателя относительно неподвижного постамента. А тут надо между дрелью и коленом вставить измеритель момента и показания снимать. И то и то вращается с одинаковой скоростью и между ними момент который в идеале бы повернул круговой индикаторный пружинный моментомер на угол который градуирован из расчета упругости пружины.
Короче ваттметром в розетку проще.

Тридцать процентов относительно реального режима, нет?

Похоже что так.
А раз так, то исходя из расчета что двигатель 75л.с. / 1,35962 = 51,48 кВт
Получается только погрешность измерения в 30% это 15,444кВт!

И о каких тогда мощностных потерях в ДВС спрашивает автор?
Среднее значение от реального? То тогда десятки кВт
Или между различными экземплярами масел? Допускаю, что единицы кВт
Или у самой дрели? Сотни Вт.

Метод даёт погрешность к реальному режиму эксплуатации. Но внутри метода сравнивать можно, не так ли?

Раз двигатель и метод один и тот же, то сравнивать можно.
Меня смущает только вопрос "Мощностные потери в ДВС в нашем эксперименте составили". не точностью формулировки.

Смотря какая дрель

Если дрель с поддержанием оборотов ( а такие есть) то очевидно что падение мощности. А если обычная где крутилкой на кнопке устанавливается ограничение подачи то повышение оборотов. Но тут и от эксперимента зависит, если оператор дрели выставлял именно обороты ( он как бы регулятор с обратной связью глядя на тахометр) То упадет мощность.
Но из видео видно только манометр, ваттметр.
Нагляднее было бы ставить обороты и смотреть разницу мощностей. ИМХО

Попробую оценить потери численно.
Удельная теплота сгорания бензина 44 мДж/кг. Двигатель старый, на ХХ потребляет около 1 литра в час. 1 литр => 0.71 кг.
Следовательно, за час сгоревший бензин выделит 44*0.71=31.24 мДж, мощность 8,7 кВт. Принимая КПД в районе 25%, и памятуя о том, что на ХХ полезной работы не совершается, а вся мощность уходит на поддержание вращения двигателя, имеем 8,7*0,25=2,18 кВт. Откинув отсюда еще процентов 25 на вращение шестерней в коробке и навесное оборудование типа генератора, остается 1,64 кВт.
Ответ: Единицы кВт.
Второй ответ будет зависеть от мощности дрели: если она больше потерь в двигателе, то при уменьшении трения потребляемая мощность будет снижаться, а если дрель "дохлая", то будут увеличиваться обороты. Думаю, что в этом случае будет снижаться мощность, потребляемая дрелью, так как она около 2 кВт.
Ответ: К снижению мощности потребления дрели.

Много энергии уходит на сжатие смеси, а тут её нет. Зачем сжимать, если задача увидеть трение. Выше вполне закономерно спросили про свечи. Конечно их не было.

На холостом ходу КПД гораздо меньше. Там хороше если 2.5 будет, при 25 на нормальной мощности.

вы все о дрели

сначала подумал о потерях мотора, там предположил единицы кВт.

Такие пересчеты проводились?
Возможны ли из полученных результатов?

Bosch 21-2 RE
http://www.bosch-professional.com/ru/ru/gsb-21-2-re-23289-ocs-p/
Управляющая электроника
Выбор числа оборотов для любого вида работ.
Она как бы пытается держать скорость...

Хорошая дрель)

Потери очевидно не превосходят мощность дрели, так что сотни Ватт, т.к те кто крутил двигатель с маслом за вал знают что пальчиком не покрутишь..
Раз дрель умная и держит обороты и запаса хватает, то падает мощность очевидно, если не хватает то и то и то.

Хотя моменты с температурой, масляным клином и вообще давлением масла остаются.
Да и по сути, работы уходит на маслонасос больше чем на пары трения полагаю.

Допустим температуру можно скомпенсировать залив веретёнку с подходящей для рабочего режима двс вязкостью. Давление думаю можно подать снаружи, стенды существуют, хотя и не очень дешёвые. Последнее в совокупности с подходящими оборотами возможно сформирует и масляный клин.

Но в любом случае верю что дядя Серёжа нас удивит)))


Edited at 2015-05-18 01:25 pm (UTC)

Дрель с круиз контролем

Системой слежения за усталостью долбителя и контролем сверления нужной дырки.

более тонкий вариант ускакал из-за айпада

Зато толстое не может быть плоским)))

Рекомендую пройти КТ головы на наличие проблем мозгового кровообращения.

Мощностные потери в ДВС в НАШЕМ ЭКСПЕРИМЕНТЕ составили - думаю до 100вт. потому десятки.(Если не считать пуска и переходных по оборотам режимов где гораздо больше).

Снижение трения в таком эксперименте приводит - Думаю в пределах погрешности (Не фиксируется никак) если не считать пуска и переходных по оборотам режимов где гораздо больше.

Но это если вопрос с подвохом..., если нет то "Сотни" и "и то и то". Но как же Вы без подвоха?:)

коммент на коммент)

Перечитал и подумал что нужно пояснить...
Передаточное число там же не 1:1? Соответственно чем больше передаточное число тем больше погрешность... И если 231в. это будет точно на 11% больше за 220в. Но вот 5.25 против 5 тоже 11% но уже не совсем точно если мерить тем же прибором на тех же параметрах(случаи ас\дс и более 4х разрядов упустим) а 11% от 0.01 вы вовсе не увидите. Если вы меня поняли...
П.С. Думать "в лоб" запрещаться) В каждом абсурде есть доля абсурда.
Попонятнее не стало, правда?;)

Edited at 2015-05-18 06:38 pm (UTC)

что-то дрель очень бодро мотор крутит, свечи явно выкручены.
собственно они там и не нужны, иначе бы эксперимент показывал не потери на трение, а компрессию.

Ну пипец... 🙈

Для работающего двигателя внутренние нагрузки будут больше, потери на трение тоже.
У вывешенного на подъемнике автомобиля колесо можно прокрутить одним пальцем, но это не значит, что поставленный на идеально ровную поверхность этот же автомобиль покатится от толчка четырьмя пальцами.

Да, так и есть. Потери на трение в моторе надо измерять при его работе при совершенно одинаковой дозировке топлива на такт и одном положении дросселя на разных смазочных материалах. Специальная программа измерений нужна.

  • 1
?

Log in

No account? Create an account