Обновить

Про моторы, топливо, пути экономии и апгрейда…

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение11 мин
Охват и читатели16K
Всего голосов 28: ↑26 и ↓2+44
Комментарии39

Комментарии 39

в прошлом существовали светильники для помещений, где в качестве топлива использовался твёрдый парафин, испаряемый самим теплом лампы (забыл, как называется)

Свеча? ;)))

Не...там на парах что то было (если правильно помню).

у шахтеров использовались карбидные лампы, не о них речь?

не, там ацетилен генерировался прямо в лампе из карбида и воды. Просто он (ацетилен) горит очень ярко, поэтому девайс гораздо эффективнее простой свечи.

Может что-то другое и было, но свеча - ровно на том же принципе. Твёрдый парафин плавится теплом пламени, поднимается по фитилю, там испаряется и сгорает снаружи, уже газообразный.

двухтактные дизеля шли и на машины. грузовики, автобусы, танки. американский детройт дизель (screaming diesel) и наши ЯАЗы. для эффективной продувки они оснащались компрессором. но работал он на продувку, а не на повышение наполнения.

и так как у дизеля питание идёт от форсунки, то продувка не давала того негативного эффекта как на бензинка, выдувания топлива в выхлоп

Они были отечественными копиями Detroit Diesel 6-71 (6 цилиндров в ряд, 71 куб.дюйм на цилиндр).

Различные верси 71го дизеля, от 1 до 16 цилиндров, кстати, производились до 1995 (!) года в США.

ЯАЗы да, наверняка копиями. танковые - врятли, я не спец по ним, но помню там был с двумя колевалами ("чемондан"), очень специфичная конструкция.

мысль то была о том что 2т дизеля шли на обычную дорожную технику

С двухтактными двигателями да, все немного сложнее. Маленькие бензиновые двигатели цепных пил, триммеров и большинства исторических мотоциклов - простые. Их преимущество именно в принцпиальной простоте конструкции, которая приводит к дешевизне практической реализации и относительно малой массе двигателя. Расплата за простоту - повышенный расход, что плохо и в деньгах (цена топлива, цена масла), и для экологии (неполное сгорание топливной смеси, продукты сгорания масла в выхлопе). Еще одно требование, а значит ограничение простоты, дешевины и малой массы - воздушное охлаждение, с которым трудно поддерживать стабильную температуру, читай стабильные зазоры, а многоцилиндровые конструкции еще и принципиально неравномерно охлаждаются, от чего нестабильность темеератур только лишь усугубляется - воздушное охлаждение само по себе не свойство двухтактного двигателя, разумеется, а свойство упрощенной и удешевленной конструкции. Поэтому двухтактные двигатели на колесном транспорте постепенно прекратили существование, даже в своих главных ареалах обитания - на мотоциклах и подвесных лодочных моторах, их почти совсем не осталось. Гигантские судовые двухтактные дизели, будучи принципиально такими же двухтактными, как и в бензопилах, своей конструкцией отличаются существенно - и я не про очевидные размеры. Существенное их отличие - во внешней продувке с клапанным механизмом, который намного эффективнее освобождает цилиндр от отработанных газов и намного эффективнее наполняет цилиндр новым зарядом топливной смеси, от чего типичный недостаток двухтактных двигателей - повышенный расход и повышенные выбросы, в значительной мере устраняется. Но устраняется ценой усложнения и удорожания конструкции. Ценность двухтактного двигателя на судне, где гребной вал может соединять двигатель с винтом вообще напрямую, без трансмиссии (обороты судовых дизелей, поэтому, соответственно низкие по меркам колесного транспорта) в возможности простого реверсирования. И именно гигантские судовые дизели практически достигают наивысших для ДВС значений КПД (до 50% включительно). На тех видах транспорта, где реверс двигателя и относительно низкие обороты не имеют практической ценности, потому что реализуются трансмиссией, практически победили четырехтактные двигатели. Даже в мотоциклах и лодочных моторах, где весогабаритные характеристики - особенно в мотоциклах, очень важны, более сложные четырехтактные двигатели вытеснили двухтактные, а начиная с определенных размеров (объемов цилиндров) - так еще и системы водяного охлаждения вытеснили охлаждение воздушное.

Рассуждения про плотность топлива странные. Горит же топливо-воздушная смесь. В цилиндр нужно запихать определённое количество углерода и водорода.

Плотность воздуха сильно меньше (~1/570) плотности топлива, поэтому экономия на объёме за счёт плотности топлива незначительная.

А более плотное топливо требует больше энергии на разложение. Это видно и по приведённым данным:

Бензин: 44,4 МДж/кг.

Дизельное топливо: 42,6 МДж/кг.

Разница в плотности (1 – 760/860) ~ 0.1. На "значительную" как-то непохоже.

Так что замена бензина на дизель при том же объёме позволит сжечь лишние 1/5000 количества элементарного горючего. На фоне 1/20 потерь от худшей теплотворности как-то ни о чём.

В общем, гложут меня смутные сомнения.

Автор какую кафедру по тепловым процессам заканчивал?

В цилиндр нужно запихать определённое количество углерода и водорода.

Наддув любой конструкции, например турбокомпрессором, позволяет запихивать больше, чем казалось бы можно запихнуть исходя из чисто геометрического рабочего объема.

Вне всякого сомнения. Только туда ещё воздух приплюсовать надо.

Ну или читернуть и добавить дополнительный окислитель. N2O, например!

Я то на магическую плотность топлива триггернулся. :)

В части оружия: имхо в качестве двухтактного двигателя может рассматриваться только автоматическое, в котором обеспечивается цикл подача топлива-рабочий ход . При этом в процессе рабочего хода производится подача новой порции топлива (работа автоматики) и совершается полезная работа (перемещение снаряда). В неавтоматическом оружии отсутствует цикличность рабочего хода, в связи с этим отнесение его к двигателям считаю ошибочным.

Хорошая попытка художественно осмыслить моторную тему, но очень поверхностная ))

Где же роторные чемпионы, с пиковыми параметрами под 500лс с 2-х литрового 100кг мотора, крутящегося до 12000 оборотов? Где цикл Миллера с +15%КПД? Да и помесь назкообортного компрессора на оси с высокооборотистой турбиной на выпуске с интеркуллерами тоже где?

Жаль что всё это вместе (да ещё и дизельное бы впридачу) соединить ни у кого денег и фантазии так и не хватило, получился бы рафинированный памятник инженерной мысли...

денег и фантазии

Дело не в деньгах и фантазии, это есть у многих, например, автопроизводителей, а в эксплуатационных характеристиках и возможности уместиться в административно установленные экологические нормы. Поэтому роторные двигатели из экзотики превратились в историю. Так-то и поршневые двигатели крутятся хорошо за 15 тысяч оборотов, скажем цифры в 17 тысяч это вполне реально купить в мотомагазине, но вот только дается это ценой усложнения ГРМ и ценой снижения ресурса - вот вы и не видите серийных автомобилей с оборотами выше примерно 7 тысяч.

рафинированный памятник инженерной мысли

Как бы не инженерному фричеству.

Роторы было ещё куда совершенствовать долго. Никому это не было нужно. Ну и Мазде на это форд запретил тратить деньги в свое время.

А так, мотор без клапанов, шатунов и "колена" с произвольной соотношением степени сжатия и последующим рабочим ходом. Обороты сдерживались только дешёвыми подшипниками, дорогие в сток не поставили. (И всё равно 12к я видел на 300 сильном роторе, а много ли не мопедных а больших поршневиков вы с такими оборотами знаете?) Роторы алюминиевые только для гоночных серий делали, в стоке чугун, опять цена победила. Надежность подтянули, 200к км он ходил уже запросто в последних сериях, прожорливость почти победили. И всё это добро стоило меньше $5к с доставкой через полмира, так как конструкция проще некуда. Но вот найти денег на доводку до евро5 не смогли, продажи свернули из-за этого, ну и всё.

Вы вообще в курсе их роторной эпопеи или только теоретически?

Вы вообще в курсе их роторной эпопеи или только теоретически?

Только теоретически. На роторных двигателях не ездил. Следил за роторной эпопеей заочно - по публикациям в профильной прессе и скудным отзывам тех, кто пробовал. Жаль, что у Mazda так и не получилось выйти за пределы одной нишевой модели, и что им пришлось вовсе закрыть проект.

Надежность подтянули, 200к км он ходил уже запросто в последних сериях, прожорливость почти победили.

По меркам традиционных поршневых двигателей это более чем так себе достижение. Вы можете резонно возразить, что поршневые двигатели наоборот движутся в сторону сокращения ресурса, и будете правы, но тысяч двести однолитровый трехцилировый двигатель, наддутый до примерно полутора сотни сил, тоже все еще проходит, при этом он вписывается в [необязательно адекватные] экологические нормы и, хотя я не в большом восторге от самой идеи, капитально ремонтируется просто заменой блока.

Тут, впрочем, нужно делать скидку на то, что реально доступным в продаже носителем роторного двигателя была "спортивная" модель, едва ли предполагавшая ежедневную езду, но скорее бывшая чем-то ближе к машине выходного дня, то есть наездить 200 тысяч могло потребовать не одного десятка лет владения. А вот для каждодневной езды, если ваш пробег выше некоего среднего (который я без серьезных оснований оцениваю в примерно 15~20 тысяч километров в год), то это уже сомнительный выбор.

а много ли не мопедных а больших поршневиков вы с такими оборотами знаете?

Среди гражданских автомобильных двигателей, пожалуй, ни одного.

Не для спора, но в контексте обсуждения добавлю, что есть некоторое (немалое) количество юрисдикций, в которых налоги и сборы с покупателей и владельцев автомобилей привязаны к рабочему объему. Для них должно быть интересным приобретение автомобилей с двигателями, имеющими высокую литровую мощность, и тут роторный двигатель почти не имеет конкурентов. Впрочем, следом идут наддутые поршневые двигатели. А в юрисдикциях, где рабочий объем двигателя мало или вовсе не влияет на поборы, оказалось практически приемлемым использовать простой экстенсивный способ наращивания объема без борьбы за литровую мощность. Если вы подумали про США и Канаду, то вы подумали правильно, а ведь это очень большой рынок, на который многие бы хотели попасть. Малая литровая мощность потенциально указывает на большой ресурс, что полезно не только для больших пробегов, но и для сохранения (меньшей потери) цены на вторичном рынке, ведь предполагаемый следующий владелец едва ли захочет дорого платить за машину, которая рискует вот-вот остановиться на капремонт двигателя из-за нормального износа.

Спасибо за адекватность в ответах.

Опишу практическую сторону. Роторных мазды у меня было две, а движков так и вообще три. На первом отъездил я как раз под 200, на втором под сотню, третий и сейчас где-то ездит у пятого владельца.

Первый был 03 года и ближе к 180 начал просить замены. Не думая долго заказал заводской и получил его прямо из Хиросимы в заводской упаковке, как раз за 4к. Вот второй, 09 года был уже с кучей нововведений, а третий уже прощал залитие свечей, от чего первый помирал и требовал реанимации.

Проблема их всех в том, что Мазда мелкая компания и не было у неё сил над ними работать так как весь мировой автопром изгалялся над поршневиками лет сто.

А потенциал то был огромен. Моторы эти перебирались в любом гараже и ездили потом с десяток лет. Там нечего было прецизионно точить, поменять три крышки, два ротора и два статора, всё размером 20 на 20см примерно мог и безрукий. Литровая мощность стокового без наддува была 200, сам мотор был меньше чем коробка которую на него крепили.

Просто в мире где производят 100М поршневиков в год, ротор с серией в 10-20к не мог выжить, чисто финансово. Он и не выжил.

В мохнатом году Мазда же делала поршневики с циклом Миллера, но на поршевиках это было баловством, невозможно было сделать разными по времени такты сжатия и рабочий, не потеряв в мощности. А на роторе такое делается бесплатно, конфигурацией впускного и выпускного портов без потерь литровой мощности и с увеличившимся кпд.

Про экологию. Когда ввозил последний, мне пришлось его на таможне испытывать на евро4. Конечно это была профанация, но полученный мной сертификат до сих пор единственный в базе фтс, никто не хотел заморачиваться с подобным ещё.

И да, конечно же я их ввозил потому что по пошлине он проходил как микролитражка, объёмом 1,3, тут вы правы. То что мощность у этой наполовину алюминиевой микролитражки после доводки была 250+ — таможню не интересовало ))

А теперь уже и отгремело всё. Электрички очевидно сожрут и поршневики ещё на нашем веку.

Ого, вот это ценный комментарий, спасибо и плюс вам куда надо.

Электрички очевидно сожрут и поршневики ещё на нашем веку.

Я лично предполагаю тянуть до последнего. Не из принципа, а потому что мне это электрическое вождение неинтересно, да и выгоды я как-то не вижу, хотя имею возможность заряжаться по бытовому тарифу - покупка все равно дорогая и не особо окупается дешевизной зарядки, дальние поездки в моем привычном понимании невозможны, а в костыльном варианте заряжаться по дороге на коммерческих зарядках так выходят дороже бензина. Может быть, обстоятельства поменяются, и соответственно изменится мое мнение. Например, если раньше все электрические автомобили были уродливы, то сегодня уже лишь большинство. Но пока что так.

Нас не спросят. Сколько не ищи недостатков в электричке, не просто так они стремительно заполоняют всё вокруг, не просто так...

Я уже несколько лет назад где-то писал, единственный слабоустранимый грех электричек — холода. Не получится аккумы приспособить к -20/-30, или они будут посредственными, т.е. мало кому нужными.

Всё остальное — оборимо. Долгие заправки? Ну построят кальянные клубы или центры настольных игр (что там у тинейджеров сейчас в моде? Они как раз лет за 10 дорастут до платёжеспособного возраста), а вокруг сотня мест с электрокормораздатчиком пока хозяин в заменитель домино режется в тепле. Не хватит электричества? Хватит. Его и сейчас хватит, чтоб весь транспорт запитать, ну а так, да, надо будет слегка увеличить мощщ и накал доставки электронов в города, не критично (тут ещё за электричество колёсам придётся побороться с ИИшенькой, и как бы она не победила в этой битве за еду!). Не хватит меди, лития, натрия, графена и т.п.? Да тоже хватит, начнут стандартизировать ячейки и перерабатывать их роботами за бесценок, чтоб замкнуть цикл, если сильно припрёт.

А вот сделать так, чтоб всегда вокруг было +10/+20 — никто не сможет. И если охлаждать легко и дёшево все умеют. То греть при -30 экономично электричеством никто не научился.

А значит, ждёт нас в "зимнем пакете" бачок в новых тачках литров на 5, рядом с омывайкой, в который будем заливать спирт "с ароматом копчёного трюфеля", и рядом каталитическая или ещё какая печка, которая киловатт тепла с этого добра будет пару дней аккумуляторам раздавать.

Ну или батареи в северных странах от 200квт*ч будут ставить, чтоб на неделю в сугробе оставлять можно было. Такая вот ирония, у поршневиков подогрев всего и вся что в печке, что в сиденьях что в стёклах и зеркалах — электрический. В электричках же обязательно появится своя вебаста или ещё что, может даже на поршневом или роторном приводе, чтоб кипяточком экономично снабжать все электронные потроха.

Потому что кило углеводорода, это как ни крути 10-14квт*ч тепла. А кило аккумуляторов — это 0,2, ну потом 0,3, а потом возможно и даже 0,4кВт*ч тепла, и при -30 тепловой насос не прикрутишь, да и даже если и — всё равно мало. А КПД перевода углеводородов в тепло стабильно 100%. Достаточно просто поджечь!

Так что всем ещё достанется поездить на электричестве. Мы наверно последние кто видит мир оккупированным двигателями внутреннего сгорания. Так примерно и век пара заканчивался, никто не верил что вот это всё вокруг завтра станет никому не нужным.

при -30 тепловой насос не прикрутишь

С тепловым насосом и при слабоплюсовой (по шкале Цельсия) температуре могут быть вопросы, когда испаритель уже уверенно обмерзает, пользуясь высокой влажностью обогревающего его воздуха, и высокий (в теории) КПД выходит из чата: обмерзший испаритель нужно греть (электричеством же, разве нет?), чтобы его разморозить. Так что современный автономный отопитель, более известный по дизелям, таки да, имеет неплохие шансы слегка эволюционировать до установки в чисто электрички. Очень иронично.

Так примерно и век пара заканчивался, никто не верил что вот это всё вокруг завтра станет никому не нужным.

А Вы откуда знаете, что "никто не верил"?

Хотелось бы ответить "так давно живу!", но нет, Сталина с Наполеоном не застал.

Но отчётливо помню более мелкие технологические сдвиги.

Как можно было сравнивать божественные Нокии на Сони тринитроне с этими плоскими блёклыми мелкими поделиями с мерзотной цветопередачей. Вжух и лет через 10 ты уже смотрел как дети кидают в мусорный бак кинескоп и разбегаются от некислого взрыва.

Или вот на районе у меня есть ТЦ этажей пять. Вместо окон амбразуры, внутри — катакомбы. А это просто в 90е достроили новую АТС. Но тут изобрели интернет и подобные домища стали не нужны никому, а ведь я в детстве застал "барышня, на завтра в десять звонок в Шепетовку по межгороду закажите".

Или вот "да ну нафиг, какой дурак будет свой архив в каком-то облаке хранить, совсем дураки что ли? Шпиндель DVD — вот это архив, да. На века!" Теперь такое уже и прочитать не сразу найдёшь на чём.

Так и с ДВС будет. Сейчас уже этап принятия, торг окончен. Ещё лет через 10 бензиноводы станут кастой чудаков, а лет через 20 с удивлением дети будут на дымящий и трясущийся пепелац пальцем показывать.

а лет через 20 с удивлением дети будут на дымящий и трясущийся пепелац пальцем показывать

Вы как бы подталкиваете меня сделать coal roller mod. :)

Вжух и лет через 10 ты уже смотрел как дети кидают в мусорный бак кинескоп и разбегаются от некислого взрыва.

А это вообще ничего не поменяло для пользователя.

Но тут изобрели интернет и подобные домища стали не нужны никому

Для пользователя телефона это не изменило ничего, потому что ему что тогда что сейчас не важно как выглядит АТС.

А что до интернета, то там домищи побольше, но пользователю это не важно.

а ведь я в детстве застал "барышня, на завтра в десять звонок в Шепетовку по межгороду закажите".

Я тоже, но было понятно, что всё идёт к звонкам простым набором номера. Сам функционал АТС был известен и активно пользовался.

Или вот "да ну нафиг, какой дурак будет свой архив в каком-то облаке хранить, совсем дураки что ли? Шпиндель DVD — вот это архив, да. На века!" Теперь такое уже и прочитать не сразу найдёшь на чём.

Так и сейчас есть локальные бэкапы, и в интернет далеко не все бэкапы заливаются.

У Вас примеры про понты, не затрагивающих вопросы особенностей использования, что вообще не имеет отношения к теме пара и ДВС.

А в плане использования, "век пара" это чисто коммерческий конструкт, который реальности не описывает.

Вы о кончине чего говорите?
- пароходы
- паровозы
- стационарные установки

Для такого чуда в первую очередь электричкам придется победить своего самого страшного врага - армию. И тут у них шансов практически нет.. Ни одна электричка в жизни не даст столько мощности на вес, такую скорость заправки, такую компактность, такую отказоустойчивость и такую безопасность при поражении, как ДВС.

А пока дяденьки в камуфляжной форме катаются на "дымящихся и трясущихся пепелацах" - и мы с вами тоже продолжим.

3.7 секунд до сотни с кпд 95% и 500лс.

Тесла 3 )

Очень простое инженерное решение.

Где же роторные чемпионы, с пиковыми параметрами под 500лс с 2-х литрового 100кг мотора, крутящегося до 12000 оборотов?

О, вы сами написали ниже. Пришли дешевые и простые технологически электрички, где совокупить батарею из готовых ячеек, контроллер и несколько двигателей может любой дедушка Ляо.

И эта повозка будет рвать в городском цикле высокотехнологичные и сложные в изготовлении и обслуживании машины с ДВС. При этом не будет требовать инфраструктуры для переработки и доставки нефтепродуктов. А батареи при использовании качественных ячеек лет 7-9 (фактически весь срок службы современного жестяного авто) живут вполне нормально, на теслах первых выпусков уже изучено.

Я с удовольствием бы купил "разделяемый" гибрид, с вариантом установки в передний багажник компактного генератора на дизеле или газе - по городу ездить на электричестве, не таская за собой ДВС и генератор, а при дальних поездках ставишь в багажник модуль, и он постоянно тарахтит в оптимальном режиме, выдавая энергию и увеличивая пробег.

лет 7-9 (фактически весь срок службы современного жестяного авто)

Это по китайцам статистика?

VAG, остальные европейцы и японцы сейчас ржавеют не хуже китайцев. Любой скол и пошло цвести. А металл тонкий.

Сосед на новой bmv уже подлечивал сколы неоднократно, машине всего 2 года. И я тоже. (

При этом на японце 25-летней давности в свое время проехал больше 150 т.км, 14 лет, ни одного рыжика. Но там уже машина износилась физически, надо было очень много вкладываться в сервис, а получил бы старую, хотя и исправную машину ;)

Да, машина примерно в 25 лет уже часто начинает показывать признаки износа, устранение которых может оказаться не самым целесообразным делом с поправкой на остаточную стоимость такой машины. Но это примерно 25 лет и, необязательно, далеко не первый владелец, а не 7~9 лет, когда по хорошему еще ни одного заметного ремонта не было, только плановые работы.

Не затух этот подход и с окончанием войны — и в настоящее время подобный подход применяется в легковых двигателях автомобилей таких марок, как, например, Saab, BMW, позволяя увеличить мощность двигателя на 20–50 л. с.*

Простите, Saab, в настоящее время? Кажется, процесс написания статьи слегка затянулся ))

Завершая наше краткое рассмотрение типологии двигателей, хотел бы отметить и ещё одно любопытное ответвление в них, которое лично мне нравится своей нестандартной задумкой (и которая, тем не менее, работала!): «калоризаторный» (или «нефтяной») двигатель

Вот и выросло поколение ллмок, не знающее слова "болиндер" и какая у него связь с художником, погибшим в Порт-Артуре.

Меня заинтересовало это " могут применяться некоторые другие соединения, например, этиловый спирт, метиловый спирт или даже водород. "

Это получается, что головы/хвосты от перегонки, с какой-то безопасной долей можно добавлять, если не в двигатели бензиновых машин, то в те-же газонокосилки и культиваторы?

Любой бензиновый двигатель может работать на смеси бензина со спиртом в любых пропорциях начиная с чистого спирта. Только убедитесь, что у вас в топливной системе нет неспиртостойких прокладок и шлангов.

Так хвосты/головы больше похожи на ацетон, а спирт это немного другое.
Спирт лить в бак это пока ещё расточительство, поэтому и интересно насчёт отходов спиртовой деятельности.

У меня нет достаточно надежных данных по работе на смеси с ацетоном. Так-то октановое число ацетона в районе 135 по моторному методу, но плотность энергии в тем менше примерно на треть, а поскольку изначально бензиновый двигатель не может получить преимущества от нерасчетно высокооктанового топлива, то либо теряем мощность, либо растет расход. Не готов ответить по скорости горения и другим существенным характеристикам. Предполагаю, что смесь с процентами так пятью ацетона не будет заметно отличаться от чистого бензина, если нет проблем со шлангами и уплотнителями, но см. выше - надежных данных у меня нет.

В Китае сокращается потребление бензина.

Продажи бензина в отдельные месяцы падали на 10–20%, а в среднесрочной перспективе прогнозируется ежегодное сокращение на 6–9%

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий

Информация

Сайт
ruvds.com
Дата регистрации
Дата основания
Численность
11–30 человек
Местоположение
Россия
Представитель
ruvds