lohanutsya emelők

• Kivonat:
  Azt vizsgálja, hogy a komplex összekapcsolt tervezési megoldások javítását célzó hatékonyságát a belső égésű motor.

Hatékonyságának javítása érdekében a belső égésű motorok mérnök dolgozik mint egy évszázada. Azonban a tényleges elért hatékonyság messze van a korlátozás, amelyet a termodinamika. Ezek közül a legjelentősebb, és ugyanakkor viszonylag könnyen elkerülhető az energiaveszteség közé veszteségek miatt a underexpansion égéstermék. Végén a működési ciklus pillanatában a kivezető szelep nyomását az égési termékek lényegesen magasabb, mint a légköri. Ők is bővíteni, így az energia, hanem kirepülnek a kéményen. Ebben az esetben a fel nem használt energia alakul át a zajt, amely meggátolja helyezni a hangtompító. A kipufogó - ez további ellenállást jelent a kipufogógáz és a kiegészítő energia veszteséget. Due underexpansion elveszett körülbelül 10% -os energia, és a katalizátor jelenlétében, és legfeljebb 20%.

Ennek oka az ilyen típusú veszteség az, hogy mind a négy ütemét hajtják végre az egyik hengerben. Ezért a levegő térfogata (vagy keverék) végén a szívási ütem megegyezik a térfogata égéstermékek végén a munkaütem. Következésképpen, a nyomás az égéstermékek lesz, mint sokszor nagyobb, mint a levegő nyomása, a hányszor magasabb, mint a hőmérséklet, Kelvin fokokban. (Pontosabban, meg kell vennie üzemanyag-befecskendezés és a változó szelepvezérlés funkciók).

Bizonyos mértékig használatra energia nedorasshirivshihsya lehetővé teszi a gáz turbófeltöltő. Azonban, az átlagos nyomást, mielőtt a turbina még mindig kisebb, mint a végén a ciklus, azaz a veszteség még mindig ott van. Továbbá, az energia kiválasztott expandáló gázok, arra használjuk, hogy növelje a nyomást a beömlésnél, hogy a motor, és így azonos időben, mint a nyomás növekszik a végén a működési ciklus. Ezért turbófeltöltő növeli a hatalom, nem a hatékonyságot.

Távolítsuk veszteség underexpanded terhelhetőség lehet osztani két henger. Az első bevitel és a tömörítés, míg a második, nagyobb térfogatú, a stroke és a felszabadulást. Vezetés egy ilyen motor az 1. ábrán látható (Ezen az ábrán, hagyományosan rudak 90 fokkal elforgatva, hogy a sík a rajz).

1- bemeneti szelep, a kompresszor henger jelentése 2-, 3- bypass szelep, a tüzelőanyag-elosztócső, 4-, 5-, munkahenger, 6- kipufogószelep.

A ciklus kezdődik megnyitásával a bemeneti érintse 1 abban a pillanatban, amikor a kompresszor 2 dugattyút a felső holtponti (TDC) (pontosabban, a szelep nyit, enyhe késleltetés). Amikor a dugattyú lefelé mozog a kompresszor kitölti a 2 henger, ami után az alsó holtponti (BDC) a szívószelepek 1 zárva és tömörítési kezdődik. Amikor a dugattyú eléri a TDC-kissé nyitja a bypass szelep 3, és a sűrített levegő kezd visszük át, a munkahenger 5, amely található TDC. A képen éppen ezen a ponton. kíséretében elmozdulás a levegő betáplált át a tüzelőanyag-elosztócső, a 4. és az égést. Üzemanyag-egy ilyen motor jobb használni a földgáz, bár egyéb tüzelőanyagok, ha szervezni a saját ellátási, hagyományos módon. Folyamat megtörve a levegő és az égés lényegében állandó nyomáson. Volumenének növelése égéstermékek Az égés során a ellensúlyozza az a tény, hogy a működtetőhenger térfogata nagyobb, mint a mennyisége a kompresszor henger. Abban a pillanatban eléri a TDC dugattyús kompresszor bypass szelep 3 lezárva. A dugattyú a munkahenger végez munkalöket, amelynek vége a BDC nyomás a munkahenger esik a légköri nyomásra, plusz egy kis veszteség a kilépő a csaptelep 6. Crane 6 megnyitja, és az égéstermékek szorult a kipufogócső. Ugyanakkor a hiánya miatt a maradék nyomás nem szükséges a kipufogó. Feltételezzük, hogy mindkét henger lesz egy minimális holt térfogat, azaz a TDC dugattyú csaknem érinti a hengerfej. A különbség köztük csak akkor szükséges, hogy kompenzálja a szerelési hibák és termikus deformáció.

Ahelyett, hogy a hagyományos szelepek ebben az építési javasolt használni szelepek, amelyek nyitva vannak, amikor egy vonalban lyukakat a lemezt a hengerek és a daruegység. De ellentétben a közös gömbcsapok, az adatok nem forog, és hogy a függőleges alternáló mozgást az intézkedés alapján a bütykök vezérműtengely. (Intelligens vezérlés szelepvezérlés a szelepmozgatót ez a kialakítás nem ad jelentős előnyöket, és ezért nem praktikus).

TAPS helyett szelepek lehetővé teszi, hogy jelentősen csökkenti a holttér, és ezenkívül csökkenti a nyomásesést a szelepeket, megszűnik, amint a gáz forgások jellemző szelepek. Továbbá a nyílások a csapok végzik nem kör alakú, hanem téglalap alakú vagy ovális (nagyobb oldalsó irányában síkjára merőleges az 1. ábra), így növelve a folyosón területen. És végül, a daruk nem kopogás.

A bypass szelep 3, kivéve az alapvető funkciókat, és ellátja az üzemanyag keveréket. Ebből a célból tartalmaz egy gyűjtő 4, amelyben sűrített földgáz lép be egy oldalsó nyíláson keresztül (ábra kerületén tartályban mélység). Amikor mozog a csap a nyitott helyzetben a furat egy vonalban van a párzási lyuk a motorblokk (nem ábrázolt), és ezáltal egyidejűleg szelep nyitja és zárja a levegő és csapdába a tüzelőanyag-ellátás. A 4 tartály keresztül a nyílásokon a tüzelőanyag áthalad merőleges az áramlás a levegő, mint amennyi elkeverni. Ahhoz, hogy a visszavezetett gáz szivárgását üreg felett és alatt a szelep is csatlakozik a bemeneti a motor és tápláljuk be ezekbe az üregekbe a kis levegő áramlását.

Ezzel az eljárással az előnyök közé tartozik:

1) megszüntetése veszteségek underexpansion az égéstermékek és a társuló veszteségek a kipufogódob.

2) levegő hiánya lépés szerinti melegítést szívó és a kompressziós érintkezése miatt forró stack dugattyú és a hengerfej. Ilyen fűtés hagyományos motor növeli az energia költségek tömörítés és csökkenti a termodinamikai hatásfokot.

3) miatti veszteségek csökkenését a holttér. A hagyományos motor az égéstérbe volumen gázok az előző ciklusban. Ők igyekeznek csökkenteni a fizetendő összeget az átfedés időzítés. Itt, ez a probléma nem létezik, bár kicsi a holt térfogat áll rendelkezésre a bejárat és a kijárat a csapokat.

4) Lehetővé válik, hogy növeljék a tömörítési arányt olyan szintre egyenlő vagy nagyobb, mint jellemző értékeket a dízel. Ha ez a mechanikai feszültség kisebb lesz annak a ténynek köszönhető, hogy van egy nyomás csúcs idején égés.

5) Ellentétben a dízelmotorok és közvetlen befecskendezés, az üzemanyag egyenletesen levegővel keveredik. Amikor az üzemanyag-befecskendező nem lehet egyenletesen elosztva az égéstérben mért volumen, és ebben a rendszerben, a tüzelőanyag beadagolja a elhaladó levegő kiszorításos meglehetősen egyenletesen. A sebesség módosítása közben a dugattyú meghajlott lehet kompenzálni részben átfedő belépő üzemanyag vezetés közben daru bypass, amely lehetővé teszi, hogy fenntartsák az arány a levegő és a gáz állandó.

A hátránya ennek a rendszernek az, hogy csökkentse a teljesítmény per liter elmozdulás miatt a nagyobb térfogatú munkahenger. Ha ebben a rendszerben, a hengerek azonos, a különbség nem volt szignifikáns hatalmon növelné a hengerek száma 2-szer van csökkenése ellensúlyozza a ciklusok számának mindegyikük szintén 2-es szorzóval. De a növekedés a lökettérfogat, mint az ügy kíséretében aránytalanul kisebb kapacitásának növelése. Ez az ár, amit fizetni kell a hatékonyságot.

Annál jelentősebb, hogy az égés állandó nyomáson, abból a szempontból rosszabb, mint a termodinamika égés állandó térfogaton. Ez a hátrány lehet mutatni, hogy, hogy elérjék az azonos szintű nyomás a végén égés a jelen ciklusban tovább kell tömöríteni a levegő a kompresszor, míg a hagyományos ciklusban a kompresszor a fordított energia eléréséhez alacsonyabb nyomás, ami tovább növeli az égés. Megfelelő további energiaköltségek kompressziós egészen hasonló nagyságrendű megszüntetése hulladék Underexpanded.

Ahhoz, hogy ezt a rendszert az égés történik egy állandó mennyiség szükséges, hogy a relatív sebesség a kompresszor dugattyú annyi szor nagyobb, mint a relatív mozgási sebessége a munkadugattyúk, mennyit térfogata nagyobb, mint a mennyisége a munkahenger a kompresszor henger. Ez a szám körülbelül megegyezik az arány az abszolút hőmérsékletek előtt és után az égést. Mindazonáltal a hagyományos forgattyús mechanizmust biztosít egyenlő relatív sebességét mozgása a dugattyúk (abszolút sebesség különbözik, és arányos a magassága működő térfogatának a henger).

Ahhoz, hogy a nagyobb relatív sebessége a kompresszor dugattyú TDC közelében módosíthatjuk is a meghajtó dugattyú kinetikai vázlata a 2. ábrán látható.

Ebben a rendszerben, a kiegészítő mozgás közel a felső holtpont által nyújtott „egyengető” a kompozit rúd beleértve a trapéz a karokat. Így lehetséges, hogy egy körülbelüli térfogata természetvédelmi kiszorítással levegővel a kompresszor a munkahengerben. Egy további előnye ennek a meghajtó nagy lehetséges a henger hossza azonos átmérőjű annak.

A hátrányok ilyen megoldások közé tartozik növekvő súlya rudat, a költségeit, és, bizonyos mértékig, a motor mérete. Habár az a mechanizmus (lásd. 2. ábra), és hosszabb, mint a hagyományos, a távolság a fej végén a főtengely az 1. ábrán úgy határozzuk meg, a munkahenger, amelynek hosszabb a löket. Ezért egyre nagyobb a hossza a kompresszor henger működtető jelentkezik részben a nagyobb hossza munkahenger működtető. Is elvesztette előny (4), mivel a nyomás égés során növekszik.

Kivitelezhető ésszerű kompromisszum az égés állandó nyomáson és állandó térfogaton, feltéve, hogy a megfelelő kiválasztása arányok a hossza a karokat a mechanizmus (lásd. 2. ábra).

Külön-külön, a hő veszteséget kell vitatni a munkahenger fala. A hagyományos motor hőveszteség egyik legjelentősebb oka a csökkentés hatékonyságát. Az ötlet létrehozásának adiabatikus motor kerámia anyagok teljes mértékben nem valósult miatt megsemmisítése kerámia anyagok termikus ciklus folyamán és összetettsége integritásának a biztosítása hiányában elasztikus fémgyűrűk és zsírt. Azonban, még ha a hagyományos motor, hogy a kerámia, akkor is teljesen megszünteti a hőveszteség nem lesz képes, mint egy forró kerámia fal több hő kerül át a levegőt a szívó és sűrítő szakaszaiban. Következésképpen, nem minimális mennyiségű hő lesz kiválasztva az égéstermékeket. Meg kell jegyezni, hogy a hőátadás égéstermékek a beszívott levegő nagyobb mértékben csökkenti a hatékonyságot, mint egyszerűen át ezt a hőt a hűtőrendszert.

Ebben a motort falak nem belső hűtésű, így a hőveszteség bennük kisebb lesz, még a hűtött szerkezetét. Továbbá, egy ilyen motor a kisebb hőmérséklet-különbségek, ami egyszerűsíti a kerámia anyagok csökkenti a hő áramlását a dugattyú és a hengerfej. A legtöbb hő hűtési felső része a henger is használható tüzelőanyagok - a földgáz. Ilyen esetben a hűtési regenerálódásra elv széles körben használt folyékony rakétahajtómű ide-oda szinte soha nem használt. Cool a teljes henger ilyen módszer azért problematikus, mert az elégtelen tüzelőanyag hladoresursa. Ezért, hogy hagyjon fel a hagyományos hűtési rendszer ebben az esetben nem fog működni.

Az előnye, hogy regeneratív hűtés, hogy a hő át a gáz elvesztése, és visszatér a működési ciklus. Ezen túlmenően, a melegített gázt betáplált egyszerűsíti annak gyújtás, ami csökkenti az égési idő és javítja az égés hatékonyságát. Azonban, a gáz hőmérséklete ne legyen túl nagy, hogy a spontán égés nem fordul elő való összekeverés előtt a levegő, és a szintén nem fordul elő öngyulladási gázszivárgástól. Egy további előny az, hogy növelje a fűtési gáz mennyisége, ami leegyszerűsíti a keverés levegővel. Keverjük gázok könnyebb, ha a térfogati áramlási sebességet különbségük kisebb. Továbbá, ebben az esetben, az átmérő növekszik, hogy szükség van a gázellátás lyukak, amely egyszerűsíti a termelést.

A design a gázellátó rendszer a következő. A földgáz a tartályból belép a kormánymű, a továbbiakban dugattyús adagolószivattyú, amely után a gáz belép a tekercset átjáró hűtőköpeny a munkahenger és onnan át az oldalsó nyíláson keresztül a bypass szelep. Az adagoló pumpa arányos mennyiségű szállított gáz a motor fordulatszámát. Ez a szivattyú nem rendelettervezet. felesleges levegő arány vezetés kell elvégezni, mivel a hajtómű, szintjének beállítására nyomás általa támogatott mentén. Mivel a fűtés gázzal, már egy adagolószivattyú a fűtőérték nem befolyásolja a légfelesleg tényező.

A másik oka a energiaveszteség gyakran kell változtatni a motor teljesítményét megváltoztatja a légfelesleg tényező. Emiatt a motor a legtöbb időt dolgozik egy nem optimális állapotban fogyaszt túl sok üzemanyagot és szennyezi a környezetet. Nemrégiben, hogy megszüntesse ezeket a veszteségeket, olykor egy hibrid rendszer, amelyben a belső égésű motor működik állandó legkedvezőbb mód, forgatható a generátort, hogy a hatáskörök az elemeket, vagy szuperkondenzátort. A teljesítmény vezérlő végzi villanymotor, hogy fogyasztja az akkumulátort, ha szükséges. Ezen túlmenően, hidridek recycle fékezési energia. De egy ilyen rendszer hátrányai is vannak. Először is, sok további elektromos berendezések, ami növeli a költségeket és csökkenti a megbízhatóságot. Másodszor, az összes termelt energia megy keresztül további átalakításokat: mechanikai elektromos, elektromos kémiai (akkumulátorokhoz), majd minden vissza. Bár a hatékonysága a fent említett változások viszonylag magas, az összeg halmozódik.

Kompromisszumos alváz a következő volt: a belső égésű motor, tengelykapcsoló, a motor-generátor, sebességváltó, differenciálmű megszakítók, a kerék. Ebben az esetben az elektromos áramkör halad, nem minden energia, hanem csak annak egy részét - a különbség a hatalom által generált belső égésű motor az optimális felesleges levegő arány és a teljesítmény igény a kerekek. Ennek megfelelően az áramár, valamint elektromos alkatrészek csökken, és a kudarca esetén a jármű továbbra is fut, majd a hagyományos módszer teljesítmény szabályozás. Az optimális légfelesleg tényező legőszintébb (bár nem a legdrágább) módon folyamatosan mérjük a készítmény kipufogógáz visszajelzést számítógép a kormányművet. Ha van a égéstermékek szén-dioxid, a nyomás a fogaskerék csökken, és ha az oxigén ezután növekedett. Ha a teljesítmény vezérlő igény meghaladja a motor-generátor képességeit, akkor a számítógép továbblép, hogy ellenőrizzék a gáz nyomása alapján, hogy a szükséges energiát.

A modern járművek gyakran van nem egy, hanem két hajtott tengellyel. Hagyományos hajt át a központi differenciálmű van kötve további energiaveszteséget. Lehetőség van úgy egy változata, amelyben minden egyes tengelyen hajtja meg alváz szerkezete a fentiekben tárgyaltuk. Ez persze drágább, de nehéz teherautók harmonizáló fele hatékony módja a leggyakoribb osztályok autók részben kompenzálják az áremelkedés. A fő előnye a két futó radikális növekedése megbízhatóságát. Az autó nem veszít során szinte bármilyen hiba, mivel az egyik lehetővé teszi az alváz mozogni bár lassabb ütemben. Annak a valószínűsége, egyidejű meghibásodása két futó meglehetősen alacsony.

Továbbá, a jelen két fut lényegesen megnöveli a lehetőségeit optimális szabályozás. Először is, ott van a lehetőség, hogy fokozzák teljesítmény vezérlő kikapcsolja a „extra” módon segítségével megszakítók. Másodszor, lehetőség van váltakozva elmozdulás, ami kedvező a menetdinamikai (nincs energiaveszteség időszakok). Harmadszor, lehet, hogy „vegyes” transzfer. Például, az optimális áttételi arányt ebben az időben, félúton a második és a harmadik fogaskerekek. Aztán egy alváz tud dolgozni a második, és a második futó a harmadik sebességfokozatban. Ahol az első futómű generátor felhasználja feleslegben ICE nyomaték és a transzferek energiát a villamos motor a második szuszpenzió, amelyben a nyomaték nem elég. Ha a villamos energia egyensúly nem konvergál, akkor kompenzálja a rok. Ebben az esetben lehetőség van arra, hogy használja az egyszerűbb és olcsóbb doboz kevesebb fogaskerekek.

Így a javításának lehetőségét a hagyományos belső égésű motor még nem merült ki, annak ellenére, hogy a korszak a dominancia a végéhez közeledik.