Будет ли революция в дизельных движках?
Jul. 18th, 2016 10:51 pm![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
mayakruha.livejournal.com posting in ![[community profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/community.png){kind=small}
engineering_ruОригинал взят у ![[livejournal.com profile]](https://www.dreamwidth.org/img/external/lj-userinfo.gif)
mayakruha в Будет ли революция в дизельных движках?
На сайте Diesel & Gas Turbine WORLDWIDE появилась статья про разработку швейцарской компании RKLAB AG. Как утверждается RKLAB AG подписал соглашение с Mazda Co. Это соглашение является комплексной программой по оценке, тестированию и улучшению работы швейцарской разработки в течение двух лет для использования в следующем поколении дизельных двигателей. Ожидается получить значительное снижение стоимости и веса двигателя, снижения NOx и количества твердых частиц в выхлопе, и увеличение эффективности на 15% или более.
Центральным проектом RKLAB AG является самосжимающий топливный инжектор, обеспечивающий значительное снижение выбросов, что позволяет отказаться от последующей очистки выхлопов. Благодаря этому инжектору также отпадает необходимость в использовании внешнего насоса высокого давления. Таким образом, новая разработка, как полагается, упростит двигатель, снизит цену и его вес.
Как объясняет специалист из RKLAB AG Бернард Чаллен – «RK инжектор создает более высокое давление (до 5000 бар), чем любая действующая система и может доставить топливо через большое количество мельчайших отверстий (до 180) по сравнению с шестью или восемью в современных обычных инжекторах. Он создает более мелкие капли топлива, с лучшим перемешиванием, более холодное и более полное сжигание, что приводит к снижению NOx, меньшему объему твердых частиц и большей экономии топлива.»
Согласно Чаллену, с RK инжектором давление, подающее топливо, определяется давлением цилиндра. “Оно непрерывно саморегулируется, что обеспечивает заложенный внутри, плавно формирующийся импульс в инжекторе и позволяет снизить пиковую скорость нарастания давления во время сжигания" - отметил он. "Это приводит к снижению нагрузки на двигатель (снижение до 60% в тестах), шума и вибрации, уменьшая характерный дизельный звук".
Процесс с встроенной обратной связью внутри РК инжектора, берущий сигнал от давления в камере сгорания, "подразумевает, что кривая горения топлива определяет скорость с которой топливо добавляется, оптимизируя скорость впрыска для того чтобы устранить избыток или нехватку топлива и адаптироваться к различным топливным характеристикам”.
Инжектор также может управляться с помощью электромагнитных клапанов, разработанных для обеспечения таких же (или улучшенных) мер по диагностике, как в случае с обычным инжектором, способных отслеживать и контролировать процесс горения.
Форма распыления топлива также отличается от обычных систем. Вместо образующей конической поверхности, распыление может иметь форму плоского диска, который делает завихрения и традиционную чашу для сжигания ненужными. Это создает новые возможности для конструкции поршней, камеры сгорания и каналов, что может привести к более легким и компактным двигателям с лучшим газообменом.
Более тонкое распыление производимое РК инжектором также уменьшает задержку между впрыском и сгоранием, фундаментальное ограничение на максимально полезную скорость оборотов для дизеля. Чаллен считает, что это может помочь принести конструкцию дизельных и бензиновых двигателей гораздо ближе друг к другу: “Возможность расширить диапазон скоростей при использовании более легкой конструкции блока цилиндров и более компактной конструкции поршня дает больший потенциал для общего оборудования ” - сказал он.
Проект стартовал в 2014 году и протестированные прототипы двигателей включат диапазон дизельных двигателей от одноцилиндрового до двигателя для больших грузовиков. Технология РК также была опробована на ряде бензиновых двигателей преобразованных в дизельные, используя преимущества более низкого рабочего пикового давления в цилиндрах данной технологии.
Создание рентабельного производства, позволяющего получить высококачественные поверхности, имеет большое значение для развития. До тех пор, пока не закончится следующий этап патентной защиты, RKLAB не раскрывает детали касательно инжектора. Но инженеры участвующие в проекте подтверждают, что инжектор используется электро-гидравлический усилитель для увеличения давление и клапанную систему, рассчитанную на высокие скорости и расходы, для регулировки подачи топлива.
Приоритетом в разработках сейчас является добиться управляемости и контроля чтобы удовлетворить требованиям мировых стандартов для бортовой диагностики (OBD), чтобы сделать возможным коммерциализировать эту технологию.
С разработками Чаллену помогает компания Powertrain Technology Ltd. Для того чтобы определить приоритетные области для проверки и сделать физические эксперименты более эффективными было использовано моделирование с использованием программного продукта Gamma Technologies’ GT-Suite. Компанией Powertrain Technology Ltd применялся детальный многокритериальный подход в моделировании для определения особенностей конструкции инжектора. Эффективное использование моделирования позволяет сократить количество образцов для испытания и сокращает затраты на разработку, что очень важно.
Явления, как работа электромагнитных катушек, поведение гидравлических золотниковых клапанов, сжимаемость и кавитация топлива, изменение зазоров с давлением, а также эффект подогрева топлива от воздействия горячих газов сгорания на поршни инжектора, все они должны быть учтены. Инженеры участвующие в проекте RKLAB отметили, что оптимизированные формы камера сгорания должны быть разработаны с помощью CFD с учетом сгорания до проверки на реальных тестах двигателей.
Источник
mayakruha в Будет ли революция в дизельных движках?На сайте Diesel & Gas Turbine WORLDWIDE появилась статья про разработку швейцарской компании RKLAB AG. Как утверждается RKLAB AG подписал соглашение с Mazda Co. Это соглашение является комплексной программой по оценке, тестированию и улучшению работы швейцарской разработки в течение двух лет для использования в следующем поколении дизельных двигателей. Ожидается получить значительное снижение стоимости и веса двигателя, снижения NOx и количества твердых частиц в выхлопе, и увеличение эффективности на 15% или более.
Центральным проектом RKLAB AG является самосжимающий топливный инжектор, обеспечивающий значительное снижение выбросов, что позволяет отказаться от последующей очистки выхлопов. Благодаря этому инжектору также отпадает необходимость в использовании внешнего насоса высокого давления. Таким образом, новая разработка, как полагается, упростит двигатель, снизит цену и его вес.
Как объясняет специалист из RKLAB AG Бернард Чаллен – «RK инжектор создает более высокое давление (до 5000 бар), чем любая действующая система и может доставить топливо через большое количество мельчайших отверстий (до 180) по сравнению с шестью или восемью в современных обычных инжекторах. Он создает более мелкие капли топлива, с лучшим перемешиванием, более холодное и более полное сжигание, что приводит к снижению NOx, меньшему объему твердых частиц и большей экономии топлива.»
Согласно Чаллену, с RK инжектором давление, подающее топливо, определяется давлением цилиндра. “Оно непрерывно саморегулируется, что обеспечивает заложенный внутри, плавно формирующийся импульс в инжекторе и позволяет снизить пиковую скорость нарастания давления во время сжигания" - отметил он. "Это приводит к снижению нагрузки на двигатель (снижение до 60% в тестах), шума и вибрации, уменьшая характерный дизельный звук".
Процесс с встроенной обратной связью внутри РК инжектора, берущий сигнал от давления в камере сгорания, "подразумевает, что кривая горения топлива определяет скорость с которой топливо добавляется, оптимизируя скорость впрыска для того чтобы устранить избыток или нехватку топлива и адаптироваться к различным топливным характеристикам”.
Инжектор также может управляться с помощью электромагнитных клапанов, разработанных для обеспечения таких же (или улучшенных) мер по диагностике, как в случае с обычным инжектором, способных отслеживать и контролировать процесс горения.
Форма распыления топлива также отличается от обычных систем. Вместо образующей конической поверхности, распыление может иметь форму плоского диска, который делает завихрения и традиционную чашу для сжигания ненужными. Это создает новые возможности для конструкции поршней, камеры сгорания и каналов, что может привести к более легким и компактным двигателям с лучшим газообменом.
Более тонкое распыление производимое РК инжектором также уменьшает задержку между впрыском и сгоранием, фундаментальное ограничение на максимально полезную скорость оборотов для дизеля. Чаллен считает, что это может помочь принести конструкцию дизельных и бензиновых двигателей гораздо ближе друг к другу: “Возможность расширить диапазон скоростей при использовании более легкой конструкции блока цилиндров и более компактной конструкции поршня дает больший потенциал для общего оборудования ” - сказал он.
Проект стартовал в 2014 году и протестированные прототипы двигателей включат диапазон дизельных двигателей от одноцилиндрового до двигателя для больших грузовиков. Технология РК также была опробована на ряде бензиновых двигателей преобразованных в дизельные, используя преимущества более низкого рабочего пикового давления в цилиндрах данной технологии.
Создание рентабельного производства, позволяющего получить высококачественные поверхности, имеет большое значение для развития. До тех пор, пока не закончится следующий этап патентной защиты, RKLAB не раскрывает детали касательно инжектора. Но инженеры участвующие в проекте подтверждают, что инжектор используется электро-гидравлический усилитель для увеличения давление и клапанную систему, рассчитанную на высокие скорости и расходы, для регулировки подачи топлива.
Приоритетом в разработках сейчас является добиться управляемости и контроля чтобы удовлетворить требованиям мировых стандартов для бортовой диагностики (OBD), чтобы сделать возможным коммерциализировать эту технологию.
С разработками Чаллену помогает компания Powertrain Technology Ltd. Для того чтобы определить приоритетные области для проверки и сделать физические эксперименты более эффективными было использовано моделирование с использованием программного продукта Gamma Technologies’ GT-Suite. Компанией Powertrain Technology Ltd применялся детальный многокритериальный подход в моделировании для определения особенностей конструкции инжектора. Эффективное использование моделирования позволяет сократить количество образцов для испытания и сокращает затраты на разработку, что очень важно.
Явления, как работа электромагнитных катушек, поведение гидравлических золотниковых клапанов, сжимаемость и кавитация топлива, изменение зазоров с давлением, а также эффект подогрева топлива от воздействия горячих газов сгорания на поршни инжектора, все они должны быть учтены. Инженеры участвующие в проекте RKLAB отметили, что оптимизированные формы камера сгорания должны быть разработаны с помощью CFD с учетом сгорания до проверки на реальных тестах двигателей.
Источник
![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
no subject
Date: 2016-07-18 08:18 pm (UTC)а ее подымать до бесконечности нельзя
no subject
Date: 2016-07-18 08:56 pm (UTC)no subject
Date: 2016-07-18 09:03 pm (UTC)no subject
Date: 2016-07-18 09:21 pm (UTC)no subject
Date: 2016-07-18 09:26 pm (UTC)no subject
Date: 2016-07-19 07:37 am (UTC)на что был нами дружно высмеян - всем же известно, что нормальная сварка меньше 60 кило весить не может. физику ж не обмануть! правда теперь такие сварки в любом магазине продаются:)))))
no subject
Date: 2016-07-19 10:22 am (UTC)да расскажи как ты кпд этой мега форсункой повысишь??
а ну да кому вопрос мы же академиев не кончали
(no subject)
From:(no subject)
From:no subject
Date: 2016-07-18 10:48 pm (UTC)no subject
Date: 2016-07-20 08:22 am (UTC)КПД определяется рабочим циклом, основным параметром которого является изменение параметров (объема и давления) рабочего тела.
Температура рабочего тела и температура сгорания топлива связаны не очень прямо - можно сжечь мало топлива в одном углу камеры сгорания, подняв температуру до звезд и разбодяжить результат по всей камере, можно сжечь то же количество в виде множества маленьких капелек - в каждом очаге температура поднимется не так сильно, а после разбодяживания нагрев рабочего тела будет таким же.
Но в случае сгорания мелких капелек разбодяживание произойдет быстрее и быстрее же поднимется температура рабочего тела - за счет этого диаграмма цикла приблизится к идеальной и будет получена прибавка в получаемой энергии при тех же затратах топлива - т.е. рост КПД.
Пример - наложение реального (индикаторного) цикла Дизеля на идеальный.
Выигрыш возможен за счет "оквадрачивания" верхнего левого угла (отмечено символом "B"), что достигается как раз-таки ускорением "разбодяживания" энергии по объему рабочего тела (воздуха и продуктов сгорания).
То, что в результате падения температуры сгорания поднимается экологичность - приятный бонус.
no subject
Date: 2016-07-18 09:43 pm (UTC)no subject
Date: 2016-07-18 09:56 pm (UTC)базовой единицей является тепература а не
Ожидается получить значительное снижение стоимости и веса двигателя, снижения NOx и количества твердых частиц в выхлопе,no subject
Date: 2016-07-18 10:04 pm (UTC)не?
no subject
Date: 2016-07-18 11:43 pm (UTC)no subject
Date: 2016-07-19 09:14 am (UTC)no subject
Date: 2016-07-19 12:00 pm (UTC)Проблема в том, что вы оперируете термином вес которого плохо себе представляете.
В 1914 году сер Рикардо (это такой довольно известный инженер в области двигателестроения) провел эксперимент в котором измерил потери момента за счет "неполноты сгорания топлива" - так вот в двигателе с клапанами сбоку с очень низкой степенью сжатия и чугунной головкой эти потери оказались всего то 1.5%. С тех пор прошло сто лет - с ними еще немножко поборолись, и я могу вам гарантировать, что любой разговор о борьбе с "неполнотой сгорания топлива" в любом двигателе в плане экономии давным давно имеет гораздо меньше смысла, чем совет - выкинуть из пепельницы окурки. Т.к. сейчас все потери от неполноты сгорания находятся где то примерно на уровне погрешности методов их измерения.
(no subject)
From:(no subject)
From:no subject
Date: 2016-07-19 01:10 pm (UTC)и увеличение эффективности на 15% или более.это что если не кпд ??
а вообще есть вариант проще
на газ переводить ...
и тогда проблема дифузии воздуха и смеси решается намного проще
кстати амеры сейчас этим активно занимаются
есть программа перевода 150 000 контейнеровозов на сжиженный метан и даже (могу ошибаться в сумме 10 000 долларов из бюджета доплачивают за переведенное авто
no subject
Date: 2016-07-18 10:23 pm (UTC)no subject
Date: 2016-07-19 07:59 am (UTC)no subject
Date: 2016-07-19 01:04 pm (UTC)мы про дизеля с обычной и мега форсункой..
no subject
Date: 2016-07-19 01:20 pm (UTC)no subject
Date: 2016-07-19 01:23 pm (UTC)формула кпд тепловой машины работающий по циклу карно неправильная??
что ЕГЭ с людями делает....
no subject
Date: 2016-07-19 01:36 pm (UTC)no subject
Date: 2016-07-19 02:00 pm (UTC)В 1824 году Сади Карно формулирует идею цикла Карно, утверждая, что в максимально экономичной тепловой машине нагревать рабочее тело до температуры горения топлива необходимо «изменением объёма», то есть быстрым сжатием. В 1890 году Рудольф Дизель предложил свой способ практической реализации этого принципа. Он получил патент на свой двигатель 23 февраля 1892 годаа по какому??
рудольф дизель очень удивился этому утверждению...
(no subject)
From:no subject
Date: 2016-07-19 05:23 pm (UTC)no subject
Date: 2016-07-19 05:28 pm (UTC)(no subject)
From: