Степень сжатия газов в компрессорах
Известно, что производительность компрессора зависит от степени сжатия газа в рабочих камерах. Степенью сжатия называется отношение давления газа после сжатия к давлению до сжатия (Р2 Ру). Чем больше степень сжатия, тем меньше производительность компрессора. При многоступенчатом сжатии степень сжатия газа в каждой ступени уменьшается, следовательно, производительность компрессора увеличивается. Предположим, что газ необходимо сжать от 101 до 1520 кПа (1—16 ат). Если егс сжимать в одноступенчатом компрессоре, степень сжатия Р Pi =16. При сжатии газа в двухступенчатом компрессоре в первой ступени до 405 кПа (4 ат) и во второй до 1620 кПа (16 ат) степень сжатия в каждой камере будет равна 4. Таким образом, при двухступенчатом компрессоре степень сжатия уменьшается в 4 раза и производительность компрессора должна соответственно возрасти. [c.24]
Двухроторный компрессор типа Руте представляет собой бесклапанную машину объемного типа. Два идентичных, обычно симметричных, двухлопастных ротора вращаются в противоположных направлениях внутри корпуса, составленного из двух полуцилиндров с минимально возможными зазорами между роторами и между роторами и корпусом. Синхронизация вращения роторов осуществляется при помощи шестерен, расположенных снаружи корпуса. Сжатие газа в этой машине происходит одновременно с нагнетанием благодаря уменьшению объема газа вследствие встречного движения роторов (см. заштрихованную область на рис. 6.3.3.3, а, б). В тот момент, когда лопасть ротора соединяет отсеченную порцию газа с линией нагнетания, давление в рабочей камере скачкообразно увеличивается. Из Р—V диаграммы видно (рис. 6.3.3.4), что такой способ малоэкономичен и обеспечивает малую степень сжатия газа.
Регулирование дросселированием возможно в одноступенчатых компрессорах путем установки клапана на всасывающей трубе. При чрезмерном давлении газа в газосборнике клапан опускается и перекрывает всасывающую трубу. Такой способ регулирования связан с увеличением степени сжатия газа и, следовательно, с увеличением расхода энергии. Он наименее экономичен, так как сопряжен с потерей энергии на сжатие перепускаемого газа. [c.228]
Наконец, к числу достоинств многоступенчатых компрессоров нужно отнести высокий объемный коэффициент полезного действия, обусловленный более низкими степенями сжатия газа в отдельных ступенях. [c.144]
Степень сжатия газа в одной ступени компрессора обычно невелика, поэтому в общем кожухе машины на одном валу размещают нескольке колес. Так, по выходе из направляющего аппарата 2 (рис. П1-7, а) газ обратным каналом 3 подводится ко второму колесу. Пройдя последовательно все ступени, сжатый газ уходит в нагнетательный газопровод. Скорость выхода газа из последнего направляющего аппарата все же достигает часто 50 м/с, поэтому для понижения ее до уровня скорости в газопроводе кожух машины делается спиральным и заканчивается расширяющим коническим патрубком (угол конусности 6-8 ).
ПО диаграммам состояния. По ним МОЖНО определить упругость паров при данной температуре, давление перегретых паров (газовой фазы) при данных условиях, удельный объем и плотность жидкой, паровой и газовой фаз, их теплосодержание (энтальпию), теплоту парообразования, степень сухости и влажности паров, работу сжатия газа компрессором и повышение температуры при сжатии, эффект охлаждения жидкости и газа при снижении давления (дросселировании), теплоемкость при постоянном давлении или постоянном объеме для жидкой, паровой и газовой фаз, скорость истечения газа из сопел газогорелочных устройств. [c.30]
Для того чтобы установить оптимальные параметры рассчитываемого газопровода, надо прежде всего установить связь между его пропускной способностью, металлоемкостью (т. е. диаметром и толщиной стенки), давлением газа, поступающего в рассчитываемый участок, и перепадом давления на этом участке. При этом следует иметь Б виду, что так как на всех КС давление газа доводится до одинакового первоначального значения, т. е. до давления газа на стороне нагнетания компрессоров, выбранный перепад давления обусловливает степень сжатия газа компрессорами. [c.75]
В мембранном компрессоре рабочая камера разделена мембраной, зажатой по контуру между крышкой и опорной плитой (рис. 17.2). Клапаны расположены в крышке. Объемный расход газа на входе у таких компрессоров небольшой (менее 2 м мин), но степень повышения давления в одной ступени очень высокая (е до 25). Поэтому их обычно используют в качестве дожимных после предварительного сжатия газа компрессорами других видов. [c.214]
Степень сжатия газа после детандера в компрессоре, работающем на одном валу с детандером 1,25 1,25 1,5 1,25 1,25 1,5 1,25 [c.193]
Степень сжатия газа (отношение давлений в начале и конце этого процесса) жестко задана геометрией винтового компрессора, т. е. соотношением размеров корпуса, роторов, профиле
www.chem21.info
Что такое степень сжатия? Степень сжатия и компрессия :: SYL.ru
Степень сжатия представляет собой расчетную величину, демонстрирующую изменение объема до и после сжатия. А компрессия – это величина, измеряемая реально. В процессе сжатия происходит изменение не только объема и давления, но и температуры, поэтому в исправном двигателе компрессия обычно немного выше. На нее оказывает влияние и возможная негерметичность клапанов, прокладок, колец и пр. Руководство к двигателю обычно содержит указание минимального значения компрессии, при котором позволяется ездить.
Основное понятие
Важно знать, какая степень сжатия для мотора является оптимальной. Это сложный вопрос, ведь разработчики двигателей с зажиганием от искры нацелены на то, чтобы увеличить этот показатель. А если двигатель работает на воспламенение от сжатия, то этот параметр правильнее всего понизить. Именно степень сжатия представляет собой характеристику двигателей внутреннего сгорания, которая вызывает наибольшее число ошибочных мнений.
Самым распространенным заблуждением является то, что от степени сжатия многое зависит. Однако тут все просто – этот показатель является отражением отношения объема цилиндра к аналогичному параметру камеры сгорания, а если по-другому, то он равен частному от деления объема пространства над поршнем к объему камеры сгорания. Получается, что степень сжатия в геометрическом плане является отражением того, во сколько раз осуществляется уменьшение объема топливовоздушной смеси в цилиндрах двигателя в процессе движения поршня от нижней к верхней мертвой точке. Конечно, в жизни все редко аналогично выраженному в теории.
Как все работает?
Степень сжатия двигателя на заре автомобилизма была невысокой – 4-5, чтобы не произошла детонация в результате работы на бензине с малым октановым числом. К примеру, при цилиндре на 400 кубиков объем камеры сгорания будет составлять 100 мл. Получается, что для такого двигателя степень сжатия будет равна: е = (400 + 100) : 100 = 5. Если уменьшить объем топливной камеры до 40 кубических сантиметров, то произойдет рост степени сжатия: е = (400 + 40) : 40 = 11.
Каков будет результат? Увеличение термического КПД двигателя почти на 30%. При условии, что мотор на 2,4 литра с 6 цилиндрами со степенью сжатия 5 достигает мощности 100 лошадиных сил, то при значении степени сжатия 11 она станет равна почти 130 л. с. При этом топливо расходуется в том же объеме. Получается, что в расчете на одну лошадиную силу в час можно говорить о сокращении расхода топлива на 22,7%.
Этот результат поразителен, а средства для его достижения невероятно просты. Это не мистика. Чем больше степень сжатия двигателя, тем ниже температура газов, которые после отработки идут на выхлоп.
Азы теплотехники
Двигатели автомобилей представляют собой разновидность тепловых агрегатов, подчиняющихся законам термодинамики. Физик Сади Карно в первой половине девятнадцатого века предложил первые основы теории тепловых машин. В соответствии с его теорией, КПД такого мотора тем выше, чем большая разница имеется между температурой газов к концу горения смеси топлива с воздухом и показателем температуры на выпуске. На эту разницу больше всего влияет степень расширения рабочих газов внутри цилиндров. Тут имеется важный момент, в соответствии с его теорией, важнее для термического КПД является не степень сжатия, а степень расширения. Чем сильнее происходит расширение горячих газов на рабочем ходу, тем более низкой становится их температура, что вполне естественно. В моторах с обычной конструкцией степень сжатия полностью соответствует степени расширения. Именно поэтому многие не разделяют эти термины. А степень сжатия и компрессия в совокупности вызывают детонацию. Чем сильнее происходит сжатие топливовоздушной смеси в цилиндрах мотора, тем более высокими являются температура и давление в момент образования искры, тем более высока вероятность появления ударных волн в камере детонации и сгорания. Именно она уменьшает степень сжатия, но тут ни при чем степень расширения газов при работе.
Пятитактный цикл
Существует пятитактный цикл, который предназначен для разведения степени сжатия и степени расширения. К примеру, степень сжатия ВАЗ 2112 начинает работать только при 75 градусах выше нижней метровой точки, и тут имеется определенный такт вытеснения смеси. Теперь тактов 5: впрыск, обратное вытеснение, сжатие, рабочий ход и выпуск. Возникает вопрос, связанный с необходимостью гонять смесь в обоих направлениях. К примеру, обратно будет вытеснено 20% смеси, а 80% сжимается, как положено. Даже при таких условиях реальная степень сжатия и компрессия составляют 10,6.
Практическое значение
Если конструкция имеет реальный показатель, равный 10,6, а расширение рабочих газов – 13, то это вполне нормально. В этом случае по факту термический КПД двигателя в 1,0518 раза превышает тот, что есть по степени сжатия. Это мало, однако конструкторы двигателей годами стараются изменить ситуацию так, чтобы добиться этих 5% экономии горючего. У пассажирских автомобилей двигатели работают на базе 5-тактного цикла.
Это решение кажется блестящим, но имеется и недостаток. Геометрический показатель степени расширения рабочих газов 13, а для реальной степени сжатия — 10,5. Процесс вытеснения смеси обратно делает из 1,5 литрового двигателя по мощности и крутящему моменту 1,2 литровый. Итогом этого является увеличение термического КПД за счет потери литража. «На низах» двигатель с запоздалым закрытием впускных клапанов не тянет. Пятитактный цикл уместно использовать на автомобилях с гибридными агрегатами, где тяговый электрический мотор при самых низких оборотах берет нагрузку на себя. Далее в работу включается ДВС. И тут не так важно, какая степень сжатия у мотора, важнее всего степень расширения газов при работе.
Вывод
Из-за наддува степень сжатия требуется понижать. В процессе подачи топливовоздушной смеси при избытке давления получается, что в цилиндрах имеет место повышенная реальная компрессия. Потому требуется отступать. Именно поэтому возникает необходимость в снижении термического КПД и повышении расхода топлива, если не используется горючее специального назначения.
www.syl.ru
Степень сжатия под газ
О достоинствах газомоторного топлива, в частности метана, сказано немало, но напомним о них еще раз.
Это экологичный выхлоп, удовлетворяющий текущие и даже будущие законодательные требования к токсичности. В рамках культа глобального потепления это важное преимущество, поскольку нормы Euro 5, Euro 6 и все последующие будут насаждаться в обязательном порядке и проблему с выхлопом так или иначе придется решать. К 2020 г. в Евросоюзе новым транспортным средствам будет разрешено производить в среднем не более 95 г СО2 на километр. К 2025 г. этот допустимый предел могут еще опустить. Двигатели на метане способны удовлетворить эти нормы токсичности, и не только благодаря меньшему выбросу СО2. Показатели выбросов твердых частиц в газовых двигателях также ниже, чем у бензиновых или дизельных аналогов.
Далее, газомоторное топливо не смывает масло со стенок цилиндра, что замедляет их износ. Как утверждают пропагандисты газомоторного топлива, ресурс двигателя волшебным образом вырастает в разы. При этом они скромно умалчивают о теплонапряженности работающего на газе двигателя.
И главное преимущество газомоторного топлива – это цена. Цена и только цена покрывает все недостатки газа как моторного топлива. Если мы говорим о метане, то это неразвитая сеть АГНКС, которая буквально привязывает газовый автомобиль к заправке. Количество заправок сжиженным природным газом ничтожно, этот вид газомоторного топлива сегодня представляет собой нишевой, узкоспециальный продукт. Далее, газобаллонное оборудование занимает часть полезной грузоподъемности и полезного пространства, ГБО хлопотно и накладно в обслуживании.
Технический прогресс породил такой вид двигателя, как газодизель, живущий в двух мирах: дизельном и газовом. Но как универсальное средство газодизель не реализует в полном объеме возможности ни того, ни другого мира. Нельзя оптимизировать ни процесс сгорания, ни показатели КПД, ни образование выбросов для двух видов топлива на одном двигателе. Для оптимизации газовоздушного цикла нужно специализированное средство – газовый двигатель.
Сегодня все газовые двигатели используют внешнее образование газовоздушной смеси и воспламенение от свечи зажигания, как в карбюраторном бензиновом двигателе. Альтернативные варианты – в стадии разработки. Газовоздушная смесь образуется во впускном коллекторе путем инжекции газа. Чем ближе к цилиндру происходит этот процесс, тем быстрее реакция двигателя. В идеале газ должен впрыскиваться прямо в камеру сгорания, о чем речь пойдет ниже. Сложность управления не единственный недостаток внешнего смесеобразования.
Инжекция газа управляется электронным блоком, который также регулирует угол опережения зажигания. Метан горит медленнее дизельного топлива, то есть газовоздушная смесь должна воспламеняться раньше, угол опережения также регулируется в зависимости от нагрузки. Кроме того, метану нужна меньшая степень сжатия, нежели дизельному топливу. Так, в атмосферном двигателе степень сжатия снижают до 12–14. Для атмосферных двигателей характерен стехиометрический состав газовоздушной смеси, то есть коэффициент избытка воздуха a равен 1, что в какой-то степени компенсирует потерю мощности от снижения степени сжатия. КПД атмосферного газового двигателя на уровне 35%, тогда как у атмосферного же дизеля КПД на уровне 40%.
Автопроизводители рекомендуют использовать в газовых двигателях специальные моторные масла, отличающиеся водостойкостью, пониженной сульфатной зольностью и одновременно высоким значением щелочного числа, но не возбраняются и всесезонные масла для дизельных двигателей классов SAE 15W-40 и 10W-40, которые на практике применяются в девяти случаях из десяти.
Турбокомпрессор позволяет снизить степень сжатия до 10–12 в зависимости от размерности двигателя и давления во впускном тракте, а коэффициент избытка воздуха увеличить до 1,4–1,5. При этом КПД достигает 37%, но одновременно значительно возрастает теплонапряженность двигателя. Для сравнения: КПД турбированного дизельного двигателя достигает 50%.
Повышенная теплонапряженность газового двигателя связана с невозможностью продувки камеры сгорания при перекрытии клапанов, когда в конце такта выпуска одновременно открыты выпускные и впускные клапаны. Поток свежего воздуха, особенно в наддувном двигателе, мог бы охлаждать поверхности камеры сгорания, снижая таким образом теплонапряженность двигателя, а также снижая нагрев свежего заряда, это увеличило бы коэффициент наполнения, но для газового двигателя перекрытие клапанов недопустимо. Из-за внешнего образования газовоздушной смеси воздух всегда подается в цилиндр вместе с метаном, и выпускные клапаны в это время должны быть закрыты во избежание попадания метана в выпускной тракт и взрыва.
Уменьшенная степень сжатия, повышенная теплонапряженность и особенности газовоздушного цикла требуют соответствующих изменений, в частности, в системе охлаждения, в конструкции распредвала и деталей ЦПГ, а также в применяемых для них материалах для сохранения работоспособности и ресурса. Таким образом, стоимость газового двигателя не так уж отличается от стоимости дизельного аналога, а то и выше. Плюс к этому стоимость газобаллонного оборудования.
Флагман отечественного автомобилестроения ПАО «КАМАЗ» серийно выпускает газовые 8-цилиндровые V-образные двигатели серий КамАЗ-820.60 и КамАЗ-820.70 размерностью 120х130 и рабочим объемом 11,762 л. Для газовых двигателей используют ЦПГ, обеспечивающую степень сжатия 12 (у дизельного КамАЗ-740 степень сжатия 17). В цилиндре газовоздушная смесь воспламеняется искровой свечой зажигания, установленной вместо форсунки.
Для большегрузных автомобилей с газовыми двигателями используют специальные свечи зажигания. Так, Federal-Mogul поставляет на рынок свечи с иридиевым центральным электродом и боковым электродом, выполненным из иридия или платины. Конструкция, материалы и характеристики электродов и самих свечей учитывают температурный режим работы большегрузного автомобиля, характерный широким диапазоном нагрузок, и сравнительно высокую степень сжатия.
Двигатели КамАЗ-820 оборудуют системой распределенного впрыска метана во впускной трубопровод через форсунки с электромагнитным дозирующим устройством. Газ инжектируется во впускной тракт каждого цилиндра индивидуально, что позволяет корректировать состав газовоздушной смеси для каждого цилиндра с целью получения минимальных выбросов вредных веществ. Расход газа регулируется микропроцессорной системой в зависимости от давления перед инжектором, подача воздуха регулируется дроссельной заслонкой с приводом от электронной педали акселератора. Микропроцесорная система управляет углом опережения зажигания, обеспечивает защиту от воспламенения метана во впускном трубопроводе при сбое в системе зажигания или неисправности клапанов, а также защиту двигателя от аварийных режимов, поддерживает заданную скорость автомобиля, обеспечивает ограничение крутящего момента на ведущих колесах автомобиля и самодиагностику при включении системы.
«КАМАЗ» в значительной степени унифицировал детали газовых и дизельных двигателей, но далеко не все, и многие внешне схожие детали для дизеля – коленвал, распредвал, поршни с шатунами и кольцами, головки блока цилиндров, турбокомпрессор, водяной насос, масляный насос, впускной трубопровод, поддон картера, картер маховика – не подходят для газового двигателя.
В апреле 2015 г. «КАМАЗ» запустил корпус газовых автомобилей мощностью 8 тыс. единиц техники в год. Производство размещено в бывшем газодизельном корпусе автозавода. Технология сборки следующая: шасси собирают и устанавливают на него газовый двигатель на главном сборочном конвейере автомобильного завода. Потом шасси буксируют в корпус газовых автомобилей для монтажа газобаллонного оборудования и проведения всего цикла испытаний, а также для обкатки автотехники и шасси. При этом газовые двигатели КАМАЗ (в том числе модернизированные с компонентной базой «БОШ»), собираемые на моторном производстве, также проходят испытания и обкатку в полном объеме.
«Автодизель» (Ярославский моторный завод) в содружестве с компанией Westport разработал и выпускает линейку газовых двигателей на базе семейства 4- и 6-цилиндровых рядных двигателей ЯМЗ-530. Шестицилиндровый вариант может устанавливаться на автомобили нового поколения «Урал NEXT».
Как уже говорилось выше, идеальный вариант газового двигателя – это непосредственный впрыск газа в камеру сгорания, но до сих пор мощнейшее глобальное машиностроение не создало такой технологии. В Германии исследования ведет консорциум Direct4Gas, возглавляемый компанией Robert Bosch GmbH в партнерстве с Daimler AG и Штутгартским научно-исследовательским институтом автомобильной техники и двигателей (FKFS). Министерство экономики и энергетики Германии поддержало проект суммой в 3,8 млн евро, что на самом деле не так уж много. Проект будет работать с 2015-го до января 2017 г. На-гора должны выдать промышленный образец системы непосредственного впрыска метана и, что не менее важно, технологию ее производства.
По сравнению с нынешними системами, использующими многоточечный впрыск газа в коллектор, перспективная система непосредственного впрыска способна на 60% увеличить крутящий момент на низких оборотах, то есть ликвидировать слабое место газового двигателя. Непосредственный впрыск решает целый комплекс «детских» болезней газового двигателя, принесенных вместе с внешним смесеобразованием.
В проекте Direct4Gas разрабатывают систему непосредственного впрыска, способную быть надежной и герметичной и дозировать точное количество газа для впрыска. Модификации самого двигателя сведены к минимуму, чтобы промышленность могла использовать прежние компоненты. Команда проекта комплектует экспериментальные газовые двигатели недавно разработанным клапаном впрыска высокого давления. Систему предполагается тестировать в лаборатории и непосредственно на транспортных средствах. Исследователи также изучают образование топливно-воздушной смеси, процесс управления зажиганием и образование токсичных газов. Долгосрочная цель консорциума – это создание условий, при которых технология сможет выйти на рынок.
Итак, газовые двигатели – это молодое направление, еще не достигшее технологической зрелости. Зрелость наступит, когда Bosch со товарищи создадут технологию непосредственно впрыска метана в камеру сгорания.
сайт внедорожной техники
- Темы пользователя
- >в конференции
- >>в форуме
- Сообщения пользователя
- >в конференции
- >>в форуме
- >>>в теме
Повышение степени сжатия для установки газового оборудования
- Перейти на страницу:
Адаптация под пропан. Весь комплекс проблем.
Сообщение Бамбула. » 12.02.08 22:04
Re: Адаптация под пропан. Весь комплекс проблем.
Сообщение Бамбула. » 13.02.08 1:07
Re: Снизить головку под 95-ий и пропан бутан ?
Сообщение Бамбула. » 13.02.08 5:03
Re: Повышение компрессии для установки газа
Сообщение Бамбула. » 13.02.08 5:25
Re: Повышение компрессии для установки газа
Сообщение Бамбула. » 14.02.08 15:34
Re: Повышение компрессии для установки газа
Сообщение Бамбула. » 14.02.08 15:42
Re: Повышение компрессии для установки газа
Сообщение andrei » 14.02.08 19:34
Re: Повышение компрессии для установки газа
Сообщение Бамбула. » 15.02.08 3:58
Re: Повышение компрессии для установки газа
Сообщение andrei » 15.02.08 10:09
Re: Повышение компрессии для установки газа
Сообщение andrei » 16.02.08 9:26
Re: Повышение компрессии для установки газа
Сообщение andrei » 19.02.08 8:00
Re: Повышение компрессии для установки газа
Сообщение Бамбула. » 20.02.08 0:18
Re: Повышение компрессии для установки газа
Сообщение andrei » 21.02.08 7:45
Re: Повышение компрессии для установки газа
Сообщение Добрый Фей » 26.02.08 12:41
Закончили флуд, общаемся по сути.
Модераторы, зачистите тему.
Бамбула, хватит лозунгов. Не согласен (еще одно сообщение в том же стиле) отлучение от форума на месяц.
Тел. +7 910 GAZ 66 15
Помогу с документами на переоборудование А/М
Строим машины
Устанавливаю и привожу КМУ
В умелых руках и член — балалайка, а в неумелых и «киска» хуже варежки!
Re: Повышение компрессии для установки газа
Сообщение Kairat » 26.02.08 13:50
Я думаю что решение проблемы надо у америкосов подсмотреть. У них богатый опыт по бензиновым движкам большого литража, восмеркам, высооктановому топливу вплоть до спирта.
У меня есть движок форд америкосовский, заточенный под 91 с 235 лошадками, но его пока не снимаю с крановой установки, пока не найду решение с дизелем, абы кран большой и работает быстро благодаря оборотистости бензинки.
Я знаю английский, но мне пока в лом по их форумам шарахаться. Знаю, что у них тюнинговый рынок развит сильно.
И потому самый бескровный метод перехода на пропан, без дальнейшего заморачивания головы с поиском решения под родной движок и возможными большими расходами в связи с переделкой и ошибками, вероятней копить денежку и ставить американца.
Будем делиться на три группы : дизелисты с япошками, газовщики с американцами и бензинщики с родным.
Почему американский движок? Качество, технологии на голову выше российского и если не ошибаюсь, только у них повернутых на бензине, мощносте и литраже есть богатый опыт.
Либо самим пройти длинный путь ошибок, нервотрепки и кучи расходов правильной переделки под газ: чтобы и мощность и расход малый получить.
Год ездил на тачке. Расход по городу летом 12.5/ зимой 13.5л. По трассе 7.5-8л всегда при скорости 100-110км/ч быстрее не езжу.
Хотел сразу газ поставить, но не сошлось, о чём жалею, можно было денег нормально съэкономить.
За это время успел убить коробку. Трогался с 1-ой, потом на Д4 переключал)
Не давно поставил газ) Даже с убитой коробкой проезжал по городу на полном балоне газа (42л) -280км. Расход газа на убитой коробке и МЕГАпенсионерском стиле езды 15л газа на 100 км.
До этого были куплен комплект фрикционов, знал я что коробка уже на грани.
Так же год назад был куплен комплект поршней 81.0+0.5мм.
Короче, решил замутить полный капремонт.
Так как дальнейшая эксплуатация тачки предполагалась на газу, реши увеличить степень сжатия до 12.5 ед.
Сказано сделано)
Хотел сделать отчет, фотки там, все дела. Но когда разбираешь коробку она вся грязная, руки грязные и фоткать не охота.
Вообщем перебрал коробку. Всё почистил. Поменял фрикционы на всех передачах. Коробас после сборки работает, как часы. О нем все.
Мотор.
Стандартная степень сжатия на моторе В20Z (150л.с) — 9.6ед. Для газа это мало.
Чтобы мотор на газе работал оптимально нужно повысить ст.сж. до оптимального для газа, а это 13-14 ед.
Но надо чтобы мотор работал и на бензе. Поэтому 12.5 ед оптимальная степень сжатия.
Я промерил объём камеры сгорания (КС) и объем надпоршнего пространства, кстати на этом моторе поршень не доходит до верха блока 1.2мм.
Решено было:
Фрезеровать ГБЦ на 1.8мм, Блок на 1.2мм. С заменой поршней, получено 12.65 ед с.ж.
В остальном двиг собирается, как обычно. Новые вкладыши, сальники, ролики, помпа и т.д.
После сборки мотор заводится без проблем. Угол опережения зажигания я оставил стандартный 14+-2 градуса.
Результаты:
Мотор на газе едет даже лучше, чем раньше на бензе. Льём 95 бенз. Детонации нет. У меня газовое оборудование на высоких оборотах при резких разгонах на бенз переключается, поэтому не могу сказать что типа на газу валит. Она на газу примерно до 4000/об едет после на газе.
kalina-2.ru
Сжатие и транспортировка газов. Компрессоры и вентиляторы
В соответствии с характером действия, поршневые компрессоры могут быть одинарного (или простого) действия и двойного действия. В агрегатах простого действия, за один ход поршня осуществляется одно всасывание или нагнетание. В компрессорах двойного действия, за один ход поршня осуществляется два всасывания или нагнетания.
По количеству ступеней сжатия поршневые компрессоры делятся на три типа: одноступенчатые, двухступенчатые и многоступенчатые. Ступенью сжатия принято называть часть компрессора, в которой газ сжимается до промежуточного или конечного давления.
Конструктивно, одноступенчатые компрессоры могут быть вертикальными или горизонтальными. Как правило, компрессоры с горизонтальной конструкцией являются машинами двойного действия, а компрессоры с вертикальной конструкцией относятся к агрегатам простого действия.
В одноступенчатом компрессоре простого действия с горизонтальным типом конструкции, поршень перемещается внутри цилиндра. Цилиндр оснащен крышкой, которая имеет всасывающий и нагнетательный клапаны. Поршень компрессора соединяется с шатуном и кривошипом. На валу кривошипа располагается маховик. В процессе хода поршня слева направо, в зоне между поршнем и цилиндром возникает разрежение. Разность давления в линии всасывания и цилиндре заставляет открываться клапан, в результате чего газ поступает в цилиндр. Когда поршень совершает обратное движение справа налево, всасывающий клапан закрывается, и газ в цилиндре сжимается до уровня давления p2. Далее, через клапан газ вытесняется в линию нагнетания. Цикл завершается и повторяется снова.
Одноступенчатый компрессор двойного действия оснащен четырьмя клапанами (двумя всасывающими и двумя нагнетательными). Такие машины устроены сложнее, но уровень производительности у них в два раза выше. В целях охлаждения цилиндр и крышки могут оснащаться водяными рубашками. Чтобы увеличить показатель производительности данные машины могут изготавливаться многоцилиндровыми конструкциями. Одноступенчатые компрессоры с вертикальным типом конструкции являются более производительными и быстроходными, чем горизонтальные. Кроме того, они занимают меньшую производственную площадь и более долговечны.
Двухступенчатые компрессоры с горизонтальным типом конструкции, как правило, оснащены одним цилиндром и ступенчатым или дифференциальным типом поршня. Газ подвергается сжатию в цилиндре левой стороной поршня, после чего проходит сквозь холодильник и подается в цилиндр с другой стороны, где сжимается до уровня p2.
Многоступенчатые конструкции оснащены цилиндрами, которые располагаются последовательно (система тандем) или параллельно (система компаунд). Существуют также оппозитные конструкции компрессоров, где поршни двигаются взаимно противоположно. Цилиндры в конструкциях данного типа располагаются по обе стороны вала.
Следует отметить, что реальный процесс сжатия газа в компрессоре отличается от теории. Так, между поршнем, когда он находится в крайнем положении и крышкой цилиндра есть некий свободный объем. Данный зазор носит название вредного пространства. В данном зазоре, по завершению нагнетания, сжатый газ расширяется при обратном ходе поршня. По этой причине всасывающий клапан открывается только после снижения уровня давления до уровня давлении на всасывании. Таким образом, поршень совершает холостое движение, что снижает производительность компрессора.
intech-gmbh.ru
Что такое степень сжатия? — Автомобильный журнал «Турбо»
Скажете ли вы на память, какая степень сжатия у двигателя вашего авто? Допустим, 9,8; не слишком ли много? А может, наоборот, – мало?
Непростой вопрос, ведь конструкторы моторов с искровым зажиганием [Мы обычно говорим бензиновый, хотя знаем, что автомобильные двигатели прекрасно работают и на газе. А также на спирте – метиловом или этиловом… Так что лучше выражаться: с искровым зажиганием. Или Отто (по имени создателя такой конструкции Николауса Отто) – в отличие от Дизеля. Хоть и странновато звучит, но точнее.] всячески стремятся повысить степень сжатия. А создатели двигателей с воспламенением от сжатия наоборот – стараются ее понизить…
Своеобразная характеристика д.в.с., вокруг которой бытует немало недоразумений. Причем одна из ключевых – от степени сжатия зависит многое. Хотя, на первый взгляд, нет ничего проще: отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания. Или иначе: частное от деления объема надпоршневого пространства в н.м.т. на него же – в.м.т. То есть, геометрическая степень сжатия показывает, во сколько раз сжимается топливовоздушная смесь (воздух в цилиндрах дизеля) при движении поршня от н.м.т. к в.м.т. Геометрическая; а в жизни, естественно, получается не всегда так, как в геометрии…
Объемы 4-тактного поршневого двигателя: Vk – объем камеры сгорания; Vp – рабочий объем цилиндра; Vo – полный объем цилиндра; ВМТ – верхняя мертвая точка; НМТ – нижняя мертвая точка.Вперед и выше
На заре автомобилизма степень сжатия двигателей Отто (а собственно, других 100 лет назад и не знали) делали невысокой – 4-5. Чтобы при работе на низкооктановом бензине (гнали как умели) не возникала детонация [Кто не слышал детонационные звуки в цилиндрах? Как говорится, «пальцы стучат». При слишком высокой (по качеству горючего) степени сжатия, горение топливовоздушной смеси после ее воспламенения от искры нарушается. Оно приобретает взрывной характер, в камере сгорания возникают ударные волны, от которых мотору не поздоровится.]. Скажем, при рабочем объеме цилиндра в 400 «кубиков» объем камеры сгорания – 100 миллилитров. То есть, геометрическая степень сжатия у нашего двигателя
e = (400+100)/100 = 5.
Если же объем камеры сгорания уменьшить – при прочих равных – до 40 см3 (технически несложно), то степень сжатия повысится до
e = (400+40)/40 = 11.
Замечательно – и что? А то, что термический к.п.д. двигателя увеличится почти в 1,3 раза. И если 6-цилиндровый 2,4-литровый мотор развивает со степенью сжатия 5 мощность в 100 л.с., то со степенью сжатия 11 она повысится до без малого 130. Причем при неизменном расходе горючего! Иными словами, расход топлива в расчете на 1 л.с. в час сокращается на 22,7%.
Короткоходный 3,8-литровый двигатель Porsche 911 со степенью сжатия 11,8! Объем камеры сгорания настолько мал (59 см3), что трудно устроить углубления в днище поршня под головки клапановПоразительный результат – самыми простыми средствами. Не слишком ли хорошо, чтобы быть правдой? Никакой мистики: чем выше степень сжатия, тем ниже температура отработанных газов, идущих на выхлоп. При e = 11 мы попросту заметно меньше обогреваем атмосферу, чем при степени 5; вот и все.
Азы теплотехники
Автомобильные двигатели – разновидность тепловых машин, которые подчиняются законам термодинамики. Еще в 1-й половине XIX в. замечательный французский физик и инженер Сади Карно заложил основы теории тепловых машин – в том числе и д.в.с. Так вот, по Карно, к.п.д. двигателя внутреннего сгорания тем выше, чем больше разница между температурой газов (рабочего тела) к концу горения топливовоздушной смеси – и их температурой на выпуске. А разница температур зависит от e – вернее, от степени расширения рабочих газов в цилиндрах.
Sadi Carnot (1796-1832)Да, тут есть нюанс: по Карно, для термического к.п.д. важна не степень сжатия, а именно степень расширения. Чем сильнее расширяются горячие газы на рабочем ходу, тем ниже падает их температура – естественно. Просто в обычных конструкциях д.в.с. степень расширения геометрически совпадает со степенью сжатия; вот мы и привыкли говорить. Тем более что детонация зависит как раз от e – то есть от компрессии. Чем сильнее сжимается топливовоздушная смесь в цилиндрах двигателя Отто [Именно Отто, дизели детонации не знают. Почему – отдельный разговор.], чем выше давление и температура к моменту искрообразования, тем вероятнее возникновение ударных волн в камере сгорания.
Взрывное горение, детонация. Она-то и ограничивает степень сжатия, но степень расширения рабочих газов здесь ни при чем. Вот если каким-то образом отделить одну степень от другой – чтобы при умеренной компрессии добиться сильного расширения рабочих газов…
Пятитактный цикл
Pourquoi бы и не pas; ведь уже полвека с лишним известен так называемый 5-тактный цикл Atkinson’а/Miller’а. Он как раз и разводит степень сжатия и степень расширения по разные стороны.
Представьте, что у вашего 1,5-литрового 16-клапанника ВАЗ-2112 впуск заканчивается не на 36° после н.м.т. (по углу поворота коленчатого вала), а очень поздно – на 81°. То есть, при 3 тыс. оборотов поршень на своем ходе к в.м.т. вытесняет часть топливовоздушной смеси через открытые клапаны обратно во впускной коллектор (не беспокойтесь, она там не пропадет). Иными словами, такт сжатия начинается только где-то на 75° после н.м.т., а до того имеет место своеобразный такт обратного вытеснения смеси.
Тактов теперь не 4, а 5: впуск, обратное вытеснение, сжатие, рабочий ход, выпуск. На первый взгляд, идиотская схема: зачем гонять смесь туда-обратно? На первый взгляд и Солнце обращается вокруг Земли… Следите за моими руками: допустим, обратно вытесняется 20% топливовоздушной смеси, уже попавшей в цилиндр, и сжимается только 80%. И пусть геометрическая e равна 13 – исключительно высокая для Отто. Однако реальная степень сжатия, компрессия гораздо ниже: при 20-процентном обратном вытеснении смеси она равна 10,6. Что и требовалось доказать.
У конструкции с реальной степенью сжатия 10,6 (вполне допустимо для товарного бензина) степень расширения рабочих газов – 13. Термический к.п.д. двигателя по факту в 1,0518 раза выше, чем по его реальной степени сжатия; не так много, но моторостроители годами бьются ради 5-процентной экономии горючего. Двигатели пассажирских автомобилей уже вовсю работают по 5-тактному циклу. Возьмите 1,5-литровую тойотовскую «четверку» 1NZ-FXE (для Prius) или фордовскую 2,26-литровую (для Escape hybrid). Вроде блестящее решение, однако у медали есть и оборотная сторона.
Тойотовская «четверка» 1NZ-FXE: тоже 5-тактный цикл. На глаз заметно, насколько профиль впускного кулачка шире выпускного: крайне позднее закрытие впускных клапановГеометрическая e (степень расширения рабочих газов) у 1NZ-FXE – 13, реальная степень сжатия – около 10,5. Печаль в том, что из-за обратного вытеснения смеси 1,5-литровый мотор по крутящему моменту и мощности опускается примерно до 1,2-литрового; выигрываем в термическом к.п.д. – ценой потери реального литража. Так что с одной стороны – с другой стороны.
Мало того, двигатель с поздним закрытием впускных клапанов совсем не тянет «на низах». Поэтому 5-тактный цикл годится в «гибридных» силовых агрегатах, где тяговый электромотор как раз и принимает на себя нагрузку при самых низких оборотах. А потом подхватывает д.в.с.; так или иначе, 5-тактный цикл позволяет повысить степень расширения рабочих газов и термический к.п.д. двигателя.
У двигателя Honda, работающего по 5-тактному циклу, часть топливовоздушной смеси вытесняется поршнем обратно во впускные каналы 1 – впуск; 2 – обратный выброс топливовоздушной смеси; 3 – пятый такт: сжатие.А вот наддув – наоборот – вынуждает понижать степень сжатия. При подаче топливовоздушной смеси под избыточным давлением, реальная компрессия в цилиндрах оказывается слишком высокой – даже при умеренной геометрической e. Приходится отступать; отсюда снижение термического к.п.д. и повышенный расход бензина у двигателей с наддувом, если не применять спецгорючее.
На спирту
Чем больше октановое число бензина, тем выше допустимая (по условиям детонации) степень сжатия, тем эффективнее работает мотор. Так ведь не бензином единым… Исключительно высокую e допускает в роли горючего газ – нефтяной или природный. Без наддува 13-14 не вопрос, с компрессором – 10-11. Водород тоже отличается стойкостью против детонации. И еще спирт – метиловый или этиловый: потрясающие антидетонационные качества. Вдобавок у спирта высокая теплота испарения; испаряясь, он сильно охлаждает топливовоздушную смесь (а заодно и поверхность камеры сгорания). Холодная смесь плотнее, и в цилиндр ее – по весу – входит заметно больше; реальный коэффициент наполнения оказывается выше. Крутящий момент, мощность. Так и говорят: «компрессорный» эффект спиртового горючего.
Мощность, термический к.п.д. – все удовольствия сразу. Кроме того, этиловый (питьевой!) спирт еще и экологичен; что еще пожелать? Правда, расход спиртового топлива в литрах оказывается гораздо выше, чем бензина, поскольку теплотворная способность метанола и этанола невысока. Как водка и «сушняк»; равнять литр на литр тут бессмысленно. А вот в энергетическом эквиваленте спирт заметно эффективнее бензина – благодаря высокой степени сжатия (расширения). Так что в перспективе – спиртовое топливо, чистое или в смеси с бензином. Скажем, E85: на 85% этанол и на 15% бензин. И лет через 25 нефть потеряет свое значение в мире…
Истина в мере
В перспективе, а пока повысить степень сжатия ВАЗовского 16-клапанника с 10,5 до 11,5 – на 92-м бензине от местной АЗС – ой как непросто. Скажем, применить впрыск бензина непосредственно в камеры сгорания – вместо впускных каналов. Испарение бензина не на впуске, а в цилиндрах – тот же самый «компрессорный» эффект. Или организовать 2-искровое зажигание – с 2 свечами на цилиндр; кое-что дает. А также поставить выпускные клапаны с внутренним (натриевым) охлаждением; раскаленные тарелки провоцируют детонацию. Очистить поверхность камеры сгорания от нагара – и отполировать ее.
Влияет конфигурация камеры сгорания – и скорость вихревого движения топливовоздушной смеси. Есть много способов борьбы с детонацией – хороших и разных.
А до какого уровня есть смысл поднимать e двигателя Отто? Тут вот что: термический к.п.д. нарастает с повышением степени сжатия (расширения!), но не линейно. То есть, рост к.п.д. замедляется: если от 5 до 10 он повышается в 1,265 раза, то от 10 до 20 – только в 1,157 раза. Зато быстро накапливаются побочные заморочки, которых лучше избегать. Поэтому степень сжатия 13-14 – разумный компромисс, к которому и следует стремиться. Только оставьте окончательное решение за инженерами-конструкторами; они знают лучше.
turbonsk.ru
Сжатие газов степень — Справочник химика 21
На установках гидроочистки старого типа для сжатия газа всех назначений применялись только поршневые компрессоры, что объясняется, в основном, невысокой мощностью установок. В настоящее время поршневые компрессоры используются тогда, когда невозможно или нецелесообразно применять центробежные компрессоры (если в широких пределах изменяются характеристики газов, нри высоких значениях степени сжатия и низкой производительности). [c.116]Газ в компрессоре сжимается в полостях, образуемых стенкой корпуса и винтовыми впадинами ведущего и ведомого роторов, следующим образом. Винтовые впадины роторов заполняются всасываемым газом в то время, когда они проходят мимо всасывающего окна, расположенного в торцовой стенке корпуса. При дальнейшем вращении роторов полость, заполненная газом, отсекается от всасывающего окна, и газ оказывается заключенным в замкнутом объеме, ограниченном стенками корпуса и поверхностями впадин ротора. Далее зубья одного ротора входят во впадины зубьев другого ротора, что приводит к уменьшению объема, занимаемого газом в каждой из полостей, и, следовательно, к сжатию газа. Степень сжатия газа зависит от соотношения чисел зубьев. Обычно применяют соотношения чисел 4 6 3 3 3 4 4 4, а для наиболее высоких степеней сжатия — 6 8. Газ нагнетается, когда впадины, в которых он заключен, сообщаются с нагнетательным окном, расположенным с другой торцовой стенки корпуса. Наличие нескольких впадин и винтовое расположение их на роторах обеспечивают непрерывность подачи газа. [c.107]
Растворяющая способность тех или иных надкритических газовых растворителей в сильной степени зависит от их плотности, температуры и давления. Большое значение имеет также их вязкость, так как она характеризует транспортные возможности сжатых газов. Поэтому физические и термодинамические свойства надкритических флюидов заслуживают особого внимания. Но в связи с небольшим объемом книги здесь дается характеристика свойств лишь некоторых газов, принимающих наибольшее участие в природных, а также в технических процессах. К таким газам относятся углеводородные газы, углекислый газ и надкритический водяной пар. Кроме того, для примера приведены данные, характеризующие изменение плотности и вязкости некоторых газов при растворении в них веществ. [c.16]
Компрессорные установки оснащают местными дистанционными приборами контроля температуры, давления и других параметров в соответствии с действующими нормами. Во время эксплуатации компрессоров устанавливают постоянный контроль за всеми параметрами их работы. Компрессоры оборудуют необходимой сигнализацией, предупреждающей об отклонении режима работы, и блокировками для автоматической остановки при аварийной ситуации. Во время работы компрессора следят также за смазкой цилиндров и механизмов, не допуская растекания и разбрызгивания смазочных материалов. Сжатый газ или воздух очищают от масла после каждой степени сжатия, регулярно дренируют накопившуюся смазку из маслоотделителей. [c.106]
Еслп полностью открыть байпасный вентиль (кран), весь сжатый газ снова возвращается во всасывающий трубопровод и циркулирует, проходя по цилиндрам и трубопроводам компрессора. При частично перекрытом байпасном вентиле (крапе) на всасывание поступает только часть сжатого газа, а остальная его часть направляется в нагнетательный трубопровод. Максимальную производительность компрессор дает нри полностью закрытом байпасном вентиле (кране). Таким образом, изменяя степень открытия байпасного вентиля (крана), можно плавно регулировать производительность компрессора в широких пределах. Открывание и закрывание байпасного вентиля осуществляется как автоматически, так и вручную. [c.218]
Находят применение также сухие центробежные газодувки. Степень сжатия газа в подобных и а шинах не превышает 2—2,4. [c.78]
Регулирование дросселированием возможно в одноступенчатых компрессорах путем установки клапана на всасывающей трубе. При чрезмерном давлении газа в газосборнике клапан опускается и перекрывает всасывающую трубу. Такой способ регулирования связан с увеличением степени сжатия газа и, следовательно, с увеличением расхода энергии. Он наименее экономичен, так как сопряжен с потерей энергии на сжатие перепускаемого газа. [c.228]
Ранее уже подчеркивалось, что характерной особенностью надкритических жидкостей и сжатых газов как растворителей является то, что их растворяющая способность сильно зависит от давления. Одновременно с изменением растворяющей способности флюида меняются и его селективные свойства. Как правило, с увеличением степени сжатия газа его селективные свойства понижаются, а растворяющие растут. [c.98]
Опасный разогрев горючих газов и воздуха возникает при их сжатии в неисправных компрессорах. Конечная температура газа зависит от степени сжатия и начальной температуры, поэтому для исключения чрезмерного перегрева сжатие газа до высоких давлений ведут постепенно в многоступенчатых компрессорах с охлаждением после каждой ступени в промежуточных холодильниках. [c.84]
В мембранном компрессоре рабочая камера разделена мембраной, зажатой по контуру между крышкой и опорной плитой (рис. 17.2). Клапаны расположены в крышке. Объемный расход газа на входе у таких компрессоров небольшой (менее 2 м мин), но степень повышения давления в одной ступени очень высокая (е до 25). Поэтому их обычно используют в качестве дожимных после предварительного сжатия газа компрессорами других видов. [c.214]
Одним из важнейших свойств смазочных масел, характеризующих их при продолжительной работе двигателя, является стабильность против окисления при высоких температурах. Изменение качеств масел в процессе эксплуатации зависит главным образом от их химического состава и стойкости к действию кислорода воздуха и высокой температуры, от действия поверхности металла и продуктов реакции, а также от конструкции и условий работы двигателя. Возможность длительной работы масла в цилиндрах современных двигателей еще больше уменьшается вследствие чрезмерно высоких температур, большой степени сжатия газа, высокой мощности и большого числа оборотов, значительной нагрузки на подшипники и др. [c.13]
Другие уравнения состояния получены в большей или меньшей степени на эмпирической основе, поэтому их параметры связаны очень мало или совсем не связаны со свойствами молекул. Таким образом, экстраполяция по этим уравнениям весьма рискованна, ибо они надежно описывают только ту область параметров состояния, для которой имеются экспериментальные данные. Если экстраполяция необходима, то ее лучше осуществлять с
www.chem21.info
Собираюсь увеличить степень сжатия для газа.
в зависимости от типа газа 12-15 едениц, но это получится чисто газовый двигатель, на бензине лучше не ездить с такой степенью.
Зависит от состава и типа газа. Ацетилен например нельзя сильно сжимать и на дно баллана оычно кладут активированный уголь.
Непонятно, где именно вы хотите увеличить степень сжатия, в баллоне что ль? Компрессия — это максимальное давление воздуха в камере сгорания в конце такта сжатия. Степень сжатия двигателя — это отношение полного объема цилиндра (V) к объему камеры сгорания (Vс) . Полный объем — объем цилиндра + объем камеры сгорания + объем прокладки ГБЦ. E = V / Vc Оба этих показателя очень важны для оценки общих мощностных ( E ) и для оценки состояния мотора ( компрессия ). Степень сжатия. На форсированном моторе, в зависимости от конечной задачи, степень сжатия может серьезно варьироваться, достигая величин в 11 — 11.5 . Все это направлено на снятие максимальной мощности с мотора конкретного объема. Чем выше Е — тем выше удельная мощность. Правда при этом неизбежно снизится ресурс и резко возрастает риск проблем с мотором при заправке некачественным топливом. Одна заправка сомнительным топливом может быстро кончить «зажатый» мотор. Так что при форсировании мотор сэкономить на качестве бензина не удастся. Поэтому, при тюнинге двигателя степень сжатия увеличивается не очень значительно, обычно что бы перейти на марку бензина, следующую за уже используемой по октановому числу. В принципе, косвенно, о величине Е можно судить по марке используемого бензина — на АИ 80 можно ездить на Е до 9.0, на АИ 92 — до 10.0 (при условии, что бензин соответствует заявленным характеристикам ). Поднятия степень сжатия — сложный процесс, требующий точных расчетов и очень высокой квалификации моториста. Поэтому самостоятельно этим заниматься крайне не рекомендуется. Компрессия. Как уже было сказано выше компрессия это давление в цилиндре. Именно поэтому компрессия зависит от степени сжатия (величина давления в меньшем объеме всегда будет больше, т. е. при увеличении степень сжатия компрессия растет) . По величине компрессии можно предварительно судить о состоянии двигателя. При этом важно правильно провести процедуру замера компрессии. Для этого необходимо: двигатель прогрет АКБ полностью заряжена дроссель открыт воздушный фильтр снят все свечи выкручены В таком режиме полностью заряженная АКБ позволит стартеру раскрутить двигатель до 200 об/мин. Компрессия во всех цилиндрах должна быть ровной. При снижении уровня компрессии необходимо выяснить причину падения. Это могут быть поршневые кольца или проблемы в клапанном механизме, выяснить это можно так. В проблемные цилиндры с помощью шприца вводят 15-20 гр. моторного масла. Процедуру замера повторяют. Если показания манометра выросли — причина падения в поршневых кольцах, если остались на прежнем уровне — в клапанах.
Еще скажи — за счет уменьшения камеры сгорания, старо и малоэффективно!!!
Двигатель, расчитанный на бензин, на газе работает недолго. Сёдла клапанов проседают.
touch.otvet.mail.ru