Пенкилер Форум

Отговор на Вечния Въпрос или колко всъщност е 42 *


За да ви улесня максимално и да можете сами да преценявате ще ви посоча четирите начина за повишаване на мощността:

1. Повишаване на оборотите всичко друго същото повишаваш оборотите на максимална мощност ако пълненето се запази мощността ще се покачи точно с толкова проценти с колкото са се повишили оборотите - изисква се настройка на валове и бутала, сегменти, лагери, биели и пружини на клапаните способни да понесат големи обороти без повреда и прекалено триене.

2. Подобряване на коефициента на пълнене - тогава мощността се покачва с процента повишение - повечето двигатели имат резерв между 10 и 25% в тази насока   

3. Повишаване на степента на сгъстяване - това е ефективността на двигателя мощността и тук се повишава правопропорционално на сгъстяването, но с уговорката, че по-тежките натоварвания могат да наложат компромисни настройки на сместа и запалването.

4. принудително пълнене - то е като повишаването на сгъстяването - мощността на надут с 0.6 атмосфери турбо мотор е със 60% по-голяма от тази на същият мотор без турбо, но не е със 60% по-голяма от на атмосферен мотор без турбо със същият обем защото базовото сгъстяване при турбо моторите е по-ниско и тук ограничения в настройването могат да доведат до по-ниска мощност от тази на хартия...

* - по-добрите смеси и аванс на запалването могат да доведат до известно подобрение в мощността, но не и до някакви качествени промени.

* - по-леките части консумират по-малко въртящ момент за да се развъртят, но съответно и складират по-малко в себеси (имат по-малка инерция)

Естествено идеалният двигател е сгъстен като атмосферен има турбо с модерен дизайн на турбинната част, която не оказва съпротивление и надува 1-1.5 бара, шест клапана на цилиндър и общо 12 цилиндъра, има коефициент на обемна ефективност ВЕ > 100% дизайна на горивната камера позволява под буст да върви на 12.5:1 смес а в нормални условия на 16-17:1, има управление на потоците под малък товар което кара сместа да се концентрира около свеща, а останалата част от цилиндъра е пълна и въздух и затова харчи 14 на 100
Изпускателните колектори са с равни дължини и позволяват инерциално пълнене, а смукателите са с променлива дължина, турбото е VNT и също като Лексус ЛС600Н двигателя има директно и индиректно впръскване на бензина.
Разпределителните валове имат променливи фази VVT и два различни профила на гърбиците V-tec

Всеки от нас има различна кола с различен двигател, който има някое от изброените технологични решения и по-претенциозните и ентусиазирани от нас се стемят да доближат характеристиките на двигателя си до тези да идеалният според тях двигател.

Понеже получавам доста Л.С. с най-различни въпроси, а моята скромна професия е доста далеч от точните науки и всичките ми знания къде повърхностни къде по-задълбочени са придобити от чист мерак и любознателност пиша тази тема за да може всеки който си задава някакви въпроси първо да я прочете да потърси информация по всяка от четирите точки и след това да може да формулира смислен въпрос и смислена тема в която да търси съвети.

Надявам се темата да стане хубаво общо упътване за задаване на смислени въпроси и поставяне на постижими цели.

Не претендирам, че съм учебник по ДВГ и затова приканвам за мнения и съвети.   

* - всъщност 42 е отговора на въпроса за вселената живота и всичко останало... проблема е там, че никой незнае как точно е бил зададен въпроса за да се получи отговора 42   и се е оказало, че компютъра дал верния отговор не е достатъчно мощен за да даде и въпроса   - Пътеводител на Галактическия Стопаджия 

Хубава тема  
Само един въпрос - аз знам,че като най-добър вариант се приема 10-цилиндровия двигател(говорим когато се гони сила - някъде бях чел,че е оптималния вариант спрямо мощностни характеристики,механични натоварвания и прочие,не помня статията,но помня,че сочеха като дЪ бест Ве-образния 10-цилиндров двигател).

При еднакъв обем и други равни условия (като сгъстяване, технологично ниво на материалите и т.н.) нещата изглеждат така:

V12 - най-много бутала, следователно най-много клапани, следователно най-голяма площ през която да се пълни двигателя, следователно най-много мощност, но и при най-големи загуби от триене и инерция. V12 е и най-тежък и най-голям и най-скъп и харчи най-много, но е и най-добър във всички други отношения!

V8 - Най-малко бутала, най-малко клапани и портове, най-малко мощност, обаче е най-лек, най-прост, най-икономичен и най-евтин...

V10 - точно по средата - повече клапани и портове от V8, малко по-голям, но все пак компактен и по-лек от V12, като същевременно има предимствата на повечето мощност и по-ниския разход едновременно.

Тоест в един спортен двигател, това, което е важно колко ще се напълни и до какви обороти ще работи без проблеми. Повече цилиндри=повече отвори през които да се напълни един и същ обем=повече пълнене=повече мощност, но и повече разход на гориво... - това е логиката...

През 50-те има Ферари V12 с обем 1500 см3, а през 60-те има H-образен 16 цилиндров двигател на БРМ с обем 3 литра и около 400 коня http://members.madasafish.com/~d_hodgkinson/brm-e-H16.htm и Уикипедия: http://en.wikipedia.org/wiki/H_engine

Върхът е бил 4 клапанния 16 цилиндров БРМ с общо 64 клапана  

Това, което е интересно да се знае, е че двигателите във Формула-1 имат абсолютно същото или дори малко по-лошо пълнене като на всеки обикновен семеен автомобил за по пътищата! - Работата е там, че ако двигателя на обикновенния автомобил изобщо се завърти до оборотите на формулата, то той ще има няколко пъти по-лошо пълнене от нея...

Изразено в числа, това означава, че 3 литров двигател със степен на сгъстяване 13.5 до 15:1, развиващ 855 конски сили при 19.000 оборота има обемна ефективност (VE-Volumetric Efficiency) между 67 и 75%.

Точно с ограниченото пълнене са се борили дизайнерите на 12 цилиндровия 1.5 литров двигател и на 16 цилиндровия 3 литров двигател...

В крайна сметка всичко зависи от размера на клапаните и порта, а техните размери зависят пряко от диаметъра на буталото - големите бутала позволяват голям диаметър на клапаните над тях и от тук по-голяма площ през която цилиндъра да се пълни.

Точно поради тази причина един 8 цилиндров 3 литров двигател (БМВ 730 например) винаги ще има по-голям потенциал от един 6 цилиндров двигател със същият обем - 8 цилиндровия просто има повече клапани за да напълни същия обем...

Ако един 10 или 12 цилиндров двигател за Формула-1 с обем на цилиндъра 250 см3 престава да може да се пълни ефективно след 19.000 оборота, то един 4 цилиндров 2.0 литров двигател с обем на цилиндъра 500 см3 започва да изпитва същите трудности около 8-9.000 оборота...

Повечето цилиндри означават и по-дълъг КВ,който сам по себе си е торсион.По-дългия вал означава и по-голяма стойност на усукването му,което не е хубаво.Заради това усукване и резонанса има значение реда на работа на цилиндрите,за да не се случи така,че вала да се скъса.Иначе повечето цилиндри позволяват постигане на по-високи обороти заради по-малкото инерционно натоварване от възвратно-постъпателните движения.Също така повечето цилиндри имат по-голяма площ за топлообмен и загуба на топлина,КПД-то пада.

Имай предвид, че от 25-30 години не е открито нищо ново относно дизайна на свръх мощни състезателни двигатели! Даже още 4 клапанния Форд DFV има дизайн на камерите и портовете аналогичен на съвременните Ф-1 двигатели.

Единственото, което еволюира е материалознанието и съответно технологиите на сплавите!

Такова нещо като формула със скъсан колянов вал практически няма, освен ако друга авария не доведе до скъсването му... Което пък означава, че е постигната здравина, която свежда трептенията и усукването под пренебрежимия минимум...

Действително многоцилиндровите двигатели са по не икономични, но те все пак са спортни... От друга страна пък едно е топлината от изгарянето на 30-40 килограма гориво-въздушна смес да се разпредели на 6 бутала и 6 цилиндъра или на 8 бутала и 8 цилиндъра и съвсем друго е ако двигателя е 12 цилиндров - той просто ще може да понесе топлинното натоварване за много по-дълго време... ако не и за постоянно, тоест да постигне баланс между погълнатата и отдадената топлина...

Не случайно например Бюгати Вейрон е с 16 цилиндъра... Хенеси вадят същата мощност от същия обем от двигателя на Вайпър V10, Кьонигсег правят същото с Форд 4.6 V8   а Сейлън с V8 от Корвет... Разликата между Вейрон и всички останали, е че той може да върви постоянно и всеки ден на пълна газ, без това да го товари... въпреки, че всички двигатели без малкия V8 на Кьонигсег са със сравним обем от 7-8 литра... Просо 16-те цилиндъра са много по-разтоварени откъм температура...

...от 25-30 години не е открито нищо ново...
...Единственото, което еволюира е материалознанието и съответно технологиите на сплавите!
...Такова нещо като формула със скъсан колянов вал практически няма...

Напълно съм съгласен.Единственото,което се е променило са материалите и прецизността на управление на системите с налагане на електрониката.Формула със скъсан колянов вал може и да няма,но Форд Мондео 1.8 td,90 к.с. има.Много рядко се случва,но 4-та основна шийка явно им е най-натоварена и съответно най-слабото звено.Бях харесал едно такова мондео,но приятел,който се занимава само с дизели ме разубеди като ме светна за тоя проблем.От няколкото скъсани валове,които е виждал винаги 4-та основна шийка е била скъсана,само тя.
Подобна работа са буталата на Ц16НЗ на Опел - често се случва да се счупи моста между компресионните сегменти.Екотек 1.4,90 к.с. на опел също си чупи моста,но мнооого по-рядко,дори минава за изключение.Обаче пак се чупи.Виждал съм такова бутало и гарантирам,че нагар и пренапрежение не е причина за счупването.
1.6 моното дори се монтира на Вектра Б!
Всичко опира до инженера,определял резонансната честота,здравината и презапасяването със здравина.Всеки вал си има собствена резонансна честота,както и всеки друг детайл де.Но тази честота трябва да е по-висока от максималната честота на въртене на двигателя.Иначе е въпрос на време да се скъса вала,когато съвпаднат честотите.Със всеки период на трептенето се увеличава амплитудата на усукване и когато стане по-голяма от здравината на вала той ще се скъса - няма как.

Та всичко си е въпрос на правилни сметки,доказани в практиката.Някога в часовете по материалознание смятахме здравина на материал по две различни формули,като се приемаше най-малката получена стойност (здравина) от двата резултата.Странно,но е така.И двете формули дадени в учебниците са изведени теоретично,и двете се приемат за верни.

Тъй,че е въпрос на инженерна мисъл и запас според ползвания материал.Чувал си предполагам,че някои "майстори" на тунинга си олекотяват КВ като свалят материал от противотежестите и въртят във високите.Имаше допреди някоя година една такава Калибра в Хасково - скъса си вала.След ремонта пък се блъсна в една циганска каруца на почти прав участък от пътя,защото не му достигна спирачен път.И от това вече кола не стана май.Поне повече не я видях.

Така,че - ум умува,ум царува,ум патки пасе.

Мисля,че някои дизели на БМВ също имаха проблем със здравината на КВ,познавам един,който сменяше вал на 524 тд.Ще го питам къде точно беше проблема,двигателя работеше с едно странно чукане и тогава му казаха,че вала му е пред късане.Така се и оказа,но коя част от вала беше...?1.8 дизелите на БМВ мисля,че имаше нещо недобре по техните валове ако не се бъркам.

Отклонихме се от смисъла на темата.Обобщено може да се каже,че мощността идва от  големината и продължителността на силата,прилагана върху рамото на коляновия вал при съответните обороти.Всичко,което се прави за повишаване на мощността се проявява точно в това.
Силата,действаща върху рамото идва от налягането на газовете над буталото.Това налягане не може да е безкрайно голямо и максимума му се ограничава от детонационната устойчивост на горивото.За това след като е постигнат максимума на налягането по време на горенето трябва да се потърси начин това налягане да се запази максимално дълго време.В турбо двигателите става точно това – горенето трае повече време и налягането намаля по-бавно.Причината е по-голямото количество смес,което изгаря в по-голям и малко по-бавно изменящ се обем спрямо атмосферния двигател.Това е така,заради по-късното възпламеняване на горивото с цел избягване на детонациите,понеже при турбомоторите налягането в края на сгъстяването е по-високо заради по-голямото количество смес,влязла в цилиндъра.

Говорих със собственика на бмв-то 524 тд.Оказа се,че проблема с коляновия вал не е на 2,4 мотора,а на 1,8.
Разпукани шийки на коляновия вал.Него не го вълнуват автомобилите и не помни кои шийки,но отлично помни за какво е давал пари - нов колянов вал заради разпукани шийки.
Едва ли от БМВ ще се изложат със кофти вал.По-скоро допускам,че с времето нещо се случва и се влошава мазането.
Та в известен смисъл мощността може да се каже,че идва и със смазването.То влияе на загубите от триене в мотора и съответно на мощността на изхода на вала.

Мощността ПИЧ, не ефективността!

Функцията е напълно линейна и за това си има формули:CR*V*RPM/900=75%VE HP

Ще ти сложа бан при следващо глупаво изказване без да мислиш!

Учебник по ДВГ за техникум.
Провери си астрата, както и произволни двигатели без БМВ.

Да, заповядай, 4.5*12.5*9000=506250/900=562.5 к.с., а ти получаваш забрана за писане за една седмица!
Моля, пак заповядай!

имам 2 въпроса.
единия е защо бях баннат от форума?  уж девиза е "споделяй свободно..."  ?
втория е какво означава  сметката за мотора на ферари 458?  как така мотора развива 470кс а по сметката максимума е 462кс ?

Пак ли се опитваш да ми губиш времето?

по 2 причини питам.
 едната е че може аз да бъркам нещо и искам да си изясня за себе си.  нали смисъла е всеки да научи по нещо тук.  

 втората е, че според мен формулата ти е апроксимация - тип за домашен майстор. не е научна или е изведена от нещо научно, но за да апроксимира сметките при степен на сгъстявнае от 9:1 до 12:1.   но в никой случай не е линейна зависимоста!!!
жалко , че изглежда като спор с теб и никой друг няма мнение....

живи и здрави всички знаещи!

Тошко: Зависимостта е линейна и ще те изгоня от тук като мръсна котка ако още веднъж повдигнеш въпроса!
  

Ти нямаш мнение, само питаш и се заяждаш. Формулата не е домашен майстор а от учебник.

Коефициента е 900 и е чисто научен. Изобщо не ми пука дали ти се струва прекалено проста за да е вярна! Хващай carfolio и почвай да смяташ произволни коли да видш дали е апроксимация!

Бан ти сложих, защото ти си го поиска!

Я виж хубаво спецификациите и си помисли, дали ще продължиш да ми губиш времето!
http://www.carfolio.com/specifications/models/car/?car=200442
В скоби мощността е дадена на 562 bhp, а формулата на гаражния майстор даде 562,5 конски сили, това достатъчно точно ли е за теб?