Премествам мястото на разговора от тази тема
http://penkiller.com/index.php/topic,877.15.html тук.Копирам част мненията ми и ги слагам тук за разбираемост,да е ясна нишката на разгоеора по темата.
Цикъл на Аткинсън или т. нар. 5-ти такт!
Става дума за повишаване на кпд.Да,но само защото чрез по-малко количество газ в цилидъра се намалят загубите от триене и противоналягане при сгъстяването.Ако кпд се е увеличило защо ВМ е по-малък?Ами защото количеството смес е малко,а извличането на енергия от грам гориво е по-неефективно.Просто в ниски обороти и малък товар загубите в самия двигател са количествено по-съразмерни с количеството енергия за задвижване.Иначе казано при малък товар вътрешните загуби в самия двигател процентно вземат по-голяма част от енергията на горивото.И дума не може да става за извличане на повече енергия от самото гориво,точно обратното е.
Нека за разбираемост се абстрахираме от топлообмен.Няма да разглеждам идеален газ и цикъл на Карно.Ще кажа само,че работата,която върши един газ зависи от количеството енергия,която губи от себе си и колкото повече пъти се разшири,толкова повече работа е извършил.В ДВГ тази енергия е топлинна,получава се от горенето и чрез увеличаване на температурата,а с това и налягането газът върши работа.Колкото повече работа свърши,толкова повече количество топлина губи,сиреч температурата на газа (енергията му) намаля.Газът над буталото върши работа като го избутва и при това движение към ДМТ газът се разширява.Температурата,а с това и налягането спадат.И колкото повече са спаднали,толкова повече енергия сме извлекли.Но температура и количество топлина макар и свързани не са едно и също нещо.По-студени изхвърляни газове не означава,че е използван по-голям процент енергия,важно е какво е било и в началото.
5-тият такт представлява начин да не се ползва част от всмукания въздух като просто се отстрани от цилиндъра.Дори и конструктивно това да не се случва чрез изхвърляне на въздуха целта в крайна сметка е да имаме по-малка плътност на газа при сгъстяването и по-малко съпротивителни сили.От тук в края на работния такт ще имаме по-редки (по-малко плътни) газове и съответно по-ниска температура.Но тук по-ниската температура съвсем не означава,че е свършена повече работа.Съотношението на количествата топлина в началото и края на работния такт въобще не показват по-добро отработване на енергията.5-тият такт е вид разреждане на мотора,а колкото е по-разредено,толкова и кпд е по-малко.Разреждането го разбирайте не като по-голяма горивна камера,а по-малка плътност на газа в ГМТ,сиреч за един и същ обем по-малко количество газ.Сгъстяването започва след затваряне на клапана и по-късно затварящият в ниските обороти клапан означава по-рядка (по-малко количество) смес.Туй чудо се постига и с по-малко отворен дросел.Може би сте забелязали,че ниски обороти и висока предавка не водят до икономии на гориво при бензина.Степента на сгъстяване технологично е непроменяща се заради непроменящата се като обем горивна камера.Колкото е по-голяма степента на сгъстяване,толкова повече пъти ще увеличи обема си газът през работния такт (повече работа),защото първоначалното разширение започва от обем със стойност горивната камера.
В крайна сметка 5-тия такт не помага никак за по-голямо количество извлечена енергия от грам гориво,а само намаля противодействащите сили от триенето и противоналягането преди работния такт.КПД на използване на горивото е по-малко когато количеството смес е по-малко,освен ако горивната камера не се променя.КПД при празен ход на двигателя е 0 (нула).Защото енергията на горивото отива само и единствено за преодоляване на съпротивлението.По- ефективно използване на горивото имаме само когато в ГМТ обема е възможно най-малък,а в момента на отваряне на изпускателни клапан е възможно най-голям.
Но не можем да си позволим много късно изпускане ако искаме повече мощност.Причината я знаем всички - цилиндъра няма да се очисти добре.Освен това заради по-ниското налягане в началото на изпускането по-малко количество газове ще излязат преди ДМТ и ще се наложи буталото да свърши повече работа за очистването,което е загуба.
Съпротивлението при изпускане влияе пряко на очистването.По-късно изпускане можем да си позволим ако намалим съпротивлението.
Цитат на мнението на Тошко:
С неща като виртуален 5-ти такт се повишава ефективността на системата ДВГ, а също и на системата ДВГ-превозно средство.
С дросела се регулира разреждането в смукателя, т.е. плътността на заряда, но има противоречие, че при ниска плътност има голямо разреждане, което се създава с цената на много енергия.
Тоест, 5-тактовите двигатели макар да разчитат на конвенционално горене, повишават системната ефективност по следните начини:
1. най-важното достойнство на пет тактовият двигател, е че отношението между сгъстявания и крайния обем на цилиндъра е по-голямо в сравнение с конвенционален двигател;
2. по-малко загуби от сгъстяване и засмукване;
3. по-ниската плътност на заряда се компенсира с висока степен на сгъстяване, което пък повишава ефективността.
Тоше,т.1 не знам дали те разбрах.Имаш предвид,че реалното начало на сгъстяването започва по-късно и в по-малък обем над буталото,а изпускането започва с обем по-голям от този в началото на сгъстяването?Да,това означава,че процентно газът променя плътността си повече пъти,което е показател за повече проценти свършена работа,т.е.
относително се е разширил повече.Количествено-не,няма как да заеме обем,по-голям от цилиндъра.Най-просто казано намаляме коефицента на пълнене,за да получим относително по-голямо разширение през работния такт.По-малкото налягане при сгъстяване = по-малко загуби.Говоря за класически двигател.И точно тук трябва да се спомене конструкцията на коляно-мотовилковия механизъм,който е в основата на двигателя на Аткинсън.Всичко идва от положението на КВ и механизма,свързващ го с биелата.Геометрия.Вижте една изключително изчистена и добра анимация:
Забележете разликите в хода на буталото при различните тактове.Около мъртвите положения (ГМТ и ДМТ) има по-дълго забавяне на ускорението на буталото,т.е. в тия положения за сравнително голямо завъртане на маховика буталото по-малко се премества спрямо класическия КММ.Вижте около 3:00 минута на клипа
.
По-малък ход при всмукване и сгъстяване,по-голям ход при работния такт и очистването.При класическия КММ това го няма.Разреждане (по-малка плътност при сгъстяване) може да се получи с по-късно затварящ клапан.Този начин за разреждане ще иска по-отворен дросел за една съща стойност на ВМ на изхода на КВ,сравнено с конструкция с по-рано затварящ клапан.По- отворения дросел води до по-малко разреждане над буталото при всмукване.Разликата в наляганията под и над буталото е по-малка,което води до по-малко загуби при всмукване,т.е. под буталото силата,която го бута към ГМТ ще е по-малка.Ако обаче маркуча на вентилацията е след дросела и разбира се маслоуловителя не позволява маслото да попадне в смукателя,аз лично не се досещам кои ще са другите загуби при всмукването.Може би по-големия ход спрямо "Аткинсън",което е повече триене и по-голямо рамо?Вероятно.
При сгъстяване налягането над буталото създава противодействащ момент според ефективната стойност на рамото на КВ и ъгъла между биелата и коляното на вала.В ГМТ буталния болт,биелата и оста на кв са на една права и няма рамо.От съотношението биела/коляно на вала зависи доста какво ще е противодействието заради скоростта на изменение на обема над буталото и ъгловото положение на кв.
Не сравнявам две различни конструкции,а разсъждавам как идеята на Аткинсън се прилага в класически мотор.Няма как да се приложи на 100% заради явните разлики в конструкцията,но принципа е ясен.Сега като си разсъждавам осъзнавам,че при малък и среден товар загубите от триене и противоналягане са значително по-големи,отколкото си мислех.Такъв ми е извода щом разреждането води до икономии при същата горивна камера.Малък коефицент на пълнене с голяма степен на сгъстяване = по-малък разход,при съответното съотношение биела/рамо.
Намаляне на загубите и в газоразпределителния механизъм
Гост