Конструиране на електромагнити, ДВГ и странна идея? 56 мнения

[koveslav]

От доста време на капака на клапаните на камионните двигатели има предупредителен знак за високо напрежение.Т.е.-дюзите им работят на високо напрежение и малък ток.Това е вариант при въпросната идея.А иначе по отношение на загубите-мисля,че алтернатора ще има по-малки загуби от механиката,като естествено това са предположения,тъй като не знаем каква мощност точно е нужна за задвижване на ГРМ.Съдя само по сериозността на ангренажните ремъци,спрямо ремъците на алтернаторите.....

[hidrazin]

...-дюзите им работят на високо напрежение и малък ток.Това е вариант при въпросната идея.А иначе по отношение на загубите-мисля,че алтернатора ще има по-малки загуби от механиката...

И двете предположения са грешни.
Това за високото напрежение - дали ще захраниш клапана с 12V 10A или 1200V 0,1A е все едно.
И в двата случая ще консумира една и съща мощност.
А за алтернатаора - защо да има по-малки загуби? Първо имаш превръщане на механична енергия в електрическа.
После електрическата в механична. И при двете превръщания имаш загуби.
Пък клапана ще иска необходимата енергия за да работи.
Независимо как му я доставяш - механично, голям ток и ниско напрежение, малък ток и високо напрежение ...

[koveslav]

Имаш ли идея тогава каква е причината за това високо напрежение?Факт е,че конструкторите го предпочитат. В случая командния ток е по-малък,иначе е ясно и логично че и от повишаването на напрежението ще има загуби.От гледна точка на електрониката и управлението явно има смисъл....А колкото до разпределителния вал-освен че има триене в кобилиците или директно в клапаните,той трябва и да лагерува-въобще не е малко натоварването.При електрическия вариант ще се задейства само самия клапан и ще се елиминира цялата останала механика.Подобен е случая със замяната на механичната хидравлична помпа с електрическа,а в последствие направо с електромотор и редуктор в рейката....А и не бива да забравяме основната идея-ако с това абсолютно гъвкаво управление на газоразпределението се оптимизира ДВГ-то и се реализира значително по-висок КПД,то допълнителните загуби в ел.системата може да се окажат пренебрежимо малки.

[hidrazin]

Имаш ли идея тогава каква е причината за това високо напрежение?Факт е,че конструкторите го предпочитат.

Ми щото пиезо дюзите искат високо напрежение - по спомени някъде към 160V.
И това е заради свойствата на самия пиезокристал. Иска високо напрежение.
Пък ги предпочитат защото една пиезо дюза може да работи пет пъти по-бързо от една електромагнитна.

[MrMurdjo]

Не претендирам да съм точен, не се занимавам с това, а само от личен интерес.
Знам със сигурност, че електромагнита на дюзата на двигател "комън рейл" на Пежо се "разклаща" първоначално с импулс от около 70 волта. Веднъж отворил се, може да се задържи в това положение с по-ниско напрежение и ток съответно. При камионите, предвид нуждата от по-големи циклови дози подавано гориво, вероятно и електромагнитите са по-мощни. И съответно ги "разклащат" с по-високо напрежение. Имай предвид, че не става въпрос за обратна зависимост напрежение/ток, тук за времето на краткия импулс си протича голям ток през нисковолтовата намотка. Иначе няма как да да се получи силно магнитно поле.
И въпреки това, силите са несравними, що се отнася до преодоляване на силата на пружините на клапаните на ГРМ.
Дори и в днешната Формула 1, където технологиите са сравними с космическите, все още се използва класически разпределителен вал и пневматична система за връщане и удържане на клапаните, която не страда от резонансни явления.
В историята на ДВГ са изобретявани и дори и днес продължават да се изобретяват и тестват други концепции за клапани - маншонни, шибърни, подвижна горна част на горивната камера и други. Но класическата схема по всяка видимост ги бие, защото е масово използвана.
В това отношение двутактовите двигатели с принудително пълнене според мен са далеч по-перспективни. Защото въобще нямат клапани или имат само изпускателни. Засега обаче се прилага предимно за тежки и големи дизели - на камиони, локомотиви, танкове, кораби и др.

П.П. Хидразин е писал преди мен, за пиезо дюзите не бях се сетил

[nikolovvd]

Щом във Формула 1 не са го въвели, или е неоправдано скъпо, или е невъзможно да се постигне със сегашните технологии.

[koveslav]

Благодаря Ви за изчерпателните и точни отговори!

[ivanovbg]

KПД-то е на границите на максималното и се определя основно от начина на отнемане на енергията чрез коляномотовилковия механизъм, така че не залагайте на тази част. Борбата е за подобрена динамика и увеличаване на отношението мощност/кубатура.

[MrMurdjo]

Говори се, че сумарният КПД на силовата хибридна установка на Мерцедес във Формула 1 е над 40%. Това обаче никъде няма да го видим публикувано, поне засега
Единият от пътищата е хибридни агрегати от ДВГ с принудително пълнене (турбо), което е оразмерено освен да захранва двигателя с въздух, също да конвертира остатъчната топлинна енергия в електрическа посредством мотор-генераторна група. С директно впръскване и работа на силно обеднен режим на сместа.
Към момента от 1.6 литров V6 мотор с турбо и хибридна установка, с ограничител на максималния моментен разход на бензин и занижени максимални обороти, вадят същата пикова мощност, както и от 2.4 литровите атмосферни V8.
При 560-580 к.с. от ДВГ, анализите от миналата година сочат 160 к.с. допълнително от турбо-генераторната установка в режим на самоподдържане.
Другият път, както отбелязах, са двутактовите двигатели - всеки такт е работен, съответно от един и същ литров обем се вади по-голяма мощност.
Вероятно има и други перспективни пътища, базирани не на възвратно-постъпателно движение, но към момента всичко е само експериментално.

[engineer]

Мдааааа. Интересна тема. Учудваме че повече от половината съфорумци обясняват как НЯМА да стане. Кофти. Имах добро мнение за този форум.
Предполагам че за прототип си избрал някои малък мотор, който си готов да прежалиш. Тук имаше някакви фантазии за F1, полети в космоса и подобни. Ми я да кацнем пак на Земята. То идеята вече е измислена.
Понеже знанията ми за ДВГ са доста постни няма да се задълбавам в подробности, но мисля че трябва да се вземат под внимание следните особености:
1. Магнитът не само че трябва да преодолее силата на пружината, но и да направи клапана пъргав. Това налага да предвидиш поне 5 пъти повече енергия от необходимата.
2. Енергията за движение на клапаните си я изразходваш и сега. Моторът и с ток ще може да ги движи без да се тормози. Обаче ще ти трябва ел. енергия в изобилие.
3. За прототип втори генератор може да е излишен. По-голям акумулатор ще е достатъчен според мен.
4. КПД на генератора надхвърля 90%, на електромагнитите също, така че не бери грижи.
5. Като майстор по ДВГ предполагам че имаш клапани и пружини в насипно състояние. Може да направиш установка само на клапан с пружина и електромагнит и опитно да установиш необходимата енергия. Ние в тоя раздел не вдяваме много от пружини и нютони. При необходимост обаче може да се допитам до някои колега от "Ел. машини и апарати".
6. Електромагнитите ще създават електромагнитно поле, което може да вкара смущения в останалата електроника. Този проблем е лесно преодолим, само напомням че съществува.
7. Като ще ползваш Ардуино, мисля че ще е от полза да вкараш в него положението на клапана (аз бих предпочел оптичен способ). В случай на липса на движение при команда лесно може да се организира аларма, че в някои случаи и спасяване на мотора.
8. На пазара има транзистори, които са в състояние да комутират киловати, и на цена около 10-20 лв за бройка.
9. Колегите от "Металообработване" също могат да помогнат.

Задължително да пуснеш снимки какво си направил. На опитната установка също. Като имаме визуална представа може нова идея да възникне.
Ай успех с начинанието.
Поздрави от Инженера