Вторник, 23.07.2024, 10:40 RSS
[ Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск · RSS ]
  • Страница 1 из 1
  • 1
Несимметричный резонансный наддув
ahmet-orenДата: Среда, 24.03.2010, 10:02 | Сообщение # 1
Раллист
Группа: Администраторы
Сообщений: 333

Имя: Рамис
Авто: проект Иж 412 Р10
Город: Оренбург

Репутация: 2
Статус: Не в сети
Резонансный надув

Изготовления и эксплуатации системы резонансного наддува двигателя внутреннего сгорания, который автор проделал на двигателе мотоцикла ИЖ Планета Спорт. Данный метод применим к любому ДВС (учитывая число тактов и цилиндров во впускном коллекторе), точнее к любой поршневой машине (даже к компрессору холодильника :-) . Результаты полученные автором отражают особенности двигателя - "спортивный" мотор с nmax = 7000 об/мин. Для других двигателей результаты могут быть иными. Кроме того вещи, очевидные для автора но не нашедшие своего явного описания в материале сайта могут существенно повлиять на эффективность системы.
Используя информацию, помещенную далее вы сможете понять принцип работы и даже, при желании, самостоятельно изготовить (или поручить другому) систему резонансного наддува любого ДВС (как 2х - тактного так и 4х). Результатом будет снижение расхода топлива, увеличение крутящего момента (мощности на низких оборотах), расширение рабочего диапазона двигателя, его плавность работы и.т.д.
Когда была написана статья я только что изготовил систему с каналом Ш 12 мм. и поэтому не мог с уверенностью сказать о преимуществах новой системы.
Теперь по прошествии нескольких лет эксплуатации, на основе наблюдений, большей частью статистических (правда... ложь... статистика :-( ) можно сделать вывод о практической пользе устройства.
Р а с х о д топлива сократился с 0 до 90% в зависимости от режима:
0% - при скоростях ~ 100 км/час одиночка. Т.е. частота резонатора и обороты ни как не связаны.
90% - «в особых условиях эксплуатации» - задний прицеп(60 кг) груз (60-120 кг) пассажир (80 кг) и я (65кг) в т.ч. и в городе. Расход сократился так же и по причине практического отказа от третьей передачи.

Почему именно резонансный?

Резонансный наддув, как и всякий другой, предназначен для увеличения количества поступающей в цилиндры горючей смеси. В отличие от других видов, где энергия подводится со стороны (поршни, мембраны, турбины), резонансный наддув использует колебания воздушного столба во впускном коллекторе, увеличивая степень заполнения цилиндров двигателя.
Часто можно слышать мнение, что резонансный наддув недостаточно эффективен. Конечно, если его сравнивать с классическим наддувом с подводом энергии, то это так.
Но, если рассматривать резонансный наддув просто как оптимизацию параметров впускной системы, что бы колебания потока на впуске не мешали, а наоборот помогали наполнению цилиндров двигателя, то этот метод вне конкуренции.
Мысль о том, что рабочий процесс двухтактного двигателя "ИЖ-ПС" на частотах, близких к холостому ходу, далек от совершенства, возникла у меня при осенней консервации мотора. При поднятии дросселя для впрыскивания масла горючая смесь резко ударила в руку и покрыла ее капельками топлива. Обратный выброс!
"ПС" - хороший динамичный мотор, раскрывающий все свои достоинства на оборотах выше средних, - имеет сравнительно большую высоту впускных окон, обеспечивающих симметричную фазу впуска продолжительностью около 170њ. Такой промежуток необходим для дозарядки кривошипной камеры свежей смесью при больших скоростях газового потока на высоких оборотах коленчатого вала. На малых же оборотах значительная часть смеси выбрасывается обратно во впускной патрубок. Это явление называют "обратным выбросом", оно наглядно ощущается на работающем моторе при снятом воздушном фильтре и резком открытии дросселя.
Устранение или только уменьшение обратного выброса расширит рабочий диапазон и улучшит характеристику двигателя, снизит расход топлива. Одно из решений этой задачи - установка обратного лепесткового клапана. Его достоинства - широкий диапазон эффективной работы. Но его изготовление и установка требует станочного оборудования и серьезных переделок двигателя.
Другое устройство для борьбы с обратным выбросом описано в книге Павла Гусака "Эндуро" и носит название "система динамического впуска "Ямахи" (более употребительно - "резонатор на впуске" - ред.). Конструкция покорила меня возможностью не дорабатывать "родные" детали и легкостью возврата к исходной комплектации.
В качестве ёмкости я выбрал корпус от аккумуляторной батареи 3МТ-6 с внутренним объемом 450 см2, а позднее изготовил специальную из фанеры. Она соединена с впускным патрубком дюритовым шлангом с внутренним диаметром 8,5 мм и длиной вместе со штуцерами 210 мм (общая длина канала).
Решение "не дорабатывать родные детали" определило конструкцию ввода канала во впускной патрубок. Я сделал его в виде 6 миллиметровой проставки между карбюратором и патрубком, выполненный по размерам их фланцев. В верхней части прокладки имеется прорезь, с которой стыкуется трубка под шланг. Собственно проставка изготовлена из фанеры, нагретой в духовке до 120њ и при остывании пропитанной до насыщения эпоксидной смолой (по той же технологии впоследствии была изготовлена и ёмкость). Отводная трубка выклеена по болванке эпоксидной смолой из стеклоткани. Для снятия с болванки трубка разрезана на две части. Для окончательной сборки все три части склеиваются эпоксидной смолой, обматываются стеклотканью и пропитываются эпоксидкой. Переход отверстия в штуцере во впускной канал необходимо тщательно скруглить - от этого непосредственно зависит гидравлическое сопротивление канала и эффективность работы всей системы в целом. То же самое относится и к штуцеру ёмкости.

Естественно, описанный способ подключения резонатора к впускной системе - не единственный. Тем, кто будет делать ввод по-другому, следует помнить: площадь канала непосредственно перед выходом во впускной патрубок должна быть примерно в 1,5 раза больше сечения остального канала.
Расчетная резонансная частота описанной конструкции около 2500 об/мин. Она раза в два превышает устойчивые обороты холостого хода и примерно соответствует скорости 60 км/час. на прямой передаче - средней в городе и оптимальной для езды с "Енотом".
После установки устройства, запуска и прогрева двигателя он выходит на обороты резонанса или чуть выше . О качестве выполненной работы можно судить по величине опускания дросселя . Кстати, устойчивый холостой ход достигается при несколько меньших оборотах - 800 вместо 1200 .
Объективными данными о улучшении динамики и уменьшении расхода топлива я не располагаю из-за отсутствия контрольного оборудования, но появилось ощущение тяговитости при скоростях близких к резонансу, стало легче ездить с прицепом .
Теперь о том, как резонатор работает.
Он начинает действовать, когда дроссель прикрыт достаточно, что бы его гидравлическое сопротивление стало сопоставимым с сопротивлением канала резонатора. При движении поршня вверх горючая смесь поступает в кривошипную камеру не только из-под дросселя карбюратора , но и из ёмкости. При уменьшении разрежения резонатор начинает всасывать в себя горючую смесь. Сюда же пойдет часть (и довольно большая) обратного выброса . При этом уменьшается выброс топлива в воздушный фильтр, уменьшаются так же колебания давления над распылителем, что благоприятно для распыла топлива. Эффективность конструкции возрастает при опускании дросселя.
Работа резонатора напоминает пружинный маятник, где роль пружины играет горючая смесь, находящаяся в емкости, а роль груза - смесь, находящаяся в канале. При совпадении собственной частоты колебания маятника ( в нашем случае - смеси в канале) и вынуждающей силы ( волн возмущений во впускном канале двигателя) наступает резонанс - увеличение амплитуды т.е. в нашем случае количества поступающей в двигатель смеси.
При желании улучшить работу двигателя в других диапазонах нужно учитывать следующие:
1. При увеличении расчетной частоты возрастает гидравлическое сопротивление канала (больше скорость протекания горючей смеси), а также уменьшается время на цикл, вместе с тем на малых оборотах двигатель не развивает достаточную мощность.
2. Работа двигателя на частоте ниже резонанса эффективнее, чем выше него.
3. Канал должен быть по возможности короче (малое линейное сопротивление), а емкость - возможно вместительней (большее количество подсасываемой смеси при одинаковом разрежении во впускном тракте).
4. Все элементы резонатора должны быть достаточно жесткими, чтобы сохранять форму под действием разрежения.
Расчет собственной частоты колебаний резонатора можно вести по измененной формуле для пружинного маятника:

где:
С=340 - скорость звука, м/с
V - объем камеры
K - проводимость канала :

где в свою очередь:
d - диаметр канала в шланге, м. (метры!!!)
l - длина канала, м.
В заключении расскажу о последнем варианте резонатора. Его эффективность заметно выше, чем у описанного ранее. Емкость склеена из фанеры и имеет объем 0,78 литра, использован шланг внутренним диаметром 12 мм. , общая длина канала ( со штуцерами) - 235 мм.(длину канала мерить по оси симметрии его сечений).
Системы резонансного наддува двигателя внутреннего сгорания условно можно разделить на два вида: линейные и объемные. В линейных системах определяющими характеристиками являются длина канала от элемента газораспределения (клапана или поршня) до места внезапного изменения его диаметра (обычно какой-нибудь камеры) и скорость звука, определяющая время за которое волна разряжения (сжатия) успеет пробежать туда и обратно. Наглядно понять принцип работы это вида резонатора поможет ситуация, когда теннисист бьет мячом о стенку, где время между ударами зависит главным образом от расстояния до нее (в нашем случае скорость звука постоянна).
Объемные резонатор (резонатор Геймгольца), о котором и пойдет речь дальше, представляют из себя емкость (объем), соединенную с впускным коллектором дополнительным каналом.

По аналогии с предыдущим примером работу системы можно проиллюстрировать грузом, подвешенным на пружине, где роль пружины играет горючая смесь, находящаяся в емкости, а роль груза смесь, находящаяся в канале.
Расчет собственной частоты колебаний резонатора можно вести по формуле, аналогичной формуле для пружинного маятника:

где:
С=340 - скорость звука, м/с
V - объем камеры
K - проводимость канала :

где в свою очередь:
d - диаметр канала в шланге, м. (метры!!!)
l - длина канала, м.
Зависимость резонансной частоты от объема камеры резонатора для трех вариантов длин канала показана на графике (используется канал - дюритовый шланг внутренним диаметром 12 мм.):

Прикрепления: 7900356.jpg (19.5 Kb) · 9972538.jpg (3.1 Kb) · 0334972.jpg (3.4 Kb) · 8349129.jpg (6.3 Kb) · 8428621.jpg (32.0 Kb)


раллист...
 
ahmet-orenДата: Среда, 24.03.2010, 10:06 | Сообщение # 2
Раллист
Группа: Администраторы
Сообщений: 333

Имя: Рамис
Авто: проект Иж 412 Р10
Город: Оренбург

Репутация: 2
Статус: Не в сети
Пунктиром показан вариант расчет которого приведен далее.


Результат расчета получается в Герцах. Для получения более привычных оборотов в минуту его нужно умножить на 60 :
- 41,66 • 60 сек. = 2500 об/мин
Оценить эффективность рассчитанной конструкции можно вычислив параметр N:

где:
F - площадь поперечного сечения впускного коллектора.

Для сравнения заметим, что это значение для варианта описанного в начале журнальной статьи равно только 0,008 и никаких вещественных результатов, кроме понижения частоты холостого хода в этом случаи не наблюдалось.

После геометрического расчета резонатора, который определяет частоту маятника, необходимо указать общие принципы построения канала - от этого зависит, какие потери энергии будут в потоке при его движении взад - вперед.
Основная рекомендация - канал должен быть максимально "зализан"
т.е. не иметь поворотов малого радиуса и на большие углы; иметь гладкую поверхность (внутреннюю); не иметь резких увеличений и уменьшений его диаметра; штуцера должны сопрягаться с полостями камеры и впускнрго коллектора скруглениями достаточного радиуса - 1/2 от диаметра канала.

______________________________
Коментарий: Из моего опыта использования резонансного надува на самолёте с двигателем ИЖ-П-3 наблюдалось прибавление мощности на средних оборотах. Тек как резонансная камера имела явно выраженную острую характеристику на средених оборотах, то двигатель при малом газе работал не стабильно, за то при среднем и максимальном давал прибавку в 10% - 5% мощности. Резонансная камера была устроена по другому принципу - Патрубок- обьём перед карбюратором (по принципу настроенного выхлопа). В общем система полезная как на мототранспорте, так и на лодочных моторах и самолётах СЛА.

Прикрепления: 3983537.jpg (7.0 Kb) · 2928095.jpg (7.2 Kb) · 9538637.jpg (2.8 Kb) · 0224392.jpg (12.2 Kb)


раллист...
 
ahmet-orenДата: Среда, 24.03.2010, 10:09 | Сообщение # 3
Раллист
Группа: Администраторы
Сообщений: 333

Имя: Рамис
Авто: проект Иж 412 Р10
Город: Оренбург

Репутация: 2
Статус: Не в сети
Переключение впускной трубы
Целью концепции двигателя является как достижение наивысшего крутящего момента при низких частотах вращения, так и высокая номинальная мощность при максимальной частоте вращения. Значение 'крутящего момента двигателя пропорционально поступившей массе воздуха, отнесенной к частоте вращения. Одним из вспомогательных средств влияния на крутящий момент является геометрическая форма впускной трубы. Самый простой вид наддува заключается в использовании динамики поступающего воздуха. Впускные трубы под карбюратор или центральный впрыск (Mono-Motronic)требуют для равномерного распределения топливовоздушной смеси коротких труб желательно одинаковой длины.
Впускные трубы для систем многоточечного впрыска транспортируют только воздух; топливо впрыскивается перед впускным клапаном. Это даёт больше возможностей для формирования впускной трубы. Стандартные впускные трубы системы многоточечного впрыска состоят из отдельных пульсационных труб и ресивера с дроссельной заслонкой. При этом имеет место:

- Короткие пульсационные трубы дают возможность получения высокой номинальной мощности с одновременными потерями крутящего момента при низких частотах вращения, длинные трубы показывают противоположные свойства.
- Большой объём ресивере частично создает резонансные эффекты в определённом диапазоне частот вращения, которые приводят к улучшению наполнения. Однако они имеют как следствие динамические недостатки, например отклонения в составе смеси при быстром изменении нагрузки. Почти идеальное протекание крутящего момента обеспечивает переключение впускной трубы, при котором, например, в зависимости от нагрузки двигателя, частоты вращения и положения дроссельной заслонки возможны вариации:

- длины пульсационной трубы,
- переключение между пульсационными трубами различной длины или диаметра,
- выборочное отключение отдельной трубы одного цилиндра при наличии большого их количества,
- переключение объёма ресивера.

Пульсационный наддув
Каждый цилиндр оснащён отдельной трубой определённой длины, которая обычно соединяется с ресивером. Энергетический баланс отличается тем, что работа всасывания поршня преобразуется в кинетическую энергию газового потока перед впускным клапаном, а она - в работу сжатия свежего заряда.

Резонансный наддув
При резонансном наддуве группы цилиндров с одинаковым интервалом вспышек присоединяют короткими трубами к резонансным ресиверам, которые через резонансные трубы соединяются с атмосферой или же со сборным ресивером. действующим в качестве резонатора Гёльмгольца (рис. 18).

Переключаемые впускные системы
Обе системы динамического наддува повышают наполнение, особенно при малых частотах вращения.
Для переключения используются заслонки, которые разделяют относящиеся к группам цилиндров зоны или соединяют их (рис 19).

Регулируемая длина впускной трубы работает с первым объёмным резонатором на малых частотах вращения. При высоких оборотах она изменяется, производя открывание второго резонатора (рис. 20).

Прикрепления: 5203740.jpg (29.1 Kb) · 3030507.jpg (30.8 Kb) · 7231119.jpg (30.3 Kb) · 1806698.jpg (25.1 Kb)


раллист...
 
konichevДата: Среда, 24.03.2010, 10:09 | Сообщение # 4
Бывалый
Группа: Club Member
Сообщений: 333

Имя: Конищев Сергей Алексеевич
Авто: Москвич-21412
Город: Оренбург

Репутация: 0
Статус: Не в сети
А поподробней об применении данной системы для наддува ДВС можно?? или это так хохма?!

Конищев С. А.

 
ahmet-orenДата: Среда, 24.03.2010, 10:10 | Сообщение # 5
Раллист
Группа: Администраторы
Сообщений: 333

Имя: Рамис
Авто: проект Иж 412 Р10
Город: Оренбург

Репутация: 2
Статус: Не в сети
Quote (konichev)
А поподробней об применении данной системы для наддува ДВС можно?? или это так хохма?!

сам курю это уже хз сколько дней... unitaz
сцылка


раллист...
 
konichevДата: Среда, 24.03.2010, 10:10 | Сообщение # 6
Бывалый
Группа: Club Member
Сообщений: 333

Имя: Конищев Сергей Алексеевич
Авто: Москвич-21412
Город: Оренбург

Репутация: 0
Статус: Не в сети
Да однако статейка интересная, тут надо обдумать все и посчитать, а вообще идея не лишена смысла, только вот как ее реализовать.??? %)

Конищев С. А.

 
ahmet-orenДата: Среда, 24.03.2010, 10:16 | Сообщение # 7
Раллист
Группа: Администраторы
Сообщений: 333

Имя: Рамис
Авто: проект Иж 412 Р10
Город: Оренбург

Репутация: 2
Статус: Не в сети
Quote (konichev)
Да однако статейка интересная, тут надо обдумать все и посчитать, а вообще идея не лишена смысла, только вот как ее реализовать.???

в этом и весь тупняк unitaz


раллист...
 
konichevДата: Среда, 24.03.2010, 20:17 | Сообщение # 8
Бывалый
Группа: Club Member
Сообщений: 333

Имя: Конищев Сергей Алексеевич
Авто: Москвич-21412
Город: Оренбург

Репутация: 0
Статус: Не в сети
Да однако фундаментальный труд oO если исходить из этих схем, то впуск получается довольно громоздким, а если резонатор сделать один и отвод от него поставить сразу после карба?? то есть между карбом и впускным коллектором?

Конищев С. А.

 
ahmet-orenДата: Среда, 24.03.2010, 21:09 | Сообщение # 9
Раллист
Группа: Администраторы
Сообщений: 333

Имя: Рамис
Авто: проект Иж 412 Р10
Город: Оренбург

Репутация: 2
Статус: Не в сети
Quote
установил я РН ,немного неправильно установил балон, я просто положыл на месте где лежыт запаска.и подключил к тройнику где вакумник подключен.по поже переделаю правильно.ДВ стал работать мягче,обеднилась смесь,на не прогретом до конца дв,уменшились провалы,и динамика разгона стала слабшой.после прогрева всё как прежде,а веселей становится после 4500 об, на немного но чуствуется что слало лутше главное то что смесь обеднилась. 2.3 цылиндры свечи стали более светлее.и провали типа запинки при переключении з1 на2 скорость,стали менее чуствительней.
самое интересное что слил з балона 20гр,бензина.после 2 дневной езды.бензин остаётся от не правилной установки балона.
РН (и далее резонансный наддув ;) ) РАБОТА не на все сто.улутшения ОТ 3% ДО 10% ДУМАЮ БУДЕТ ПОСЛЕ КАК ПРАВИЛНО ВСЁ УСТАНОВЛЮ.

Quote
и каковы окончательные результаты??) ждем

Quote
могу сказать,после поездок на трасе,з рн и без.з РН лутше на 10% СТО ПУДОВО.МАШЫНА З 4 ПАСАЖЫРАМИ БОЛЕЕ ДИНАМИЧНА И ЛУТША ТЯГА.
когда сам ездил,разницы не ощущал особо.
економия есть но маленькая.
мелкая детонация при остановке двигателя пропала.отключаю РН ,ПОЯВЛЯЕТСЯ.ОСОБЕННО КОГДА ПРОГРЕТ ДВ.
и щё подключил сиводня,через дополнительный трубопровод,чтобы пары бензина из бака, поступали в после дростельне пространство.
хх стали,ровные,при слихка остившем дв пропала ,тряска дв при включении света, друго улутшения не заметил.

Quote
вот так пока временно замутил РН.
по поводу економиии ни чего не скажу ,пока не проследил.
а вот двигло работа лутше и тише на хх,по етому и оставил РН не снимаю.
и тяга улутщылась на низах.
по теплеет буду переделывать чтобы работал более ефективно,и переставлю в другое место ,чтобы шланг был по короче,а то аж 60см,

Quote
да емкость огнетушитель, и на зиму не годится ставить рн,дает перелив на малых оборотах,и за неправильной установки емкости и длиного шланга, и емкость не прогревается нормально,топливо кондексируется,не испаряется.
нада под углом емкость ставить чтобы топливо не собиралось,тогда будет всё правильно. вот проблема с расположения емкости,места маловато.
весь резонанс смещён почти на хх. на да переделывать чтобы шланг был до 35см максимум 45см.

Quote
Не мучайся. Где-то проскакивала инфа про то что резонансный наддув полезен тока на двухтактниках. К тому же он работает в очень узком диапазоне оборотов. А вышел за резонансные обороты - то только мешает. Оно тебе надо при обгоне?

Quote
Я когда делал рн то тоже думал что,результат будет безполезный.
но когда ездил в белую церкву с 5 человеками в машыне,в пирёд ехал з подключеним рн,назад отключил и на моё удивления машына ехала хуже,даже заметил мой отец,он не признает каких либо тюнингов, по средине дороги я обратно подключил рн,и машына стала резвей набирать скорость,нет особой тупости когда машына пригружена,как обично.и стало возможно на средних скоростях идти на обгон на 5 пр.

после я убедился что стоит заморачиватся с рн, может и резонанса там нет ни какого,но по моим наблюдениям он способствует обиднению смеси,без провалов,как я понял дв славути чуствительный к переобогашению,и становится тупуватим не раз проверял.

с тех пор когда отключил в карбе эмр,провалов вообще нет,и запинок при переключении с 1пр на 2 пр.и разход упал по трасе до 6.5 в городе не изменился.но не знаю по чему


Источник форум Тавриеводов ;)))
Прикрепления: 4654168.jpg (80.9 Kb)


раллист...
 
  • Страница 1 из 1
  • 1
Поиск:

Шаблоны для сайтов на Ucoz