[image]

Как турбонаддув поднимает КПД ДВС

вопрос
 
1 2 3 4 5 6
+
-
edit
 
Как турбонаддув поднимает КПД ДВС, непонятно.
Ведь турбина турбокомпрессора хотя и усваивает энергию хвостовых газов, но мех.работу во внешнюю среду не отдаёт.

Например, КПД стандартного дизеля достигает 40 %, а применение турбонаддува и промежуточного охлаждения повышает это значение до 50 %.
 


Откуда берётся прирост КПД непонятно. Кто понимает, прошу подробно пояснить
   33
+
-
edit
 

iodaruk

аксакал

lenivec> Откуда берётся прирост КПД непонятно. Кто понимает, прошу подробно пояснить

Тупо термодинамика-меньше энергия выхлопных-дальше по карно.

Механизм прост-больше альфа, больше полнота сгорания, меньше температура, существенно меньше теплотдача в стенки(выше давление и мощность, меньше температура, стенки теже).

Всё элементарно.
   49.0.2623.11249.0.2623.112
+
+1
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
lenivec> Как турбонаддув поднимает КПД ДВС, непонятно.
.....
lenivec> Откуда берётся прирост КПД непонятно. Кто понимает, прошу подробно пояснить

Да, проще же паренной репы -часть энергии сгорания топлива бесполезно уходит с выхлопными газами. Эту то часть и "ловит" на выходе турбонадув/турбокомпаунд. И фсё :)

P.S. 40% К.П.Д. - это у огромных морских дизелей, с удельной мощностью менее 0,1л.с./кг Если чо ;)
   33
RU спокойный тип #15.04.2016 12:32  @lenivec#15.04.2016 12:22
+
-
edit
 

спокойный тип
Спокойный_Тип

старожил
★★
lenivec> Как турбонаддув поднимает КПД ДВС, непонятно.
lenivec> Ведь турбина турбокомпрессора хотя и усваивает энергию хвостовых газов, но мех.работу во внешнюю среду не отдаёт.
lenivec> Откуда берётся прирост КПД непонятно. Кто понимает, прошу подробно пояснить

всё очень просто - за счёт приближения к оптимальному составу смеси на всех режимах работы

благодаря наддуву у тебя стабильное давление (выше атмосферного) во впускном коллекторе которым можно управлять , в результате стехиометрическая смесь в цилиндрах (при соответствующих картах в мозгах мотора)

без наддува - у тебя всё регулирует дроссельная заслонка, на впуске разряжение, давление меняется туда сюда - смесь дальше от оптимальной

промежуточное охлаждение - так же стабилизирует температуру на входе - плотность воздуха , точнее даже не стабилизирует а снижает до разумной величины, а то после турбокомпрессора воздух может быть очень горячий - и РАЗРЕЖЕННЫЙ (не случайно же в формулу молярной плотности газа входят и ТЕМПЕРАТУРА и ДАВЛЕНИЕ , нужно их обоих стабилизировать)
   45.045.0
MD Wyvern-2 #15.04.2016 12:38  @спокойный тип#15.04.2016 12:32
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
с.т.> всё очень просто - за счёт приближения к оптимальному составу смеси на всех режимах работы

Это - эффект второго порядка Не надо юноше голЯву забивать :) Он спрашивает конкретно о ТУРБОнаддуве. Описанного тобой эффекта можно добиться любым способом принудительного наддува - от компрессорного с прямым приводом до безагрегатного резонансного или рефрижераторного...
   33
+
-
edit
 
Wyvern-2> Эту то часть и "ловит" на выходе турбонадув/турбокомпаунд. И фсё :)

Ну ловит. И сам же её жрёт компрессором. Откуда прирост кпд, в какой части двигателя непонятно. В ЦПГ при росте нагрузок точно также растут и потери на трение
   33
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Wyvern-2>> Эту то часть и "ловит" на выходе турбонадув/турбокомпаунд. И фсё :)
lenivec> Ну ловит. И сам же её жрёт компрессором...

...а чего остановился то в рассуждении? А из компрессора энергия идет в...? :F
   33
+
-
edit
 
Wyvern-2> ...а чего остановился то в рассуждении? А из компрессора энергия идет в...? :F

дописал
   33
RU спокойный тип #15.04.2016 12:45  @Wyvern-2#15.04.2016 12:38
+
-
edit
 

спокойный тип
Спокойный_Тип

старожил
★★
с.т.>> всё очень просто - за счёт приближения к оптимальному составу смеси на всех режимах работы
Wyvern-2> Это - эффект второго порядка Не надо юноше голЯву забивать :) Он спрашивает конкретно о ТУРБОнаддуве. Описанного тобой эффекта можно добиться любым способом принудительного наддува - от компрессорного с прямым приводом до безагрегатного резонансного или рефрижераторного...

а тупо турбина на выхлопе создаёт противодавление...там тоже не всё так в лоб как ты описываешь )))

эффект именно в том что создав ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ противодавление на выхлопе - и добавив потери там - мы нормализовали процессы на входе

вот ТУК например снимает энергию с выхлопа чисто, а любое затыкание выхлопа - увы нет

нет разницы принципиальной чем мы нагнетаем - механическим компрессором или турбиной стоящей прямо на выходе из цилиндров
точнее там палка о двух концах - да, мы дополнительно срабатываем энергию выхлопных газов, но КПД именно ДВС - из-за этого ухудшается , из-за противодавления
   45.045.0
MD Wyvern-2 #15.04.2016 12:48  @спокойный тип#15.04.2016 12:45
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
с.т.> а тупо турбина на выхлопе создаёт противодавление...там тоже не всё так в лоб как ты описываешь )))

Да, но мощность снимаемая турбиной всегда БОЛЬШЕ, чем падение мощности от роста противодавления - турбина именно поэтому и вращается :F

Разумная простАота :)
Я описал ГЛАВНЫЙ эффект турбонаддува. Именно ТУРБО. А все остальные виды наддува КПД увеличивают незначительно, ибо это именно вторичный эффект
   33
RU iodaruk #15.04.2016 12:52  @спокойный тип#15.04.2016 12:45
+
-
edit
 

iodaruk

аксакал

с.т.> вот ТУК например снимает энергию с выхлопа чисто, а любое затыкание выхлопа - увы нет

С турбиной глушитель проще и потери в нём меньше. Возмите еврофуру 500-т сильную и маз537/543-й
   49.0.2623.11249.0.2623.112
RU спокойный тип #15.04.2016 12:53  @Wyvern-2#15.04.2016 12:48
+
-
edit
 

спокойный тип
Спокойный_Тип

старожил
★★
Wyvern-2> Да, но мощность снимаемая турбиной всегда БОЛЬШЕ, чем падение мощности от роста противодавления - турбина именно поэтому и вращается :F


да, но механическую энергию она напрямую не передаёт на коленвал :D
вопрос то был именно в этом...как турбина повышает КПД если она не крутит коленвал )))
   45.045.0
RU спокойный тип #15.04.2016 12:56  @iodaruk#15.04.2016 12:52
+
-
edit
 

спокойный тип
Спокойный_Тип

старожил
★★
iodaruk> С турбиной глушитель проще и потери в нём меньше. Возмите еврофуру 500-т сильную и маз537/543-й

какие потери? ))

берем двигатель, снимаем глушитель и смотрим - лучше работает или нет, исключая резонансные глушители для 2хтактников

желательно подальше от населённых районов )))

зы если ты имеешь ввиду что мы полюбому создаём противодавление глушителем и можно сделать вариант выхлопа с турбиной создающий такое же противодавление как и обычный глушитель - ну в целом наверно да, можно согласиться
когда я себе на машину ставил глушак от такой же но турбовой - явно он "свободнее дышал"
еврофур у меня под рукой не было, 3s-ge \ 3s-gte мучал

зызы - ну тут филосовский вопрос, считаем мы КПД без глушителя или с ним...в целом цикл карно глушитель не подразумевает а в широком смысле получается да, мы неизбежные потери в глушителе при помощи турбины полезно используем...а при двигателе в чистом поле без глушителя - турбина нам их добавит
   45.045.0
Это сообщение редактировалось 15.04.2016 в 13:07
RU lenivec #15.04.2016 13:07  @спокойный тип#15.04.2016 12:56
+
-
edit
 
с.т.> берем двигатель, снимаем глушитель и смотрим - лучше работает или нет...

На своём мелком бензиновом генераторе (3квт, 200 см куб, 4т, 3000 об мин константные) мну такой опыт проделывал.
Благо снимаемую мощность изменить (накрутить потребляемый ток, пока не начнёт снижать обороты от перегруза) и измерить можно было довольно точно (в отличие от авто).
Влияние глушителя не замечено. Если оно и было, то меньше 3% (в пределах точности измерений).
   33
RU спокойный тип #15.04.2016 13:10  @lenivec#15.04.2016 13:07
+
-
edit
 

спокойный тип
Спокойный_Тип

старожил
★★
lenivec> Влияние глушителя не замечено. Если оно и было, то меньше 3% (в пределах точности измерений).

ну да...когда у тебя сил за 200 то там уже заметный эффект появляется, не зря на авто колдуют с глушаками
а на нескольких киловаттах там в пределах погрешности
   45.045.0
BG cholev #15.04.2016 13:22  @спокойный тип#15.04.2016 12:53
+
+1
-
edit
 

cholev

опытный

Wyvern-2>> Да, но мощность снимаемая турбиной всегда БОЛЬШЕ, чем падение мощности от роста противодавления - турбина именно поэтому и вращается :F
с.т.> да, но механическую энергию она напрямую не передаёт на коленвал :D
с.т.> вопрос то был именно в этом...как турбина повышает КПД если она не крутит коленвал )))

Как как- а никак :D . Больше воздуха больше топливо можно сжечь- получаем больше мощности, а вот КПД вряд ли. И где написано однозначно что КПД повышается?

Кстати у бензиновых двигателях есть оптимальное соотношение топливо/воздух и больше воздуха вряд ли поможет для повышения КПД, а энергия получаемая от газов уходит в турбине за повышения давлении воздуха.
   1616

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
cholev> Как как- а никак :D . Больше воздуха больше топливо можно сжечь- получаем больше мощности, а вот КПД вряд ли.

На максимуме сжатия больше плотность, больше топливовоздушной смеси в том же объёме - меняются несколько параметры цикла, то есть максимальные температура и давление. А любое изменение параметров термодинамического цикла в осях P-V => изменение КПД.
   28.028.0
?? Татарин #15.04.2016 13:56  @Wyvern-2#15.04.2016 12:25
+
+2
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
Wyvern-2> Да, проще же паренной репы -часть энергии сгорания топлива бесполезно уходит с выхлопными газами. Эту то часть и "ловит" на выходе турбонадув/турбокомпаунд. И фсё :)
Нет.
У атмосферника с выхлопом уходит не так уж и много (в теории, можно приблизить вообще к нулю).
А турбина на выхлопе снимает почти то же, что тратится на наддув на входе. Цель турбонаддува - именно что повысить давление в цилиндрах.

Главная польза в том, что:
- параметры цикла приближаются к оптимальным (как минимум потому, что при высоком давлении и горение лучше);
- турбонаддув резко (именно резко!) повышает удельную мощность двигателя, а почти все виды потерь на трения (в газах и механическое) при этом почти не меняются. Доля потерь падает, КПД растёт.
   49.0.2623.11249.0.2623.112
?? Татарин #15.04.2016 13:57  @Fakir#15.04.2016 13:46
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
Fakir> На максимуме сжатия больше плотность, больше топливовоздушной смеси в том же объёме - меняются несколько параметры цикла, то есть максимальные температура и давление. А любое изменение параметров термодинамического цикла в осях P-V => изменение КПД.
Вообще-то, нет. Именно в этих осях - только мощность. :)
   49.0.2623.11249.0.2623.112
RU Fakir #15.04.2016 14:00  @Татарин#15.04.2016 13:57
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Fakir>> А любое изменение параметров термодинамического цикла в осях P-V => изменение КПД.
Татарин> Вообще-то, нет. Именно в этих осях - только мощность. :)

Согласен, нечётко сформулировал - не совсем любое, если уж докапываться до всех нюансов :)
Но таки и КПД - "растяжение левого угла вверх" повышает именно его.
   28.028.0
+
-
edit
 

spam_test

аксакал


cholev> Кстати у бензиновых двигателях есть оптимальное соотношение топливо/воздух
А вроде пишут, что наддув позволяет работать на более бедных смесях
   33
+
-
edit
 

cholev

опытный

cholev>> Кстати у бензиновых двигателях есть оптимальное соотношение топливо/воздух
s.t.> А вроде пишут, что наддув позволяет работать на более бедных смесях

Х.З
вот здесь как раз наоборот- макс мощность на более обогащенной смеси для турбонаддувов, а максимальная экономичность (макс КПД) на той же

Максимальная мощность бензинового двигателя может быть достигнута, когда двигатель работает на "обогащённой" топливовоздушной смеси при следующих ориентировочных значениях коэффициента Лямбда:
λ = 0,8 … 0,9 для атмосферных бензиновых двигателей;
λ = 0,75 … 0,85 для бензиновых двигателей оснащённых турбо-наддувом и/или компрессором.
Максимальная экономичность бензинового двигателя может быть достигнута, когда двигатель работает на установившихся средних оборотах на "обеднённой" топливовоздушной смеси при λ = 1,04 … 1,08
 
   1616
+
+1
-
edit
 

kaouri

опытный

iodaruk> Тупо термодинамика-меньше энергия выхлопных-дальше по карно.
По циклу Карно не работает ни один ДВС, по данному циклу могут работать только холодильные машины.
iodaruk> Механизм прост-больше альфа, больше полнота сгорания, меньше температура, существенно меньше теплотдача в стенки(выше давление и мощность, меньше температура, стенки теже).
Альфа - коэфф избытка воздуха, а для максимального КПД должен соблюдаться стехиометрический состав смеси. Полнота сгорания увеличиться только если архангел Гавриил будет самолично дожигать Q4. Попробуйте уменьшить теплоотдачу у турбированных двигателей и - "машина! самый полный СТОП! Как, ви хотите вперед? Сейчас ви узнаете как я был прав!" © еврейский пароход.
iodaruk> Всё элементарно.
Абсолютно согласен. КПД повышается не установкой ГТН, а доработкой процесса сгорания. ГТН же позволяет добиться большей литровой мощности (это один из видов форсировки ДВС).
   45.045.0
RU ждан72 #15.04.2016 14:43  @cholev#15.04.2016 13:22
+
-
edit
 

ждан72

аксакал
★★
cholev> И где написано однозначно что КПД повышается?
ну у современных турбированных расход топлива меньше чем у атмосферников, из чего логично следует что КПД выше.
   45.045.0
+
0 (+1/-1)
-
edit
 

iodaruk

аксакал

kaouri> Альфа - коэфф избытка воздуха, а для максимального КПД должен соблюдаться стехиометрический состав смеси.

садитесь двойка.
   49.0.2623.11249.0.2623.112
1 2 3 4 5 6

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru