Модератор: QuakeMan

Интересует график давления на поршень такой что бы кривошипно-шатунный механизм передавал постоянный крутящий момент.
Попытался расчитать, но задача не на раз два три, а мне хочется получить график рабочего тела в P,V координатах при постоянной скорости вращения вала под постонной нагрузкой.

именно КШМ нужен ?

Есть устройства преобразующие вращательное в поступательное и наоборот
с Кпер~1

Это вроде не принципиально
Пускай будет поступательное во вращательное

http://www.topnew.narod.ru/

а для КШМ, график того что тебе нужно это синус....

Кулачки. Это если нужно, чтобы момент всегда постоянный был.

Другой вариант - маховик на валу. Он, кстати, везде и применяется... маховик "сглаживает" все толчки шатуна, и в итоге имеем плюс-минус постоянный момент. Тем постояннее, чем маховик больше. Обрати внимание на коленвалы двухтактных русских движков (особенно у Минска)

Третий вариант, тоже частично сглаживающий момент - овальные шестеренки или звездочки. А вообще, лучше сразу говори, куда нужно - будем думать конкретнее.

Не донес кажется мысль того что мне надо.
Мне нужен график цикла при котором бы не надо было бы сглаживать толчки.... ну понятно это гипотетический график в реальных условиях не встречающийся, но тем не менее математически существовать должен

Что значит не понадобилось сглаживать толчки ?
Задай правильно вопрос, максимально подробно, тогда и ожидай правильного ответа.

как заметил Toxik для равномерного движения применяется маховик который "сглаживает толчки"
вот итого мне нужен график термодинамического цикла который сразу бы не давал "толчков" на кривошипе.

Как можно составить график того чего нету в природе?
Маховик в двигателе НЕ сглаживает толчки, а грубо говоря "помогает" двигателю работать. Без маховика, двигатель остановится на первом же такте

такого графика не существует в нашей реальности, по крайней мере для двигателя внутреннего сгорания. График расширения газа условно линеен а график движения шатуна цикличен, нелинейность будет всегда. Можно снизить ее путем хитрой геометрии привода и увеличения числа цилиндров-шатунов

Поржал, там такие мегавыводы, 85% кпд и бла бла бла, чем им обычный коленвал помешал хз, но проблема КПД ДВС явно не в нем. КШМ проблемен прежде всего паразитными нагрузками и сопутствующим неравномерным износом, а тут только изменением кинематики можно чего то добиться.

ну понятно что график реального двигателя другой
но ничто не мешает расчитать график рабочего тела идеального для КШМ.
Ведь расчеты КШМ есть не только для двигателей - для компрессоров, для станков режущих металл... может еще для чего.
Элементарно велосипед - тот же КШМ, и все кто на нем катаются добивались равномерного движения колеса.
Грубо говоря график силы с которым давят на педаль велосипеда при равномерном движении практически тот же P,V график цикла... который конечно в двигателях не существует, но математически вполне рассчитываем.

А зря ржёшь. Проанализируй САМОСТОЯТЕЛЬНО работу ДВС с КШМ.
Когда поршень находится в ВМТ, давление газов максимально, сила с которой давят газы на поршень, - тоже, так ?
Ну а момент на валу в это время какой ??? Что такое момент, знаешь надеюсь ? И вдогонку, почему в ДВС ставят несколько позднее зажигание ?

ну да... кпд КШМ
именно это и интересует - какой дожен быть график термодинамического цикла что бы кпд КШМ было 100%... такой график в двс понятно быть не может, но математически существует

я так понимаю никто такого не встречал?

График момента обычного ДВС, в рабочих фазах будет похож на синусоиду, находящейся выше оси времени. Потому как там перемножаются две функции, это передаточная КШМ, это синус и функция давления на поршень расширяющимися и охлаждающимися газами. Это или линейно или по экспоненте падающая функция . Результирующей перемножения этих двух функций будет функция момента на валу ДВС. Если тебе нужна функция давления, которая бы приводила в итоге на валу ДВС к М=const, тогда просто графически вычти из М=const наш синус КШМ помноженный на функцию давления газов и получишь функцию необходимого тебе давления, приводящего к М=const.

Только я как ни пытался, так и не смог выдавить из тебя задачу. Зачем это тебе нужно ? На практике с пульсациями момента ДВС борятся просто, _ маховик. Идет накопление кинетической энергии в маховик, а затем ее использование. Это на ХХ ДВС. А во время движения авто, его собственная масса работает лучше любого маховика, сглаживая пульсации момента.

КПД КШМ в принципе не может быть равен 100% !!!
ну писал же уже выше...
Когда газы давят на поршень с максимальной силой, он находится почти в ВМТ и момент на валу ДВС в это время МИНИМАЛЕН!!! ибо по определению момент, это сила умноженная на радиус-вектор. Что такое радиус-вектор тут конечно же все знают ? Ну сходите в википедию штоль....

хочу увидеть график этого термодинамического цикла

вот тут есть расчет кшм
[ссылка]
это функция смещения поршня

это функция ускорения поршня

изменение обьема будет равно смещению умноженному на площадь
а вот давление... смутное подозрение что с ускорением оно будет связанно нелинейно. Хотя если бы кшм не было то оно было бы равно P=m*a/S

В ДВС кпд КШМ не может быть равено 100%
а я уже писал тоже что меня интересует тот термодинамический цилк в котором кпд КШМ будет равен 100%
это понятно не будет ДВС... и возможно это вообще не будет двигателем
но математически это вычисляемый и существующий цикл (может с очень унылым собственным кпд - но это не принципиально)

вот он мне и нужен


🙄🙄🙄🙄🙄🙄

Ну тогда тебе в принципе КШМ не подходит. Нужно искать другой преобразователь линейного во вращательное. По моей первой ссылке КПД преобразователя ТОЛЬКО приближается к 100%, но достигнуть 100% в принципе там тоже невозможно. Есть конечно и другие решения...
например как было сказано выше - кулачки, или пара рейка-шестерня ....

ну блин... ну какая разница?
вот для двс передача через КШМ действительно не подходит
но в теории может быть механизм для двс подходящий оптимально

меня обратное интересует - термодинамический цикл идеально подходящий для КШМ

Чего вдруг его не может быть?

Разница в том, что одна даёт, а другая дразнится....
Начни с того, что нарисуй график момента на валу КШМ от угла приложенной к коленвалу силы, и потом сам поймешь почему ...
Устал талдычить, дальше сам.

Дык, в продвинутых лисапедах - овальная звездочка, о чем писал. На твой вопрос - единственный ответ: Кулачковый пъеханизм. Там формой кулачка задавай любой закон движения.

И, если хочешь толкового совета, а ТЗ сформулировать не можешь - опиши, для чего и куда тебе это надо. Тогда и мыслить конструктивно сможем. А вообще, по уму, если толку не хватает правильный механизм самому подобрать (учебников по ТММ полно) - сможешь ли предложенный рассчитать и реализовать, ась? или просто пофлудить (как обычно, впрочем)🙄

нашел....





т.е. MSN ты писал о том что постоянный момент для кшм не возможен?
в принципе я один и не собирался использовать... ну да в общем тема для меня раскрыта, всем спасибо

ТЗ очень обычная для этого сайта - перпетум мобиле конечно😬

з.ы. с этой термодинамикой совсем механику подзабыл 😕
задачка то очень простая была

начало правильное, выводы не совсем. Неравномерный момент на валу еще не означает низкого КПД, есть вполне точная статистика по КПД КШМ, так вот на потери в узле шатуны-коленвал идет мизерная часть. Основное это потери на привод клапанной группы и трение поршневых колец, так как там сложно организовать качественную масляную пленку на поверхностях в некоторых местах. То есть если мы каким либо магическим образом исключим из системы коленвал с шатунами, суммарный выигрыш КПД составит ну 5 ну 7 %, революции не случится. Эти же 5-7% можно запросто снять с любого серийного двигателя немного усложнив конструкцию и сделав его менее технологичным и более дорогим. Игра не стоит свеч.
Да в ВМТ при поджиге смеси давление максимально а момент минимален, но система не статична, давление в цилиндре это пружина накопившая энергию и эта энергия никуда в основе своей не тратится, по сути не зависимо от привода суммарный "выхлоп" от системы поршень-шатун-коленвал практически равен будет системе поршень-толкатель, за вычетом потерь на трение, а они не составляют превалирующей массы.

Нарисуй график давления в динамике от ВМТ до нижнего положения поршня и наложи его на график момента, просуммируй и получится что от ВМТ до угла 90 по маховику давление будет падать а момент нарастать, суммарная мощность на валу будет стремится к линейному значению, от 90 град до нижней точки, все пойдет наоборот, давление будет продолжать падать и будет падать момент, выходная мощность будет падать. Но опять же, мощность и работа вала никак пока не соотносятся с КПД. Вот этот участок компенсируют за счет соседнего цилиндра в V образных двигателях. Поэтому эти двигатели обладают большим моментом, при этом КПД в целом такой же как у рядных.
Вообще КПД ДВС низок не потому что кривошип "кривой" а потому что добрая половина уходит в тепло которое никак не используется, в итоге имеем примерный расклад КПД бензинового двигателя около 30% в современных двигателях ну максимум 40% из потерянных 60% порядка 40% тепловые потери, из оставшихся 20% половина (ФАКТ) приходится на механизм газораспределения и ЦПГ в соотношении 1 к 2 примерно итого 3 и 7%, на прочие механизмы примерно 10% в т.ч. потери на трение в системе шатун-коленвал остается примерно половина из них ну 5-7% если мы переделаем систему КШМ как по упомянутой выше ссылке и резко повысим ее КПД на 85% гы гы, то мы вместо 5-7% получим 3-5% Суммарный выигрыш в кпд двигателя составит 2-3%
Аж дух захватывает от такой экономии. При условии что от 40% КПД двигателя порядка 20% откусывает привод колес и в итоге на колесе мы получаем еле еле 32% то банальное отключение полного привода например нам тут же даст 7% прирост кпд по нажатию кнопки. Правильная регулировка натяжения ремней и своевременная их замена на оригинал даст 1-2%. Нафига заморачиваться циклом, меньше греть атмосферу ДВС не будет...

У Вас нет прав отвечать в этой теме.

Форум - Экономия топлива - Новые конструкции двигателей - Кривошипно-шатунный механизм - Стр 1