Адиабатные ДВС

Министерство науки Российской Федерации Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королва Кафедра теплотехники и тепловых двигателей Реферат Адиабатные ДВС Выполнили Игнатенко Р.А Латыш Д.К группа 243 Проверил Толстоногов А.П. Самара 2005 СОДЕРЖАНИЕ Введение 3 Применение керамических материалов в двигателестроении 4 Примеры конструктивного решения ЦПГ адиабатных двигателей 10 Двигатель Камминс 10 РОТОРНЫЙ СФЕРОИДАЛЬНЫЙ ДВС С ПРОТОЧНОЙ КАМЕРОЙ СГОРАНИЯ 14 Заключение 20 Источники 22 Введение Давно есть такая идея адиабатный двигатель. Повышение термического КПД двигателя путм повышения температуры рабочего процесса и снижения потерь энергии из-за необходимости отводить тепло в систему охлаждения.

На бензиновом двигателе это невозможно из-за детонации, на дизеле попроще, но тоже есть проблемы Существует две формулировки определения адиабатный двигатель.

Адиабатный двигатель это тепловой двигатель, термодинамический процесс которого близок к адиабатному между системой, совершающей процесс, и окружающей средой отсутствует теплообмен. Элементы конструкции адиабатного двигателя должны быть изготовлены из жаропрочных материалов, а сам он покрыт теплоизолирующей адиабатной оболочкой. Адиабатные двигатели это двигатели без системы охлаждения.

Применение керамических материалов в двигателестроении

В армейском центре по исследованию материалов и механики, совместно с ... Они показали, что при неизменном оп28 градусов поворота коленчатого ва... Так в двух малооборотных дизелях, мощностью по 19580 кВт каждый, метал... Испытания двигателей показали, что выброс тврдых частиц снизился на 52... Например, отмечается значительный разброс физико-механических характер...

Примеры конструктивного решения ЦПГ адиабатных двигателей

Примеры конструктивного решения ЦПГ адиабатных двигателей

Двигатель Камминс

адиабатически, аналогично циклу Карно. Материал стенок при этом должен сохранять работоспособность в условиях... Охлаждение воздуха при сжатии можно осуществить в двигателях внутренне... Опытный образец адиабатного двигателя был создан на базе шестицилиндро... Керамическая головка поршня 1 соединена с его основанием 2 специальным...

РОТОРНЫЙ СФЕРОИДАЛЬНЫЙ ДВС С ПРОТОЧНОЙ КАМЕРОЙ СГОРАНИЯ

Это, в свою очередь, влияет на рабочие параметры двигателя, такие как ... Таким образом, с точки зрения эффективности механизма преобразования э... Важной характеристикой двигателя является его токсичность. В современн... В каждом из роторов выполнены карманы, которые имеют возможность сообщ... Для повышения КПД теплового процесса есть также несколько путей.

Заключение

Заключение Многие слышали про автомобиль японской фирмы Исудзу с двигателем из керамики. Достоинства его отнюдь не исчерпываются уменьшением расхода металла. Главное существенное повышение КПД. В двигателях внутреннего сгорания можно превратить в полезную работу около 70 энергии израсходованного топлива, однако на практике эффективный КПД равен всего 28 38 процентам, т.е. вдвое меньше.

Большая часть тепла теряется с охлаждающей водой, маслом, выхлопными газами. Эффективность термодинамического цикла существенно возрастает при повышении температуры газов в цилиндрах двигателя. Однако при перегреве стенок цилиндров двигателя падает их прочность и стойкость.

Можно охлаждать стенки, усилив наружное охлаждение, но тогда опять возрастут потери. Идеален так называемый адиабатный двигатель, от цилиндров которого не нужно отводить тепло. Применение керамических материалов и позволяет приблизиться к идеалу. Дело в том, что керамические материалы наподобие соединений кремния с углеродом или азотом карбиды и нитриды кремния способны выдерживать температуры до 1500 градусов. Ныне уже научились изготавливать детали требуемой формы путм спекания и прессования керамических порошков.

Остается еще добавить, что при температуре в камере сгорания 1200 градусов двигатель становится многотопливным. В нем можно использовать также керосин, различные спирты, синтетические соединения из угля и даже некоторые сорта мазута. Всем хорош этот двигатель, кроме одного, но очень важного показателя ресурса работы. Пока он ещ очень мал. Разные модели выдерживают всего от 50 до 500 часов. Поэтому главным направлением увеличения КПД двигателей считается повышение температурного режима их работы, а в перспективе создание адиабатного двигателя, обеспечивающего максимальное использование теплоты сгораемого топлива без отвода тепла из активной зоны. Но для высокофорсированных теплонагруженных двигателей непригодны нефтяные масла, которые окисляются уже при 120 оС. Для решения этой проблемы примерно с 1940 г. начали применяться антиокислительные присадки.

Так, использование керамических материалов может получить широкое распространение в производстве двигателей внутреннего сгорания.

Благодаря высокой жаропрочности керамики рабочая температура в них может быть увеличена до 1200-1370 С. В результате окажется возможным достижение КПД, равного 45. Важными достоинствами керамических двигателей станет их всеядность по отношению к составу топлива, отсутствие необходимости создания системы охлаждения, меньшая инерционность и лучшие экологические параметры. Однако в настоящее время на пути повсеместной замены традиционных материалов керамическими стоит проблема устранения их хрупкости.

По мере усугубления сырьевого дефицита задача преодоления этого недостатка керамик становится вс более актуальной и в будущем, несомненно, будет решена.

Источники

Источники.