Самоделки и всё что с ними связано • Просмотр темы - Ленуар -теория, расчёт, варианты улучшения

Ленуар -теория, расчёт, варианты улучшения

Двигатели Ленуара

Ленуар -теория, расчёт, варианты улучшения

Сообщение Admin » 16 май 2016, 16:42

Предлагаю эту тему как некий сборник полезной информации по двигателю ленуара и возможные варианты его развития.

Первое что хотел бы затронуть это сечение клапанов и сопротивления каналов.
Я произвёл замер расхода воздуха через отрезки трубки при разности давления 0,02 атм.
В первом случае трубка была внутренним диаметром 2,9мм и длинной 35мм, расход воздуха через неё составил около 70 см³, а скорость потока была 10 м/с.
Во втором случае диаметр был 4мм при длине около 15мм, расход воздуха в этом случае достиг 250 см³ , а скорость 25м/с.
Для чистоты эксперимента, надо было конечно брать трубки одинаковой длинны, но всё равно заметно что с увеличением скорость потока при том же давлении растёт, однако не думаю что скорость продолжит сильно расти при дальнейшем увеличении диаметра, и к сожалению не могу это проверить, но буду очень благодарен если у кого то есть данные по скорости движения газов в каналах.

Из этих замеров, можно примерно рассчитать диаметр каналов для двигателя, отталкиваясь на пиковый расход смеси двигателем в середине хода, когда скорость поршня максимально, я рассчитал что двигателю с диаметром цилиндра 26,5мм а ходом 46мм при 600об/мин требуются каналы диаметром не менее 8мм.
А двигателю с диаметром цилиндра 82мм и ходом 86мм нужны каналы диаметром 25мм
Так как ход поршня в большинстве двигателей примерно одинаковый, грубо можно принять что сечение каналов должны быть 1/10 от площади поршня.

Второе будет полезно для начинающих.
Соотношение хода поршня к диаметру цилиндра, оптимальное значение составляет от 1,5 до 2 диаметров, так как воспламенения смесь в ленуаре происходит примерно в середине хода или чуть раньше, при форма смеси в цилиндре будет оптимальна для сгорания, фронт пламени от свечи распространится примерно за одинаковое время до любого места в цилиндре.
Если бы у нас ход был больше, то в тот момент когда пламя уже достигло стенок, горение всё ещё продолжалось бы вдоль цилиндра, занимая на то дополнительное время, в результате не процесс затягивается и мы не получим большого давления.

А теперь про само давление, цилиндр является почти замкнутым объёмом, особенно когда обороты у двигателя низкие и скорость поршня минимально, при этом давления сгорающей смеси таких топлив как бутан, бензин и им подобным, может достигать значения в 9 атм.
Зная это пиковое давление, можно примерно прикинуть давление в килограммах на поршень и КШМ, умножив 9 на площадь поршня в см².
Например у двигателя с диаметром цилиндра 20мм, давление на поршень и КШМ может достигать 27кг.

Так же я проводил замер энергии которая выделяется при сгорании смеси, делал я это следующим методом, цилиндр устанавливал вертикально, на поршень клал груз известной массы, после воспламенения, его подбрасывало, зная высоту на которую был поднят груз и его массу я вычислил, что каждый кубический сантиметр смеси выделяет около 0,1дж механической энергии.

Теперь хочу сказать немного про варианты увеличения мощности.
Первый вариант это перенести точку воспламенения в центр смеси, это позволит распространяться фронту пламени в двух направлениях, как к поршню так и к головке, что ускорит процесс сгорания почти в два раза.
Технически для этого нужно делать свечу с длинными контактами, а что бы поршень в них не упирался в нём нужно сделать выемку.
Второй вариант это применение форкамеры и зажигать смесь в цилинде не просто искрой, а уже струёй сгорающей смеси, которая не только будет воспламенять но и перемешивать, дополнительно ускоряя процесс.

Я произвёл эксперимент с горением в форкамере, снимая процесс на камеру я так же смог узнать за какое время происходит это сгорание
Объём камеры чуть более 1 кубического сантиметра, топливо спирт, в первом варианте исковой разряд происходил в начале камеры, во втором в её середине.
Разница скорости сгорания оказалась примерно трёхкратной, в первом случае сгорание проходило за 3-4 кадра, а во втором всего за 1, сьёмка велась на скорости 60 кадров в секунду.

Так же оказалось что минимальный диаметр в форкамере при котором струя из неё может воспламенять, равняется примерно 3мм, если оно меньше то хоть и видно вырывающееся пламя из форкамеры, но оно не зажигает.

phpBB [youtube]


Буду рад вопросам, предложениям либо полезной информацией по этой теме.
Многие ответы на ваши вопросы уже есть на форуме, не ленитесь читать темы.
Как создать тему и вставить изображение в сообщение http://sam0delki.ru/viewtopic.php?p=228#p228
Правила форума http://sam0delki.ru/viewtopic.php?p=10373#p10373
Мой канал на Youtube https://www.youtube.com/user/motorist828

Изображение
Аватара пользователя
Admin
Администратор
 
Сообщения: 3463
Зарегистрирован: 20 июл 2011, 13:33
Откуда: Смоленская обл.
Возраст: 24
Баллы репутации: 133

Re: Ленуар -теория, расчёт, варианты улучшения

Сообщение Admin » 28 май 2016, 16:33

Стенд творит чудеса :)

Нагуглил что зажигание горючей газовой смеси искровым разрядом сводится к нагреванию некоторого сферического объема этой смеси, радиус которого, гсг, должен превышать характерную ширину фронта ламинарного пламени.
При этом, так как смесь у нас движется, то искра воздействует не на какой то конкретный объём, на объём который постоянно проходит через искровой промежуток, по этому на скорости выше определённой, энергия свечи рассеивается потоком и даже если очаг воспламенения и образуется, то его можно сказать просто сдувает.

Этим и объясняется что все ленуары начинают пропускать такты выше определённых оборотов и чем они выше тем больше пропуск.
Для подтверждения этого процесса я сделал своеобразную ветрозащиту в виде сферического колпака, изначально он плотно прилегал свей своей поверхностью и газообмен мог происходить лишь через отверстие сверху, двигатель работал, но пропускал такты на любых оборотах в примерно равной степени, это объясняется тем что за один оборот двигателя, объём этого колпака не мог достаточно продуваться свежей смесью.
Затем я сделал небольшую щель внизу, её видно на фото, что бы свежая смесь движущаяся из под лепестка попадала в этот колпак.
Результат: я получил мощности почти 0,9вт на 750об/мин, пропусков стало намного меньше, по звуку я бы сказал что идёт серия из двух вспышек, потом один пропуск и так повторяться.
Думаю подобрать конструкцию этой ветрозащиты, то можно будет снять как минимум полноценный 1вт с моего двигателя, объём которого составляет 4,2см³

Многие ответы на ваши вопросы уже есть на форуме, не ленитесь читать темы.
Как создать тему и вставить изображение в сообщение http://sam0delki.ru/viewtopic.php?p=228#p228
Правила форума http://sam0delki.ru/viewtopic.php?p=10373#p10373
Мой канал на Youtube https://www.youtube.com/user/motorist828

Изображение
Аватара пользователя
Admin
Администратор
 
Сообщения: 3463
Зарегистрирован: 20 июл 2011, 13:33
Откуда: Смоленская обл.
Возраст: 24
Баллы репутации: 133

Re: Ленуар -теория, расчёт, варианты улучшения

Сообщение romka10.06 » 28 май 2016, 22:30

Есть вариантик как сделать свечу в геометрическом центре цилиндра - поршня должно быть два, и они должны расходиться и сходится в центре цилиндра, и всего делов, типа как на дифференциальном аткинсоне... тогда и проблем с продувкой свечи не будет, можно впускное отверстие в стенке цилиндра просверлить напротив свечи, чтоб прямо на неё дуло.
romka10.06
Мастер
Мастер
 
Сообщения: 797
Зарегистрирован: 26 сен 2012, 19:54
Откуда: Тверь
Возраст: 41
Баллы репутации: 153

Re: Ленуар -теория, расчёт, варианты улучшения

Сообщение Инженер77777 » 29 май 2016, 14:56

Admin
Видимо уважаемый romka10.06 имеет в виду схему 2Т дизеля навроде танкового дизеля 5тдф. А что, схемка имеет право на жизнь, вот только потери на трение тут будут выше чем в обычном, т.с. "классическом" ленуаре.
Каждый сходит с ума сугубо индивидуально.....
Степень работоспособности твоей модели прямо пропорциональна кривизне твоих извилин и обратно пропорциональна кривизне твоих рук.....
Вакуум - самое опасное место, особенно если он находится между ушей...
Аватара пользователя
Инженер77777
Профессор самоделок
Профессор самоделок
 
Сообщения: 1129
Зарегистрирован: 24 июл 2012, 16:52
Откуда: БРРРАТСК!
Возраст: 40
Баллы репутации: 13

Re: Ленуар -теория, расчёт, варианты улучшения

Сообщение Admin » 29 май 2016, 15:11

Инженер77777, да я то понял про что он, но не думаю что данная схема имеет перспективы, из за сложности изготовления, повышенного трения и прочих факторов.

Но я придумал очень хорошее решение, которое убивает сразу двух зайцев, а именно пропуск тактов и более быстрое воспламенение.
Тут задействуется опять же форкамера, но наполнение её свежей смесью должно осуществятся дополнительным нагнетающим цилиндром причём ещё до фазы впуска в основном цилиндре.
Это нужно для того что бы смесь в форкамере к моменту воспламенения успела успокоится, что позволит гарантировано воспламенять её от искры, независимо от оборотов двигателя.
Да это усложняет двигатель, но при этом мы получим большую отдачу от двигателя, согласно моим замерам и теоретическим прикидкам, такая форкамера может дать прирост мощности более чем в 2 раза, относительно двигателя без неё.
Многие ответы на ваши вопросы уже есть на форуме, не ленитесь читать темы.
Как создать тему и вставить изображение в сообщение http://sam0delki.ru/viewtopic.php?p=228#p228
Правила форума http://sam0delki.ru/viewtopic.php?p=10373#p10373
Мой канал на Youtube https://www.youtube.com/user/motorist828

Изображение
Аватара пользователя
Admin
Администратор
 
Сообщения: 3463
Зарегистрирован: 20 июл 2011, 13:33
Откуда: Смоленская обл.
Возраст: 24
Баллы репутации: 133

Re: Ленуар -теория, расчёт, варианты улучшения

Сообщение romka10.06 » 29 май 2016, 21:45

Admin писал(а):Инженер77777, да я то понял про что он, но не думаю что данная схема имеет перспективы, из за сложности изготовления, повышенного трения и прочих факторов.

Но я придумал очень хорошее решение, которое убивает сразу двух зайцев, а именно пропуск тактов и более быстрое воспламенение.
Тут задействуется опять же форкамера, но наполнение её свежей смесью должно осуществятся дополнительным нагнетающим цилиндром причём ещё до фазы впуска в основном цилиндре..

Двигатель скудери блин :)
Можно обойтись и без нагнетающего цилиндра - отдельный впускной клапан в форкамере, который открывается чуть до ВМТ, потом после продувки камеры закрывается, и впуск уже идёт через обычный ЛК, за это время форкамера успокаивается.
Почти так было сделано на Волговских двигателях ГАЗ 3102, они были на целых 5 лошадей мощнее и работали приятнее, но форкамера зарастала нагаром после 100 000км, и мы меняли форкамерные головки на обычные, у меня этих головок лежала гора, потом в приёмку снёс, аж 9кг алюминия каждая!
romka10.06
Мастер
Мастер
 
Сообщения: 797
Зарегистрирован: 26 сен 2012, 19:54
Откуда: Тверь
Возраст: 41
Баллы репутации: 153

Re: Ленуар -теория, расчёт, варианты улучшения

Сообщение Admin » 01 июн 2016, 15:26

Сделал я новый ленуар для стенда :)
Объём 3,8сс



И получил очень интересные результаты, сначала как и в прошлый раз занимался "ветрозащитой" но мощности больше 0,7вт при 700об/мин мне получить не удавалось, потом решил изменить фазу выпуска, сделать её позже, в результате выпускной клапан стал закрываться чуть чуть позже вмт.
Это к моему очень большому удивлению дало очень большой прирост мощности, пик который я выловил был 1,15вт при 900 с копейками оборотов.
При этом почти полностью пропал пропуск тактов,думаю за счёт смещения я получил продувку мёртвого объёма, надо попробывать сделать выхлопную трубу, так инерция газов будет выше и возможно я смогу получить больше мощности.

phpBB [youtube]


--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Дальше интереснее, раскочегарил до 1,3вт
Потом убрал ветрозащиту со свечи, больше вообще ничего не менял
Мощность упала до 0,6вт
Вот так увот, кусочек гнутой жести форсирует двигатель более чем в два раза :)
Многие ответы на ваши вопросы уже есть на форуме, не ленитесь читать темы.
Как создать тему и вставить изображение в сообщение http://sam0delki.ru/viewtopic.php?p=228#p228
Правила форума http://sam0delki.ru/viewtopic.php?p=10373#p10373
Мой канал на Youtube https://www.youtube.com/user/motorist828

Изображение
Аватара пользователя
Admin
Администратор
 
Сообщения: 3463
Зарегистрирован: 20 июл 2011, 13:33
Откуда: Смоленская обл.
Возраст: 24
Баллы репутации: 133

Re: Ленуар -теория, расчёт, варианты улучшения

Сообщение Инженер77777 » 01 июн 2016, 19:45

Admin
Ну поздравляю! Умудрился таки поймать режим автоэжекции на Ленуаре. :)
Каждый сходит с ума сугубо индивидуально.....
Степень работоспособности твоей модели прямо пропорциональна кривизне твоих извилин и обратно пропорциональна кривизне твоих рук.....
Вакуум - самое опасное место, особенно если он находится между ушей...
Аватара пользователя
Инженер77777
Профессор самоделок
Профессор самоделок
 
Сообщения: 1129
Зарегистрирован: 24 июл 2012, 16:52
Откуда: БРРРАТСК!
Возраст: 40
Баллы репутации: 13


Вернуться в ДВС Ленуары

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 2



Яндекс.Метрика