Повышение степени сжатия для установки газового оборудования

[Бамбула.]

Информация к размышлению:
"Для работы на газовом топливе на ЗМЗ освоен для поставки в запасные части комплект 5234.3906571, в который входят: головка цилиндров с клапанами 66-06-1003007-40, прокладка головки цилиндров 66-01-1003020-05, штанга толкателя клапана 66-1007175-30, детали крепежа (шпильки). Степень сжатия у двигателей с этим комплектом составляет 8,5. Такой комплект может быть использован при переоборудовании двигателей для работы на бензинах с октановым числом 92-95".
Анализируем ...
1. Степень геометрического сжатия 8, 5 - это конечно не теоретический оптимум. Не хватает ровно четырех единиц (степень сжатия - величина безразмерная). Но это уже кое - что ! Все равно наша промышленность ничего не будет выпускать чисто под газ - ни поршней - вытеснителей, ни ГБЦ. Так что в нашей реальной ситуации это уже неплохой шаг вперед.
2. Если помимо головок 66-06-1003007-40 двигатель опазоколенить, причем с использованием пазовских же поршней, то это уже будет полноценный газовый вариант. Если же поставить газовские поршни и выфрезеровать в новых ГБЦ лунки по проекции поршней, чтобы они не били по привалочной плоскости, боюсь м. б. слишком высокая степень сжатия. Это надо тщательно посчитать. Но в любом случае приятно, для газового тюнинга с настоящего момента уже м. б. использованы ... чисто стандартные детали (если поршни пазовские). Ведь ремонт через магазин быстрее, проще и дешевле ремонта через заказы нестандарта у токарей и фрезеровщиков.
3. Остается последний вопрос. Утверждал, утверждаю и буду утверждать, что при росте рабочего объема мы расплачиваемся за всем очевидные прелести в виде прибавки мощности в самых нагруженных режимах (обгоны, горки, трязи и топи) ... работой двигателя при пониженном КПД в режиме частичной нагрузки (трасса). Выше по теме это уже разжевано, так что нет нужды повторяться. Это побеждается понижением оборотов для любого конкретного мощностного режима. Если стоит задача обойтись стандартом, видимо, просто нужно поставить колеса побольше ? Может, такие http://www.youtube.com/watch?v=WcPzTq-A-d0 ?
***
Надо же ... Мы все - таки дожили до момента, когда неплохую степень сжатия можно получить ... просто через поход в магазин ! Еще вчера это было невозможно ...

[Duke76]

Бамбула, как студент, который знает только про блоху Без обид.
Ибо не все сошлось клином на КПД сгорания. КПД "выцарапывать" можно только при мегастабильных режимах. Даже грунтовки - не тот случай. Только прямики амтомагистралей... А оно надо на шишиге?! Купить "девятку" и наслаждаться 6 л/100.
А даже если надо - представляте как ловить "оптимал" на большущих и тяжеленных колесьях?!! Они сведут на "нет" весь "выигрыш".
Двигатель с высоким КПД сгорания уже придуман - дизель.

[Бамбула.]

Дуке.
1. Дизель, действительно, имеет более высокий КПД - как за счет принципиально большего сжатия смеси, так и за счет постоянно высокого наполнения. Кто спорит - то ? Да только не будем забывать, что основная цель повышения КПД - это ЭКОНОМИЯ на горючем. И тут начинаются совершенно невероятные вещи ... У паровой машины КПД мегабезобразный. Обычно 6 - 8 %, а американцы, якобы, сумели дотянуть аж до 13 %. Но при этом она жрет всякое, прости господи, дешовое говно, и 1 км пробега обойдется намного дешевле вашего дизеля. И это при том, что дизель, кажется, дотягивали до 35 % (примечание: недогорание горючего при этом не учитывается, а учитываются только потери энергии, полученной от сгорания горючего). Примерно так и с газом. Да, искровой ДВС на газу будет работать с КПД заведомо более низким, чем дизель на соляре. Но весь прикол в том, что соляра намного дороже газа. На данный момент заправка газом баллона 27 л на Полюстровском проспекте в Санкт - Петербурге стоит 236 руб. 83 коп. Ну и зачем мне дизель ? Просто ради звука и тяги на низах ? DANUNAH !!! Газ уверенно лидирует по стоимости 1 км пути у всех своих конкурентов - соляры, спирта, бензина и пр. более экзотических жидкостей.
2. На "девятке" кунга нет и не будет. И в этой теме ей не место.
3. Цитата: " КПД "выцарапывать" можно только при мегастабильных режимах. Даже грунтовки - не тот случай. Только прямики амтомагистралей ...
Ответ: "Мегаошибочная мысль !!!" Она НАСТОЛЬКО ошибочна, что далее просто уже некуда. Именно на магистралях обычные массовые двигатели без повышенных передач в коробке и без функции отключения части цилиндров как раз и впадают в гадский недогруженный режим. И прощай высокий КПД на недожатой смеси. Именно в таком недогруженном режиме искровой ДВС дальше всего от дизеля с его постоянно высоким наполнением ! И ведь это все разжевано в пыль и прах выше по теме !!!
А как только вы в грязь заехали, то на тех же оборотах, что до этого на асфальте, вам придется сильно приоткрыть заслонку, ибо грязь автоматически означает наступление более нагруженного режима из - за повышенного сопротивления движению !!! А это приведет к росту коэффициента наполнения и росту КПД !!!
По части "мегастабильных режимов" все также абсолютно неверно, но в еще большей степени. При обгоне с педалью, положенной на пол, режим нифига не стабильный, но приблизительно на двух третях диапазона оборотов наполнение будет высоким. Это при равномерном движении на низких оборотах наполнение фиговое. Там просто излишек энергии девать некуда. А при обгоне как раз есть куда ее девать и на низах, и на верхах ...
4. По части идеи обрушить обороты за счет колес. Начнем с того, что колеса от "БЕЛАЗа" я ставить не предлагаю ... А продолжим тем, что в разумно больших колесах никаких - таких особых дополнительных потерь возникнуть не может. Трение в подшипниках ? Трение об асфальт и грунт ? Чего мы боимся ? На что я все - таки соглашусь, так это на то, что динамика упадет на сколько - то ... Большие колеса, понятное дело, труднее раскрутить. В остальном я криминала не усматриваю. Если я чего - то не учитываю (не знаю) поправьте меня.
А вот за счет понижения оборотов на тех же скоростях при установке больших колес КПД будет явно повыше. Ибо недостаток оборотов придется компенсировать ... избытком наполнения ... Ваще я насчет колес не настаиваю. Рушьте обороты кто как может и кому как удобнее. Может, у вас в гараже зуборезный станок стоит, так вам в таком случае путь увеличения диаметра колес - нафиг сдался ...
***
Заключение ...
И тоже без обид ...
Вы АБСОЛЮТНО не понимаете, что происходит в двигателе, когда он работает. Это не упрек. Это побуждение к тому, чтобы разобраться в вопросе.

[Бамбула.]

Настала пора соизмерить степень сжатия, достигаемую в следующих двух вариантах газового тюнинга "ЗМЗ - 513":
1. Пазоколено + газовские поршни - головки с лунками в привалочной плоскости под поршни. Нестандарт тут только в головках (лунки).
2. Пазоколено + пазовские поршни + головки 66-06-1003007-40. В этом варианте вообще нет никакого нестандарта и никаких переделок.
***
На стр. 30 откопал результаты своих же рассчетов по степени сжатия, получаемой в первом варианте:
а) рабочий объем одного стандартного цилиндра: 531, 25 см куб.
б) рабочий объем после установки пазоколена (увеличен на 10 %): 584, 375 см куб.
в) объем стандартной КС: 80, 4924 см куб.
г) объем КС после того, как поршень поднимется на 4 мм более обычного за счет пазоколена: 53, 91544 см куб.
д) полный объем стандартного цилиндра: 611, 7424 см куб.
е) полный объем цилиндра при установке пазоколена: 638, 29044 см куб.
д) стандартный полный объем составляет в процентах от увеличенного за счет пазоколена: 95, 84 %
Примечания: в рассчетах было принято допущение, что васковско - ибадуллаевская лунка сделана точно по диаметру поршня и зазор между днищем поршня и дном лунки отсутствует. В реале из - за наличич припусков камера должна получиться чуть больше, полный объем тоже чуть больше, а геометрическая степень сжатия наоборот чуит меньше. При условии же отсутствия припусков она будет равна:

638, 29044/53, 91544 = 11, 83873

[Duke76]

Уважаемый Бамбула, есть предложение - провести дискуссию. Но по правилам. Максимальный размере поста - 5 строк. Цель - выделение вопросов.
Если примите предложение, тогда вопрос первый:
Вы согласны, что одно из условий достижения максимального КПД бензинового (газового) двигателя, это полностью открытая дроссельная заслонка?

[Бамбула.]

Необходимое, но недостаточное.
А вообще я не люблю косвенных параметров. Я бы проще сказал: одно из условий достижения максимального КПД - работа на максимально сжатой смеси. Научный факт. Первые двигатели (самые первые) работали на вообще не сжатой смеси. А сейчас уже подобрались к СС =15. НО !!! В них ... тоже бывает ... недожим при недогрузе ...

[Duke76]

Правильный ход мысли.
Заслонка у нас полностью открыта. А у двигателя - недогруз. Он, предположим, дает 300 Н/м, а сопротивление только 200 Н/м. Что будет происходить? Согласны, что двигатель будет разгоняться?

[Бамбула.]

Чтобы не превысит лимит в 5 строк, вынес в отдельный пост. В моем ружье, из которых я убиваю несчастных зверюшек, как выясняется из чтения литературы по баллистике, также есть влияние на КПД предварительного сжатия пороха в патроне. При сильном сжатии пороха основное сгорание происходит в малом объеме, т. е. еще тогда, когда дробь толком не ушла вперед, и кривая давления получается сильно горбатая. При недожатом порохе - "затяжной" слабый выстрел ("пшик"). При сжатии сверх определенной меры - взрыв. Может оторвать левую кисть. Все очень похоже, не правда ли ?

[Бамбула.]

Заслонка у нас полностью открыта. А у двигателя - недогруз.
Недогруза не будет. Избыток энергии уйдет в разгон массы машины.
E = M V кв.
А вот обороты , действительно, вырастут. Если только это не двигло с японским вариатором ... И не последовательный гибрид, попросту лишенный трансмиссии, как таковой ...

[Duke76]

А едем мы на шише по асфальтированному прямику, включена у нас третья передача и тапка в пол впечатана... Жизненно, к примеру?
Согласны, что недогруженный двигатель и машина будут разгоняться?
Если Вы серьезны в своих рассуждениях, то мы с Вами еще и подружимся, могет быть , но сначала нам надо совместить теорию и практику. Ну и перейти от абстрактного двигателя на абстрактной машине в абстрактных условиях, к "единой теории".

[Duke76]

А что тогда вы понимаете под "недогрузом" двигателя?

[Бамбула.]

Недогруз - это работа в режиме частичной нагрузки. Когда держишь скорость вполгаза на этом вашем "прямике" - это недогруз. Когда держишь ту же самую скорость на контруклоне и педаль в полу - это уже нагруженный режим.
И повторюсь: с момента дачи полного газа при разгоне недогруза уже не будет. Он был перед этим, когда вы ехали с постоянной скоростью.
НЕДОГРУЗ = НЕДОЖИМ = НИЗКИЙ КПД. Вот с энтим мы тутачки и боремси ...

[Бамбула.]

Что - то вы куда - то подевались ...
На случай, если вы решите продолжить, предлагаю как можно меньше обсуждать косвенные параметры и более обсуждать влияние на КПД недожима. Все остальное вторично и потому менее интересно ... Инструментарий и конечный результат его применения - это разные вещи. СС - это инструмент. А реальное сжатие в конкретном режиме - это результат. Так вот я вам предлагаю обсуждать именно результат ...

[Duke76]

Недогруз - это работа в режиме частичной нагрузки. Когда держишь скорость вполгаза на этом вашем "прямике" - это недогруз. Когда держишь ту же самую скорость на контруклоне и педаль в полу - это уже нагруженный режим.
И повторюсь: с момента дачи полного газа при разгоне недогруза уже не будет. Он был перед этим, когда вы ехали с постоянной скоростью.
НЕДОГРУЗ = НЕДОЖИМ = НИЗКИЙ КПД. Вот с энтим мы тутачки и боремси ...

Называйте как хотите, но в Ваших рассуждениях Вы упорно упускаете одну важную переменную, что позволяет Вам лелеять некий идеальный двигатель. Эта переменная - нагрузка на двигатель. Сопротивление его вращению в конкретный момент времени. Измеряется в тех же самых Н/м. Зависит - от совокупной силы сопротивления движению и включенной передачи в трансмиссии. Вся динамика машины - ничто иное, как соотношение этих двух цифровых значений. Крутящий момент двигателя больше - разгон. Сопротивление больше - скорость затухает. А при равенстве - скорость поддерживается. Чуете к чему клоню?

[Бамбула.]

Я никаких переменных, включая и сопротивление, не упускаю. Если в конкретном нагрузочном режиме на конкретной передаче конкретный двигатель ВЫНУЖДЕН работать в недогрузе (с недожимом) из - за низкого сопротивления, то это не значит, что это неустранимо. Можно отключать цилиндры или играть трансмиссией. При играх с трансмиссией (конструктивных, а не рукоблидием) двигатель при этой скорости движения нужно крутить медленнее, а наполнять лучше. Недожим исчезнет, а КПД вырастет. Но захотеть этого всего могут только продвинутые автолюбители, коих ничтожно мало. И промышленность этого не делает ...

[Бамбула.]

Кажися, малость я облажалси, робяты ...
Выше по теме я пустил слюни по поводу новых голов и варианта пазоколено + пазовские поршни + газовые головы. А там не так все и сладко ... Судите сами:
1. Рабочий объем одного цилиндра двигателя "ЗМЗ - 513" после установки пазоколена от двигателя "ЗМЗ - 523" - 584,375 см куб.
2. Объем камеры сгорания при стандартной башке - 88, 542 см куб.
3. Полный объем при стандартной башке - 672, 917 см куб.
4.Объем камеры сгорания в газовой башке - 70, 83 см куб.
5. Полный объем цилиндра при опазоколенивании и новой газовой башке - 655, 205 см куб.
6. Степень сжатия с пазоколеном, пазовскими поршнями и газовыми головами - 9, 25.
Вывод: луночный способ дает на две с половиной единицы больше -11,84.
А если просто поставить газовую башку и больше ничего не делать, то будет 8, 5, что не особо возбуждает ...
Я нигде не ошибся в расчетах ?
***
523 двиг имеет ту же степень сжатия, что и 513 (СС = 7, 6). Но уменьшение камеры в них на одну и ту же абсолютную, а не процентную величину дает разное увеличение СС... В 523 двиге СС вырастает на большую величину из - за того, что он имеет больший рабочий объем.

[Пархат]

Кто видел заводской комплект для работы на газовом топливе в реалии.
И что она стоит.
Или это только завод пишет что мол есть такой комплект.

[Duke76]

Есть ошибка. При варианте ПАЗ-колено, ПАЗ-поршни и головы по 92-й - СЖ будет 8,4.
К слову.
По этой ссылке мной положен файл в Экселе - на одной страничке про СЖ, а на другой про трансмиссию.
http://files.mail.ru/P56J91
Желтенькие клеточки - переменные. Можно подставлять значения и наслаждаться

[Бамбула.]

Дуке.
Щас на охоту уеду, вернусь и все пересчитаю. Автоматический калькулятор для расчета степени сжатия вроде раньше был выложен на главной странице сайта "Картюнинг".
Пархату.
Поиск рулит ! Тут на форуме есть тема "Переходим на 92 бензин". Там утверждается, что комплект газовых голов с некоторой требухой стоит 30 тыс. руб.
НО !!!
Прежде чем заказывать газовые головы, я бы попытался сам себе честно ответить на вопрос:
"Зачем покупать газовые головы и получать степень сжатия 8, 5, если в варианте "пазоколено + стандартные газовские поршни + стандартные ГБЦ с лунками под поршни" можно получить степень сжатия почти 12 ?"
При этом ничего не надо нигде заказывать, все берется в ближайшем магазине, а лунки по проекциям поршней в привалочной плосскости ГБЦ обойдутся не так и дорого. Это просто цилиндрические углубления. Причем с учетом использования резерва недохода поршня до краев гильзы и использования резерва толлщины прокладки ГБЦ эти лунки получаются совсем неглубокие и не должны сколь - нибудь существенно ослабить головку. В луночном способе есть только один неприятный момент. Кажется, там если и можно будет ездить на бензике, то только на 98. Хорошо это или плохо ? Для экономии газа - хорошо. Для экономии на бензине, видимо, не очень. Если на раме 2 баллона по 200 л и степень сжатия на подходе к 12, то километраж при таком раскладе должен получится очень нефиговый ! В тех случаях, когда его - таки не хватит, придется платить за 98. Но так ли часто это будет в реале, чтобы заранее расстраиваться по этому поводу ? Ой, не думаю ...
Примечание ... Большинство народу в качестве альтернативы газовым головам рассматривает просто пиление стандартных голов. Если единственная цель - тупо перейти на 92 бензик, то я говорю да. Если же основная цель - перейти на газ, то я говорю нет. Вы никогда не спилите с башки столько, сколько ДЕЙСТВИТЕЛЬНО надо спилить при переходе на голубое топливо.
Ранее я выступал против опазоколенивания. Это объяснялось нежеланием усугублять режим частичных нагрузок на трассе при росте рабочего объема.
НО !!!
Штука в том, что при опазоколенивании и оставлении газовских поршней рост рабочего объема ... НАПОЛОВИНУ ОБЕСПЕЧИВАЕТСЯ ОТГРЫЗАНИЕМ ЧАСТИ ОБЪЕМА КАМЕРЫ !!! А это уже далеко не так страшно ... Т. е. в этом варианте полный объем в отличие от рабочего объема вырастает так, как если бы поршни не выступали из блока, а рабочий ход удлинился бы не на 8 мм, а всего на 4 мм. Когда я это понял, я изменил свое мнение о варианте "пазоколено + газовские поршни + ГБЦ с лунками".
А народ в теме про переход на 92 бензин очень сильно возрадовался ... Им нравится, что все теперь просто. Есть бабки ? Ставишь газовые головы. Нет бабок ? Пилишь стандартные. Причем там подробно описывают, как и на сколько пилить. И все бы ничего, да только им даже до заветного червонца далеко, а ведь по - хорошему надо бы и выйти из него ... И резерврв толщины привалочной плоскости ГБЦ для этого категорически не хватит.
Есть овчинка, и есть выделка. Что получается у нас с "газовыми" головами ?
8, 5 - 7, 6 = 0, 9 Ценник: 30 тыс. руб.
За 30 000 руб. вы даже не подпрыгните на одну паршивую единицу ... При этом головы декларируются как ... "газовые" ...

[Герман]

желание бороться с недуогрузом , турбирование для повышения степени сжатия, и отключение цилиндров как метод борьбы с лишними деталями расходующими драгоценнное топливо - это три очень разных направления - но лезет в голову суетливая рационализаторская мыслишка что их возможно запихать в триединое решение бесхитростно совокупляя изложенное выше " в одном флаконе ".
для этого можно попытаться заставить четыре цилиндра восьмицилиндрового мотора работать в качестве нагнетателя а другие четыре цилиндра использовать как двигатель .
изменить работу газораспределения таким образом чтобы нагнетательные цилиндры успевали два раза накачивать смесь за то время пока двигательные цилиндры исполняют четыре такта .
тогда сразу и степень сжатия можно почти удвоить , с потерями может как раз 12,5 и будет
и проблема недогруза исчезнет на всех режимах включая холостой ход
особо хочу отметить что машину сильно ломать для этого не придется, никаких жопосисек не потребуется - в тех цилиндрах которые будут работать в компессорном режиме отключить и впускные и выпускные клапана ( заткнуть входы и выходы) и вкрутить в свечные отверстия трубочки с клапаночками на пружинках - воздухом их будет автоматически открывать и закрывать
а смесь выходящую из нагнетательных цилиндров подать в рабочие цилиндры можно через интеркулер - говорят это помогает чтобы туда больше влезло