Калильный двигатель принцип работы: Принцип работы калильный двигатель

Содержание

Принцип работы калильный двигатель

Главная » Разное » Принцип работы калильный двигатель

Калильный двигатель — это… Что такое Калильный двигатель?

Двухтактный авиамодельный калильный двигатель. Четырёхтактный авиамодельный калильный двигатель. Калильные двигатели. Свеча накаливания калильного двигателя.

Кали́льный дви́гатель — один из типов поршневых двигателей внутреннего сгорания, применяемый для моделей самолётов, вертолётов, автомобилей, глиссеров, особенностью которого является воспламенение горючей смеси в цилиндре при помощи калильной свечи.

Внутри калильно-каталитической свечи имеется спираль из платино-иридиевого сплава, которая при повышенной температуре каталитически поджигает горючую смесь. Существуют также обычные калильные свечи, в которых катализ не используется.

Во время запуска к свече подключают электрическую батарею, от которой спираль раскаляется и воспламеняет горючую смесь. Когда двигатель запустился, напряжение на калильно-каталитической свече отключают, так как рабочая температура спирали поддерживается высокой температурой продуктов сгорания.

Калильные двигатели, как правило, работают на топливе, состоящем из метанола в смеси с касторовым маслом. В качестве присадки, повышающей мощность двигателя, применяют нитрометан.

История

В начале XX века выпускались керосиновые калильные двигатели для судов и стационарных энергетических установок, например, были известны керосиновые двигатели Кертинга (Körting kerosene engine). [1] [2] [3] [4]

В СССР выпускались калильные двигатели «Радуга 10Р», «ЦСТКАМ 2,5К», «Талка», «Тайфун», «Метеор», «Комета». Также к ним выпускались следующие типы каталитических свечей: КС-1, КС-2, ГСК.

Калильные двигатели в моделизме

Применяются двухтактные или четырёхтактные двигатели. Наибольшее распространение имеют одноцилиндровые атмосферные двигатели. Реже встречаются оппозитные двухцилиндровые. К экзотике можно отнести роторные[5], рядные многоцилиндровые[6], звездообразные[7], инжекторные и двигатели с турбонаддувом.

Классификация

Распространена классификация калильных двигателей выражаемая в сотых долях кубического дюйма. Несколько распространённых примеров:

15 класс (2,5 см³)
21 класс (3,5 см³)
25 класс (4 см³).
30 класс (4,9 см³)
35 класс (5,8 см³)
40 класс (6,5 см³).
46 класс (7,5 см³).
50 класс (8,5 см³).
61 класс (10 см³).
90 — 91 класс (≈15 см³).
108 класс (≈18 см³).
120 класс (≈20 см³).
140 класс (≈23 см³).
160 класс (≈26 см³).
180 класс (≈30 см³).

Радиоуправляемые авиамодели часто классифицируют по объему подходящего двухтактного калильного двигателя выражаемого в сотых долях кубического дюйма. Модель при этом может быть оснащена 4-тактным или электродвигателем. Такая эквивалентная классификация используется лишь для удобства сравнения.

Примечания

Запуск нитро двигателя радиоуправляемой модели

Запуск нитро двигателя радиоуправляемой модели достаточно прост, но только в случае, когда у вас есть необходимые знания и опыт. В этой статье мы постараемся описать все основные моменты, которые необходимо знать. Обращаем ваше внимание на то, что информация, представленная в данном разделе описывает основные принципы и особенности запуска ДВС модели, а вам при запуске необходимо изучить инструкцию именно к вашей модели.

Первое что нужно запомнить, если это ваша первая радиоуправляемая модель с нитро мотором, то нужно набраться терпения и не торопиться. Просто взять модель залить топливо и устроить гонки не получится. Не торопясь, все работы по первому запуску, обкатке и настройке можно выполнить за один день. Крайне важно помнить, что это не игрушка, а серьезная модель, требующая определенных знаний.

С чего стоит начать запуск двигателя новой ДВС модели?

Первое что нужно сделать, это изучить инструкцию к вашей модели, т.к. она может иметь свои особенности. Найдите карбюратор и, прочитав инструкцию, определите где находятся регулировочные винты, как правило, это регулировка иглы высоких оборотов, иглы низких оборотов, и винт регулирующий холостой ход. Осмотрите дроссельную заслонку, для этого вам потребуется снять с карбюратора воздушный фильтр и патрубок, на котором он установлен.

Второе, что нужно сделать, это проверить и при необходимости закрутить все основные винты, т.к. они могли ослабнуть при транспортировке. Желательно проверить не только крепеж двигателя и его компонентов, но и крепеж остальных узлов вашей радиоуправляемой машины, т.к. после запуска двигателя, начнется процесс обкатки, который включает и обкатку в движении.

Далее следует изучить основные комплектующие нитро мотора и принцип работы, это поможет вам понять и ускорить процесс настройки. Питание мотора осуществляется через карбюратор, в котором смешивается нитро топливо поступающее из бака и воздух поступающий из воздушного фильтра. Общая конструкция нитро двигателя схожа с конструкцией больших моторов, применяемых, к примеру, на мотоциклах, но с одним существенным отличием, в нитро моделях нет системы зажигания со свечой дающей искру, но есть свеча накаливания, именно поэтому такие моторы ещё называют калильными. Принцип работы калильного двигателя очень прост, в камере сгорания воспламеняется топливно-воздушная смесь, а возникающая при этом энергия толкает поршень который связан с коленвалом, который через сцепление передает вращение коробке передач. Нитро мотору для работы двигателя нужна правильная топливно-воздушная смесь и работающая свеча накала для ее воспламенения. Есть множество других факторов влияющих на работу мотора, таких как компрессия в цилиндре, тип топлива, чистота воздушного фильтра, но для нового мотора их можно не учитывать.

Основная функция карбюратора это подготовка (смешивание) воздуха с топливом, а также подача этой смеси в двигатель. От соотношения объема воздуха и топлива в смеси в первую очередь и зависит работа двигателя. Для регулировки этого соотношения необходимо крутить в одну или другую сторону винты регулировки иглы высоких и низких оборотов. Дроссельная заслонка регулирует объем смеси, которая попадает в двигатель, за счет этого меняются обороты двигателя. Только правильно настроенный двигатель будет выдавать максимальную мощность, плавный разгон без рывков, правильную рабочую температуру и расход топлива.

Основные комплектующие карюратора нитро модели

Игла высоких оборотов предназначена для регулировки количества топлива поступающего в двигатель на средних и больших оборотах. Поворачивая иглу по часовой стрелке вы уменьшаете количество топлива, происходит обеднение смеси. При этом происходит увеличение скорости воспламенения смеси, а также увеличения температуры двигателя. Поворачивая иглу против часовой стрелки вы увеличиваете количество топлива, происходит обогащение смеси.

Игла низких оборотов предназначена для регулировки количества топлива поступающего в двигатель на холостых и низких оборотах. Обычно двигатель отлично работает с заводской установкой иглы низких оборотов, но при необходимости можно настроить двигатель более точно. Также как и с иглой высоких оборотов, поворот иглы по часовой стрелке — уменьшает долю топлива, против часовой стрелки — увеличивает.

Упорный винт регулировки холостого хода предназначен для механического ограничения минимального зазора, который остается при закрытии дроссельной заслонки. Поворачивая винт по часовой стрелке вы увеличиваете минимальный зазор, при повороте против часовой стрелки, зазор уменьшается.

Подготовка к первому запуску нитро двигателя

При первом запуске нового мотора не меняйте заводские настройки карбюратора, как правило они установлены в нужное положение, но все же лучше их проверить, сравнив с инструкцией к модели. Базовые настройки подходят для первого запуска, а также для того чтобы вернуть их в случае когда настройка прошла неудачно и вы больше не можете запустить мотор. Базовые настройки обеспечивают безопасный режим работы двигателя, топливная смесь сильно обогащена, в результате чего двигатель лучше смазывается и охлаждается, но при этом не развивает максимальную мощность. В этом режиме двигатель склонен к переливу и может глохнуть, это нормальная ситуация. Если это произошло, просто запустите двигатель заново.

При первом запуске вам нужно выполнить несколько основных действий:

Полностью зарядите накал свечи, после чего выкрутите свечу из двигателя и вставьте её в накал. Спираль должна сразу накалится. Будьте предельно осторожны чтобы не обжечься!
Вставьте аккумуляторы или батарейки в пульт и модель.
Залейте порцию нитро топлива в бак.

Желательно приобрести инфракрасный термометр, это не обязательное, но рекомендуемое дополнение. С помощью инфракрасного термометра вы сможете легко контролировать температуру двигателя, это позволит не перегреть двигатель, а также очень поможет в определении правильности настройки, т.к. температура это главный показатель правильности регулировки.

Запуск нового двигателя желательно проводить при температуре около 20C, но может проводится и при более холодной температуре, в этом случае перед запуском нужно прогреть модель в теплом помещении.

Первый запуск нитро двигателя

Включите питание на пульте. После этого включите бортовое питание модели. Проверьте работу системы радиоуправления, для этого понажимайте на курок газа и убедитесь, что сервопривод модели работает.
Убедитесь что нейтральное положение дроссельной заслонки не ограничено триммером газа на пульте управления, т.е. дроссельная заслонка при отпущенном газе должна полностью закрываться до упора в ограничительный винт.
Подкачайте топливо в двигатель. Это можно сделать несколькими способами, на некоторых моделях на баке есть специальная кнопка для подначивания, если такой кнопки нет, то необходимо закрыть выхлопную трубу, после чего несколько раз потянуть пулл-стартер или на несколько секунд запустите рото-стартер. Топливные шланги идущие от бака в карбюратор прозрачны, поэтому вы увидите когда топливо будет накачено. Крайне важно не перелить топливо! Это может осложнить запуск или вообще сделать его невозможным.
Подключите накал к свече.
Плавно но быстро потяните за ручку пулл-стартера или вставьте вал рото-стартера и нажмите кнопку запуска. Новый необкатанный нитро мотор скорее всего не запуститься с первого раза, поэтому повторите запуск несколько раз.

Если несмотря на все попытки, двигатель так и не завелся, то можно попробовать выполнить следующие действия:

Дополнительно приоткройте дроссельную заслонку для увеличения объема смеси поступающей в двигатель. Это можно сделать триммером газа на пульте, немного повернув регулятор или немного нажав на курок газа. После этого повторите попытки завести двигатель, но помните, что как только это произойдет, нужно сразу же снизить обороты т.к. высокие обороты очень вредны для необкатаного мотора.
Вторая достаточно часто встречающаяся причина это перелитый двигатель, это может произойти когда в двигатель накачали слишком много топлива до момента подключения накала. В этом случае нужно выкрутить свечу, просушить ее и проверить, но прежде чем закручивать обратно нужно удалить из двигателя лишнее топливо, для этого с выкрученной свечей покрутите двигатель пулл-стартером или рото стартером. Когда из цилиндра перестанут вылетать капли топлива, закрутите свечу и повторите попытку запуска.
Ещё одна возможная причина это недостаточно заряженный накал свечи, который можно проверить выкрутив и подключив свечу.

После того как двигатель будет запущен, дайте ему поработать на минимально устойчивых оборотах! Не раскручивайте его до больших оборотов и не перегревайте!

Дальше можно переходить к обкатке и настройке нитро мотора.

Калоризаторный или нефтяной двигатель – видели как запускается?

Сентябрь 06 14:02 2017 by AMSRUS

Нефтяной двигатель может быть, как двухтактным, так и четырёхтактным, но большинство из них были двухтактными с картерной продувкой, что упрощало конструкцию. Основной особенностью данного типа двигателей является калильная головка (калоризатор), закрытая теплоизоляционным кожухом. Перед запуском двигателя калоризатор должен быть нагрет до высокой температуры — например, при помощи паяльной лампы. Впоследствии вместо горелки для прогрева калильной головки стала использоваться электрическая спираль.

При работе двигателя в ходе такта впуска в калильную головку через форсунку подаётся топливо (обычно в момент прохождения поршнем нижней мёртвой точки), где сразу же испаряется, однако не воспламеняется, так как калильная головка в момент срабатывания форсунки заполнена отработавшими газами и в ней недостаточно кислорода для поддержания горения топлива. Лишь незадолго до того, как поршень придёт в верхнюю мёртвую точку, в головку из цилиндра поступает богатый кислородом сжатый поршнем свежий воздух, в результате чего пары топлива воспламеняются.

Степень сжатия у подобных двигателей гораздо ниже, чем у дизельных — не более 8. К тому же топливо, в отличие от дизельного двигателя, поступает не в конце такта сжатия, а во время впуска, что позволяет применять топливный насос более простой конструкции, рассчитанный на сравнительно небольшое давление (обычно не более 30…40 атм).

Момент воспламенения топлива зависит от температуры калильной головки, которая в процессе работы может изменяться. Для управления опережением воспламенения мог использоваться впрыск воды.

Достоинства

Простота конструкции, надёжность, нетребовательность к уходу;
Возможность работы на разных видах топлива (вплоть до отработанного моторного масла) без перенастройки;
Двухтактные нефтяные двигатели могут работать при любом направлении вращения маховика, для реверсирования необходимо плавно снижать обороты до тех пор, пока очередная вспышка топлива не произойдёт раньше, чем поршень подойдёт достаточно близко к верхней мёртвой точке, после чего маховик останавливается и начинает вращение в обратную сторону.

Недостатки

Необходимость прогрева калильной головки до температуры 300—350 °C перед запуском, что занимало 10….15 минут при использовании открытого огня, или 1…2 минуты с электрической спиралью;
Низкий КПД за счёт плохой продувки калоризатора свежим воздухом и низкой степени сжатия[8];
Двигатель данной конструкции развивает максимальную мощность на более низких оборотах, чем традиционные дизельные двигатели, отсюда — сильные вибрации и малая удельная мощность. К тому же двигатель требует очень массивного маховика. Однако низкая скорость вращения может быть достоинством, например, при применении двигателя в качестве судового;
Высокая температура калильной головки поддерживается за счёт вспышек топлива в цилиндрах, поэтому данный тип двигателя не может работать длительное время без дополнительного подогрева при малой нагрузке и на холостых оборотах.
При длительной работе на высоких нагрузках калильная головка может перегреваться, из-за чего увеличивается угол опережения зажигания, что приводит к снижению мощности и увеличению нагрузки на детали двигателя.

Нефтяной двигатель — это… Что такое Нефтяной двигатель?

Трактор Lanz Bulldog с одноцилиндровым двухтактным нефтяным двигателем

Нефтяной двигатель, керосиновый двигатель, двигатель с калильной головкой, калоризаторный двигатель, полудизель[1] — двигатель внутреннего сгорания, воспламенение топлива в котором происходит в специальной калильной головке — калоризаторе. Двигатель может работать на различных видах топлива: керосине, лигроине, дизельном топливе, сырой нефти, растительном масле[2] и т. д.

Устройство и принцип действия

Устройство двухтактного нефтяного двигателя: 1 — калильная головка;

2 — цилиндр;

3 — поршень; 4 — картер

Нефтяной двигатель может быть как двухтактным, так и четырёхтактным. Основной особенностью данного типа двигателей является калильная головка (калоризатор), закрытая теплоизоляционным кожухом. Перед запуском двигателя калоризатор должен быть нагрет до высокой температуры при помощи паяльной лампы. При работе двигателя через форсунку в калильную головку поступает топливо, где испаряется. Калильная головка сообщается с полостью цилиндра, откуда поступает сжатый воздух, в результате чего топливо воспламеняется. Степень сжатия у подобных двигателей обычно ниже, чем у дизельных — порядка 8.

Достоинства

Простота конструкции;
Возможность работы на разных видах топлива без перенастройки;
Двухтактные нефтяные двигатели могут работать при любом направлении вращения маховика, для реверсирования необходимо плавно снижать обороты до тех пор, пока очередная вспышка топлива не произойдёт раньше, чем поршень подойдёт достаточно близко к верхней мёртвой точке, после чего маховик останавливается и начинает вращение в обратную сторону.

Недостатки

Необходимость прогрева калильной головки до температуры 300—350° перед запуском;
Низкий КПД за счёт плохой продувки калоризатора свежим воздухом и низкой степени сжатия[3];
Двигатель данной конструкции развивает максимальную мощность на более низких оборотах, чем традиционные дизельные двигатели, отсюда — сильные вибрации и малая удельная мощность. К тому же двигатель требует очень массивного маховика;
Высокая температура калильной головки поддерживается за счёт вспышек топлива в цилиндрах, поэтому данный тип двигателя не может без дополнительного подогрева длительное время работать при малой нагрузке и на холостых оборотах.

Применение

Двигатели данного типа выпускались до конца 1950-х годов и применялись в основном в сельскохозяйственной технике, судостроении и на маломощных электростанциях.

См. также

Дизельный двигатель
Калильное зажигание

Примечания

Смотрите также

Глохнет дизель на ходу
Принцип работы стабилизатора
Какой двигатель можно
Ford ecosport 2017
Чем разбавить краску
Где почистить нарушилась вентиляция двигателя 402
При заводе двигателя слышен треск
Как прокачать топливную систему дизельного двигателя
Как поменять свечи
Как подключить тахометр на лодочный мотор
Резьбовой герметик для автомобиля

«Питер — АТ»

ИНН 780703320484

ОГРНИП 313784720500453

Бензиновый двигатель для авиамоделей своими руками

Рейтинг статьи

Загрузка. ..

Как сделать простейший двигатель внутреннего сгорания своими руками?

В древние времена люди использовали животных для приведения в действие простейших механизмов. Позже для плавания на парусных суднах и для того чтобы заставить вращаться ветряные мельницы, делающие из зерна муку, стала использоваться сила ветра. Затем люди научились использовать силу течения речной воды для того, чтобы заставить вращаться водяные колёса, перекачивающие и поднимающие воду или приводящие в действие разнообразные механизмы.

Тепловые двигатели появились в далёком прошлом, в том числе и двигатель Стирлинга. Сегодня технологии значительно усложнились. Так, например, человечество изобрело двигатель внутреннего сгорания, который является довольно сложным механизмом. На основе ДВС в настоящее время работает большинство современных автомобилей и другой необходимой для человека техники. Функция, которую выполняет тепловое расширение внутри двигателя внутреннего сгорания, очень сложна, но без неё работа ДВС невозможна.

В механическом устройстве, называемом двигателем внутреннего сгорания, энергия сгорающего топлива преобразуется в механическую. Для того чтобы сделать двигатель внутреннего сгорания своими руками, необходимо знать основные принципы его действия.

Принцип действия ДВС

На сегодняшний день существуют разные виды двигателей, но для моделизма чаще всего используются:

Поршневые двигатели дизельного типа.
Двигатели, зажигаемые путём накала или искры.

Дизельные двигатели отличаются от искровых или калильных тем, что в первых возгорание горючего происходит при сильном сжатии газа в процессе движения поршня в цилиндре. А последние два типа двигателей требуют для возгорания уже сжатой смеси дополнительной энергии, для чего необходимо заранее нагреть калильную свечу или произвести искровой разряд.

Поршневые двигатели могут быть только двухтактными. Двигатели, которые зажигаются путём накала или искры, бывают и двухтактные, и четырехтактные.

Двухтактные двигатели осуществляют любой рабочий процесс в два такта, выполняемые за 1 оборот коленвала.

В первом такте осуществляется «всасывание-сжатие»: когда коленчатый вал вращается, поршень перемещается снизу вверх. В процессе его движения топливная смесь всасывается через золотник в картер, и в то же время в цилиндре сжимается предыдущая порция горючего.

Перед тем как завершается первый такт, в цилиндре воспламеняется горючая смесь, в результате чего значительно увеличивается давление в камере сгорания, которое способствует движению поршня вверх и вниз.

Во втором такте — «рабочем ходе-продувке» сгорающее топливо расширяется, что способствует развитию механической мощности, а свежая порция топлива, засосанная в цилиндр во время первого такта, сжимается.

После того, как поршень проходит около половины пути вниз, газы, образованные во время сгорания топлива, выталкиваются из цилиндра через специально открывающееся окно. А после того, как открывается перепускное окно, сжатое в картере горючее поступает в цилиндр, и тем самым вытесняет из него оставшиеся отработанные газы, то есть, происходит продувка.

Как сделать простейший двигатель внутреннего сгорания?

Устройство ДВС изучается в школе старшеклассниками. Поэтому даже подросток сможет сделать простейший двигатель внутреннего сгорания своими руками. Для его изготовления нужно взять:

Проволоку.
Лист картона.
Клей.
Моторчик.
Несколько шестерен.
Батарейку 9V.

Сначала из картона следует вырезать круг, который будет играть роль коленчатого вала.
Далее из картона для изготовления шатуна нужно вырезать прямоугольник размером 15х8 см, сложить его вдвое и затем — еще на 90˚. На его концах делаются отверстия.
Далее из картонного листа изготовляется поршень с отверстиями для поршневых пальцев.
Размер поршневых пальцев должен соответствовать размеру отверстия в поршне.
Поршень закрепляется пальцем на шатуне, а его проволокой нужно прикрепить к коленвалу.
В соответствии с размером поршня следует свернуть из картона цилиндр, а в соответствии с размером коленчатого вала — коробочку для самого коленвала.

Далее следует взять шестерёнки и моторчик и собрать механизм вращения коленчатого вала таким образом, чтобы моторчик мог проворачивать коленчатый вал с поршнем и шатуном.
Механизм вращения крепится к коленчатому валу, и он помещается в изготовленную коробочку. При этом вращающий механизм следует прикрепить к стенке коробочки.
Далее в цилиндре размещается поршень и цилиндр склеивается с коробочкой.
Теперь с помощью двух проводов (+ и —) моторчик соединяется с батарейкой, в результате чего поршень приходит в движение.

Как сделать маленький двигатель внутреннего сгорания из подручных средств?

Из следующего примера вы узнаете, как можно сделать двигатель внутреннего сгорания в домашней мастерской, не используя при этом станки и сложное оборудование.

Для создания данного приспособления следует взять плунжерную пару, которую можно извлечь из топливного насоса трактора.

Для изготовления цилиндра от плунжерной втулки была отрезана с помощью машинки утолщенная часть шлефа. Далее требуется прорезать отверстия для выхлопного и перепускного окон, а сверху припаять 2 гайки М6 для свечей зажигания. Поршень же вырезается из плунжера.

Для изготовления картера используется жесть. Также к нему нужно припаять подшипники. Чтобы создать дополнительную прочность, следует взять ткань, пропитать её эпоксидной смолой и покрыть ею картер.

Коленвал собран из толстой шайбы с двумя отверстиями. Одно отверстие, в которое нужно запрессовать вал, сделано в центре шайбы. Во второе отверстие, расположенное с краю, запрессовывается шпилька с одетым на неё шатуном.
Катушка зажигания собирается по следующей схеме:

Также можно использовать катушку от автомобиля или мотоцикла. Схема её подключения выглядит следующим образом:

Свечу зажигания также можно изготовить самостоятельно, сделав для этого сквозное отверстие в болте М6. Для изготовления изолятора можно использовать стеклянную трубочку из-под термометра и приклеить её с помощью эпоксидной смолы. Трубочка также обёрнута в бумагу, пропитанную эпоксидной смолой.

Детали на двигателе расположены согласно следующему чертежу:

Схема впускного клапана:

Схема карбюратора:

Схематический вид самого карбюратора:

Как работает этот ДВС, можно посмотреть в следующем видео:

Бестактный ДВС замкнутого типа

Данный мини двигатель внутреннего сгорания своими руками работает на небольшом количестве жидкого топлива (20 г). Топливо, взрываясь в камере, моментально преобразуется в газ и значительно увеличивается в объёме. В результате создаётся избыточное давление, выталкивающее поршень и вызывающее вращение коленчатого вала на пол-оборота.

Затем этот же газ быстро преобразуется в горючую жидкость, уменьшаясь в объёме до первоначального состояния. В результате этого создаётся пониженное давление, втягивающее поршень назад, а коленчатый вал снова делает половину оборота.

Таким образом, в процессе одного оборота вала поршень совершает два рабочих хода.

Процесс бесконечен за счет постоянного перехода жидкости в газ и обратно. В такой замкнутой системе отсутствует как впрыск топлива, так и выхлоп газа. Составляют двигатель всего три узла:

Камера с двумя секциями и поршень.
Коленчатый вал и коробка передач.
Зажигательная система.

Система запускается в действие аккумулятором, а далее можно использовать генератор. Для питания двигателя необходимо 12 Вольт, 4 Ампера.

Данный ДВС можно создавать с различными мощностями, он подойдёт для любого вида транспорта, передвигающегося по земле и по воздуху. Исключение составляют лишь реактивные самолёты.

На следующем видео представлена небольшая настольная рабочая модель, демонстрирующая эффект ДВС:

Видео о том, как сделать маленький двигатель внутреннего сгорания

А Вы уже пытались сделать двигатель внутреннего сгорания своими руками? Получилось ли у Вас? Расскажите об этом в комментариях.

Вы увлекаетесь авиамоделированием и хотите своими руками собрать авиамодель?

Вы ищите чертежи авиамодели который нужен именно Вам ?

Перебирая чертежи которые Вы нарыли в инете или взяли из книг или журналов, Вы думаете что то не то……..

Это тот слишком сложный, этот слишком прост и примитивен, а этот вообще весь из бальзы….

И если Вы думаете, ну где же ГДЕ ЖЕ найти тот чертеж который нужен мне, где та оптимальная модель самолета или планера которая отвечает именно моим требованиям .

То Вы попали по адресу, с чем Вас и поздравляю)))

Здесь Вы найдете ВСЕ.

А если не найдете то зайдите попозже так как сайт постоянно обновляется и дополняется.

На сайте использованы материалы журнала Моделист-Конструктор. Все права на данные материалы принадлежат их авторам и журналу Моделист-Конструктор. Материалы сайта предназначены исключительно в ознакомительных целях.

И Вы обязательно найдете то что Вам нужно!

Итак добро пожаловать не сайт где полно различных чертежей авиамоделей

Здесь Вы найдете:

Модели самолетов с ДВС Модели самолетов с электродвигателями

Кодовые авиамодели

Модели самолетов с радиоуправлением

Авиамодели с резиноматорным двигателем

Модели вертолетов

Модели бумажных самолетов

Чертежи воздушных змеев

Чертежи авиамоделей представленные на сайте имеют различные технические решения, от простых до самых сложных , Здесь собраны авиамодели начиная от шестидесятых годов идо наших дней.

И я постоянно буду пополнять свой сайт новыми моделями самолетов, вертолетов, планеров и вообще буду выкладывать здесь все что летает. Я по крупицам собирал чертежи авиамоделей из старых книг и журналов и надеюсь Вы оцените мой труд и найдете здесь много интересного для себя и не раз еще вернетесь.

Кроме моделей самолетов я планирую выложить чертежи летательных аппаратов на которых Вы сами сможете подняться в воздух.

Это будут:

И вообще я задумал в скором будущем создать портал на основе этого сайта. Где будут не только летательные аппараты, но и:

Снегоходы на гусеничном ходу и на пневматиках

В общем все что летает по небу, плавает по воде, и передвигается по земле, и что можно собрать своими руками. Все это будет у меня на сайте.

Итак ,здесь вы узнаете как изготовить воздушный змей от самого простого, до более сложного.

К бумажным моделям многие относятся скептически а зря! Это довольно интересно.

Чертежи моделей планеров от самых простых,до самых сложных.

Чертежи кордовых самолётов всех видов от учебных до чемпионских. Резиноматорные авиамодели , этот вид авиамоделей очень редко ищут в поискавиках,я сщитаю что резиноматорки забыты не заслуженно загляните туда уверен вы не пожалеете !

Также здесь вы найдёте чертежи таймерных моделей . радиоуправляемые самолёты, модели вертолётов, авиамодели с реактивными двигателями-ракетопланы , авиамодели с двигателем на СО2 ,с двигателем каторый работает не сжиженном газе.

Авиамодельные ДВС (двигатели внутреннего сгорания) как они устроены и как работают,а также рецепты топлевных смесей.

А также здесь есть рубрика полезные советы. Авиамоделисты люди творческие и постоянно чтото изобретают , придумывают , совершенствуют модели , Вот таким маленьким изобретениям и будет посвящен этот раздел сайта. Надеюсь он вам будет интересен и полезен.

ДВС для радиоуправляемых моделей

На радиоуправляемых моделях применяют два вида двигателей — ДВС и электрические. Темой этой статьи являются двигатели внутреннего сгорания. ДВС, применяемые на радиоуправляемых моделях, делятся на два вида: калильные и бензиновые. С бензиновым двигателем всё понятно — они знакомы каждому, применяются на автомобилях, мотоциклах, бензопилах и т.п. Но на большинстве автомоделей применяются именно калильные двигатели, не знакомые непосвященному человеку. Они работают не на бензине, а на специальном топливе на основе метилового спирта, о котором будет сказано ниже.

Особенности эксплуатации

Двигатель внутреннего сгорания — надёжное, но требовательное устройство. Очень важно соблюдать правила его эксплуатации, чтобы избежать ухудшения его характеристик или выхода из строя. Обязательно прочтите инструкцию к модели перед первым запуском двигателя! Любой ДВС перед началом эксплуатации требует обкатки — выработки в специальных щадящих режимах нескольких первых баков топлива. Эти первые минуты работы сильно повлияют на всю дальнейшую жизнь двигателя.

Бензиновый и калильный двигатели

Принципиальное отличие бензинового и калильного двигателей состоит в способе воспламенения топливной смеси. В бензиновом двигателе смесь воспламеняется искровой свечой, как в обычном автомобиле. Для этого на свечу в нужный момент подаётся высокое напряжение, вызывающее искру. В калильном двигателе используется калильная свеча, которая требует разогрева перед пуском двигателя, а при работе поддерживает свою температуру достаточной для воспламенения горючей смеси при контакте с нагретой свечой.

Свечи (также как и двигатели) на фотографиях показаны в разном масштабе, реальный размер бензиновой исковой свечи порядка 4-5 см, а калильной около 1 см.

Область применения тех или иных двигателей довольно чётко разграничена. Бензиновые двигатели применяют только на больших моделях масштаба 1/5, так как они большие и тяжёлые. Представляете себе двигатель бензопилы? Вот практически такие же стоят и в бензиновых автомоделях, минимальный объем — примерно 20 см 3 , а обычно 23-30 см 3 . На всех моделях меньшего масштаба применяются компактные калильные двигатели, их объём обычно составляет 2-6 см 3 . Теперь вы знаете, что если модель жужжит и дымит, то это совсем необязательно бензиновый двигатель. Калильный ДВС практически ничем не хуже, это тоже самый настоящий двигатель, но называть его «бензиновым» будет только человек не знакомый с автомоделизмом. Объём калильного двигателя часто принято обозначать не в кубических сантиметрах, а в кубических дюймах, вернее даже в их сотых долях. Например, калильный ДВС объемом 0.21 кубического дюйма = 3.44 см 3 . Сотые доли объема двигателя в дюймах называют классом двигателя, приведённый в примере двигатель — 21-го класса. Справедливости ради стоит отметить, что фирма HPI заявила о выпуске компактного бензинового двигателя для моделей масштаба 1/8, так что, возможно, бензиновые двигатели вскоре потеснят «калилки» на моделях меньших масштабов, ведь бензиновые двигатели гораздо более удобны в эксплуатации.

Топливо

Практически все автомодельные двигатели, как калильные, так и бензиновые — двухтактные. По-крайней мере, не известно ни одной серийно выпускаемой модели с 4-тактным двигателем. 2-тактные двигатели дешевле, более просты в устройстве, более мощные при том же объеме, но при этом более шумные и менее экономичные. Понятно, что указанные недостатки не играют пости никакой роли в автомоделизме, в то время как плюсы говорят за применение 2-тактных двигателей. Все 2-тактные двигатели работают на смеси топлива с маслом, так как в них отсутствует отдельная система смазки и они смазываются маслом, входящим в состав топлива. Например, в бак модели с бензиновым двигателем следует заливать смесь бензина с маслом для двухтактных двигателей в пропорции 20:1. Топливо для калильных двигателей включает в себя порядка 20% масла, то есть значительно больше. Основу же топлива для калильных двигателей составляет метанол (метиловый спирт). К сожалению, далеко не все знают о невероятной ядовитости метанола. При обращении с топливом для калильных двигателей нужно соблюдать крайнюю осторожность и ни в коем случае не опускать попадания топлива в глаза и рот. Не хотелось бы пугать, но все, кто использует такие двигатели, должны осознавать потенциальную опасность: попадание внутрь организма 5-10 мл может вызвать слепоту, 30 мл — смертельный исход. Антидот — этанол. Конечно, никто в здравом уме не будет пить модельное топливо, но вдыхание его паров и длительное соприкосновение с кожей тоже не сулит ничего хорошего. Впрочем, бензин тоже пить и нюхать не нужно. 🙂

Устройство модельного калильного двигателя

Рядовому пользователю, даже именующему себя моделистом, не обязательно лезть в двигатель, достаточно хотя бы знать его устройство и принцип работы.

Принципиальных различий в работе двухтактных калильных и бензиновых двигателей нет, на исключением способа воспламенения топливной смеси.

Карбюратор

Для того, чтобы двигатель работал, в его камеру сгорания должна поступать должным образом подготовленная смесь топлива и воздуха. За её приготовление отвечает карбюратор. Правильная настройка карбюратора калильного двигателя — целая наука, которой мы посвятим отдельную статью.

Воздушный фильтр

На впускное отверстие карбюратора устанавливается воздушный фильтр. Наличие чистого, пропитанного специальным маслом фильтра критически необходимо для долгой жизни двигателя. Попадание даже мельчайшей пыли в цилиндр нанесёт непоправимый ущерб поршневой паре.

Резонансная труба

На впускном отверстии двигателя стоит карбюратор и воздушный фильтр. А на выпускном? Глушитель — скажете вы. Не совсем. В качестве выхлопной системы используется резонансная труба. Её роль — не уменьшить звук выхлопа (хотя и эту задачу она в некоторой степени выполняет), а увеличить мощность двигателя и повысить его КПД. Особенность устройства и работы двухтактных двигателей приводит к тому, что часть топливной смеси пролетает сквозь камеру сгорания не успев воспламениться. Форма резонансной трубы подобрана так, отразить вылетающие газы направить топливную смесь назад в камеру сгорания. Второй важной функцией трубы является создание давления в топливном баке, с которым она соединена трубочкой. Наличие резонансной трубы особо критично для калильных двигателей, бензиновые же часто используются с компактными глушителями.

Центробежное сцепление

Еще одной частью, которую можно отнести к двигателю, является сцепление — механизм, передающий вращение двигателя на трансмиссию автомодели. В радиоуправляемых моделях с ДВС используется центробежное сцепление. Принцип его работы состоит в том, что пока двигатель работает на холостых оборотах, кулачки сцепления не соприкасаются с колоколом сцепления, будучи сжатыми пружиной. При увеличении оборотов двигателя под действием центробежной силы пружина растягивается, башмаки входят в сцепление с колоколом, начинают вращать его и модель трогается с места.

Заключение

Вот и всё, о чём мы хотели рассказать в этой статье. Конечно, подробностей мало, но мы надеемся, что эта обзорная статья помогла в общих чертах понять, что из себя представляют двигатели внутреннего сгорания для радиоуправляемых моделей.

Бензиновый двигатель для авиамоделей своими руками

Авиамодельные моторы

Обзор современных двигателей для авиамоделей

Многим моделистам бывает достаточно трудно определиться какой двигатель выбрать для своей авиамодели. Существует целый ряд фирм производителей авиамодельных моторов. В этом материале я хочу целом рассмотреть моторы разных марок для хоббийного моделизма и исходя из своего опыта дать оценку их качества.

На сегодня можно выделить ряд наиболее известных калильных моторов для радиоуправляемых авиамоделей. Это японские моторы фирмы OS-Max, китайские ASP, Magnum, SC, моторы итальянской фирмы Super Tigre , тайваньские двигатели Thunder Tiger, австрийские Webra и моторы МДС- сделано в Росcии. Бесспорным лидером среди всех марок однозначно можно считать моторы OS.

Фирма OS—Max производит очень большой ряд двухтактных и четырехтактных моторов с кубатурой от 1,5 до 30 куб.см, как. Все эти двигатели отличаются высоким качеством изготовления и надежностью в работе. Даже внешний вид любого мотора OS вызывает восторг, чистота поверхности, отличный дизайн. Благодаря точности изготовления, правильному подбору материалов эти моторы не вызывают никаких нареканий пользователей по качеству работы и ресурсу. Если отбросить вопрос стоимости ( цена их выше, чем других подобных), то OS можно без размышлений выбрать для своей модели.

В ассортименте моторов OS-Max есть двигатели двух и четырехтактные, многоцилиндровые, для авиамоделей и вертолетов. Кроме моторов для летающей техники выпускаются и специальные двигатели для авто и судомоделей. Основная масса «осмаксов» предназначена для массовых хоббимоделей, но есть и моторы повышенной мощности с которыми ряд чемпионов мирового класса занимают первые места. Прежде всего это вертолетные и автомодельные двигатели. На мой взгляд, большинство моделей вертолетов в мире оправдано оснащено моторами OS-Max. Есть ряд относительно недорогих авиадвигателей для новичков серии LA, в которых шарикоподшипники коленвала заменены на втулку скольжения.

Основным продавцом моторов OS-Max в Европе это немецкая фирма Graupner. Стоит знать, что не все моторы, продаваемые Граупнером комплектуются глушителями. Поэтому при заказе у продавца стоит уточнить этот вопрос. На картере каждого двигателя OS-Max как визитная карточка отлита надпись “made in Japan”.

Двигатель китайского производства Magnum XLS-46
Игла регулировки карбюратора вынесена на заднюю крышку
картера, чтобы избежать возможной травмы рук.

Другая не менее популярная марка это ряд двигателей ASP, Magnun, SC.

Все они производятся в Китае авиационным моторостроительным заводом в Шанхае. В некоторых изданиях встречается информация что это производство по лицензии OS-Max. Действительно эти моторы очень похожи на OS. Двигатели ASP, Magnum, SC это одинаковые моторы с небольшими внешними отличиями, а три разных названия обусловлено маркетингом, для разных продавцов в Азии, Европе или США.

Качество этих моторов достаточно высокое, они хорошо запускаются, хорошо держат обороты , имеют приличный ресурс. Моторы выпускаются объемом от2,5 до 30 куб.см. Кроме двухтактных производятся и четырехтактные двигатели с рабочим объемом от 5 до 30 куб.см, двухцилиндровый «боксер» и звездообразный пятицилиндровый, объемом 64 куб.см. Среди авиамоторов есть и вертолетные версии, которые значительно уступают по мощности аналогичным образцам OS-Max. Основным продавцом моторов Magnum в Европе является фирма Jamara (Германия). Много этих китайских двигателей экспортируются в США и другие страны мира. Мне лично доводилось эксплуатировать моторы с марками ASP и Magnum и ничего отрицательного сказать о них не могу. Все эти двигатели комплектуются разборными глушителями и имеют АВС рабочую гарнитуру (цветная пара). Размеры крепления моторов Magnum и OS-Max одинаковые. Глушители большинства «магнумов» подходят к «осмаксам».

Внешний вид мотора Super Tigre G-61 ABC

Моделистам старшего поколения известна марка моторов Super Tigre. Еще в 50-е годы эта итальянская фирма производила очень популярные двигатели некоторые из которых импортировались в СССР. С недавнего времени все производство «супертигров» перенесено в Китай и на картере моторов вместо надписи «made in Italy» красуется «made in China», но от этого качество моторов хуже не стало. Моторы Super Tigre производят с рабочим объемом от 5,5 до 45 куб.см., большинство из них оснащены поршневым кольцом, очевидно, это давняя традиция фирмы Super Tigre.

Узел крепления глушителя на моторе Super Tigre GS-40

Эти моторы отличаются от всех своим внешним видом и своеобразной конструкцией глушителя у которого отдельный патрубок крепится к выхлопному окну, а на нем монтируется глушитель. Это позволяет изменять положение глушителя в зависимости от конструкции модели, но с другой стороны добавляет еще одно соединение, в котором часто просачивается сгоревшее масло. Моторы Super Tigre относительно не дорогие и прекрасно подходят для любительских моделей. Размеры крепления отличаются от стандарта OS-Max.

Мотор Thunder Tiger GP-18 объемом 2,93 см³. Для удобства
безопасной регулировки карбюратора игла развернута назад

Известная тайваньская фирма Тhunder Tiger — производитель вертолетов, самолетов и автомоделей, имеет в своем ассортименте и двигатели внутреннего сгорания. Производится целый ряд моторов объемом от 1,13 до 20 куб.см. Есть также и четырехтактные двигатели и специальные для вертолетов. Вертолетные моторы достаточно распространенные, ими комплектуются модели вертолетов Raptor.

По внешнему виду, конструкции и своим техническим характеристикам моторы ТТ очень близки к двигателям OS-Max. Эти моторы немного дешевле, чем «осмаксы» прекрасно работают и имеют приличный ресурс. Двигатели комплектуются глушителями.

Пятицилиндровый звездообразный двигатель O.S. Max FR5-300 объемом ок. 50 см³

Четырехцилиндровый рядный мотор O.S. Max IL-300 рабочим объемом ок. 50 см³

Авиамодельный роторный двигатель системы Ванкеля. Такие моторы производит только фирма OS-Max.

Двухцилиндровый четырехтактный мотор Magnum XL-160 FT , 26,6 см³

Кроме рассмотренных нами моторов, выше названые фирмы производят ряд специфических двигателей это многоцилиндровые звездообразные, двух-четырехцилиндровые боксеры и системы Ванкеля.

Авиамодельный двигатель Webra SPEED 120 HX

Двигатели австрийской фирмы Webra предназначены в основном для вертолетов и пилотажных самолетов. Думаю назвать их массовыми нельзя и учитывая их капризность и относительную сложность настройки я бы не стал устанавливать «вебру» на свой вертолет.

Стоит также упомянуть о моторах МДС. Эти двигатели производимые в России известны еще с советских времен. Это были вполне работоспособные моторы, радовавшие своих обладателей. Сегодня двигатели MDS производятся в широком ассортименте. Есть среди них и вертолетные варианты . К сожалению качество этих моторов не соответствует современным требованиям. Исходя из опыта многих моделистов, и моего в том числе, их эксплуатация доставляет больше огорчений чем радости.

Существуют и другие производители авиамодельных моторов, например

Saito/Япония (четырехтактные ,авиамодельные ), Enya/Япония (авиамодельные, вертолетные ), Yamada/Япония (двухтактные спортивные авиамодельные, вертолетные), Novarossi/Италия (двухтактные спортивные авиамодельные, вертолетные). Эти двигатели не так широко распространены среди хоббийных моделистов, а некоторые из них применяются только профессиональными пилотами в определенных классах моделей.

Подводя итог можно сказать , что двигатель №1, вне всякой конкуренции это OS-Max. Далее следуют моторы ASP, Magnum, SC, Тhunder Tiger, Super Tigre, которые имеют очень схожие характеристики и приличное качество.

голоса

Рейтинг статьи

Оценка статьи:

Загрузка…

Adblock
detector

Запуск нитро двигателя радиоуправляемой модели

С чего стоит начать запуск двигателя новой ДВС модели?

Основные комплектующие карюратора нитро модели

Игла высоких оборотов предназначена для регулировки количества топлива поступающего в двигатель на средних и больших оборотах. Поворачивая иглу по часовой стрелке вы уменьшаете количество топлива, происходит обеднение смеси. При этом происходит увеличение скорости воспламенения смеси, а также увеличения температуры двигателя. Поворачивая иглу против часовой стрелки вы увеличиваете количество топлива, происходит обогащение смеси.

Игла низких оборотов предназначена для регулировки количества топлива поступающего в двигатель на холостых и низких оборотах. Обычно двигатель отлично работает с заводской установкой иглы низких оборотов, но при необходимости можно настроить двигатель более точно. Также как и с иглой высоких оборотов, поворот иглы по часовой стрелке — уменьшает долю топлива, против часовой стрелки — увеличивает.

Упорный винт регулировки холостого хода предназначен для механического ограничения минимального зазора, который остается при закрытии дроссельной заслонки. Поворачивая винт по часовой стрелке вы увеличиваете минимальный зазор, при повороте против часовой стрелки, зазор уменьшается.

Подготовка к первому запуску нитро двигателя

При первом запуске вам нужно выполнить несколько основных действий:

Полностью зарядите накал свечи, после чего выкрутите свечу из двигателя и
вставьте её в накал. Спираль должна сразу накалится. Будьте предельно осторожны чтобы не обжечься!

Вставьте аккумуляторы или батарейки в пульт и модель.

Залейте порцию нитро топлива в бак.

Первый запуск нитро двигателя

Включите питание на пульте. После этого включите бортовое питание модели. Проверьте работу системы радиоуправления, для этого понажимайте на курок газа и убедитесь, что сервопривод модели работает.

Убедитесь что нейтральное положение дроссельной заслонки не ограничено триммером газа на пульте управления, т.е. дроссельная заслонка при отпущенном газе должна полностью закрываться до упора в ограничительный винт.

Подкачайте топливо в двигатель. Это можно сделать несколькими способами, на некоторых моделях на баке есть специальная кнопка для подначивания, если такой кнопки нет, то необходимо закрыть выхлопную трубу, после чего несколько раз потянуть пулл-стартер или на несколько секунд запустите рото-стартер. Топливные шланги идущие от бака в карбюратор прозрачны, поэтому вы увидите когда топливо будет накачено. Крайне важно не перелить топливо! Это может осложнить запуск или вообще сделать его невозможным.

Подключите накал к свече.

Плавно но быстро потяните за ручку пулл-стартера или вставьте вал рото-стартера и нажмите кнопку запуска. Новый необкатанный нитро мотор скорее всего не запуститься с первого раза, поэтому повторите запуск несколько раз.

Если несмотря на все попытки, двигатель так и не завелся, то можно попробовать выполнить следующие действия:

Дополнительно приоткройте дроссельную заслонку для увеличения объема смеси поступающей в двигатель. Это можно сделать триммером газа на пульте, немного повернув регулятор или немного нажав на курок газа. После этого повторите попытки завести двигатель, но помните, что как только это произойдет, нужно сразу же снизить обороты т.к. высокие обороты очень вредны для необкатаного мотора.

Вторая достаточно часто встречающаяся причина это перелитый двигатель, это может произойти когда в двигатель накачали слишком много топлива до момента подключения накала. В этом случае нужно выкрутить свечу, просушить ее и проверить, но прежде чем закручивать обратно нужно удалить из двигателя лишнее топливо, для этого с выкрученной свечей покрутите двигатель пулл-стартером или рото стартером. Когда из цилиндра перестанут вылетать капли топлива, закрутите свечу и повторите попытку запуска.

Ещё одна возможная причина это недостаточно заряженный накал свечи, который можно проверить выкрутив и подключив свечу.

После того
как двигатель будет запущен, дайте ему поработать на минимально устойчивых оборотах! Не раскручивайте его до больших оборотов и не перегревайте!

Дальше можно переходить к обкатке и настройке нитро мотора.

Цикл Карно — Химия LibreTexts

Последнее обновление
Сохранить как PDF

Идентификатор страницы: 1962

В начале 19 века паровые двигатели стали играть все более важную роль в промышленности и на транспорте. Однако систематический набор теорий преобразования тепловой энергии в движущую силу паровыми двигателями еще не был разработан. Николя Леонар Сади Карно (1796-1832), французский военный инженер, опубликовал в 1824 году «Размышления о движущей силе огня ». известный как цикл Карно. Карно разработал основу второго закона термодинамики, и его часто называют «отцом термодинамики».

Цикл Карно

Цикл Карно состоит из следующих четырех процессов:

Процесс обратимого изотермического расширения газа. В этом процессе идеальный газ в системе поглощает количество тепла \(q_{in}\) от источника тепла при высокой температуре \(T_{high}\), расширяется и совершает работу с окружающей средой.
Процесс обратимого адиабатического расширения газа. При этом система теплоизолируется. Газ продолжает расширяться и совершать работу с окружающей средой, что приводит к охлаждению системы до более низкой температуры, \(T_{low}\).
Процесс обратимого изотермического сжатия газа. В этом процессе окружающая среда совершает работу с газом при \(T_{low}\) и вызывает потерю тепла, \(q_{out}\).
Процесс обратимого адиабатического сжатия газа. При этом система теплоизолируется. Окружающая среда продолжает совершать работу с газом, из-за чего температура снова поднимается до \(T_{high}\).

Рисунок \(\PageIndex{1}\): Модель идеального газового поршня цикла Карно. (CC BY 4.0; XiSen Hou через колледж Хоуп)

Диаграмма PV

Диаграмма PV цикла Карно показана на рисунке \(\PageIndex{2}\). В изотермических процессах I и III ∆U=0, так как ∆T=0. В адиабатических процессах II и IV q=0. Работа, теплота, ∆U и ∆H каждого процесса в цикле Карно суммированы в таблице \(\PageIndex{1}\).

Рисунок \(\PageIndex{2}\): PV-диаграмма цикла Карно.

Таблица \(\PageIndex{1}\): работа, теплота, ∆U и ∆H на диаграмме P-V цикла Карно.
Процесс	ш	q	ΔU	ΔH
я	\(-nRT_{высокий}\ln\left(\dfrac{V_{2}}{V_{1}}\right)\)	\(nRT_{high}\ln\left(\dfrac{V_{2}}{V_{1}}\right)\)	0	0
II	\(n\bar{C_{v}}(T_{низкий}-T_{высокий})\)	0	\(n\bar{C_{v}}(T_{низкий}-T_{высокий})\)	\(n\bar{C_{p}}(T_{низкий}-T_{высокий})\)
III	\(-nRT_{low}\ln\left(\dfrac{V_{4}}{V_{3}}\right)\)	\(nRT_{low}\ln\left(\dfrac{V_{4}}{V_{3}}\right)\)	0	0
IV	\(n\bar{C_{v}}(T_{высокий}-T_{низкий})\)	0	\(n\bar{C_{v}}(T_{высокий}-T_{низкий})\)	\(n\bar{C_{p}}(T_{высокий}-T_{низкий})\)
Полный цикл	\(-nRT_{высокий}\ln\left(\dfrac{V_{2}}{V_{1}}\right)-nRT_{low}\ln\left(\dfrac{V_{4}}{V_ {3}}\справа)\)	\(nRT_{высокий}\ln\left(\dfrac{V_{2}}{V_{1}}\right)+nRT_{low}\ln\left(\dfrac{V_{4}}{V_{ 3}}\справа)\)	0	0

Диаграмма T-S

Диаграмма T-S цикла Карно показана на рисунке \(\PageIndex{3}\). В изотермических процессах I и III ∆T=0. В адиабатических процессах II и IV ∆S=0, так как dq=0. ∆T и ∆S каждого процесса в цикле Карно показаны в таблице \(\PageIndex{2}\).

Рисунок \(\PageIndex{3}\): T-S диаграмма цикла Карно. (CC BY 4.0; XiSen Hou через колледж Хоуп)

Таблица \(\PageIndex{1}\): работа, теплота и ∆U на диаграмме T-S цикла Карно.
Процесс	ΔТ	ΔS
я	0	\(-nR\ln\left(\dfrac{V_{2}}{V_{1}}\right)\)
II	\(T_{низкий}-T_{высокий}\)	0
III	0	\(-nR\ln\left(\dfrac{V_{4}}{V_{3}}\right)\)
IV	\(T_{высокий}-T_{низкий}\)	0
Полный цикл	0	0

Эффективность

Цикл Карно является наиболее эффективным из возможных двигателей, основанным на допущении об отсутствии случайных расточительных процессов, таких как трение, и допущении об отсутствии теплопроводности между различными частями двигателя при различных температурах. КПД двигателя Карно определяется как отношение выходной энергии к подводимой энергии. 9{C_{V}/R}=\dfrac{V_{4}}{V_{1}}\]

И с T ₁ = T ₂ и T ₃ = T ₄ ,

\[\dfrac{V_{3}}{V_{4}}=\dfrac{V_{2}}{V_{1}}\]

Следовательно,

\[ \text{эффективность}=\dfrac{nRT_{высокий}\ln\left(\dfrac{V_{2}}{V_{1}}\right)-nRT_{low}\ln\left(\dfrac{V_{ 2}}{V_{1}}\right)}{nRT_{high}\ln\left(\dfrac{V_{2}}{V_{1}}\right)}\]

\[\boxed{ \text{эффективность}=\dfrac{T_{высокий}-T_{низкий}}{T_{высокий}}}\]

Резюме

Цикл Карно имеет максимально возможный КПД двигателя (хотя другие циклы имеют такой же КПД) на основе предположения об отсутствии побочных расточительных процессов, таких как трение, и предположения об отсутствии теплопроводности между различными частей двигателя при различных температурах.

Проблемы

Сейчас вы работаете с двигателем Карно с КПД 40%, который отводит тепло в радиатор при температуре 298 К. Если вы хотите увеличить КПД двигателя до 65%, до какой температуры вам придется поднять резервуар для тепла?
Двигатель Карно поглощал 1,0 кДж тепла при температуре 300 К и выделял 400 Дж тепла в конце цикла. Какая температура в конце цикла?
Внутренний обогреватель, работающий по циклу Карно, нагревает дом со скоростью 30 кДж/с, чтобы поддерживать внутреннюю температуру на уровне 72 ºF. Какова мощность нагревателя, если температура наружного воздуха 30 ºF?

Ссылки

Goldstein, M. J. Chem. Образовательный , 1980 , 57, 114-116
Bader, M. J. Chem. Образовательный , 1973 , 50 , 834
В. Ф. Людер. J. Chem. Образовательный , 1944 , 21 , 600-601
Salter, C. J. Chem. Образовательный , 2000 , 77, 1027-1030

Цикл Карно распространяется под лицензией CC BY 4. 0, автор, ремикс и/или куратор XiSen Hou.

Наверх

Была ли эта статья полезной?

Тип изделия
Раздел или Страница
Лицензия
СС BY
Версия лицензии
4,0
Показать страницу TOC
№ на стр.
Теги
1. автор@XiSen Хоу
2. Цикл Карно
3. Эффективность цикла
4. P-V Диаграмма
5. Схема T-S

Принципы работы

ш оркинг
принципы

Двигатель Стирлинга — высокоэффективный тепловой двигатель, изобретенный преподобным Робертом.
Стерлинг из Эдинбурга в Шотландии в 1816 году.
изобретения, были созданы по крайней мере тысячи различных конструкций, основанных на
его оригинальный патент.

Двигатель Стирлинга — двигатель внешнего сгорания, совместимый с любым
высокотемпературные внешние источники тепла, такие как солнечная энергия, отработанное тепло, ядерная
энергия, природный газ и любое топливо. Это отличается от
двигатели внутреннего сгорания, такие как бензиновые двигатели и дизельные двигатели.

А. Базовый

A 1. Воздух Свойства

Как показано на фиг. 1, привяжите резинку к контейнеру
открытие. Легко понять, что резина при нагревании расширяется (рис. 2),
и сжимается при охлаждении (рис. 3), это связано с тем, что внутренний воздух
на резину действует давление (рис. 2), и, конечно, давление воздуха не может быть
видно человеческим глазом.

A 2. Буек

Если в контейнер поместить буек (РИС. 4) и
диаметр вытеснителя немного меньше внутреннего контейнера
диаметре, газ в контейнере может быть вытолкнут вниз и вверх, когда буек
свободно перемещается вверх-вниз. Между тем, если дно контейнера нагрето и
верхняя часть контейнера охлаждается с достаточной разницей температур между верхней частью
и нижние концы, резина будет постоянно расширяться и сжиматься. Принцип
выглядит следующим образом:

Когда буек перемещается вверх, газ внутри
контейнер толкается на дно контейнера, в то время как дно контейнера
нагревается так, что газ нагревается и давление газа увеличивается, давление
проходит через зазор между поршнем и контейнером к резине, делая
резина расширяется (РИС. 5).

Наоборот, если приложить надлежащую силу для перемещения
вытеснитель вниз, газ внутри контейнера выталкивается в контейнер
сверху, в то время как верхняя часть контейнера является прохладной секцией, а газ охлаждается до
снизить температуру и давление газа, поэтому резина сжимается (РИС. 5).

Таким образом, буек непрерывно перемещается вверх
и вниз, а резина постоянно расширяется и сжимается.

Следовательно,
Основная функция вытеснителя состоит в том, чтобы перемещать газ и обеспечивать поток газа между
холодный и горячий конец.

A 3. Кривошипный механизм

Вам нужно только соединить буек с рукояткой
(РИС. 6), а буек может перемещаться вверх и вниз. Когда кривошип вращается,
вытеснитель перемещается вверх и вниз. При соединении буйка и
рукоятка сделана, нагрейте дно контейнера и охладите верхнюю часть контейнера, используйте
рукой, чтобы повернуть рукоятку, чтобы сначала переместить буек вверх и вниз, а затем
резина многократно расширяется и контактирует (РИС. 7).

A 4. Силовой поршень

Расширение и сжатие резины можно
преобразуется в выходную мощность, а функция резины такая же, как у
силовой поршень. Рычаг может быть подключен к вышеупомянутому кривошипу, а затем
движение расширения и сжатия резины трансформируется в
вращение кривошипа. Секция кривошипа, соединенная с вытеснителем и
соединенный с силовым поршнем, должен иметь фиксированный фазовый угол, как правило, 90
градусов (фиг. 8 и 9). Вращение кривошипа, вызванное расширением резины, может
контракт на обеспечение силы, необходимой буйку для перемещения вверх и вниз, и
можно приложить дополнительную силу. Отмечается, что вытеснитель не перемещается
сам и приводится в движение кривошипом, а источником энергии является силовой поршень.

Почему
фаза 90 градусов
угол

Как показано на РИС. 9, когда буек перемещается в
верхнее положение, нижнее пространство для нагрева самое большое, а между тем
создаваемое давление является наибольшим. Когда вытеснитель движется вниз
положение, верхнее охлаждаемое пространство является самым большим, а создаваемое давление
является самым маленьким. Если подсоединить коленчатый вал силового поршня к
самое дальнее положение уровня кривошипа, самое большое крутящее усилие может быть
сгенерированный, а между тем секция кривошипа, соединенная с вытеснителем и
соединенные с силовым поршнем, имеют разность углов 90 градусов, что
называется фазовым углом.

Вышеуказанные состояния являются результатом работы в
статические среды. Обычно фазовый угол устанавливается равным 90 градусам. Когда
скорость вращения двигателя, нагрузка, температура и используемый газ различны,
оптимальный фазовый угол может быть разным.

A 5. Маховик

Вышеперечисленных деталей недостаточно для работы двигателя
потому что расширение и сжатие резины (фиг. 8, 9) не может сделать
кривошип вращается в течение полного цикла. Следовательно, маховик с высокой скоростью вращения
необходимо добавить инерцию. Маховик, используемый здесь, представляет собой круговой маховик, как показано на рисунке.
на фиг. 10. Помимо потребности в инерции, при равновесии или изменении
что касается инерции, к маховику можно прикрепить дополнительный груз (РИС. 11).

Б. Расширенный

Двигатель Стирлинга представляет собой
высокоэффективный энергетический трансформатор с использованием замкнутого газового цикла и регенератора
дизайн. Теоретически тепловой КПД двигателя Стирлинга такой же, как у двигателя Стирлинга.
двигатель Карно, и оба
относятся к обратимому циклу с наибольшим преобразованием теплового цикла
эффективность. Газ, используемый в двигателе Стирлинга, может быть воздухом высокого давления,
азот, гелий или водород. Как правило, возможны две диспозиции:
первый использует силовой поршень для сжатия или расширения газа и использует
вытеснитель, обеспечивающий движение рабочего газа вперед и назад в цилиндре; другой
один не использует вытеснитель и использует два поршня для достижения целей
сжимая и расширяя газ и толкая газ вперед и назад. Когда
газ в цилиндре выталкивается в нагретую секцию для поглощения тепла,
расширение толкает силовой поршень, и мощность выводится.

Двигатели Стирлинга можно разделить
на четыре типа в зависимости от количества цилиндров, силовых поршней и
расположение вытеснителя:

(1)
\
Двухцилиндровый двигатель Стирлинга типа X, этот тип не имеет вытеснителя, но
имеет два силовых поршня, работающих раздельно в двух независимых
цилиндры.

(2)
]
коаксиальный поршневой двигатель Стирлинга типа X, имеет один силовой поршень и
вытеснитель находится в одном цилиндре и движется вдоль одной оси. Свободный поршень
К этому типу относится двигатель Стирлинга.

9тип X два независимых цилиндра, один из них расположен с силовым крюком
в то время как другой расположен с вытеснителем.

(4)
_
тип X три независимых цилиндра, этот тип имеет вытеснитель
и имеет два силовых поршня, работающих раздельно в трех независимых
цилиндры.

(исх.

Томсидторф
веб-информация)

Двигатель Стирлинга имеет высокий КПД при различных
номинальной мощности, и представляет собой двигатель внешнего сгорания с подогревом от окружающей
горение под давлением. Следовательно, сгорание завершено, а выхлоп
очиститель. Прежде всего, он может использовать различные источники тепла, включая бензин,
природный газ, солнечная энергия, энергия биомассы и отработанное тепло. За последние годы,
исследователи, связанные с энергетикой, все больше внимания уделяют
развитие системы. Это делает двигатель Стирлинга одним из возможных
источники питания в 21 ^ст в.

На приведенном выше рисунке показаны основные понятия теплового
цикл идеального двигателя Стирлинга:

(1)
аб
процесс, рабочая жидкость поглощает тепло и повышает температуру при постоянном объеме;

(2)
до н. э
процесс, рабочая жидкость поглощает тепло и расширяется при постоянной температуре;

(3)
CD
процесс, рабочее тело охлаждается и понижается до температуры при постоянном объеме;

(4)
да
процесс, рабочая жидкость охлаждается и сжимается при
постоянная температура.

Сравнивая двигатель Стирлинга с двигателем Карно,
первый включает два изотермических процесса и два процесса постоянного объема,
в то время как последний включает два изотермических процесса и два адиабатических процесса.
Другими словами, цикл двигателя Стирлинга заменяет два адиабатических процесса.
в цикле Карно с двумя постоянными по объему теплопоглощающими и теплоотводящими
процессы. Следовательно, если цикл двигателя Стирлинга должен иметь одинаковую тепловую
КПД двигателя Карно, тепло, отводимое рабочим телом в
процесс cd должен использоваться как
теплота регенерации для нагрева рабочего тела в процессе ab.
Этот процесс называется регенерацией, а устройство называется регенератором.

Следует отметить
что собственно температура и давление рабочей жидкости внутри
Двигатель Стирлинга не является полностью равномерным при циклической работе.
Поэтому изменения объема и давления не столь отчетливы, как показано на рис.
приведенный выше рисунок.

Перейти
Дом

Что, Формула, Как найти — Lambda Geeks

В этой статье обсуждается тепловой КПД теплового двигателя. Разобьем тему на две части. Сначала мы изучим тепловую машину, затем тепловую эффективность и, наконец, тепловую эффективность тепловой машины.

Мы не можем представить свою жизнь без тепловой машины. Тепловые двигатели уже давно являются частью нашей жизни, и они сделали нашу жизнь намного проще. В этой статье мы подробно изучим тепловые двигатели и обсудим их эффективность. Мы также обсудим различные типы тепловых двигателей.

Что такое тепловая машина?

Тепловая машина представляет собой механическое устройство, использующее принципы термодинамики для преобразования тепловой энергии в механическую.

Тепловая энергия исходит от рабочего тела, которое может быть водой, паром или любой другой жидкостью. Тепловая энергия будет преобразована в механическую энергию после входа в турбину. Преобразованная механическая энергия может использоваться во многих приложениях, таких как приведение в движение локомотивов и даже для производства электроэнергии.

Какие рабочие части теплового двигателя?

Тепловая машина представляет собой узел из четырех основных частей, которые работают вместе, чтобы производить работу. Эти детали приведены в списке ниже:

Бойлер. Бойлер добавляет тепло рабочей жидкости. Для паровой машины это тепло превращает жидкую воду в пар. Этот пар имеет высокое давление и самую высокую энтальпию. Этот пар передается на турбину на следующей ступени.
Турбина — Турбина является основным компонентом тепловой машины. Работа производится в турбине, поскольку она преобразует тепловую энергию в механическую энергию. Давление пара при этом снижается. Однако фаза не меняется.
Конденсатор – Конденсатор преобразует пар низкого давления в жидкость низкого давления. Это означает, что газообразная фаза превращается в жидкую фазу. Температура рабочего тела не меняется, поэтому можно сказать, что весь процесс фазового перехода является изотермическим процессом.
Компрессор – Компрессор увеличивает давление жидкости и нагнетает ее в котел. Таким образом, рабочая жидкость после прохождения через компрессор становится жидкостью под высоким давлением.

Примеры циклов теплового двигателя-

Внутри теплового двигателя используемое рабочее тело может быть различным. Даже компоненты могут различаться в зависимости от типа приложения. Различные типы и, следовательно, наиболее часто используемые циклы тепловых двигателей обсуждаются в разделе, приведенном ниже.0026

Газовые циклы – В газовых циклах рабочее тело находится в газообразной форме. Наиболее часто используемой рабочей жидкостью является пар. Фаза рабочего тела не меняется в газовых циклах. Существуют различные типы газовых циклов: цикл Карно, цикл Брайтона, цикл Стирлинга и т. д.
Жидкостные циклы . Как следует из названия, в жидкостных циклах в качестве рабочего тела используется только жидкость. Фаза рабочего тела не меняется. Примерами жидкостных циклов являются цикл Стерлинга и рекуперативный двигатель.
Электронные циклы – Электронные циклы используются в различных областях: термогальванический элемент, термотуннельное охлаждение и термоэлектронная эмиссия.
Магнитные циклы. Термомагнитный двигатель использует магнитный цикл.

Что такое тепловой КПД?

Тепловой КПД — это просто отношение произведенной работы к теплу, переданному двигателю.

Тепловой КПД говорит нам о том, насколько эффективен тепловой двигатель. Чтобы измерить количество работы, производимой при заданном количестве подведенного тепла, мы вычисляем тепловой КПД. Полезную работу производят турбины n тепловых двигателей. Математически тепловой КПД определяется выражением

Тепловой КПД = (Чистая выполненная работа / Подведенное тепло)

Изображение: Выполненная работа всегда меньше подведенного тепла

Изображение предоставлено: Википедия уже обсуждали тепловой КПД в предыдущем разделе. Тепловая энергия тепловой машины есть отношение двух величин.

Первая величина представляет собой чистую работу, выполняемую турбиной, а вторая величина представляет собой тепло, добавляемое через котел. Турбина выполняет некоторую работу, из которой часть работы используется для работы компрессора. Оставшаяся работа называется чистой работой, производимой турбиной. Теплота, подводимая котлом к рабочему телу, называется подводом тепла в систему или тепловой машиной.

Формула теплового КПД тепловой машины

Мы достаточно обсудили формулу, относящуюся к тепловой эффективности тепловой машины.

Тепловой КПД теплового двигателя определяется по следующей формуле:

Где eta означает тепловой КПД

Wnet – чистая работа, произведенная турбиной

Q1 – теплота, подводимая к тепловому двигателю котлом

Как найти КПД тепловой машины?

Мы уже обсуждали это в предыдущих разделах. КПД или тепловой КПД тепловой машины определяется как отношение количества произведенной работы к подведенному теплу в системе.

Чтобы найти чистую работу, произведенную в двигателе, вычтем работу, совершаемую турбиной, и работу, переданную компрессору для его работы. Оставшееся количество – чистая проделанная работа.

Как найти произведенную чистую работу?

Нет необходимости, чтобы произведенная полезная работа была равна полной работе, произведенной турбиной. Это связано с тем, что некоторая часть работы передается компрессору для его работы.

Турбина является основным компонентом теплового двигателя, который производит работу. Компрессор — это устройство, поглощающее работу, которое работает после поглощения некоторой работы, производимой турбиной. Разница между полной работой, произведенной турбиной, и работой, переданной компрессору, называется чистой работой, выполненной в системе, или чистой работой, произведенной в системе.

Математически,

Проделанная работа = Работа, выполненная турбиной – Работа, поглощенная компрессором

Принцип работы теплового двигателя

Тепловые двигатели работают по простому принципу: берут тепло из резервуара тепла, называемого источником тепла, производят из него некоторую работу и направляют оставшееся тепло в другой резервуар тепла, называемый теплоотводом.

Энергия, передаваемая в тепловом двигателе, подчиняется закону сохранения. В этом процессе не создается и не уничтожается лишнее тепло. Тепловая машина не сможет преобразовать всю теплоту в работу. Какая-то сумма всегда уходит в раковину.

Posted inДвигатель