Автомобили, топлинни машини, алтернативни горива > Разлагане на водата
Възпламеняване на водород / риск от детонации
mzk:
Още едно много полезно четиво от потребител Smokie (форума на Мазда)
http://forum.mazdabg.com/viewtopic.php?t=6264
--- Цитат ---Нека приказката започне отначало.
Имало едно време....
На Земята съществува атмосфера, пълна с газове. Около 73% от тези газове е азот.
Налягането на 0 метра надморска височина е 1 атмосфера или 760 мм живачен стълб. Колкото повече се изкачваме, толкова по-ниско става налягането.
Манометър: устройство, което мери ОТНОСИТЕЛНОТО налягане спрямо текущото атмосферно налягане. Т.е. ако си мерите гумите, у-вото ще покаже с колко е по-голямо налягането спрямо атмосферното. Ако напомпате гумата на морето (0 метра) на 2 атмосфери и занесете гумата на Мусала, то манометъра ще покаже повече от 2 атмосфери (не ми се смята колко точно).
Idea Барометрите мерят АБСОЛЮТНОТО налягане.
Турбото, което набива 0.5 Бара манометрично измерено налягане, тъпче в действителност двигателя с 1.5 Бара.
Атмосферните мотори са онези, които разчитат на налягането на атмосферата да пълни цилиндрите с горивна смес. При пълненето обаче има загуби. Затова на практика мотора не се пълни с 1 Бар, дори да е на морето.
след малко ще се върна тук
Какво е степен на сгъстяване?
Степен на сгъстяване:
Това е отношението м/у два обема, началния и крайния.
Взимаме една спринцовка, която е разграфена до 10 см3. Отваряме буталото до чертичката на която пише 10. Трябва да изчакаме за да се напълни с въздух. Сега използваме пръст, за да запушим отвора (пръста в случая играе роля на идеално твърдо тяло... от гледна точка на физиката). Сега натискаме буталото до деление 1. Тъй-като при свиването намаляваме обема на въздуха, отделя се енергия под формата на топлина (изотермичен процес), затова трябва да изчакаме. Като изстине въздуха проверяваме налягането и установяваме 10 бара Smile
Т.е. при сгъстяване на въздуха от чертичка 10 до чертичка 1, т.е. 10:1, получаваме 10 бара налягане.
В цилиндъра, това е отношението на обема в ДМТ (долна мъртва точка) и ГМТ (горна мъртва точка), като това всъщност е горивната камера.
Да се върнем горе. За да видим колко се увеличава степента на сгъстяване с турбина, правим следната сметка. Турбина създава надналягане 1 бар умножено по степента на сгъстяване.
Или в крайна сметка, в един бензинов мотор със степен на сгъстяване 7:1 и турбо 1 бар = 7*(1 бар от атмосферата + 1бар от турбото) = 14:1
Аууу... ние дизел ли карахме или бензин?!. Да не говорим, че бензина трябва да е по-устойчив на детонации. Турбо надуффф-а не прощава!
Как да измерим степента на сгъстяване?
Ми... аз не се сещам за точен метод. Производителят прави горивната камера с неправилна форма. Ако се разглоби главата, затворят клапаните и се налее подходяща течност, можете да се получи някаква приблизителна стойност от това, което е в действителност.
Как се разрежда един двигател и какво правим с още една гарнитура?
Гарнитурите на цилиндровите глави не винаги са метални. Металните гарнитури са по-добри и повече държат на напън.
Малко сметки:
Моя Z5 мотор е с обем 1489 см3. Като го разделим на 4, получаваме, че обемът на 1 цилиндър е 372.25см3.
Степента на сгъстяване 9.4:1. Обема на горивната камера в ГМТ е Х (хикс).
или
(372.25+Х)/Х=9,4 където Х=44,3 см3
Ако към тези 44.3 см3 добавя обема на още един цилиндър с височина 0.17см (дебелината на гарнитурата) и диаметър 7,53см (диаметъра на дупката в гарнитурата) ще получа следното: 3.14*(7.53/2)^2*0.17= 7.57 см3.
След поставяне на гарнитурата, обема на цилиндъра ще стане 44,3+7.57~52см3.
С колко се променя степента на сгъстяване?
Лесно: (372.25+52)/52=8.2
Т.е. след поставяне на гарнитурата, степента на сгъстяване ще е 8.2:1 . Това е достатъчно за един много нежен надуффф.
Та... разредихме двигателя, хайде да видим до колко може да надуваме с турбина:
Максимална степен на сгъстяване 10:1.
0.9 Бара от атмосферата (има загуби при пълненето)
Степен на сгъстяване 8.2:1
10=8.2(0.9+Х)
Х=0.32 Бара.
Ето... Това е максималния надуф, който мога да направя. За повече ... други работи трябва да се правят Smile
И като погледнем по-горе сметките (онези за турбото и степента на сгъстяване), то не бих надул турбото повече от 0.32 Бараманометрично налягане. За 0.5 да не говорим!
____
Следващите редове не са по темата и ако искате ги игнорирайте...
Ако си спомняте горе свивахме спринцовка и чакахме да изстине въздуха. Обаче в цилиндъра процеса се извършва много бързо, т.е. въздуха няма време да изстине. Процесът не е изотермичен. Физиката казва, че такъв процес в цилиндрите е адиабатен, а по-точно казано, процесът е политропен.
Та, ако сгъстим въздух с определен обем много бързо 10 пъти, неговата температура рязко ще нарастне. Следователно и налягането ще се повиши повече от очакваното. Въпросът е... колко повече ще се повиши това налягане.
Уравнението на политропа е:
Полученото налягане = началното налягане * степен на сгъстяване ^ 1.377
Получена температура = начална температура * степен на сгъстяване ^ (1.377-1)
1.377 се нарича коефициент на политропа, който варира, но може да се приеме за 1.377.
Айде сега да смятаме:
Двигател със степен на сгъстяване 11:1, се пълни от атмосферата с 0.9 Бара (както казахме има загуби при пълненето), а температурата на околния въздух е 25 градуса Целзий (298 Келвина).
Налягането в края на сгъстяването ще е 23.5 Бара
Температурата в края на сгъстяването ще е 468 Градуса Целзий.
Айде... виждам как се опулваш и почваш да гледаш невярващо. Следва въпрос от публиката: Защо мойта компресия не е същата?
Та... какво е това компресия.
На компресията му казват измереното налягане в цилиндъра. Да ама не! Компресия не може да се измери така просто както степента на сгъстяване, или пък с манометър.
Защото:
1. Измерената компресия зависи пряко от това колко е зареден акумулатора (скоростта на въртене на стартера) и гъстотата на маслото. Така при ниски обороти се проявява ефекта на издишане от клапаните...
2. Измерената компресия зависи пряко от това какъв манометър се използва. Защото както сметнах по-горе, обема след сгъстяване е 44 см3. Когато към него се добави и обемът на манометъра и маркуча (примерно 10см3) ще видите, че камерата се е увеличила и цилиндърът се декомпресира. Така че, колкото по-голям манометър ползва мерачът, толкова по-малка компресия ще покаже... Да не говорим, че манометъра допълнително охлажда сгъстения въздух в цилиндъра, от което допълнително спада налягането.
Ако всичко сте разбрали, ще си отговорите защо дизеловите двигатели нямат запалителни свещи, а подгряващи. Smile
уморих се...
Лека нощ
--- Край на цитат ---
mzk:
http://oupower.com/phpBB2/viewtopic.php?t=1685
--- Цитат ---
As for timing with Hydrogen/ Hydroxy, it needs to be SET at TDC or 1 degree After TDC. DISABLE ALL MECHANICAL and VACUUM ADVANCE/ ELECTRICAL/ DIGITAL ADVANCE for your ignition system.
--- Край на цитат ---
Ако проявявате интерес прочетете цялата тема
http://oupower.com/phpBB2/viewtopic.php?t=1685
mzk:
--- Цитат ---I would like to build a Bob Boyce styled device. I have an 1800cc engine that I would like to use. I would like to calculate how much gas output I would need to run the engine to its 6000rpm redline. 6000rpm/60sec/min = 100 revs per second since this is a 4 stroke, only 50 revs/sec would require fuel, that is the intake stroke. At 50 revs using 1800cc 50x1800cc = 90 liters of air/fuel through the intake ports per second at 6000rpm. From what I have read so far I would need at fuel/air ratio of 1:34 or there abouts. So of the 90 liters of fuel/air only 90/34 = 2.65 liters of fuel will be needed per second. I would at least need a system that could generate 3 liters of gas a second at maximum output. Does this sound about right? Is there anything wrong with my calculations? Will the 101 plate Bob Boyce design provide this output? Thanks, Nick
--- Край на цитат ---
mzk:
Да, горенето на водорода е в пъти по- бързо от това на сега използваните (бензин, дизел). Скоростта на пламъка е от 2,7 до 3,3 метра в секунда, ако не се бъркам.
Предварението се слага на 1 граду след горна мъртва точка, тъй като в смесица с друго гориво е по- вероятно да св получи т.нар. предварително изгаряне (не детонация), която да възпламени сместа преди буталото да е достигнало ГМТ- което се отразява в адски натоварвания в/у буталото, цилиндъра, коляновия вал, лагерите и т.н. -> съответно по- висока температура, по- бързо износване и пр.
По мое мнение, при използване на водород в ДВГ, предварението винаги трябва да е 1 градус след ГМТ, дори при смес с друго гориво.
Също така препоръчвам да се избягва употребата на водород в дизелови двигатели, тъй като от гоямата компресия температърата скача над 600 градуса, което е над температурата на самовъзпламеняване на водорода. Това се прави, защото към този момент почти всички методи за ползване на водород се свеждат до всмукването му през входящия колектор.
Евентуално се чудя дали може да се използва газов инжкцион за водород. Но те са с цени около 1000 лв и е по- добре да се експериментира на бензинови мотори (такива с компресия в ГМТ достигаща температура под 580 градуса).
Навигация
[0] Списък на темите
Премини на пълна версия