Σχετικά με τετρακύλινδρο diesel

[mred-akias]

Λοιπόν έχω ξενυχτήσει με ένα ζήτημα συνάδελφοι και θα ήθελα την βοήθειά σας όσο το δυνατόν συντομότερα...

 

Λοιπόν αναφέρομαι σε τετράχρονη τετρακύλινδρη εσωτερικής καύσης (ΜΕΚ) με κύκλο diesel. Επειδή θα ξεχάσω και αυτά που ξέρω...:

 

σχέση συμπίεσης ε:αυτή είναι η αναλογία του όγκου του κυλίνδρου με το εμβολο στο ΑΝΣ προς τον όγκο του κυλίνδρου με το εμβολο στο ΚΝΣ, σωστά?

 

αναλογία όγκων φ: η αναλογία των όγκων αμέσως πριν και αμέσως μετά το "βήμα" της ισόθλιπτης?

 

 

τέλος...

 

εγώ πρέπει να θεωρήσω ως καύσιμο πετρέλαιο κίνησης του εμπορίου με CN μεγαλύτερο ή ίσο του 51. Αυτό πάλι τι είναι? (έχει να κάνει με χήμεια άρα περιεκτικότητα του ανιόντος που υποδυλώνεται?)

[CostasV]

Σχέση συμπίεσης, σωστα.

Αναλογία όγκων φ, δεν ξέρω τι είναι. Πού τον είδες, με τι συμφραζόμενα;

CN = cetane number, αριθμός κετανίου. Κάτι ανάλογο με τον αριθμό οκτανίου στις βενζίνες

 

Ο ορισμός της σχέσης συμπίεσης είναι ο ίδιος άσχετα από τον αριθμό των κυλίνδρων και το είδος του καυσίμου.

[Samdreamth]

 

Ο λόγος συμπίεσης r, ορίζεται ως ο λόγος του μέγιστου (ο στροφαλοφόρος βρίσκεται στο κάτω νεκρό σημείο - ΚΝΣ ή σχηματίζει γωνία θ = 0) προς τον ελάχιστο όγκο (ο στροφαλοφόρος βρίσκεται στο άνω νεκρό σημείο - ΑΝΣ ή σχηματίζει γωνία θ = 180). Δηλαδή:

 

r = Vmax/Vmin = VΚΝΣ/VΑΝΣ

 

Για την αναλογία όγκων φ δεν ξέρω τι είναι. Αν εννοείς όμως τον όγκο εμβολισμού, τότε αυτός ορίζεται ως η διαφορά ανάμεσα στον μέγιστο και στον ελάχιστο όγκο. Για έναν κινητήρα, θα είναι:

 

Vd = nc (Vmax - Vmin) = nc*π*s*b^2/4

 

όπου nc είναι ο αριθμός των κυλίνδρων,

b είναι η διάμετρος του εμβόλου και

s είναι η διαδρομή του εμβόλου (χρόνος)

 

Τέλος, για το CN, με κάλυψε ο CostasV. Έτσι copy-άροντας από Wikipedia:

 

Cetane number or CN is a measurement of the combustion quality of diesel fuel during compression ignition. It is a significant expression of diesel fuel quality among a number of other measurements that determine overall diesel fuel quality.

[mred-akias]

κατ' αρχάς σας ευχαριστώ για το ενδιαφέρον και την αμεσότητα. συνεχίζοντας...

 

παραθέτω την αρχή της άσκησης:

 

"Τετράχρονη τετρακύλινδρη ΜΕΚ λειτουργεί με κύκλο Diesel με σχέση συμπίεσης (ε), κυβισμό (V) και αναλογία όγκων (φ)."

 

Από το βιβλίο του μαθήματος με τίτλο θερμοδυναμική Ι του Δ.Α. Κουρεμένου που είναι και το κύριο σύγγραμα του μαθήματος (ναι το μάθημα είναι Τεχνική Θερμοδυναμική αν και κατά την γνώμη μου με τέτοιες ασκήσεις θα έπρεπε να είναι Μηχανολογία ) στο τμήμα που αναφέρεται στον κύκλο Diesel γράφει χαρακτηρηστικά: "Ο θεωρητικός βαθμός αποδόσεως του κύκλου Diesel εξαρτάται συνεπώς εκ τριών μεγεθών, ήτοι εκ του ισεντροπικού συντελεστή κ, εκ της σχέσεως συμπιέσεως ε και τέλος εκ του συντελεστού φ=ν(3')/ν(2)".

 

Τα σημεία 2 και 3' φένονται παρκάτω μόνο που το 3' εδώ αναπαριστάται ως 3 σκέτο χάρην ευκολίας (δικιάς μου καθώς βρήκα έτοιμη την παρκάτω εικόνα που συμπίπτει...):

 

 

 

Θα μου πείτε βέβαια "ε τότε τι μας ρωτάς? αφού έχεις την απάντηση". Ας πούμε ότι θέλω να το σιγουρέψω καθώς δεν είμαι σίγουρος αν ο "συντελεστής φ" κατά το βιβλίο αναφέρεται στην αναλογία όγκων που έχω από το πρόβλημα.

 

Δεν είναι λοιπόν ο όγκος εμβολισμού, σιγούρεψα και την σχέση συμπίεσης που εκ του ορισμού του θα εξαρτάται μόνο από γεωμετρικά χαρακτηριστικά και βγάλαμε από την μέση το CN...

 

συνάδελφε sandreamth merci πολλά για τα σχήματα καθώς μάλλον με κατατόπισες καλύτερα πως να αξιοποιήσω τις πληροφορίες που έχω για τον στροφαλοφόρο...

[Samdreamth]

 

 

Ο κύκλος Diesel είναι ένας ιδανικός τυποποιημένος κύκλος του αέρα που αποτελείται από τέσσερα στάδια:

 

1 έως 2: Ισεντροπική συμπίεση.

2 έως 3: Αντιστρέψιμη θέρμανση υπό σταθερή πίεση.

3 έως 4: Ισεντροπική εκτόνωση.

4 έως 1: Αντιστρέψιμη ψύξη υπό σταθερό όγκο.

 

Ορίζοντας τον λόγο συμπίεσης r ως: r= V1/V2 και το λόγο αποκοπής α ως: α=V3/V2, ο θερμικός βαθμός απόδοσης του κύκλου Diesel με τέλειο αέριο ως ρευστό λειτουργίας είναι:

 

 

όπου γ = Cp/Cv είναι ο λόγος των ειδικών θερμοχωρητικοτήτων.

 

Αν τα πας καλά με τα Αγγλικά, δες και το παρακάτω:

 

http://en.wikipedia.org/wiki/Diesel_cycle

 

Συνεπώς πας καλά...

[mred-akias]

Ωραία ωραία το 'πιασα απλά τα σύμβολα είναι διαφορετικά...

 

Τώρα απλά έχω να συσχετίσω τα rpm της στροφαλοφόρου ατράκτου με τις σχέσεις της θερμοδυναμικής για να βγάλω μέγιστη ισχύ κινητήρα, μέγιστη ροπή και κατνάλωση... ελπίζω αύριο ο καθηγητής μου να είναι στο γραφείο του αλλιώς μάλλον θα σας ζαλίσω λίγο ακόμη

 

 

Μετά θα πάω ως μηχανικός ορυκτών πόρων να δουλέψω στην yamaha...

Αλήθεια ξέρετε που μπορώ να βρω διαγράμματα p-v στο net που να δείχνουν τις μεταβολές του κύκλου diesel όταν έχουμε turbo και όταν έχουμε turbo και ενδιάμεση ψύξη (turbo intercooler)?

[meng]

Ίσως να σε βοηθήσουν αυτά τα διαγράμματα (τουλάχιστον ποιοτικά).

 

Είναι από το βιβλίο Αρχές Εμβολοφόρων ΜΕΚ, Κ.Δ. Ρακόπουλος

 

Παρεπιπτόντως, ο Κουρεμένος είναι καταπληκτικός καθηγητής, είχα την τύχη να μου κάνει μάθημα (Θερμοδυναμική φυσικά) στη σχολή την τελευταία χρονιά πριν συνταξιοδοτηθεί..

[mred-akias]

merci πολλά αλλά...

 

τα διαγράμματα otto δεν με απασχολούν καθώς ασχολούμε με τον εξειδανικευμένο diesel όταν λέω εξανειδικευμένο εννοώ ότι δεν τον θεωρώ ως καμπύλη αλλα με διακριτά βήμα και γωνίες δηλαδή 2 ισεντροπικές, ισόθλιπτη ισόογκη.

 

Η υπερπλήρωση τι είναι? Πως λέγεται στα αγγλικά (γτ μπορεί να το ξέρω απλά με τον ξενόγλωσσο όρο). Και τέλος το 4-χ τι είναι? ενοείται τετράχρονος κινητήρας?

[meng]

Τα διαγράμματα είναι για τετράχρονους κινητήρες.. (4-Χ)

 

Τα κύκλα Diesel και Otto μοιάζουν σε πολλά σημεία, οι μεταβολές 5-6 και 6-1 είναι οι χρόνοι εναλλαγής των αερίων σε 4Χ κινητήρες, αναρρόφηση (αέρα για Diesel και μίγματος αέρα-καυσίμου για Otto) και εξαγωγή.

 

Το σημείο της έναυσης γίνεται είτε με σπινθηριστή (Otto) είτε με έγχυση καυσίμου (Diesel).

Στην εικόνα 5 φαίνονται οι χρόνοι ανοίγματος βαλβίδων (ΑΣ, ΑΞ, ΚΣ, ΚΞ), οι δύο περιστροφές δικαιολογούνται επειδή είναι 4Χ κινητήρες. Φαίνεται ότι υπάρχουν χρονικές περίοδοι που και οι δύο βαλβίδες (εισαγωγή - εξαγωγή) είναι ανοιχτές ταυτόχρονα.

 

Στο σχήμα 4.4 η μεταβολή 5-6 γίνεται σε πίεση περιβάλλοντος και και η 6'-1 σε πίεση υπερπλήρωσης.

Υπερπλήρωση σημαίνει turbo (στροβιλουπερπλήρωση) ή compressor (μηχανικός συμπιεστής). Ο στόχος της υπερπλήρωσης είναι η αύξηση της μάζας του αέρα που θα γεμίσει τον κύλινδρο κατά την αναρρόφηση ούτως ώστε να μπορέσω να κάψω περισσότερο καύσιμο στοιχειομετρικά (ή περίπου στοιχειομετρικά) και να αυξήσω τη διαθέσιμη ροπή. Επειδή όμως Ισχύς=Ροπή*Στροφές, προκύπτει και η αύξηση της ισχύος.

 

Ο ρόλος του ψυγείου (intercooler) μετά το συμπιεστή είναι να ψύξει τον ήδη συμπιεσμένο αέρα για να ανεβάσει την πυκνότητα του και επομένως να μπορέσει να μπει κι άλλη μάζα αέρα στον περιορισμένο όγκο του κυλίνδρου.

[mred-akias]

Σε ευχαριστώ meng. Γνωρίζω πως λειτουργούν οι κύκλοι απλά δεν γνώριζα ότι ο συμβολισμός 4χ αντιστοιχεί σε τετράχρονους. Γνωρίζω επίσης τι κάνουν τα turbo και intercooler απλά δεν γνώριζα ότι η ελληνική ονομασία είναι οι παραπάνω που ανέφερες.

 

 

Edit: OK τελικά παρέδωσα χθες...Σας ευχαριστώ όλους σας.