Принцип работы двигателя Гаджи Ибадуллаева

Ваз 2110 8 клапанов ибадуллаева Обслуживание

Во время современных технологий и эпоху интенсивного развития науки конструкторы выжали почти все возможное из двигателя внутреннего сгорания. И казалось, что придумать что-то новое уже невозможно. Но русский конструктор Гаджи Ибадуллаев смог удивить своей разработкой автомобильный мир. Ему удалось создать и запустить бензиновый двигатель с рабочим давлением в цилиндре в 50 кг/кв. см. Да, да именно 50 кг/кв. см показывает стрелка компресcометра, вкрученного вместо свечи зажигания. При этом детонация топлива напрочь отсутствует, увеличивается мощность двигателя и уменьшается расход топлива.

Принцип

Как обычно все начинается с базовой физики, науки которую все учили в школе. В обычном бензиновом двигателе внутреннего сгорания, топливная смесь подается в цилиндр во время такта всасывания, после чего идет такт сжатия.

Если использовать бензин с низким октановым числом, он будет детонировать, а для полного воспламенения топлива выспышка происходит в момент, когда поршень еще не дошел до верхней мертвой точки (угол опережения зажигания). Как правило это происходит за 1-2 мм не доходя до верхней мертвой точки, с учетом особенности конкретного двигателя.

В этот момент давление в цилиндре и камере сгорания наибольшее, температура газов наивысшая, а момент, передающийся на коленвал — минимальный. Если быть точным он равный нулю, это происходит потому, что момент определяется произведением силы на плече. Плечо приложения силы в этот момент равно нулю, момент силы в зависимости от угла поворота определяется по формуле

М=F*L=F*r*sin(θ)

Как видим, максимальное значение момента сил наступает тогда, когда угол поворота составляет (90) тогда sin(90 ̊)=1

Но к этому моменту времени, давление в цилиндре намного меньше, спадает оно, к слову, по экспоненте, но только в первом приближении. Такое приближение мы можем сделать исходя из малого времени взаимодействия с блоком цилиндра. При 2000 об/мин время рабочего такта длится примерно 0.015 с и процессом передачи тепла стенкам цилиндра можно пренебречь. В следующих статьях мы поговорим о количестве тепла, переданного рабочим телом блоку двигателя.

Для наглядности можно построить график зависимости давления в цилиндре от угла поворота колленвала. С учетом того, что крутящий момент можем найти по формуле где F=f(P ,θ)

Где P2- давление газа внутри камеры сгорания, в верхней мертвой точке.

  • P atm — атмосферное давление
  • V c — объем цилиндра
  • λ — удельная теплота сгорания
  • с — теплоемкость рабочего тела, в нашем случае воздуха, а в приближение — азота.
  • m — масса топлива поступившего с воздухом в цилиндр на 1 такт.
  • R- растояние, на которое вынесен центр шатунной шейки относительно оси вращения коленвала.
  • Т in — температура рабочего тела перед тактом сжатия. Прошу отметить, что она на десяток градусов меньше чем окружающая среда, из за испарения бензина. Но для грубого расчета можно отнять от температуры окружающей среды 10 градусов. Не забываем, что температура измеряется не в СИ — следовательно это КЕЛЬВИН.
  • d — диаметр цилиндра — в метрах.
  • θ — угол поворота коленвалла — как показанно на рисунке.

Легко видеть, что для получения большего момента необходимо увеличить давление в цилиндре не в верхней мертвой точке, а в околе угла поворота на (30) градусов, что даст возможность эффективнее использовать топливо. Для этого Иболдуллаев сделал зажигание поздним, что позволяет «взрываться» топливу в камере сгорания после верхней мертвой точки (очень позднее зажигание).

Это даст возможность повысить крутящий момент. Но тогда появляется проблема с детонацией топлива. Можно использовать прямой впрыск топлива в цилиндр непосредственно перед самой вспышкой, оно не будет детонировать. При этом зажигание должно быть тем раньше, чем обороты двигателя выше.

Перенастроить инжектор сегодня очень просто. Необходимо отметить, что на момент впрыска давление в цилиндре двигателя Ибодулаева порядка 15 – 17 кг/кв. см, но так как это происходит после прохождения верхней мертвой точки, когда давление уже немного упало.

Для того, чтобы оно было порядка 15-27 кг/кв. см, давление в ВМТ (Верхняя мертвая точка) должно быть ближе к 32 кг/см^2. Обеспечить это можно специальными поршнями и урезанием блока цилиндров. Для такого двигателя не существует понятия недоход поршня.

В конечном итоге вспышка происходит позже, что обеспечивает приложение силы уже к не нулевому плечу системы. Что в свою очередь увеличит момент.

По оси P отложено давление (кг/см^2) по горизонтальной оси — угол поворота колленвала (в Радианах) Ничего принципиально нового в первой части графика нету, мы его рассматривали выше, как и раньше синим обозначена вспышка, После этого поршень идет вниз, давление в цилиндре падает до 15-17 кг/см^2 и происходит впрыск топлива Давление в цилиндре поднимается, Поднимается оно не совсем линейно, так как поршень опускается вниз,а температура падает.

Исходя из этого и получается, что можно добиться большего крутящего момента при этом топливо используется более рационально. Можно добиться большего крутящего момента.

Сила которая вращает колленвал двигателя Ибадуллаева в зависимости от угла имеет примерно такой график

Недостатки

Из недостатков этой системы является отсутствие двигателей специально сделанных под цикл Ибадуллаева. Обыкновенные двигателя поддаются переделыванию, но их ресурс значительно уменьшается. К томуже необходимо контролировать количество воздуха, которое поступает в двигатель.

Ваз 2110 8 клапанов ибадуллаева

Если мгновенно открыть дроссельную заслонку на полную, то с двигателем произойдет примерно тоже, что и любым стандартным двигателем, если его турбировать и без доработки вдуть ему 3 — 4 бара. Если говорить о том, сколько прослужит двигатель Ибаддулаева, то ответ очень затруднительный.

Если все по уму настраивать, контролировать все процессы и использовать двигатели с большим запасом прочности, то сущевствует вероятность того, что он проедет 100 000 км. в Также необходимо отметить, что правильно настроить такой двигатель задача не из легких.

Одним чип-тюнингом здесь не обойтись, да и программ под такой способ использования двигателя нет. Скорее всего вам пройдется писать ее самому. Также проблемы будут со свечами и катушкой зажигания. У катушки не хватит мощности пробить такое давление, а свечи будут давать искру во все стороны, кроме той, что необходимо.

Перспективы

Если у вас возникнет желание создать похожую систему или собственный инжектор, лучше всего использовать лазерные датчики. Фотодеоды дают прямоугольные импульсы, с ними проще работать. Програмировать микроконтроллеры сложно, но можно. Проще использовать уже готовую плату Ардуино, с ней легко работать. Но будут проблемы с надежностью. Двигатели лучше использовать с степенью сжатия больше 10. Они рассчитаны на большую нагрузку.

Значит и шансов у них выжить больше. Нужно также отметить, что двигатели с похожим циклом использует компания Mazda. Но успехом пока этот проект не пользуется. А еще по большому счету, этот имеет очень похожую структуру на цикл дизеля, только с контролируемым впрыском, и работает он на бензине.

Оцените статью
KALINA-2
Добавить комментарий

Adblock
detector