Паровые поршневые двигатели: а оно того стоит?

Эффективны ли паровые поршневые машины? Может быть зря от них отказались? Или это нефтяное лобби их уничтожило? А что, если оценить данные двигатели сегодняшним днём, когда новые технологии позволяют получить куда большую эффективность, чем в начале ХХ века…

Благодарности: хочу выразить огромную благодарность товарищу Henren’у, за творческий пинок к написанию данной статьи. Именно его коммент о том, что паровой автомобиль мог проехать на одной заправке 2400 км (на самом деле нет) заставил меня очень плотно погрузиться в данную тему. Вторую благодарность выражаю блогеру Алексею, проекта «Заповедная магистраль» (ссылки ищите в гугле) — очень подробно описывает работу паровозов. Ну-с, поехали…!…

Начну с того, что по моему мнению послужило главным поводом отказа от паровозов. Простота. Казалось бы, при цене тонны угля (500-800 рублей), даже паровозы середины ХХ века могли быть дешевле в «эксплуатации на круг» как тепловозов, так и электровозов. Но, как всегда много разных но.

Вокруг паровоза есть целый ряд мифов: паровоз достаточно прост конструктивно, его сильно проще обслуживать с точки зрения квалификации персонала. Ему не нужно сложных типов ГСМ, едет на всем, что горит (на самом деле нет), после ядерной войны их запустят на пути — и все будет тип-топ.

А вот и нет!

Первое, это требование воды. И я даже не про закипание и чистку от накипи — это прям мизер проблем. Но вот водяная инфраструктура, тут все сложнее. Типичный паровоз середины ХХ века может проехать на одной заправке водой около 100 км. Если действовать аккуратно, то и 150. Но это предел. Поэтому в паровозную эпоху каждые 50 км (прикинули дорогу Варшава — Владивосток?) должна стоять система обеспечения водой: большой пруд или скважина большой отдачи воды, насос (до 30х годов ХХ века чаще всего это паровая машина), рядом водонапорная башня с системой подогрева воды. Далее трубопроводная система до путей, которая не должна замерзать (или не замерзать, если это тёплая страна). И все это должны обслуживать люди круглосуточно.

Это не считая путейцев, обслуживающий персонал паровозов и прочего. К паровозам надо подвозить уголь (с нефтью проще, но адептов тёплого лампового угля обычно в интернетах больше, уголь же такой дешёвый). И кстати уголь не абы-какой, а нормальный (антрацит прожжёт колосниковую решётку, а бурые угли Московского угольного бассейна будут тащить гружёный товарный поезд ну очень долго.

Теперь за старт. В принципе, если зимой паровоз стоял в депо, то через два часа он таки сможет двигаться. Но реальное время растопки, ну чтоб 30 вагонов сдвинуть, часа четыре. На ютубе есть куча видео о растопке паровоза с нуля. Проверить все краны, затворы, механизмы, потом растопить, и опять проверять. Все смазать (нет, просто залить любимый 5W40 не выйдет), запустить турбогенератор и… И только потом можно ехать, хотя и не всегда.

Можно конечно попить паровоз сутками, или гонять его постоянно. То есть решать вопрос грамотной административной организацией, но это не отменяет всего выше написанного.

Ещё можно посмотреть взглядом XXI века: тосол, конденсация, теплоизоляция котла современными материалами, котёл высокого давления и все такое. И вроде бы супер: огромный пароаккумулятор позволит сгладить неравномерность расхода энергии. Только вот нет таких паровозов. Есть несколько проектов (несколько на весь мир), но никто как-то не продвинулся. Хотя снять КПД в 35-40% вроде бы так заманчиво. Но нет. Даже нет адекватной системы смазки поршней. Как смазывали поршни дорогим маслом в воде с установкой дорогих фильтров в автомобилях Добла, так сильно дальше и не продвинулись. А значит тосолу отказать, ибо система закрытой не выходит. Ну или НИОКР сожрёт все прибыли, а потом все равно топи 4 часа, потому что какой-то раздолбай затушил котёл.

А на обслуженном тепловозе и электровозе как: залез, ключ на старт, через 10 минут можно трогаться. На газотурбовозе чуть побольше, но на магистрали вобще все окупиться. Реальность в России конечно несколько хуже: тепловоз весь гадит водой из системы охлаждения, поэтому тосол в него не заливают — вытечет (тот, который не украдут), так что заливают воду, держат в теплом депо или топят зимой сутками главную дизельную установку. Но это уже вопрос не к выгодности тепловоз/паровоз, а к тем, кто их обслуживает. Но даже так, из тёплого депо тепловоз способен тянуть 100 вагонов через 10 минут после старта.

Что касается послеядерной жизни, то в середине 80-ых годов ХХ века МинОбороны СССР провело учения на той самой Заповедной магистрали в Тверской области, по развёртыванию паровозных систем. После чего все паровозы были загнаны на базы хранения, где догнивают до сих пор. Просто стало ясно, что в условиях войны найти тонны соляры к огромному парку тепловозов куда проще, чем найти хотя бы 100 бригад управления паровозами. Вы же за управление паровозом водителя-кнопкодава не посадите, там нужен ответственный человек, который понимает, какой вентиль для чего. Ну а разрабатывать современные паровозы, где все автоматизировано — это ещё не известно, окупится ли. Газотурбовозы все равно на магистрали выгоднее, а маневрово — можно и дизель погонять или спустить НИОКР на малый газотурбовоз с АКБ.

С электровозами кстати тоже не все однозначно. Стоимость поддержания инфраструктуры окупается только в мегаполисах и на загруженных магистралях. На сегодня, мне кажется, электрифицировать БАМ смысла вобще нет, да и спешная электрификация Транссиба, которую сделали еще в 2002 году, мне кажется избыточной (но утверждать не буду, цифр у меня нет).

Вот так и выходит с паровозами. Красиво, но не нужно. Больно сложно и неудобно. И не КПД тому виной. Сейчас есть несколько туристических маршрутов с паровозами — и этого достаточно. Уметь сделать паровоз 50-ых годов ХХ века конечно надо, это не так уж и сложно, особенно если документацию не терять. Но вводить паровую тягу — безумие. И виной тому совсем не КПД паровоза. Учитывая цену угля, оно очень даже приемлемо. Но трудозатраты не окупятся никогда.

Теперь немного за «Великолепного Добла», то есть автомобили, автобусы, грузовики и прочее. Чудный паровой грузовик НАМИ мы тут уже разбирали. В общем-то лучше бы взяли оригинал из Англии, он хоть проработан. Недавно всплыл паровой трактор ПТ-54, а ещё был кран ПК-6 с паровой установкой. В отличии от автомобилей, кран и трактор в общем-то годные механизмы при возможности центрального администрирования и работы в составе предприятия 24 часа в сутки, но это предел. Даже дешёвые трактора с калильным двигателем ушли в прошлое, дизель оказался тупо удобнее.

С авто вообще беда. Ладно, автобусы и грузовики ещё как-то можно администрировать централизовано (хотя на ЖД паровозы это не спасло, да и автобус на метане даст фору любому паровичку). Но как администрировать личные автомобили? Вы вообще представляете себе котёл парового автомобиля?

Возьмём самое совершенство: Doble Model E, у которого нужное давление пара появлялось через полторы минуты (нет, Henren, через 90 секунд, а не 30!) после поворачивания ключа зажигания. Так вот это давление было в 50 атмосфер. Вы готовы доверить каждому раздолбаю такой автомобиль? Вот не обслужили котёл — и он взорвался. ВЫ точно этого хотите? Или вы хотите паровозные 12-14 атмосфер? Ну они тоже могут быть опасны, и мы же хотим хорошего КПД. Спасибо, я лучше на другом глобусе на бензине.

Или вот ещё, у автомобилей Добла был просто таки прорывной двигатель, он позволял вычищать масло из воды, после использования пара в поршнях (в пар добавляют масло для смазки). Автомобили Стенли просто были куском недоразумения со своими 150 км хода на одной заправке водой. А тут 2400 км! Но все равно, это вода. Никакого тосола, потому что воду приходилось менять или доливать чистую. Вы все время таскаете с собой 90 литров воды-баласта. Вес двух подростков. И это опять же надо обслуживать, и обслуживать часто. А у нас наши чОткие поцанчики даже масло раз в 15К не способны. Катают зубилу до клина движка, потом удивляются.

Но самое ржачное, что не очень-то афишируется расход керосина, на котором ездил Doble Model E: 30 литров на 100 км (Henren этих данных даже не указал, да и знал ли?). Хотите проехать из МСК в СПб без заправок — тащите с собой 210 литров керосина стоимостью 7500 рублей. Или дважды заливайте по 105 литров за ту же цену. В это время Калина поедет за одном 50 литровом баке за 2500 рублей.

Не, затратив дофига денег на НИОКР, мы конечно сделаем паровой автомобиль с расходом Калины, а может и Фиеста EcoBoost 1.0 — Но стоить он будет как Tesla, обслуживаться каждую 1000 на сертифицированном СТО, а для его управления придётся сдать экзамен на управление транспортом повышенной опасности.

А обслуживание Калины будет в разы проще. Обслуживание раз в 10К километров простое (масло-фильтры) и раз в 50-70 чуть посложнее. При этом сел, завёл, прогрел, поехал. А на АКПП еще проще ехать. Без всех этих плясок с проверками клапана излишнего давления пара, заливанием воды (зимой в России, хотя Doble Model E не прижился и в куда более тёплых странах), мыслями о смазке паровой машины литолом вне цилиндров и смазкой поршней в воде. Машина должна ездить, а если она вместо этого требует обслуживания, то это уже хобби, это про другое. Мне вон тоже паровозы нравятся, красивые, брутальные. Но поезд в котором я еду по делам — лучше пусть тепловоз тянет или электровоз.

Вот такая она, судьба забытых паровых технологий, которые нам якобы запретили нефтяники. Просто иногда, восхищаясь чем-то из прошлого, нужно поднять всю информацию о технологии, чтобы понять, почему от технологии отказались.

Ещё раз выражаю благодарность Henren’у. Без его комента о том, что Doble Model E мог проехать на одной заправке 2400 км, этой статьи бы никогда бы не было. Спасибо! Без подколок. Я реально много узнал благодаря этому.

Материал: miha_ford_talks_ru
Настоящий материал самостоятельно опубликован в нашем сообществе пользователем miha_ford_talks_ru на основании действующей редакции Пользовательского Соглашения. Если вы считаете, что такая публикация нарушает ваши авторские и/или смежные права, вам необходимо сообщить об этом администрации сайта на EMAIL abuse@newru.org с указанием адреса (URL) страницы, содержащей спорный материал. Нарушение будет в кратчайшие сроки устранено, виновные наказаны.

You may also like...

82 Комментарий
старые
новые
Встроенные Обратные Связи
Все комментарии
Владимир
Владимир
4 месяцев назад

Годный материал))

Proper
Proper
Администратор
для  Владимир
4 месяцев назад

Вообще есть область, где паровые двигатели на транспортных средствах применяются до сих пор, и вполне успешно. Но это очень специфические транспортные средства.

Да, речь идет о так называемых парогазовых торпедах.

Дело в том, что у торпеды воды полно, оно вокруг нее — поэтому баки для воды не нужны. А то, что эта вода с солью, что она очень быстро испортит двигатель и так далее — для торпеды несущественно, ее дело пройти свои 30 километров и взорваться нахрен.

Так вот, скажу сразу — оптимизация изделия очень быстро привела к тому, что от поршневых машин отказались в пользу паровой (парогазовой) турбины.

Да, о парогазе речь идет потому, что типичная схема движения основана на том, что в расширительную машину (поршневую или турбину) идет не только пар из парогенератора, но и газы из котла. А зачем их терять? В большинстве систем перекись водорода окисляется непосредственно в водяном пару.

Заметьте — для торпеды проблема быстрого пуска паровика решена. Он пускается, конечно, не мгновенно — но за несколько секунд, пока торпеда движется по инерции после выхода из аппарата, двигатель уже выходит на достаточную для движения мощность. Впрочем, то, какими средствами это достигнуто — вам не понравится.

Но даже такая вычурная схема уступила в конце концов в торпедах системам с двигателями внутреннего сгорания и с двигателем Стирлинга.

И вот как раз Стирлинг как машина с внешним сгоранием (с внешним подводом тепла) — решает все проблемы паровиков, имеет все их достоинства без их недостатков. И если мы делаем, скажем, электрический генератор на базе двигателя Стирлинга — эту машину можно сделать полностью герметичной и вообще необслуживаемой.

Внезапно для некоторых, Стирлинги соперничают в космосе с солнечными батареями в качестве источника энергии для спутников. И там, в космосе, их применению мешает только проблема со сбросом отработанного тепла в вакуум — иначе бы про солнечные панели все бы давно забыли.

А вот на море стирлинги применяются вполне успешно:

Подводные лодки типа «Вестеръётланд».
Подводные лодки типа «Готланд».
Подводные лодки типа «Викинг».
Подводные лодки типа «Сага».
Подводные лодки типа «Харусио».
Подводные лодки типа «Сорью».

Это и понятно — тепло удобно сбрасывать за борт, воды-то дохрена.

В XIX веке двигатель Стирлинга был признан надежной тепловой машиной, которая никогда не приводила к разрушению самою себя, как это довольно часто случалось с другими типами паровых двигателей в те времена.

Proper
Proper
Администратор
для  miha_ford_talks_ru
4 месяцев назад

Лифтуй, и ставь большие колеса — и будет тебе счастье.

В Иране же не идиоты, и дороги у них тоже гогно. Поэтому всё те пыжи, что делает Иран — адаптированы к гогнодорогам. Просто у тебя «европейская» версия с низкими пружинами и всё такое.

Задняя подвеска превращается во «внедорожную» путем простой перестановки торсиона на один зуб. В передней — придется ставить проставки под пружины, да и сами пружины лучше взять от дизеля, они более толстые.

Что касается воздухана — посмотри на него, подумай, чем его снизу-сбоку защитить. И всё будет ОК.

Что касается Стирлингов — они давно уже реализованы без всяких поршней, на турбинах. Гоняют рабочее тело по кругу, тут греют — там теплообменник, там охлаждают.

Инвертированные Стирлинги широко используются в промышленных холодильниках для получения сжиженного воздуха.

К началу 1990-х годов проблемы разработки и создания двигателей Стирлинга были изучены такими известными фирмами, как Philips (Нидерланды), General Motors Co, Ford Motor Co, NASA Lewis Research Center, Los Alamos National Laboratory (США), MAN-MWM (ФРГ), Mitsubishi Electric Corp., Toshiba Corp. (Япония). В течение последнего десятилетия к работам по созданию двигателей Стирлинга приступили также в DaimlerBenz и Cummins Power Generation Inc. (CPG).

Интерес вызывает двигатель KS15D фирмы DaimlerBenz.
comment image

Мощность 15 кВт, частота вращения 1500 мин-1, 4 цилиндра размером 5,6/2,8, рабочее тело — гелий, среднее давление 13 МПа, температура нагревателя 1043 К, эффективный КПД 37,1 %, масса 60 кг, размеры 0,462х0,462х0,442 м.

В нем применено несколько принципиальных решений, которые традиционно считаются не соответствующими высокому уровню параметров и технологии: бесшатунный приводной механизм с двойными ползунами, крестообразное расположение цилиндров с периферийным расположением горячих полостей и корпусов регенераторов, нагреватель коллекторного типа с несколькими изломами траектории движения рабочего тела и значительным мертвым объемом. Тем не менее, получился компактный эффективный двигатель с эффективным КПД ~37 %, удельной массой ~4 кг/кВт и удельным полным объемом ~5 л/кВт.

Отдельный вопрос о свободно-поршневых двигателях. Они не имеют кинематического механизма, поршни их не испытывают нормальной силы, и по этим причинам такие двигатели должны иметь высокий механический КПД. Однако проблемы с настройкой рабочего процесса и с эффективностью линейных генераторов по всей вероятности еще не решены в полной мере. На это, в частности, указывают переориентация фирмы Sunpower Inc., длительное время проводившей работы именно по свободно-поршневым двигателям, на кинематический механизм для привода поршней, а также отказ фирмы Cummins PG от свободно-поршневых двигателей собственной разработки в пользу японского двигателя двойного действия с наклонной шайбой NS30A.

Proper
Proper
Администратор
для  Proper
4 месяцев назад

Наибольшее число двигателей, доведенных или нацеленных на доводку до состояния промышленного производства, выполняются четырехцилиндровыми двойного действия. Большое и все увеличивающееся число реализованных вариантов говорит о том, что и в этом вопросе не достигнуто четких понятий о лучшем варианте. Пожалуй только наиболее простой случай, — рядный, крейцкопфный, — не встречался в работах последнего десятилетия. В 1970-х годах подобные двигатели, в том числе в 4-х и 6-ти цилиндровые, разрабатывались исследовательской группой MAN-MWM, а в 1980-х годах четырехцилиндровый двигатель с заклинкой 1-2-4-3 был разработан и испытан французским предприятием ЕСА. Все эти двигатели предназначались для подводных технических средств.

Один из мировых лидеров в области двигателей Стирлинга шведская фирма United Stirling в 1970-е годы ввела понятие «квадратная четверка», понимая под этим четырехцилиндровый двигатель с цилиндрами, расположенными параллельно друг другу по углам квадрата, с единой камерой сгорания и с общим торообразным нагревателем, собранным из четырех секторов. Первые исполнения таких двигателей имели два синхронизированных параллельных коленчатых вала (U-образная компоновка). Именно такими были первые варианты известных двигателей Р-40 (4-95) и Р-75 (4-275). Стремление избавиться от зубчатых пар, уменьшить механические потери и массо-габаритные показатели привода привело к появлению модификаций этих моторов в V-образной компоновке. Одним из таких двигателей стал V4-275R, успешно примененный на подводной лодке SAGA I. Двигатель Р-40 в новом исполнении разрабатывался фирмой MTI (США). Первая модификация, названная Mod I, оставалась еще U-образной, а последующие, начиная с Mod II, — V-образными.

Хорошие показатели двигателя 4-95 образца 1984 года (КПД до 41%), по-видимому, являются следствием применения водорода в качестве рабочего тела.

Другое направление при создании двигателей двойного действия — аксиально-поршневые с механизмом типа наклонная шайба — было выбрано фирмой Philips. И хотя в настоящее время Philips сконцентрировала свои усилия в области машин Стирлинга на криогенных холодильно-газовых машинах, работы по аксиально-поршневым двигателям настойчиво продолжаются с учетом ее опыта на вновь организованной фирме Stirling Thermal Motors (STM Inc., США).

Главной особенностью созданного здесь двигателя STM 4-120 является гидравлический механизм изменения угла наклона шайбы, позволяющий воздействовать на величину хода поршней и таким образом регулировать мощность двигателя не прибегая к системам изменения давления рабочего тела или мертвого объема. По степени доведенности, а также по эффективности и массо-габаритным показателям этот двигатель находится в одном ряду с двигателями фирмы Kockums и так же, как и последние, был опробован в самых различных областях применения. Кроме того, на его базе были разработаны рефрижераторная и криогенная холодильно-газовые машины.

i РобаД〄
i РобаД〄
для  miha_ford_talks_ru
4 месяцев назад

Фиеста 5 поколение(2002-2008гг). Город до 4000 обороты кручу, обычно наверное около 2000 обороты, 1,4литра..
Пятая после 70, но это по трассе.. Обороты где то в районе 3000.. при скорости 85-90..
80 кобыл.

Proper
Proper
Администратор
для  miha_ford_talks_ru
4 месяцев назад

Почувствовал разницу нормальных конструкторов с теми головож@пыми ублюдками, что сидят в НТЦ ВАЗа?

Ведь согласование передаточных чисел трансмиссии с моментной характеристикой двигателя и с типовым профилем езды — давно отработанная задача, там и матмодели давно есть, и оптимизация делается численная на компе моментально. Затем результат уточняют фактической эксплуатацией в типовых условиях — в городе, на трассе и ты ды, с фиксацией расхода, динамики, времени поездок по трассе и так далее. И тщательно собирают замечания квалифицированных водителей-тестеров.

ЕвроФорд вон свои поповозки дает на тест нескольким десяткам гонщиков разного профиля — раллистам, кольцевикам, и ты ды. А потом — произвольно набранным водителям из целевой аудитории. Собирает замечания и сравнивает.

Пыгот конечно не настолько тщателен — но тоже, знаешь, не пальцем деланные люди там сидят. Что-что, а сделать, чтобы было удобно и приятно ездить — они могут, умеют и хотят.

Proper
Proper
Администратор
для  miha_ford_talks_ru
4 месяцев назад

Ну так если будешь оставлять пыжа — так по-любому надо шипы. Опять же по любому надо ставить резину больше стока. А старую резину — продашь на Авито. Не надо кроить на своей безопасности.

Чтобы понять, какую резину ставить — возьми линейку и померяй зазоры у текущей резины до стойки и до чашки амортизатора. Потом в шинный калькулятор — увидишь, какой у текущей резины радиус обкатывания, и на сколько ты его можешь поднять.

С большой резиной немного подрастут все скорости — разумеется, по факту, а не по спидометру.

Кстати, диски на 206 пыжа, насколько я помню, не дефицит и совсем недороги. Если штамповка.

Henren
Henren
4 месяцев назад

Да чё тут гадать — вот видео, где чувак все рассказывает про эту машину и катается на ней без всяких проблем. Сейчас катается.

https://www.youtube.com/watch?v=rUg_ukBwsyo

В 1922 году бензиновые машины были ничуть не более безопасны, а уж прожорливость американских машин таких размеров всем известна, и в 60-70-х тоже составляла те же 30 литров. Сравнение с легковушками некорректно — они втрое легче. Тогда ценой топлива никто не заморачивался — она была копеечной. Т.е. при современном подходе к делу паровой автомобиль будет ничуть не хуже авто с ДВС, а уж по экологии и подавно. Безопасность котлов — вопрос давно решенный, и взрывались бы они реже, чем бензобаки нынешних машин. Тем более что двигатель Добла вообще не может взорваться. Никак. Слишком малое там количество пара в единицу времени. Пукнуть только может, и всё. Это и было революционным изобретением тех лет.
Ну а что касается паровозов — будем поглядеть. Лучше всего подошел бы, конечно, ядерный двигатель. Но вот тут да, могут быть проблемы с радиоактивностью. А пар… посмотрим. Есть у меня ощущение, что скоро придется вспоминать не только пар, а учится лошадей обиходить.

Dan
Dan
для  Henren
4 месяцев назад

Товарищ Змей, а в чём принципиальное отличие такого авто от ДВС? В том, что кроме такого же количества топлива нужно ещё заливать воду? На мой взгляд дилетанта, паровой двигатель имеет смысл только тогда, когда он может потреблять всё, что горит, вплоть до кизяка. Иначе какой в нём смысл?

Георгий Корженевский
Георгий Корженевский
для  Dan
4 месяцев назад

Хммм… а в ДВС масло надо лить акромя топлива…

Dan
Dan
для  Георгий Корженевский
4 месяцев назад

Да ну, а в этом двигателе масло прямо с паром мешают, потом их сепарируют.
Если бы это была прорывная технология, на неё бы перешли в 70-х во время нефтяного кризиса.
В северной Корее вон грузовики с ДВС на дровах ездят. Там в цилиндры монооксид углерода подаётся. Вот в такой газогенератор можно кидать что угодно и ехать. Но, это эрзац технология и никто не доказывает её эффективность в отличии от.

Георгий Корженевский
Георгий Корженевский
для  Dan
4 месяцев назад

Короче, ТС понятия не имеет о новых технологиях и возможных конструкторских решениях, такой узкий обзор не показывает ситуацию и не освещает тему должным образом.

Георгий Корженевский
Георгий Корженевский
для  Dan
4 месяцев назад

Некоторые понятия не имеют о веществах, для которых смазкой служит вода…

Henren
Henren
для  Dan
4 месяцев назад

Принципиальное отличие — тяговитость, практическая вечность движка и удобство управления. Никаких коробок переключения передач, никаких раскаленных блоков цилиндров, ничего. А то, что в газогенератор можно кидать кизяк — это вас обманули. Даже дерево нельзя кидать. И уголь не всякий, а исключительно кардифф. Если дерево — то выдаваемая мощность движка будет смехотворной, такая машинка в реале только сама себя везет, и то с трудом. В гору уже не тянет. Если стандартные сорта угля — то генератор моментально забивается вязкой золой и его потом только выбросить. Ну и главное — это, все же, окись углерода — один из самых опасных ядов. От него надо держаться подальше. Малейшая утечка из системы в салон — и все, приплыли.

Proper
Proper
Администратор
для  Henren
4 месяцев назад

Ну, положим, с вечностью движка ты звезданул. В реальной жизни поршневые паровики еще менее долговечны, чем ДВС. Из-за проблем со смазкой пары поршень-цилиндр и химической агрессивности перегретого пара. А без перегретого пара ты не получишь ни хорошего КПД, ни хорошей удельной мощности.

ZIL.ok.130
ZIL.ok.130
для  Proper
4 месяцев назад

Хых, там вон Цамел придумал безисносное трение, а ты тут про недолговечность.
Чо?
Экспериментально подтверждено — еси шмок тереть, то он не изнашиваеца, Дзюба соврать не даст.
Закон левой/правой руки кулачковой пары.
Закон тэкзять Маньки Кулаковой. Иле Дуньки Ладошкиной.

Proper
Proper
Администратор
для  ZIL.ok.130
4 месяцев назад

Есть такая псевдонаука — «триботехника». Ее очень любят всякие продавцы «восстанавливающих присадок» к маслу, все эти Риметы и прочий фуфлошлак.

В Педивкии написано:

Триботехника – прикладной раздел трибологии, который охватывает конечную стадию процесса создания трибосопряжений (узлов, деталей и элементов пар трения) с учетом достижений трибоанализа, трибомате-риаловедения и триботехнологий.

Вот там да, там «кулачковые пары» в полный рост.

Основное кубло этих жуликов окопалось в Омске и Томске. При СССР они долго паразитировали на оборонке, обещая военным создать смазки, увеличивающие ресурс танков и прочих боевых машин — чтобы делать детали из гогна, а они ходили как у Тойоды.

Естественно, всё свелось к подтасовкам протоколов испытаний и откатам.

Хотя часть идей была разумной — да вот беда, все эти идеи еще фашисты во время WW2 опробовали.

Георгий Корженевский
Георгий Корженевский
для  Proper
4 месяцев назад

У меня Нива на работе отходила 400 с лишним тыщ… получил 110 тыщ, вдул ХАДО два раза через 100 тыщ.
Эффект безизносного трения любой может увидеть — компрессоры холодильников десятилетиями ходят.

Proper
Proper
Администратор
для  Георгий Корженевский
4 месяцев назад

Ну я так и думал. Альтернативно одаренный человек альтернативен во всём.

Mult73
Mult73
для  Георгий Корженевский
4 месяцев назад

У меня ВАЗ 2121 91 г.выпуска, дохаживает 5 круг, 4 капремонта двигла, вы чушь то, аккуратнее несите, полную расплескать, это на раз))

Георгий Корженевский
Георгий Корженевский
для  Mult73
4 месяцев назад

Вот именно — четыре капремонта… чайник…

Proper
Proper
Администратор
для  Георгий Корженевский
4 месяцев назад

Как известно, АвтоВАЗ дистанционно определяет нечайников и подменяет на их шитгулях и г@внивах сделанные из гогна коленвалы, цилиндры и поршни на продукцию Тойоты и Мерседеса.

Будь нечайником — прогни под себя этот мир!

Георгий Корженевский
Георгий Корженевский
для  Proper
4 месяцев назад

Собссно, могу телефончик следующего хозяина дать…
Там её и добили… :)
Кто вы такие тут, чтобы вам врать? :)

Mult73
Mult73
для  Георгий Корженевский
4 месяцев назад

Конечно, мог бы в гаражах крутиться, с мужиками, а я по прямому по назначению его использую))

Владимир
Владимир
для  miha_ford_talks_ru
4 месяцев назад

Ну, супротек то реально рулит. Повышает компрессию, эластичность резиновых деталей в ДВС, реанимирует изношенные металлические части к заводским размерам, повышает мощность, уменьшает расход. И главное — повышает потенцию!)))

Ванёк26
Ванёк26
для  ZIL.ok.130
4 месяцев назад

Безисносное- это не только новое слово в науке и технике, но и в русском языке.

Gena
Gena
4 месяцев назад

Не факт. Вот просто тупо запретят ДВС — а в гейропе с рухнувшей кукухой к тому и идёт — и придётся юзать паровики, элмобили и парусный ход. Уже ничему не удивлюсь. Элмобили в нонешнем состоянии тоже ничего прорывного, только обёртка другая, а электробесие уже зохватывает всё больше придурков. Мир иппЪнулся на отличненько, ждём новых чудес , поезда на велотяге или дирижабли медицины какастроф, монгольфьеры пожарной охраны и лесотушения,трансатлантические лайнеры на резиномоторах…

Владимир
Владимир
для  Gena
4 месяцев назад

>>трансатлантические лайнеры на резиномоторах
Паровых машинах, с тройным расширением. Нет. С четвертным. В качестве источника тепла — ядерная установка. Вода — из воздуха, водяной пар)) Практически перпетум мобиле))

i РобаД〄
i РобаД〄
для  Владимир
4 месяцев назад

ачЁ:? Если считать, что пар не покидает пределы атмосферы, то иожно сказать так себе замкнутая система)))

Владимир
Владимир
для  i РобаД〄
4 месяцев назад

Ну так а я о чём? Всё гениальное просто))

Тимо-фей
Тимо-фей
для  Владимир
4 месяцев назад

Вообще-то атомные корабли так и работают. Реактор+пар. Только там турбины, а не поршни.

Владимир
Владимир
для  Тимо-фей
4 месяцев назад

Тимофей, это была ирония, есичо))

Proper
Proper
Администратор
для  Владимир
4 месяцев назад

Владимир, для тебя является секретом, что уже в начале века паровые корабли ходили с замкнутым циклом по воде? Опреснители забортной воды применялись в основном для нужд экипажа, ну и восполняли потери пара через всякие неплотности и, прости Господи, гудок.

Подавать в котлы забортную воду или тем паче возить с собой пресную воду, а потом выбрасывать ее в воздух, как это делают паровозы — никто на флоте не собирался. Там замкнутый цикл — отработанный пар конденсируется в конденсаторах (которые как раз и омываются забортной водой), а потом вода возвращается обратно в котлы.

Ровно так же работают и современные АТОМНЫЕ корабли — они отличаются от паровиков только тем, что котел у них не на угле или нефти.

Ну и, конечно, паровая турбина давно победила поршневые машины. Бесприменительно к источнику тепла для генерации пара. И вот тут-то и начинается интересное.

Дело в том, что паровая турбина (при всех проблемах со стойкостью лопаток в перегретом паре) получается сильно дешевле, чем турбина газовая — при близких параметрах удельной мощности. Причина — пар плотнее воздуха, поэтому такие же массовые расходы рабочего тела обеспечиваются при меньшем перепаде температур. Если бы я показал тебе паровую турбину на 1200 лошадиных сил из торпеды — ты бы удивился от того, насколько она маленькая и легкая. Да и технически она устроена довольно просто — на перегретом пару с замкнутым циклом для хорошего КПД достаточно всего одной ступени, единственного рабочего колеса плюс неподвижный спрямляющий аппарат, а не как в турбореактивных двигателях, где куча ступеней турбин и компрессоров.
comment image

Да, для паровой турбины еще нужен котел и конденсатор. Но они тоже довольно компактные и относительно простые. Разве что из-за перегретого пара жаровые трубы приходится делать из титана.

Для автомобиля с паровой турбиной есть проблема — у нее очень высокие обороты, соответственно прямой привод на колеса технологически сложен. Но если ставить электрическую трансмиссию — на турбине генератор, на колесах электромоторы — то всё получается просто замечательно, особенно при современной элементной базе (генератор переменного тока с относительно высокой частотой, выпрямляем, затем постоянным током питаем бесколлекторные электромоторы с полупроводниковой коммутацией обмоток).

Ну и вторая проблема — весьма большой гироскопический момент колеса турбины. Но его можно разумно использовать для стабилизации на дороге — ровно так, как мотоцикл использует для этого гироскопический момент колес.

Kokunov
Kokunov
для  Proper
4 месяцев назад

А еще эти русские придумали паровую турбину в космос запускать. Говорят тама она при 1500 кельвинах 10 лет должна отработать. Ой, не паровую, А на смеси ксенона и гелия… И ещё говорят, что она должна аж полмегавата электричества выдавать.

Bear52
Bear52
для  Proper
4 месяцев назад

Получается, я правильно считал,что паровые турбины с флота ушли слишком рано. Пресловутый «рыночег»?

Proper
Proper
Администратор
для  Bear52
4 месяцев назад

А они и не ушли. Атомные корабли — как раз на паровых турбинах и ходят.

Просто немцы, испытывавшие в 20-е годы проблемы с корабельным турбостроением, и даже не столько с турбинами, сколько с эффективными котлами — сделали для больших кораблей большие дизеля. И в процессе отладки этих дизелей оказалось, что их КПД можно прилично поднять.
comment image

Это вот дизель на 109 тысяч кобыл.

Немецкие усилия привели к появлению вот таких дизелей. Именно на них достигнут КПД под 40% — то есть где-то на уровне стационарных паровых турбин со стационарными котлами, и лучше, чем у паровых турбин на кораблях. Еще немного процентов выжала схема с компаундом — то есть когда выхлоп дизеля дополнительно крутит низкотемпературную газовую турбину или делает пар, который затем расширяют в паровой турбине.

Сам по себе дизель сложнее и дороже, чем паровая машина аналогичной мощности. Но у него НЕТ КОТЛОВ! А именно обслуживание котлов на кораблях и создает максимальный геморой.

Помните американские сухогрузы «Либерти», которые выиграли WW2? Да-да, те самые, которые американцы клепали по штуке в сутки. Так вот там в качестве двигателя использована паровая машина — вот эта вот:
comment image

Вы спросите — почему? А потому, что никто не собирался плавать на этом ведре долго. К моменту, когда его котлы потребуют серьезного обслуживания — большинство этих кораблей уже утопят мальчики Деница. Их и делали кое-как из гогностали — 19 судов буквально развалились в море. «Либерти» строились как «суда на пять лет»: считалось, что их ограничения по скорости и ремонтопригодности сделают суда неконкурентоспособными в послевоенном мире.

В ноябре 1942 верфи Кайзера поставили рекорд — заложенный 8 ноября SS Robert Peary был спущен на воду 12 ноября (спустя 4 дня, 15 часов и 29 минут после закладки), и пошёл в первый рейс 22 ноября; судно пережило войну и прослужило до 1963 года.

У рачительных совков эти паровые вёдра прослужили дольше. Одно судно данного типа EC2-S-C1 Henry L. Pittock долгое время работало в Балтийском параходстве, после было передано Дальрыбе, и перегнано на Тихоокеанский флот, во Владивосток. В конце 70-х годов, судно было списано, и было передано во Владивостокскую базу тралового и рефрижераторного флота, где находилось до 1995 года, в качестве плавучей базы.

На дизеля американцы перешли только на быстроходных транспортах «Victory» — и то на небольшой части серии.

Loki
Loki
для  Proper
4 месяцев назад

Вах.. шесть мачт и мостик.. шайтан машина слюшай да.. :)

Gena
Gena
для  Proper
4 месяцев назад

Ну, дизеля на карманных линкорах нормально так подсерили кригсмарине.

Proper
Proper
Администратор
для  Gena
4 месяцев назад

Зато здорово продвинули прогресс дизелестроения.

История создания в Германии специальных «быстроходных» моторов для боевых кораблей восходит примерно к середине 1926 года, когда ведущий производитель дизелей — фирма MAN (Maschinenfabrik Augsburg-Nurnberg) приступила к проектированию облегченного двухтактного дизель-мотора двойного действия. Двигатель еще не вышел из стадии опытов, когда фирма получила заказ на моторную установку экономического хода для крейсера «Лейпциг», мощность которой должна была значительно превышать параметры маломощных дизелей легких крейсеров типа «К». Результат не заставил себя ждать — многочисленные мелкие поломки преследовали «Лейпциг» до марта 1935 года, когда завершилась почти полная переборка моторов.

Но эти печальные события имели место много позже октября 1928 года, когда последовал заказ на разработку машинной установки для «броненосца А», где дизели являлись главными и единственными механизмами, приводящими корабль в движение. Теперь фирма не имела права на ошибку. Инженеры, опираясь на накопленный опыт, на всякий случай понизили число оборотов двигателя, что уменьшило проблемы при смене хода с экономического на полный и обратно. Несмотря на принятые меры, те или иные затруднения с дизелями имели место на всех трех кораблях, в особенности на головном «Дойчланде», служившем своего рода полигоном для доработки.

Проблемы были связаны преимущественно с крейцкопфами и штоками поршней. Только после того, как удалось понять причины аварий и поломок, инженеры фирмы и корабельные механики смогли полностью овладеть ситуацией и обеспечить стабильную работу энергетики.

Между тем причины первоначальных проблем с дизелями заключались не только в отсутствии опыта в создании мощных моторов, но также в требованиях флота иметь как можно большую удельную мощность. В результате установки создавались слишком легкими для своей мощности, что приводило к повышенной вибрации и поломке отдельных частей. Один из немецких историков справедливо указывает, что вместо использования балласта было бы предпочтительнее выделить больше пространства и веса для энергетической установки, которая ввиду своего низкого расположения прекрасно сыграла бы ту же роль, что и чугунные болванки. Одновременно моторы стали бы более надежными, да и изготовление их оказалось бы менее трудоемким и дорогостоящим. Возможно, в этом случае не пришлось бы заниматься заменой поршней и даже довольно существенным переоборудованием моторных отсеков с дополнительными подкреплениями станин дизелей и участков платформы в зоне ЭУ. Работы такого рода проводились на «Дойчланде» с конца 1937 до середины 1939 года.

В итоге все усилия дали удовлетворительные результаты, и к началу войны энергетика «карманных линкоров» работала хорошо, ярким доказательством чему может служить первый рейд «Адмирала Шеера», который практически без остановок за 161 день прошел 46 419 миль без каких-либо неприятностей с моторами.

Proper
Proper
Администратор
для  Proper
4 месяцев назад

А теперь смотри, какие у немцев были альтернативы.

Предлагалось оставить моторную установку только в качестве крейсерской и оборудовать корабль паровыми котлами и турбинами. Адмирал стоял перед трудным выбором, но в конце концов восторжествовало требование единства энергетики на всех единицах серии. Главным фактором здесь стала неприемлемость сокращения дальности плавания как минимум наполовину.

Gena
Gena
для  Proper
4 месяцев назад

Причём создавались эти корабли ради откровенной химеры — «крейсерской войны» .

Георгий Корженевский
Георгий Корженевский
4 месяцев назад

Хммм,.. а почему ТС помалкивает про двигатель парового самолета братьев Беслер?
Нельзя ли подредактировать статью с учетом этих данных?
Кроме, того, практически все технические проблемы, упомянутые ТС, давно решены в наши дни.
Есть безызносное трение, высочайшая точность трущихся деталей итд…
Кстати, кпд машин с тройным расширением превышал 40%, причем на всех режимах, в отличие от дизелей, кпд которых высок лишь в довольно узком диапазоне оборотов.

Тимо-фей
Тимо-фей
для  Георгий Корженевский
4 месяцев назад

Рыночек все давно порешал. Дизеля бегают по всем дорогам, а вот паровичков не видать. Значит невыгодно.

Георгий Корженевский
Георгий Корженевский
для  Тимо-фей
4 месяцев назад

Рыночек еще много чего и кого порешал… :)
Ага, конкуренция… :)
Видел, в девяностых, как на рынке шары у людей из морды вылетали…

ZIL.ok.130
ZIL.ok.130
для  Георгий Корженевский
4 месяцев назад

Шары?
Ис морды?
Какие шары?
Ёлошные, надувные, шарикоподшипники?
А голосов ты не слышишь?
И ваще — ты то должен понемаць, шо будущее за дрыгателями на кавитационных пузырях с впрыском воды прям в пузырь.
А то не простят сгинувшие будущие поколения, внуки-правнуки проклянут.

Георгий Корженевский
Георгий Корженевский
для  ZIL.ok.130
4 месяцев назад

А тебе дружок написал статью, как раз заодно и про водичку… :)
Про промахи профессионалов… :)
Почитаешь, если пропустят…

ZIL.ok.130
ZIL.ok.130
для  Георгий Корженевский
4 месяцев назад

Т.е. не читая техническую литературу начиная с учебников — ты с ходу прорывные статьи с самоновейшими технологиями строчишь?
Не, оно то понятно, что все дураки, а ты весь в пальте и кросивый.
Тебе уже приводили здесь серийные машины с этой технологией, но ты ничего так и не понял.

Георгий Корженевский
Георгий Корженевский
для  miha_ford_talks_ru
4 месяцев назад

А есть холодильные компрессоры, работающие по полвека и более, ага, нет никакого безизносного трения… :) Мошенники есть, да… :)

and
and
4 месяцев назад

Снять КПД паровой машины в 35-49%, как указано в статье? Нуууу….. Если рассмотреть цикл Ренкина (идеальный цикл паровой машины, грубо говоря), то при давлении пара 200 атм., температуре пара в 500 градусов Цельсия и давлении на выходе из паровой машины 0,1 атм. (конденсатор пара), КПД составит 41,9%. Вы реально хотите такие характеристики для своей машины? )))
Данные приведены по книге Г.С. Жирицкий «Паровые машины», Госэнергоиздат 1951 г. Очень интересная книга, рекомендую. В книге рассмотрена не только теория, но и практические аспекты работы наиболее совершенных паровых машин.
Кстати в этой книге есть таблица снятого индикаторного КПД с реальных паровых машин различного типа. Так вот КПД в 30,5% имеет горизонтальная паровая машина четырёхкратного расширения с диаметром цилиндров 135, 240, 285 и 680 мм (680, Карл!), давление пара 55 атм., температура пара 435 градусов Цельсия, давление выпуска 0,05 атм. И да, индикаторная мощность этой машины 147,4 л.с.

Георгий Корженевский
Георгий Корженевский
для  and
4 месяцев назад

Да, это, ессно тупиковый путь, но есть и другие, никем не исследованные… :)
Простейший пример — взрыв паровых котлов, когда пар и перегретая вода работает как взрывчатка… :)
Никто еще даже не пытался смотреть в эту сторону, хотя игрушки с импульсными паровыми двигателями прекрасно работают и по некоторым источникам их кпд выше чем у дизеля.
И это при элементарной схеме… :)

ZIL.ok.130
ZIL.ok.130
для  Георгий Корженевский
4 месяцев назад

Как взрывчатка?
Химическую реакцию напишешь?

Тимо-фей
Тимо-фей
для  ZIL.ok.130
4 месяцев назад

Ну какая формула, ЗиЛ? У человека с головой проблемы, а ты — реакцию.

Владимир
Владимир
для  Тимо-фей
4 месяцев назад

Тимофей, а ты диагнозы по ваца…интернету ставишь?))
Тут, в чатиге, есичо, у каждого второго с головой проблемы))

Тимо-фей
Тимо-фей
для  Владимир
4 месяцев назад

Нету здоровых, есть недообследованные )))
Но у этого вообще башню рвет ;)

Владимир
Владимир
для  Тимо-фей
4 месяцев назад

Про неодообследованных — то так, гггг))

Георгий Корженевский
Георгий Корженевский
для  ZIL.ok.130
4 месяцев назад

Н2О
Перегретая вода, одна из страшнейших взрывчаток погубивших множество людей.
От обсуждения механизма взрыва, физики до сих пор уворачиваются как могут… :)

and
and
для  Георгий Корженевский
4 месяцев назад

Перегретая вода взрывчатым веществом не является.

Георгий Корженевский
Георгий Корженевский
для  and
4 месяцев назад

Ой, обшибся — взрываются котлы… :)

i РобаД〄
i РобаД〄
для  Георгий Корженевский
4 месяцев назад

Кансервная банка тоже взрывается, когда в ней что то забродило. И хватит парить мозг.

Kokunov
Kokunov
для  i РобаД〄
4 месяцев назад

Из неизданного (судя по всему пока, бгггг) :
Конкретно, предлагается строить дизели с к.п.д. более 60%, то есть, в идеале, приближающиеся по экономичности к стирлингам. Производство таких дизелей, в отличие от стирлингов, не требует никакого нового оборудования, никакого патентования,— все технические решения, по отдельности, уже давно известны и опробованы. Более того, есть смысл (и ещё какой!) поработать над тем,
чтобы такие дизели работали прямо на нефти! Тем более, что такое техническое решение, тоже, уже давно известно.

Полгода вполне хватит для полной отработки оптимального варианта и ещё столько же для наладки серийного выпуска, так что и эмир и ишак вполне доживают, даже до выборов нового президента -)).

Производство, на базе таких нефтяных дизелей, дизель-генераторов с электронным, дистанционным управлением, позволит в ряде случаев создавать практически неубиваемые системы энергоснабжения. Большинство котельных будет гораздо дешевле заменить такими дизель-генераторами, размещаемыми порайонно и даже поквартально.

Коротко о сути. У обычного четырёхтактного дизеля перестраивается работа клапанов и системы питания на двухтактный цикл так, чтобы степень расширения горящей смеси в 5 раз превышала степень сжатия (цифра взята с запасом, клапана закрываются не доходя 20% до верхней мёртвой точки, то есть сжатие начинается только на оставшейся одной пятой хода поршня вверх).

Естественно кажется, что для достижения прежней мощности потребуется в 5 раз увеличить объём и соответственно вес и размеры двигателя. Нет, благодаря увеличившемуся к.п.д, только в 3,5 раза, а с учётом перехода на двухтактный цикл, только в 2.5 раза. Применение иной, чем обычно, кинематической схемы (тоже давно известной) даст уменьшение веса двигателя ещё в 2 раза. Итого, переход на экономичный цикл, увеличит вес двигателя только на четверть. Вполне подходящая плата за такую энергоэффективность.

Интересно, что применение алюминиевых блоков позволит применять такой экономичный цикл и для бензиновых двигателей, без увеличения их веса.

Ну, и для скептиков — к.п.д. 54% доcтигнут уже на обычном дизеле, так что никакой фантастики в ДАННОМ сообщении нет.
Поскольку для постройки двигателей с таким циклом не требуется никакого нового оборудования, препятствия для этого будут, конечно же не технологического характера, поэтому и выбран такой заголовок.

Bear52
Bear52
для  Kokunov
4 месяцев назад

Товарищ, не напомните, кто из великих сказал «сжигать нефть — все равно, что топить ассигнациями»?

Георгий Корженевский
Георгий Корженевский
для  Bear52
4 месяцев назад

Менделеев, знал бы он, по каким трубам течет нефть на запад… :)

Георгий Корженевский
Георгий Корженевский
для  Kokunov
4 месяцев назад

Хе-хе… :)
Где это ты выкопал мой старый пост… ? :)
Всё это фантастика, для профи, если не знать решения обеспечивающие такие данные… :)
И про такие решения, пока ничего не слышно, от профи, хотя они давно известны… :)

Proper
Proper
Администратор
для  Kokunov
4 месяцев назад

54% — это ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ предельный КПД дизеля с турбонаддувом. Ни на каком реально используемом дизеле он не достигнут.

Многие не знают, что существовали дизеля двойного расширения, причем в серийных количествах. Однако в конечном счете они проиграли конкуренцию дизелям одинарного расширения с большим ходом поршня (около 2 метров) и турбонаддувом с интеркулером.

Рекордный КПД у реального промышленного дизеля — около 44%, но это стационарный турбодизель, работающий на электрогенератор, и это КПД в единственной оптимальной точке рабочей характеристики, достаточно удаленной от точки максимальной мощности агрегата.

Подобные же КПД куда спокойнее достигаются компаундными установками.

Сейчас у газовых турбин достигнут КПД в 45% — и это существенно выше, чем у систем с паровыми турбинами. Речь, естественно, про стационарные турбины с огромным числом ступеней.

Gena
Gena
для  Proper
4 месяцев назад

Чудестный дизель гипербар на Леклерке — скока лягушатники мЪдохались?
Хотя дизель -это круто!

comment image

Георгий Корженевский
Георгий Корженевский
для  Proper
4 месяцев назад

Давно в сети гуляет инфа о судовом дизеле с реальным кпд 55%.
Там, воздух охлаждается забортной водой.

Георгий Корженевский
Георгий Корженевский
для  i РобаД〄
4 месяцев назад

Вооот!!! Котлы и кАнсервные банки — самые опасные ВВ!!!

Henren
Henren
для  miha_ford_talks_ru
4 месяцев назад

Читайте.

https://inlnk.ru/WG6EE

https://cloud.mail.ru/public/4fbG/snjpTX2aP

На форуме железнодорожников много есть про паровозы, кстати.

http://scbist.com/parovozy/48000-knigi-po-ustroistvu-i-ekspluatacii-parovozov.html

Henren
Henren
для  miha_ford_talks_ru
4 месяцев назад

Щас никому ничё не надо. Напишут какой-нибудь бред, и вникай. А тогда действовал принцип восходящей ответственности. Поэтому и расписывали все от и до. Дабы не.

Чтобы добавить комментарий, надо залогиниться.