По теме ДВС...

Форум о бронетехнике и военным автомобилям

Re: По теме ДВС...

Сообщение EvMitkov » 28 апр 2012, 04:26

Доброго времени суток всем!

Я приветствую, Володя!
Еу вот, и выкроилось немного времени поговорить о Ванкеле.
Насколько я понял, ты с этими движками дело имел, в основном с серийными автомобильными версиями немцев, японцев и их южнокорейских аналогов - как контрафактов, так и модификатов.
Лично мне с "ванкелем" довелось пообщаться в начале 90-х, на наших отечественных "Жигулях". Там вообще смешная история вышла - но об этом чуть ниже. А для общей информации - несколько слов об отечественных "роторно-поршневых".

В начале 50-х годов была создана серия авиадвигателей ВП-760, ВП-1300, ВП-2650 — пятилучевых двухтактных звёзд мощностью от 40 до 130 л. с. и весом от 25 до 100 кг авиационного инженера В. Полякова, созданных для лёгкой авиационной техники и прошедших успешные испытания в небольшой серии в ДОСААФ. Несмотря на ряд попыток установки двигателя Ванкеля на самолетах (опытные образцы испытывались в разных странах с 1950-х годов), он не нашел широкого применения в авиации. В настоящее время (2011-12 годы) двигатель Ванкеля устанавливается на некоторые модели мотопланеров Schleicher.
В сети о движках линейки ВП информации много, но лично я живьем их никогда не видел.

А вот автомобильные отечественные движки пощупать довелось.
В конце 80-х начале 90-х годов, в НТЦ ВАЗ были разработаны ВАЗ-416, ВАЗ-426, ВАЗ-526.
Вообще говоря, первые упоминания о роторном двигателе в Советском Союзе относится к 60-м годам: некий умелец собрал и установил на свой мотоцикл в качестве эксперимента двигатель Ванкеля.
Также существует легенда о том, как с помощью собранного на "зоне" умельцами-З/К был сооружен ранцевый вертолет, и с его помощью два заключенных "карлсона" умудрились совершить побег. А точнее - попытку побега: перелетев периметр, "кулибины" были повязаны вертухаями. Опять же - якобы! - именно эти ребята составили впоследствии костяк группы работ по "ванкелю" и ранцевым вертушкам.
Но эта информация мною ничем подтверждена быть не может - вполне возможно, что и обычное народное мифотворчество. Того же уровня, что и пресловутая замена смертной казни одному из Толстопятовых.

Однако - промышленное производство роторно-поршневых двигателей началось в 1974 году и было развернуто на ВАЗе с создания Специального конструкторского бюро роторно-поршневых двигателей (СКБ РПД). Поскольку лицензию купить не было возможности, был разобран и скопирован серийный «ванкель» от NSU Ro80. На этой основе разработали и собрали двигатель Ваз-311, а произошло это знаменательное событие в 1976 году. Доработка конструкции тянулась почти шесть лет. И на выставке НТТМ-82 ВАЗ наконец-то представил свой первый серийный автомобиль с роторным двигателем под капотом – Ваз-21018. Машина практически по конструкции не отличалась от своих обычных «поршневых» собратьев, но под капотом стоял односекционный роторный двигатель мощностью 70 л.с.



Длительность разработки не помешала случиться конфузу: на всех 50 машинах опытной серии при эксплуатации возникли поломки мотора, заставившие завод установить на его место обычный поршневой.


ВАЗ 21018

Установив, что причиной неполадок являлись вибрации механизмов и ненадёжность уплотнений, конструкторы начали спасать тонущий проект. Уже в 83-ем появились двухсекционные Ваз-411 и Ваз-413 (мощностью, соответственно, 120 и 140 л.с.).

Односекционник

Несмотря на низкую экономичность и малый ресурс, сфера применения роторного двигателя всё-таки нашлась – ГАИ, КГБ и МВД требовались мощные и незаметные машины. Оснащённые роторными двигателями «Жигули» и «Волги» легко догоняли иномарки.



История же, к которой я имел непосредственное отношение, такова: в самом начале 90-х один мой хороший знакомый, работавший в ту пору на ЗАО Ростов-ЛАДА ( крупнейшему на тот момент филлиале АВТОВАЗ по Южному Региону) удалось какими-то правдами и неправдами выкружить себе "жигуленок" с односекционным роторно-поршевым движком. ( в 90-е много чего можно было выкружить!). Катался он на нем недолго: в ту пору вовсю потек поток набирающих моду подержанных иномарок, шедших из Европы через Белоруссию; и приятель мой за шапку сухарей и полведра щепок приобрел себе "красавца": - древний "Опель-Командор" 1968 года с рядной "генерал-моторовской" "шестеркой" под капотом.


Вот такой, только не этот, конечно. Это фото - из сети. Продает кто-то.

Ты наверняка с такими движками сталкивался, и знаешь, что слабое место у них - капролоктановые втулки на оаспредвалу и слабые стержни выпускных клапанов, которые имеют привычку при детониционном ( калильном) зажигании - на наших тогдашних "левых" бензинах обычное дело! - гнуться. А ЗИП к таким движкам в то время - или на разборках, или под заказ из-за бугра. Причем по цене, вполне сопоставимой с ценой самой машины.
Короче говоря, движок на "Командоре" сдох. И приятель мой принял решение поставить на "красавца" "ванкель" с "жигуленка" - через планшайбу состыковав с КПП. Возились мы примерно с неделю, приходилось на ходу додумывать нюансы и мелочевку, особенно похлопотать пришлось с системой охлаждения. Но - сделали. Ощущения - непередаваемые: открываешь "двухспальный капот, и ищешь глазами непроизвольно - а движок - ГДЕ? ( в объеме моторного отсека, рассчитанного на длинный рядный шестицилиндровый двигатель ВАЗовский "ванкель" как-то терялся.
Знаешь, друже - машину как-будто подменили. Даже после вполне достойной для 1300 кг "опеля" с "ванкелем" - это был "самолет" - особенно по приемистости. Но "недолго музыка играла". Встал вопрос с оконечной растоможкой "опеля" и выяснилось, что аппарат числится по базам Интерпола в угоне, авто хотели арестовать, но за малую толику денег все ж таки отпустили с Богом, хотя и сняли номера. В общем, ни ездить на "красавце", ни продать было уже нельзя.

Движок снова вкинули в "жигуленок", "GM" - в "опель", с тем его на разборку и продали.
ВАЗ же живой и на ходу по сегодняшний день. Откуда приятель добывает "железо" на двигатель - мне неведомо, но капиталку несколько лет назад я ему делать помогал. Меняли уплотнения ротора, еще кой-чего. Истинное удовольствие его с машинки сдергивать - маленький, легонький ( даже по сравнению" со "штатными" ВАЗовскими движками.). Повторю - машина на хоу по сегодняшний день, приятель мой не джигит, без нужды не рысачит - потому как технику бережет и понимает. Правда, варили ему кузов: меняли короба, задние лонжероны, полики подваривали, еще по мелочам. Да вот его фото:





...А затем СКБ был увлечён новой темой – роторные двигатели стали пробовать применить в малой авиации. Безрезультатное отвлечение от темы привело к тому, что для переднеприводных машин роторный двигатель Ваз-414 создаётся лишь к 1992 году, да ещё три года доводится. В 1995 году Ваз-415 был представлен к сертификации. В отличие от предшественников он универсален, и может устанавливаться под капотом как заднеприводных («классика» и ГАЗ), так и переднеприводных машин (ВАЗ, Москвич). Двухсекционный «ванкель» имеет рабочий объём 1308 см3 и развивает мощность 135 л.с. при 6000об/мин. «Девяносто девятую» он ускоряет до сотни за 9 секунд.


Двухсекционник

Сейчас относительно крупносерийно выпускается только Mazda RX-8. У неё неплохие для легковушки управляемость и динамика: максимальная скорость 235 км/ч и разгон до сотни за 6,4 секунды. Двигатель нового поколения Renesis выдаёт 250 л.с. при 9000 об/мин без турбонаддува с двух секций общим объёмом 1598 см3, и расходует на удивление мало топлива, но этим заправляет уже электроника, бортовой компьютер.

Но для RX-8 свойственны некоторые отличия от "легендарных" машин прошлого. Экологические требования привели к отказу от применения турбонаддува, который придавал прежним моторам дополнительную мощность, форсируя процесс за счет повышения атмосыернойлинии цикла. Кроме того, японские тюнингеры разгоняли их до 1000 л.с., повышая давление наддува, а с новым мотором этого не выйдет. Он форсирован по-другому, методом повышения максимальных оборотов. Соответсвенно - и требования к силовой, к КПП и прочему несколько иные. Повышение мощности за счет повышения оборотов сдвигает "тяговитость" движка в диапазон, для военной техники неприемлимый. Такой мотор на низах тянуть не будет, а "верха" - соответственно! - приводят и к повышенному износу, и к повышенному расходу масла и прочим прелестям. Да и материалы используются не из дешевых.

Сам принцип работы и истрию создания я описывать не стану - разве что в конце дам кратенько обеизвестный подбор. Так, для порядка :mrgreen:
А при положительных качествах "ванкеля" он имеет и серьезные "врожденные пороки", сладить с которыми без применения новых материалов - сложно. (Пока - сложно. Керамика, металло-керамика и титанокерамы могут крепко продвинуь роторный двигаель в реальную жизнь, но стоимость этих "ноу-хавостей" будет... Будет.
Тут ведь нужно оринтироваться на то, что качество цикла - особенно в диапазонах высокой частоты вращения - заставляют воленс-ноленс плясать под свою дудку. Камера сгорания у роторного двигателя вытянутой формы. Естественно, тепловые потери на большей, чем в обычном цилиндре, площади приводят к высокой теплонагруженности двигателя и меньшему КПД. В такой камере сгорания и эффективного перемешивания рабочей смеси не происходит, а тогда – плохая экономичность и экологичность.
С точки зрения технолога, роторный двигатель далеко не подарок. В отличие от обычных поршневых двигателей, у которых процесс сгорания топлива происходит попеременно в разных цилиндрах, а в промежутках камера сгорания охлаждается на такте впуска рабочей смесью, роторный двигатель имеет только одну камеру сгорания, работающую постоянно. Поэтому ротор должен быть стойким к температурным изменениям, когда нагревшуюся поверхность начинает охлаждать рабочая смесь через такт.
Еще одна проблема, с моей колокольни - самая значительная – уплотнения. В поршневом ДВС кольца работают под одним и тем же рабочим углом. В роторном двигателе, когда ротор скользит углами по поверхности статора, уплотнениям приходится работать под разными углами. Естественно, трение приходится уменьшать, впрыскивая масло прямо в коллектор. Что соответственно, и приводит к повышенному расходу моторного масла, да и требования к таким маслам очень и очень жесткие - на порядок выше, чем требования к лубрикаторным сортам масел крейцкопфных мощных дизелей или их высокооборотистых тронковых "собратьев" форсируемых наддувом ГТН с атмосферной линией до 2.0 - 2.5 кгс/см2 и рессиверным расширением. А стоят такие масла - ого-гог-го!!! Даже отечественные, группы Е (раньше так обозначали цилиндровые масла для лубрикаторных смазочных систем крейцкопфных дизелей), и нестандартные марки (МТ-16п, М-16ИХП-3) масла с повышенной влагостойкостью - по бабкам на уровне самых дорогих "импортных чудо-масел". Хотя - и по качеству выше. ( Хотя по упаковке, рекламе и раскрученности брэнда - "ниже плинтуса".
Ну и для заметки: роторный двигатель просто не может работать на дизельном топливе. Он не вынесет таких нагрузок динамических нагрузок, какие свойственны дизелю. По крайней мере, на сенодня - еще раз повторю - новые материалы и технологии вполне могут привести к созданию многотопливных моторов, по "всеядности" сравнимых с нынешними поршневыми многотопливными дизельными ДВС. А пока такой возможности технологически нет - то и говорить о применении "ванкеля" в военной технике придется только эпизодически.
В настоящее время разработку роторных двигателей официально ведёт только Mazda, накопившая в этой области гигантский опыт. Именно ей принадлежит идея заставить роторный двигатель работать на водородном топливе, таким образом, исключая выбросы вообще. Правда, роторный двигатель Renesis на водороде работает с неохотой, выдавая всего 109 лошадей. Но для упорных японцев это не проблема. Пока RX-8 Hydrogene возит на борту два бака – один для бензина, другой для водорода. На трассе Мазда ездит на бензине, а в городе на водороде – переключение между видами топлива происходит с водительского места простым нажатием кнопки.

Так что история роторного двигателя на этом не заканчивается. Возможно, в будущем к двигателю, работающему на чистом водороде, японцы приспособят турбонаддув...

Ну, и обещанная кратенькая историческая справочка :mrgreen:

Имеет хождение старая байка, что Ванкель придумал чудо-двигатель в 1919 году. В неё всегда верилось с трудом: как мог 17-летний парень, пусть и талантливый, такое сотворить? Для этого надо пройти обучение где-нибудь в университете, научиться конструировать и рисовать... Гораздо вероятнее сведения о первых эскизах двигателя от 1924 года, которые сделал Ванкель, окончив высшую школу и поступив на работу в издательство технической литературы. Перелопачивая горы макулатуры, можно либо навсегда потерять к технике интерес, либо начать конструировать самому. Видимо, у Феликса душа лежала именно к конструированию.


Феликс Генрих Ванкель (Felix Heinrich Wankel, 1902-1988)

Он открыл в городе Гейдельберге собственную мастерскую, а в 1927 году появились на свет чертежи «машины с вращающимися поршнями» (на немецком языке сокращенно DKM). Первый патент DRP 507584 Феликс Ванкель получил в 1929 году, а в 1934 году подал заявку на двигатель DKM. Правда, патент он получил через два года. Тогда же, в 1936 году, Ванкель обосновывается в Линдау, где размещает свою лабораторию.
Потом перспективного конструктора заметила власть, и работы над DKM пришлось оставить. Ванкель работал на BMW, Daimler и DVL, основные авиамоторостроительные предприятия фашистской Германии. Так что не удивительно, что до наступления 1946 года Ванкелю пришлось сидеть в тюрьме, как пособнику режима. Лабораторию в Линдау вывезли французы, и Феликс попросту остался ни с чем.
Лишь в 1951 году Ванкель устраивается на работу в мотоциклетную фирму – уже широко известный тогда NSU. Восстанавливая лабораторию, он заинтересовал Вальтера Фройде, конструктора гоночных мотоциклов своими конструкциями. Вместе Ванкель и Фройде продавили проект в руководстве, и разработка двигателя резко ускорилась. 1 февраля 1957 года заработал первый роторный двигатель DKM-54. Он работал на метаноле, но к июню проработавший 100 часов на стенде двигатель перевели на бензин.

Фройде предложил новую концепцию роторного двигателя. В двигателе Ванкеля (DKM) ротор вращался вокруг неподвижного вала вместе с камерой сгорания, чем обеспечивалось отсутствие вибраций. Вальтер решил камеру сгорания зафиксировать, а ротор пусть будет приводить в движение вал, то есть использовать принцип двойственности вращения для роторного двигателя. Такой тип роторного двигателя получил обозначение KKM.

Принцип двойственности вращения сам Ванкель запатентовал в 1954, но он всё-таки использовал принцип DKM. Надо сказать, что Ванкелю идея такой инверсии не нравилась, но он ничего не мог поделать – у двигателя его любимого типа DKM обслуживание было трудоёмким, чтобы сменить свечи, требовалась разборка мотора. Так что двигатель типа KKM имел гораздо больше перспектив. Его первый образец закрутился 7 июля 1958 года (правда, на нем ещё в роторе стояли свечи, как на DKM). Впоследствии свечи перенесли на корпус двигателя, и он обрёл свой облик, принципиально не менявшийся до наших дней. Теперь по этой схеме устроены все роторные двигатели. Иногда их называют «ванкелями», в честь разработчика.
В таком двигателе роль поршня играет сам ротор. Цилиндром служит статор, имеющий форму эпитрохоиды, и когда уплотнения ротора двигаются по поверхности статора, образуются камеры, в которых происходит процесс сгорания топлива. За один оборот ротора такой процесс происходит трижды, а благодаря сочетанию форм ротора и статора число тактов такое же, как у обычного ДВС: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск.

Послевоенная Германия начинала потихоньку богатеть, и автомобили расходились всё лучше и лучше. Фирма NSU работала на этом фронте, и ключевым моментом её модельной гаммы должны были быть двигатели Ванкеля. Уже с 1958 года шли работы по созданию автомобиля с роторным двигателем, и в 1960 году он был показан публике на конференции немецких конструкторов в Мюнхене. Машина под названием NSU Spider оснащалась двигателем Ванкеля, развивавшим 54 л.с. Многие усмехнутся, но для маленького спайдера это было в самый раз – он разгонялся до 150 км/ч. Spider производился с 1964 по 1967 год.

Главным автомобилем, принёсшим известность Ванкелю, стал NSU Ro-80, представленный в 1967 году. Уже в его названии зашифрованы претензии на лидерство: «Ro» – это значит «роторный», а 80… Что-то вроде «автомобиль 80х годов». Машина установила новые правила экстерьера седанов: чистые линии, большая степень остекления, багажник выше капота... Влияние дизайна Ro-80 чувствуется в Audi 100. Благодаря малым размерам роторного двигателя переднюю часть машины удалось понизить и сузить, поэтому коэффициент аэродинамического сопротивления по сравнению с одноклассниками снизился на 25%. Оснащался седан двухсекционным двигателем Ванкеля рабочим объёмом 2 x 497,5 см3.

Двигатель развивал мощность 115 л.с., разгоняя новинку до 180 км/ч, а 100 км/ч с места достигались через 12,8 секунды. Успех был колоссальный. Ro80 тут же получил титул «Автомобиль 1967 года», роторный двигатель стал популярной темой на автовыставках. Множество автопроизводителей закупило лицензии на производство двигателей Ванкеля, но… до серийного производства дело обычно не доходило. Тема оказалась не настолько проста, как казалась.

С самого начала работ над роторным двигателем фирма NSU не делала из этого тайны. Любая автофирма могла купить лицензию на производство нового мотора, и покупатели сразу нашлись. Daimler Benz, GM, Mazda, Citroen, Toyota… Многие из них хотели получить дешёвый и мощный двигатель, но, сталкиваясь с проблемами надёжности и эксплуатации, прекращали разработку. Да и сама NSU погорела именно на эксплуатации. Неопытные покупатели просто-напросто палили двигатели, перекручивая их сверх всяких норм. Надёжность двигателя в таких условиях была слишком низкой. А тут еще топливные кризисы! Расход топлива для Ro-80 составлял от 15 до 17,5 литров на 100 км…

Финансовые проблемы загнали NSU в яму, откуда ей не суждено было выбраться: в 1969 году её со всеми потрохами поглотил Volkswagen. Этим закончилось серийное производство роторных автомобилей в Германии.

Но опытные машины были. Mercedes Benz работал над суперкаром с роторным двигателем. Опытный образец появился в 1969 году и оснащался трёхсекционным роторным двигателем с объёмом каждой секции в 600 см3 и мощностью в 280 лошадиных сил. Лёгкий автомобиль с пластмассовым кузовом разгонялся до 257,5 км/ч, а до «сотни» за пять секунд.
Через год на Женевском Моторшоу публике представили С111 второго поколения. Автомобиль имел сверхобтекаемый по тем временам кузов, его Сх был в пределах 0,325. Двигатель получил ещё одну секцию и теперь развивал 350 л.с. Водитель такого автомобиля мог ездить на скорости 300 км/ч, а благодаря переработанному и укреплённому каркасу кузова он получал удовольствие от поведения машины в поворотах. Разгонялся второй образец до 100 км/ч ещё быстрее – за 4,8 секунды оранжевый клиновидный автомобиль достигал магической отметки и продолжал набирать скорость.
Поклонники «Gulfwing» уже выстраивались в очередь за новым «Крылом», но Mercedes не собирался тогда производить римейки своей легенды. Эти машины были нужны для обкатки нового мотора, но даже MB так и не смог справиться с основной проблемой роторного двигателя – его прожорливость была колоссальной. Так нефтяные кризисы погубили германское направление разработки «ванкелей».

За океаном также присматривались к двигателю Ванкеля. Chevrolet получил лицензию на производство роторных двигателей и в 1970 году принялся за разработку Корветов с двух- и четырёхсекционными двигателями. Фиберглассовая модель с двигателем в базе получила одобрение президента GM Эда Коула в июне 1971 года. Спустя год, в июне 1972 года, Corvette со стальным кузовом и с двухсекционным роторным двигателем был представлен правлению GM, и получил обозначение XP-987GT.

К январю 1973 года был собран и Корвет с двигателем с четырьмя секциями, в апреле он продувался в аэродинамической трубе в Калифорнии. Corvette с двухсекционным ротором мощностью 266 л.с. выставлен на обозрение публики 13 сентября 1973 года во Франкфурте, а его собрат с четырёхсекционным сердцем и мощностью 390 л.с. показался на Парижском салоне 4 октября того же года. Но 24 сентября 1974 года Эд Коул отложил разработку Corvette с двигателем Ванкеля из-за трудностей с выпуском.

Немецкую идею восприняли и в соседней Франции. Сотрудничать с NSU французы начали в 1964 году, образовав с немецким партнером компанию Comotor. В 1973 году Citroen завершил разработку роторного двигателя и в 1974 в производство пошел Citroen GS Birotor.

Автомобиль оснащался двухсекционным роторным двигателем объёмом 2 х 498 см3, развивающим 107 лошадиных сил при 5500 об/мин. Рабочую смесь ванкелю поставляли два карбюратора Solex. Машины также оснащены полуавтоматом и гидравлической подвеской. Когда запущен двигатель, Birotor поднимается над землей (традиция Citroen) и выглядит при этом почти как полноприводник. Салон отделывался тканью и винилом, как дополнительное оснащение устанавливались радио, тонированные стёкла и люк в крыше.

С марта по август 1974 года завод покинули 750 Ситроенов с роторным двигателем. До конца 1974 года сделали еще 93 машины, а в 1975 только 31 GS Birotor съехал с конвейера. Всего, как не трудно подсчитать, было сделано 874 Citroen GS Birotor. В 1977 году завод отозвал роторные машины, чтобы их ликвидировать. Однако порядка 200 машин могли уцелеть, но большинство нигде не зарегистрированы. Вероятность обнаружить живой Birotor больше всего во Франции, а вообще они продавались в Швеции, Великобритании, Германии, Дании и Нидерландах.

Но самого верного и последовательного поклонника идея Ванкеля приобрела в далёкой Японии, где фирме Mazda позарез требовалась свежая идея, чтобы выделяться среди остальных. Тогда правительству самураев пришла в голову идея объединить весь автопром. Но от неё отказались, и правильно сделали!

Первым автомобилем Mazda с роторным двигателем стало купе Mazda Cosmo Sport, первый образец которой был показан на Токийском автосалоне в 1964 году. В 1965 была произведена первая партия из 60 Космосов, но серийное производство началось только в 1967 году.

Космос серии 1 оснащался двухсекционным двигателем Ванкеля 10A 0810 объёмом 2 x 491 см3 с двумя карбюраторами Hitachi. Такая силовая установка развивала мощность в 110 л.с. и разгоняла немаленький автомобиль до 185 километров в час. Управлять машиной помогала 4-скоростная ручная коробка передач и передняя независимая подвеска. Производилась первая серия с мая 1967 года по июль 1968, сделано 343 машины.

С июля 1968 года производилась вторая серия Cosmo Sport. Машина получила двигатель 10A 0813 мощностью 128 лошадиных сил, пятискоростную коробку передач, более мощные тормоза и 15-дюймовые тормоза (на предыдущей серии стояли 14-дюймовые). Теперь Космос мог достичь скорости 120 миль в час (или 193 км/ч), а четырёхсотметровую дистанцию проехать при старте с места за 15,8 секунды. Внешне обновлённую модель можно было отличить по увеличившейся «пасти» и по чуть увеличенной базе. До июля 1972 года сделали 1176 машин, что относительно неплохо при ручной сборке и норме выпуска одна машина в день.

Тогда же, с 1968 по 1973 год производилась роторная модификация модели Familia. Двухдверное купе использовало шасси обычной Фамилии, но под капотом у нее жил двигатель Ванкеля мощностью 100 л.с. от Космоса. Меньшая по сравнению с Cosmo мощность двигателя 10А 0820 объясняется малыми размерами карбюратора. Для недорогой машины использовались недорогие материалы – в частности, алюминий заменялся чугуном. Но вес двигателя увеличился ненамного, на 20 кг, и достиг всего 122 кг. Familia R100 участвовала в гонках 24 часа Спа и Ле-Мана, где она проигрывала только 911-ым и BMW.

Третьей моделью стало заднеприводное купе Luce люкс-класса. Переднемоторная машина с дизайном от Джуджаро оснащалось двигателем модели 13А объёмом 2 x 655 см3, развивавшим 126 лошадиных сил. Четверть мили при разгоне с места Luce R130 мог проехать за 16,9 секунд. Эта машина не поставлялась на американский рынок. Производилась модель с 1969 по 1972 год.

В 70-х годах прошлого века двигатель Ванкеля ставился японцами практически на любую свою новую модель, от Capella до пикапа и микроавтобуса. Именно в это десятилетие родился бренд «RX», значащий для Мазды то же самое, что и «GTI» для Фольксвагена. Роторный двигатель обходил конкурентов по всем статьям, но неожиданные финансовые потери заставили руководство фирмы. В 1970 появилась смена Familia R100. Новая модель Mazda RX2 основывалась на шасси модели Capella с обычным поршневым двигателем. RX2 предлагалась покупателям с кузовами «седан» и «купе», представлявшими собой лишь модификации таких же версий модели Капелла, и отличаясь от них внешне лишь шильдиками. Основные изменения скрывались под капотом.

RX2 оснащалась двигателем модификации 12А, имеющим две секции общим объёмом 1146 кубических сантиметров. «Ванкель» развивал мощность 130 л.с., что для весящей 1050 кг машины означало хорошую динамику даже по сегодняшним меркам. Такая «горячесть» модели обеспечивало ей любовь поклонников. В 1974 году Mazda RX2 получила чуть улучшенный двигатель, то позволило ей продержаться в производстве до 1978 года.

С октября 1972 года Mazda производила большой автомобиль Luce Rotary, пришедший на замену Luce R130. Три кузова – купе, седан и универсал, ручная 4-ступенчатая коробка передач и 3-ступенчатый автомат производили впечатление. Автомобиль продавался с двигателем 12А, выдававшим 130 л.с., но на экспорт в Америку с 1974 года он поставлялся оснащённым мотором серии 13В и под новым названием RX-4. Этот роторный двигатель поглощал меньше топлива и соответствовал американским нормам по чистоте выхлопа.

13В выдавал мощность 110 л.с., что обеспечивало купе или седану снаряжённой массой около 1190 кг неплохую динамику. Универсал участвовал в тестах журнала Road&Truck в 1974 году и показал вполне сносные результаты, несмотря на массу, возросшую до 1330 кг. Разгоняясь до 60 миль в час за 11,7 секунд, он 400 метров преодолел за 18 секунд, показав в конце мерного отрезка 124,5 км/ч. Журнал отметил и возросшую экономичность модели, внеся её в десятку «Лучших Покупок в диапазоне цен 3500-6000$». Сама машина стоила 4250 долларов, но за опции в виде кондиционера (395$) или «автомата» (270$) приходилось доплачивать. Производилась модель ровно пять лет, претерпев в 1976 году обновление кузова.

С 1974 года на американском и канадском авторынках стал продаваться первый и пока единственный роторный пикап. Mazda продавала его исключительно на заокеанском рынке, на внутреннем он не был представлен. От пикапов серии B и родственных им Ford Courier роторная модель отличалась внешним видом – увеличившимися бамперами, другими линиями, хромированной передней решёткой радиатора и круглыми задними фонарями.

Под капотом Rotary Pickup располагался знакомый уже мотор 13B, который придавал пикапу изрядную толику спортивности. Было изготовлено 15 000 машин, большинство из которых продано в 1974 году, перед энергетическим кризисом. Из-за кризиса продажи резко упали, автомобилей 1976 модельного года было сделано всего около 700. Mazda изменила дизайн для машин 1977 модельного года, обновила электронику, заменила коробку передач на 5-скоростную, даже удлинила кабину на 10 см для пущего комфорта, но всё было напрасно. В 1977 году модель была снята с производства.

C июля 1974 производилась еще одна редчайшая модель Parkway Rotary 26 – единственный в мире автобус с роторным двигателем. Оснащён он был мотором модели 13B рабочим объёмом 2 x 654 см3, развивавшим уже 135 л.с. и обладавшим низким уровнем содержания вредных веществ в выхлопных газах. Управлялся этот силовой агрегат с помощью четырёхступенчатой ручной коробки передач. Немаленький автобус (габариты 6195 x 1980 x 2295 мм, снаряжённая масса 2835 кг) легко разгонялся до крейсерской скорости 120 км/ч.

Прозвище «двадцать шесть» Парквэй получил за вместимость – в стандартной комплектации DX он имел на борту 26 пассажирских мест, что было отражено и в его названии. Имелась и роскошная версия Super DX, вмещавшая только тринадцать человек. Модель отличалась низким уровнем вибраций и тишиной в салоне, что было обеспечено гладкостью работы роторного двигателя. По заказу Parkway можно было оснастить системой вентиляции. Производство завершено в 1976 году.

В 1975 году австралийское отделение Holden концерна Ford поставило своим японским коллегам машину представительского класса Premier для выпуска под брэндом Mazda. Производство машин было успешно освоено, но Holden не дал японцам двигателей, подходящих для машины весом 1575 кг, и они приспособили под капот большого седана Mazda RoadPacer роторный двигатель модели 13B. Поскольку он был мощнее, чем те моторы, что имелись у Холдена, то максимальная скорость достигла 166 км/ч, но вот крутящего момента ему явно не хватало. Разгон был очень слабым, а расход топлива и так не отличающегося плохим аппетитом мотора зашкалил за 26 литров бензина на 100 км. Первоначально планировавшийся как представительский, автомобиль попал в продажу во время топливного кризиса и успеха на рынке закономерно не получил. Сняли неудачливого RoadPacer’а с производства через три года.

Последнее, третье поколение RX-7 было полнокровным японским спортивным автомобилем. Под капот ставился роторный двигатель модели 13B-REW, оснащавшийся двумя турбинами, стоящими друг за другом. Система работы двух турбин была разработана вместе с фирмой Хитачи и обкатана на модели Cosmo, продававшейся на внутреннем рынке. Первая турбина была маленькой и работать начинала на малых оборотах двигателя (примерно с 1800 об/мин), чтобы на них не возникала «турбояма». Вторая турбина была побольше и включалась в работу с 4000 об/мин. Их совместная работа была отлажена настолько, что крутящего момента «хватало» всегда.

Платформа FD была оценена как разработка мирового класса. Длительная работа над улучшением ходовых качеств, отточенное шасси, низкий центр тяжести и равномерное распределение веса по осям привели к появлению очень серьёзного «драйверского» автомобиля.

С искренним уважением, Е.М.
С Дона - выдачи нет!
Аватара пользователя
EvMitkov
 
Сообщения: 13884
Зарегистрирован: 02 окт 2010, 02:53
Откуда: Россия, заМКАДье; Ростовская область.

Re: По теме ДВС...

Сообщение гришу » 18 фев 2013, 02:14

Уже в ноябре этого года на американский рынок выйдет Chevrolet Volt, электромобиль с бортовым генератором электроэнергии. Volt будет оснащен мощным электродвигателем, вращающим колеса, и компактным ДВС, который лишь подзаряжает истощенную литий-ионную батарею. Этот агрегат всегда работает на максимально эффективных оборотах. С этой задачей легко справляется обычный ДВС, привыкший к куда более тяжкому бремени. Однако в скором времени его могут сменить куда более компактные, легкие, эффективные и дешевые агрегаты, специально созданные для работы в качестве электрогенератора.

Когда речь заходит о принципиально новых конструкциях ДВС, скептики начинают морщить носы, кивать на сотни пылящихся на полках псевдореволюционных проектов и трясти святыми мощами четырех горшков и распредвала. Сто лет господства классического двигателя внутреннего сгорания кого хочешь убедят в бесполезности инноваций. Но только не профессионалов в области термодинамики. К таковым относится профессор Питер Ван Блариган.

Одна из самых радикальных концепций ДВС в истории – двигатель со свободным поршнем. Первые упоминания о нем в специальной литературе относятся к 1920-м годам. Представьте себе металлическую трубу с глухими концами и цилиндрический поршень, скользящий внутри нее. На каждом из концов трубы расположены инжектор для впрыска топлива, впускной и выпускной порты. В зависимости от типа топлива к ним могут добавлены свечи зажигания. И все: меньше десятка простейших деталей и лишь одна – движущаяся. Позднее появились более изощренные модели ДВС со свободным поршнем (FPE) – с двумя или даже четырьмя оппозитными поршнями, но это не изменило сути. Принцип работы таких моторов остался прежним – возвратно-поступательное линейное движение поршня в цилиндре между двумя камерами сгорания.

Теоретически КПД FPE переваливает за 70%. Они могут работать на любом виде жидкого или газообразного топлива, крайне надежны и великолепно сбалансированы. Кроме того, очевидны их легкость, компактность и простота в производстве. Единственная проблема: как снять мощность с такого мотора, механически представляющего собой замкнутую систему? Как оседлать снующий с частотой до 20000 циклов в минуту поршень? Можно использовать давление выхлопных газов, но эффективность при этом падает в разы. Эта задача долго оставалась неразрешимой, хотя попытки предпринимались регулярно. Последними о нее обломали зубы инженеры General Motors в 1960-х годах в процессе разработки компрессора для экспериментального газотурбинного автомобиля. Действующие образцы судовых насосов на основе FPE в начале 1980-х были изготовлены французской компанией Sigma и британской Alan Muntz, но в серию они не пошли.

Возможно, об FPE еще долго бы никто не вспомнил, но помогла случайность. В 1994 году Департамент энергетики США поручил ученым Национальной лаборатории Sandia изучить эффективность бортовых генераторов электроэнергии на базе ДВС различных типов, работающих на водороде. Эта работа была поручена группе Питера Ван Бларигана. В ходе осуществления проекта Ван Блариган, которому концепция FPE была отлично известна, сумел найти остроумное решение проблемы превращения механической энергии поршня в электричество. Вместо усложнения конструкции, а значит – снижения результирующего КПД, Ван Блариган пошел путем вычитания, призвав на помощь магнитный поршень и медную обмотку на цилиндре. Несмотря на всю простоту, такое решение было бы невозможным ни в 1960-х, ни в 1970-х годах. В то время еще не существовало достаточно компактных и мощных постоянных магнитов. Все изменилось в начале 1980-х после изобретения сплава на основе неодима, железа и бора.

За эту работу в 1998 году на Всемирном конгрессе Общества автомобильных инженеров SAE Ван Бларигану и его коллегам Нику Парадизо и Скотту Голдсборо была присвоена почетная премия имени Харри Ли Ван Хорнинга. Очевидная перспективность линейного генератора со свободным поршнем (FPLA), как назвал свое изобретение Ван Блариган, убедила Департамент энергетики продолжить финансирование проекта вплоть до стадии экспериментального агрегата.

Двухтактный линейный генератор Бларигана представляет собой трубу из электротехнической кремнистой стали длиной 30,5 см, диаметром 13,5 см и массой чуть более 22 кг. Внутренняя стенка цилиндра представляет собой статор с 78 витками медной проволоки квадратного сечения. Во внешнюю поверхность алюминиевого поршня интегрированы мощные неодимовые магниты. Топливный заряд и воздух поступают в камеру сгорания двигателя в виде тумана после предварительной гомогенизации. Зажигание происходит в режиме HCCI – в камере одновременно возникает множество микроочагов возгорания. Никакой механической системы газораспределения у FPLA нет – ее функции выполняет сам поршень.

Максимальная мощность FPLA составляет 40 кВт (55 лошадок) при среднем потреблении топлива 140 г на 1кВтч. По эффективности двигатель не уступает водородным топливным ячейкам – термический КПД генератора при использовании в качестве топлива водорода и степени сжатия 30:1 достигает 65%. На пропане чуть меньше – 56%. Помимо этих двух газов FPLA с аппетитом переваривает солярку, бензин, этанол, спирт и даже отработанное растительное масло.

Однако ничто не дается малой кровью. Если проблема превращения тепловой энергии в электрическую Ван Блариганом решена успешно, то управление капризным поршнем стало серьезной головной болью. Верхняя мертвая точка траектории зависит от степени сжатия и скорости сгорания топливного заряда. Фактически торможение поршня происходит за счет создания критического давления в камере и последующего самопроизвольного возгорания смеси. В обычном ДВС каждый последующий цикл является аналогом предыдущего благодаря жестким механическим связям между поршнями и коленвалом. В FPLA же длительность тактов и верхняя мертвая точка – плавающие величины. Малейшая неточность в дозировке топливного заряда или нестабильность режима сгорания вызывают остановку поршня или удар в одну из боковых стенок.

Таким образом, для двигателя такого типа требуется мощная и быстродействующая электронная система управления. Создать ее не так просто, как кажется. Многие эксперты считают эту задачу трудновыполнимой. Гарри Смайт, научный руководитель лаборатории General Motors по силовым установкам, утверждает: «Двигатели внутреннего сгорания со свободным поршнем обладают рядом уникальных достоинств. Но чтобы создать надежный серийный агрегат, нужно еще очень много узнать о термодинамике FPE и научиться управлять процессом сгорания смеси». Ему вторит профессор Массачусетского технологического института Джон Хейвуд: «В этой области еще очень много белых пятен. Не факт, что для FPE удастся разработать простую и дешевую систему управления».

Ван Блариган более оптимистичен, чем его коллеги по цеху. Он утверждает, что управление положением поршня может быть надежно обеспечено посредством той же пары – статор и магнитная оболочка поршня. Более того, он считает, что полноценный прототип генератора с настроенной системой управления и КПД не менее 50% будет готов уже к концу 2010 года. Косвенное подтверждение прогресса в этом проекте – засекречивание в 2009 году многих аспектов деятельности группы Ван Бларигана.

Конструктивная оппозиция

В январе 2008 года знаменитый венчурный инвестор Винод Хосла рассекретил один из своих последних проектов – компанию EcoMotors, созданную годом ранее Джоном Колетти и Петером Хоффбауэром, двумя признанными гуру моторостроения. В послужном списке Хоффбауэра немало прорывных разработок: первый турбодизель для легковых автомобилей Volkswagen и Audi, оппозитный двигатель для Beetle, первый 6-цилиндровый дизель для Volvo, первый рядный 6-цилиндровый дизель Inline-Compact-V, впервые установленный в Golf, и его близнец VR6, созданный для Mercedes. Джон Колетти не менее известен в среде автомобильных инженеров. Долгое время он руководил подразделением Ford SVT по разработке особых серий заряженных автомобилей.

В общем активе Хоффбауэра и Колетти более 150 патентов, участие в 30 проектах по разработке новых двигателей и в 25 проектах новых серийных автомобилей. EcoMotors была создана специально для коммерциализации изобретенного Хоффбауэром модульного двухцилиндрового двухтактного оппозитного турбодизеля с технологией OPOC.

Небольшой размер, сумасшедшая удельная мощность 3,25 л.с. на 1кг массы (250 л.с. на 1л объема) и танковая тяга в 900 Н•м при более чем скромном аппетите, возможность собирать из отдельных модулей 4-, 6- и 8-цилиндровые блоки – вот основные преимущества стокилограммового модуля OPOC EM100. Если современные дизели на 20–40% эффективнее бензиновых ДВС, то OPOC – на 50% эффективнее лучших турбодизелей. Его расчетный КПД – 57%. Несмотря на свою фантастическую заряженность, двигатель Хоффбауэра отличается идеальной сбалансированностью и очень мягкой работой.

В OPOC поршни соединяются с коленвалом, расположенным в центре, длинными шатунами. Пространство между двумя поршнями служит камерой сгорания. Топливный инжектор находится в области верхней мертвой точки, а впускной воздушный порт и выпускной порт для отработанных газов – в области нижней мертвой точки. Такое расположение вкупе с электрическим турбонагнетателем обеспечивает оптимальную продувку цилиндра – в OPOC нет ни клапанов, ни распредвала.

Турбонагнетатель – неотъемлемая часть мотора, без которой его работа невозможна. Перед запуском двигателя турбонагнетатель в течение одной секунды нагревает порцию воздуха до температуры 100°С и закачивает ее в камеру сгорания. Дизелю OPOC не нужны калильные свечи, а запуск в холодную погоду не доставляет проблем. При этом Хоффбауэру удалось снизить степень сжатия с привычных для дизелей 19–22:1 до скромных 15–16. Все это, в свою очередь, приводит к снижению рабочей температуры в камере сгорания и расхода топлива.
Несмотря на рассекреченность проекта, из недр компании поступает крайне скудная информация. По-видимому, Винод Хосла решил придержать до поры убойные козыри.
я хорошо схожусь с людьми особенно в штыковую
Аватара пользователя
гришу
 
Сообщения: 7713
Зарегистрирован: 14 июл 2011, 01:44

Re: По теме ДВС...

Сообщение EvMitkov » 18 фев 2013, 03:40

Слава Богу, Серега, всплыл под перископ!
А я уже дергаться и волноваться начал - хотел тебе звонить с утра в понедельник - не приболел ли ты, все ли в порядке?
С Дона - выдачи нет!
Аватара пользователя
EvMitkov
 
Сообщения: 13884
Зарегистрирован: 02 окт 2010, 02:53
Откуда: Россия, заМКАДье; Ростовская область.

Re: По теме ДВС...

Сообщение гришу » 14 май 2013, 04:33

phpBB [video]

phpBB [video]
Последний раз редактировалось гришу 23 июн 2015, 22:53, всего редактировалось 1 раз.
я хорошо схожусь с людьми особенно в штыковую
Аватара пользователя
гришу
 
Сообщения: 7713
Зарегистрирован: 14 июл 2011, 01:44

Re: По теме ДВС...

Сообщение Dvu.ru-shnik » 14 май 2013, 12:23

Мы не глядим в замочные скважины,
мы смотрим в прорези прицелов.
Аватара пользователя
Dvu.ru-shnik
 
Сообщения: 6942
Зарегистрирован: 08 янв 2012, 17:46

Re: По теме ДВС...

Сообщение гришу » 16 май 2013, 00:09

Re: По теме ДВС...
гришу » Вчера, 01:33

Непрерывно модернизованный производственный процесс, отвечающий требованиям даже самых придирчивых клиентов :mrgreen:
я хорошо схожусь с людьми особенно в штыковую
Аватара пользователя
гришу
 
Сообщения: 7713
Зарегистрирован: 14 июл 2011, 01:44

Re: По теме ДВС...

Сообщение гришу » 19 июн 2013, 17:53


Министерство обороны Великобритании подтвердило, что продолжает финансирование новых дизельных двигателей для надувных судов жёсткой конструкции Королевского военно-морского флота. В настоящее время разрабатывается компанией Cox Powertrain. Идея морского двигателя состоит в использовании противоположно движущихся поршней. Это является частью политики, принятой странами НАТО для максимального использования тяжелой нефти упрощения логистики и сокращения использования бензина на море.

Военно-морским силам для работы необходимы самые разнообразные виды топлива. Есть тяжелое дизельное топливо для двигателей судна, авиационное топливо для самолетов и вертолетов, бензин (для небольших судов). Проблема состоит в том, что эти различные виды топлива предполагают разные подводящие трубопроводы и сложности в связи с техническим обеспечением во время использования.

Что еще хуже, бензин, как известно, опасно использовать на море: присутствует постоянная опасность возгорания или взрыва в подпалубных помещениях. По этой причине Королевский военно-морской флот присоединяется к другим странам НАТО в работе по выработки одного тяжелого топлива для всех судов. Концепция Cox Powertrain в настоящее время разрабатывается в сотрудничестве с компанией R & D Ricardo. Проект уже привлек ? 6700000 (10,1 млн. долларов) частных инвестиций, в дополнение к предыдущему финансированию от Минобороны. Концепция основана на изобретении основателя Cox Powertain, изобретателя F1 David Cox.

Концепция использует противоположно движущиеся поршни, а это значит, что двухтактный 3,6-литровый двигатель имеет восемь поршней, которые расположены в четырех цилиндрах. Там нет головки блока цилиндров, каждый цилиндр использует размещенный по центру инжектор, и поршень сжимает смеси топлива / воздуха посередине. Между тем, коленчатый вал Scotch Yoke преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение.

При такой схеме, концепция Cox Powertrain достигает 350 л.с. (261 кВт) на модуль двигателя, в два раза меньше чем аналогичный обычный дизельный двигатель. Он также может быть настроен в нескольких модулях, до 700 л.с. (522 кВт). Концепция Cox Powertrain завершила стадию детального проектирования, и первый запуск ожидается, в этом месяце. Компании также предусматривают развитие вариантов для гражданского применения и БЛА( беспилотного летательного аппарата).
я хорошо схожусь с людьми особенно в штыковую
Аватара пользователя
гришу
 
Сообщения: 7713
Зарегистрирован: 14 июл 2011, 01:44

Re: По теме ДВС...

Сообщение гришу » 19 июн 2013, 17:56

На сегодняшний день энергосистема США предоставляет конечному потребителю энергию, полученную от углеводородного топлива, со средним КПД всего лишь в 33%. Этот коэффициент необходимо поднять не только ради сохранности окружающей среды. По подсчетам Edison Foundation, к 2030 году американцам понадобится лишних (по сравнению с 2012 годом) 214 гигаватт электроэнергии, сообщает MIT Technology Review.

Пока большинство инноваций в сфере энергетики относится к сфере новых технологий – конструируются новые солнечные, ветряные и топливные батареи. Увеличение скорости реакции на катодах топливных батарей и снижение стоимости производства солнечных – вот магистральные направления повышения рентабельности этих технологий. Однако для их реального использования в массовом масштабе осталось сделать еще очень многое. Тем временем львиная доля электроэнергии в США вырабатывается благодаря традиционным технологиям (поршневым двигателям и турбинам). Газовые и паровые турбины, используемые на электростанциях, работают на мощностях, превышающих десять мегаватт – генераторы на поршневых двигателях пока значительно слабее. Улучшение конструкции обычных поршневых двигателей могло бы дополнить их достоинства (высокая надежность, дешевизна получаемой энергии) повышением КПД и снижением выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

Одно из главных направлений повышения КПД поршневых двигателей – изменение их конструкции. Можно упомянуть о новой технологии изготовления поршневых колец, уплотняющей сжатые газы, и тем самым снижающей потери на трение при движении поршней внутри цилиндра двигателя. Корректирование фаз газораспределения сможет снизить энергозатраты при выхлопе. Но надо сказать, что конструктивные изменения в двигателях уже дошли до своего теоретического предела: при их внедрении КПД поршневых двигателей вырастет максимум до 45% (сейчас он в среднем составляет 35%). Повышение КПД до 50% и выше требует радикально иного подхода к архитектуре двигателей.

Именно таким подходом руководствуется фирма EtaGen. Ее конструкторы, во главе с Шэннон Миллер (Shannon Miller) начинают с фундаментальных термодинамических условий работы двигателя. Если повысить давление в двигателе, то потери при сгорании топлива и выхлопе существенно уменьшаться и КПД двигателя взлетит до 50-60%. Однако высокое давление создает внутри двигателя экстремальные температуры, а также увеличивает силу трения поршня о цилиндр. Чтобы обойти эти трудности, Миллер обратилась к старой идее «плавающего поршня», двигающегося вверх-вниз независимо от коленчатого вала. Однако чтобы заставить эту идеи работать на практике, нельзя просто поменять местами пару деталей – необходима серьезная работа по полной перестройке архитектуры двигателя. Пока компания изготовила лишь прототип, но обещает вскоре предоставить образцы, пригодные для установки на электростанциях.
я хорошо схожусь с людьми особенно в штыковую
Аватара пользователя
гришу
 
Сообщения: 7713
Зарегистрирован: 14 июл 2011, 01:44

Re: По теме ДВС...

Сообщение гришу » 28 авг 2014, 02:48

Я ПОМНЮ! но не помню где?
Прошу ПЕРЕПРАВИТЬ! :oops:

Вторичная перегонка бензиновой и дизельной фракции
Вторичная перегонка - разделение фракций, полученных при первичной перегонке, на более узкие погоны, каждый из которых затем используется по собственному назначению.
На НПЗ вторичной перегонке подвергаются широкая бензиновая фракция, дизельная фракция (при получении сырья установки адсорбционного извлечения парафинов), масляные фракции и т.п. Процесс проводится на отдельных установках или блоках, входящих в состав установок АТ и АВТ.
Перегонка нефти – процесс разделения ее на фракции по температурам кипения (отсюда термин «фракционирование») – лежит в основе переработки нефти и получения при этом моторного топлива, смазочных масел и различных других ценных химических продуктов. Первичная перегонка нефти является первой стадией изучения ее химического состава.
Основные фракции, выделяемые при первичной перегонке нефти:
1. Бензиновая фракция – нефтяной погон с температурой кипения от н.к. (начала кипения, индивидуального для каждой нефти) до 150-205 0С (в зависимости от технологической цели получения авто-, авиа-, или другого специального бензина).
Эта фракция представляет собой смесь алканов, нафтенов и ароматических углеводородов. Во всех этих углеводородах содержится от 5 до 10 атомов С.
2. Керосиновая фракция – нефтяной погон с температурой кипения от 150-180 0С до 270-280 0С. В этой фракции содержатся углеводороды С10-С15.
Используется в качестве моторного топлива (тракторный керосин, компонент дизельного топлива), для бытовых нужд (осветительный керосин) и др.
3. Газойлевая фракция – температура кипения от 270-280 0С до 320-3500С. В этой фракции содержатся углеводороды С14-С20. Используется в качестве дизельного топлива.
4. Мазут – остаток после отгона выше перечисленных фракций с температурой кипения выше 320-350 0С.
Мазут может использоваться как котельное топливо, или подвергаться дальнейшей переработке – либо перегонке при пониженном давлении (в вакууме) с отбором масляных фракций или широкой фракции вакуумного газойля (в свою очередь, служащего сырьем для каталитического крекинга сцелью получения высокооктанового компонента бензина), либо крекингу.
5. Гудрон - почти твердый остаток после отгона от мазута масляных фракций. Из него получают так называемые остаточные масла и битум, из которого путем окисления получают асфальт, используемый при строительстве дорог и т.п. Из
гудрона и других остатков вторичного происхождения может быть получен путем коксования кокс, применяемый в металлургической промышленности.
1.1 Вторичная перегонка бензиновой фракции
Вторичная перегонка бензинового дистиллята представляет собой либо самостоятельный процесс, либо является частью комбинированной установки входящей в состав нефтеперерабатывающего завода. На современных заводах установки вторичной перегонки бензинового дистиллята предназначены для получения из него узких фракций. Эти фракции используют в дальнейшем как сырье каталитического риформинга — процесса, в результате которого получают индивидуальные ароматические углеводороды — бензол, толуол, ксилолы, либо бензин с более высоким октановым числом. При производстве ароматических углеводородов исходный бензиновый дистиллят разделяют на фракции с температурами выкипания: 62—85°С (бензольную), 85—115 (120) °С (толуольную) и 115 (120)—140 °С (ксилольную).
Бензиновая фракция используется для получения различных сортов моторного топлива. Она представляет собой смесь различных углеводородов, в том числе неразветвленных и разветвленных алканов. Особенности горения неразветвленных алканов не идеально соответствуют двигателям внутреннего сгорания. Поэтому бензиновую фракцию нередко подвергают термическому риформингу, чтобы превратить неразветвленные молекулы в разветвленные. Перед употреблением эту фракцию обычно смешивают с разветвленными алканами, циклоалканами и ароматическими соединениями, получаемыми из других фракций, путем каталитического крекинга либо риформинга.
Качество бензина как моторного топлива определяется его октановым числом. Оно указывает процентное объемное содержание 2,2,4-триметилпентана (изооктана) в смеси 2,2,4-триметилпентана и гептана (алкан с неразветвленной цепью), которая обладает такими же детонационными характеристиками горения, как и испытуемый бензин.
Плохое моторное топливо имеет нулевое октановое число, а хорошее топливо-октановое число 100. Октановое число бензиновой фракции, получаемой из сырой нефти, обычно не превышает 60. Характеристики горения бензина улучшаются при добавлении в него антидетонаторной присадки, в качестве которой используется тетраэтилсвинец (IV), Рb(С2Н5)4. Тетраэтилсвинец представляет собой бесцветную жидкость, которую получают при нагревании хлорэтана со сплавом натрия и свинца:
При горении бензина, содержащего эту присадку, образуются частицы свинца и оксида свинца (II). Они замедляют определенные стадии горения бензинового топлива и тем самым препятствуют его детонации. Вместе с тетраэтилсвинцом в бензин добавляют еще 1,2-дибромоэтан. Он реагирует со свинцом и свинцом (II), образуя бромид свинца (II). Поскольку бромид свинца (II) представляет собой летучее соединение, он удаляется из автомобильного двигателя с выхлопными газами. Бензиновый дистиллят широкого фракционного состава, например от температуры начала кипения и до 180 °С, насосом прокачивается через теплообменники и подается в первый змеевик печи, а затем в ректификационную колонну. Головной продукт этой колонны — фракция н. к. — 85 °С, пройдя аппарат воздушного охлаждения и холодильник, поступает в приемник. Часть конденсата насосом подается как орошение на верх колонны, а остальное количество — в другую колонну. Снабжение теплом нижней части колонны осуществляется циркулирующей флегмой (фракция 85— 180 °С), прокачиваемой насосом через второй змеевик печи и подается в низ колонны, Остаток с низа колонны направляется насосом в другую колонну.

Нефти различных месторождений значительно различаются по фракционному составу и,следовательно,по потенциальному содержанию дистиллятов моторного топлива и смазочных масел. Большинство нефтей содержит10–30 % бензиновых фракций, выкипающих до 200 % и 40–65% керосиногазойлевых фракций, перегоняющихся до 350 °С. Известны месторождения легких нефтей с высоким содержанием светлых (до 350 °С). Так, Самотлорская нефть содержит58 % светлых, а газоконденсаты большинства месторождений почти полностью(85–90 %) состоят из светлых. Добываются также очень тяжелые нефти,состоящие в основном из высококипящих фракций (например, нефть Ярегского месторождения,добываемая шахтным способом).
Углеводный состав нефти— является наиболее важным показателем их качества, определяющим выбор метода переработки,ассортимент и эксплуатационные свойства получаемых нефтепродуктов.В исходных нефтях содержатся в различных соотношениях все классы углеводов,кроме алкенов:алканы, цикланы,арены, а также гетероатомные соединения.Алканы (СnН2n+2) —парафиновые углеводы —составляют значительную часть групповых компонентов нефтей, газоконденсатов и природных газов. Общее содержание их в нефтях составляет25–75 % маc. и только в некоторых парафинистых нефтях типа Мангышлакской достигает 40–50 %. С повышением молярной фракций нефти содержание в них алканов уменьшается.Попутные нефтяные и природные газы практически полностью, а прямогонные бензины чаще всего на 60–70 %состоят из алканов. В масляных фракциях их содержание снижается до5–20 % маc. Из алканов в бензинах преобладают2- и 3-монометилзамещенные,при этом доля изоалканов с четвертичным углеродным атомом меньше,а этил- и пропилзамещенные изоалканы практически отсутствуют.С увеличением числа атомов углерода в молекуле алканов свыше 8 относительное содержание монозамещенных снижается. В газойлевых фракциях (200–350 °С) нефтей содержатся алканы от додекана до эйкозана. Установлено,что среди алканов в них преобладают монометилзамещенные и изопреноидные(с чередованием боковых метильных групп через три углеродных атома в основе углеродной цепи) структуры.В среднем содержание алканов изопреноидного строения составляет около 10–11 %.
Циклоалканы(ц. СnН2n) — нафтеновые углеводы —входят в состав всех фракций нефтей, кроме газов. В среднем в нефтях различных типов они содержатся от 25 до 80 % мас.Бензиновые и керосиновые фракции представлены в основном гомологами циклопентана и циклогексана,преимущественно с короткими(C1 — С3) алкилзамещенными цикланами.Высококипящие фракции содержат преимущественно полициклические гомологи цикланов с 2–4 одинаковыми или разными цикланами сочлененного или конденсированного типа строения.Распределение цикланов по фракциям нефти самое разнообразное.Их содержание растет по мере утяжеления фракций и только в наиболее высококипящих масляных фракциях падает. Можно отметить следующее распределение изомеров цикланов:среди С7 — циклопентанов преобладают1,2 — и 1,3-диметилзамещенные;С8 — циклопентаны представлены преимущественно триметилзамещенными;среди алкилциклогексанов преобладает доля ди- и триметилзамещенные,не содержащие четвертичного атома углерода.
Цикланы являются наиболее высококачественной составной частью моторного топлива и смазочных масел. Моноциклические цикланы придают моторному топливу высокие эксплуатационные свойства, являются более качественным сырьем в процессах каталитического реформинга.В составе смазочных масел они обеспечивают малое изменение вязкости от температуры(т. е. высокий индекс). При одинаковом числе углеродных атомов цикланы по сравнению с алканами характеризуются большей плотностью и, что особенно важно, меньшей температурой застывания.
Арены (ароматические углеводороды)с эмпирической формулой СnНn+2–2Ка(где Ка — число ареновых колец)— содержатся в нефтях обычно в меньшем количестве(15–50 %), чем алканы и цикланы, и представлены гомологами бензола в бензиновых фракциях. Распределение их по фракциям различно и зависит от степени ароматизированности нефти, выражающейся в ее плотность.В легких нефтях содержание аренов с повышением температуры кипения фракции,как правило,снижается.Нефти средней плотности цикланового типа характеризуются почти равномерным распределением аренов по фракциям.В тяжелых нефтях содержание их резко возрастает с повышением температуры кипения фракций.Установлена следующая закономерность распределения изомеров аренов в бензиновых фракциях: изC8-аренов больше1,3-диметилзамещенных, чем этилбензолов;С9-аренов преобладают1,2,4-триметилзамещенные.Арены являются ценными компонентами в автобензине(с высокими октановым числом), но нежелательными в реактивном топливе и дизельном топливе. Моноциклические арены с длинными боковыми алкильными цепями придают смазочным маслам хорошие вязкостно-температурные свойства.
2. Основные нефтяные фракции


Из нефти выделяют разнообразные продукты, имеющие большое практическое значение. Сначала из нее удаляют растворенные газообразные углеводороды (преимущественно метан). После отгонки летучих углеводородов нефть нагревают. Первыми переходят в парообразное состояние и отгоняются углеводороды с небольшим числом атомов углерода в молекуле, имеющие относительно низкую температуру кипения. С повышением температуры смеси перегоняются углеводороды с более высокой температурой кипения. Таким образом можно собрать отдельные смеси (фракции)нефти. Чаще всего при такой перегонке получают четыре летучие фракции, которые затем подвергаются дальнейшему разделению.
Основные фракции нефти следующие:
• Газолиновая фракция,собираемая от 40 до 200 °С, содержит углеводороды от С5Н12до С11Н24.При дальнейшей перегонке выделенной фракции получают газолин (tкип= 40–70 °С), бензин
(tкип= 70–120 °С) – авиационный,автомобильный и т.д.
• Лигроиновая фракция,собираемая в пределах от150 до 250 °С, содержит углеводороды от С8Н18до С14Н30.Лигроин применяется как горючее для тракторов. Большие количества лигроина перерабатывают в бензин.
• Керосиновая фракциявключает углеводороды от С12Н26до С18Н38с температурой кипения от 180до 300 °С. Керосин после очистки используется в качестве горючего для тракторов,реактивных самолетов и ракет.
• Газойлевая фракция(tкип> 275 °С), по-другому называется дизельным топливом.
• Остаток после перегонки нефти – мазут– содержит углеводороды с большим числом атомов углерода(до многих десятков)в молекуле.Мазут также разделяют на фракции перегонкой под уменьшенным давлением,чтобы избежать разложения.В результате получают соляровые масла (дизельное топливо), смазочные масла (автотракторные,авиационные,индустриальные и др.), вазелин(технический вазелин применяется для смазки металлических изделий с целью предохранения их от коррозии,очищенный вазелин используется как основа для косметических средств и в медицине). Из некоторых сортов нефти получают парафин(для производства спичек, свечей и др.). После отгонки летучих компонентов из мазута остается гудрон. Его широко применяют в дорожном строительстве.Кроме переработки на смазочные масла мазут также используют в качестве жидкого топлива в котельных установках.

http://xreferat.ru/108/1547-1-frakcionn ... nefti.html
я хорошо схожусь с людьми особенно в штыковую
Аватара пользователя
гришу
 
Сообщения: 7713
Зарегистрирован: 14 июл 2011, 01:44

Re: По теме ДВС...

Сообщение гришу » 24 май 2015, 16:05

Дизельное топливо (Diesel) - это

Подробнее на ForexAW.com:

http://forexaw.com/TERMs/Raw_materials/ ... 1%82%D0%BE
я хорошо схожусь с людьми особенно в штыковую
Аватара пользователя
гришу
 
Сообщения: 7713
Зарегистрирован: 14 июл 2011, 01:44

Пред.След.

Вернуться в Бронетехника и автотранспорт

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1