MW50: допинг-контроль! [Архив] - Старый АвиаФорум

Просмотр полной версии : MW50: допинг-контроль!

Wad

10.11.2006, 13:55

Сперва в двух словах о чем речь:
MW 50 - система впрыска водно-метаноловой смеси, обеспечивающая кратковременную работу двигателя на чрезвычайном форсированном режиме. Эффект достигается в основном за счет интенсивного охлаждения горючей смеси что дает возможность использовать повышенное давление наддува без возникновения детонации.
На моторах DB 605 она устроена так (см. картинку):
В фюзеляже размещен бак с водно-метаноловой смесью. Через трубку NW6 в бак подается сжатый воздух из компрессора, создающий в баке давление, примерно на 0,7 превышающее атмосферное. Под воздействием этого давления смесь подается через трубку NW10 к электромагнитному клапану V44. C тягой сектора газа связан выключатель Schleppschalter. При передвижении сектора газа вперед за отметку 100% контакты выключателя замыкаются, электромагнитный клапан открывается и водно-метаноловая смесь через форсунку I впрыскивается в компрессор. Электрическая цепь снабжена предохранителем Sicherungsshalter и общим выключателем Einsatzklarschalter. К форсунке подключен манометр, показывающий при впрыске около 0,6 атм.
Подкованные теоретически, включаем ИЛ-2, садимся, скажем в G-14, ставим сектор газа в 99%, смотрим на давление наддува: 1,3 ата. Жмем на кнопарь W (форсаж) - давление наддува мгновенно скачет до 1,7.
А теперь - вопрос знатокам: Что произошло?

KPAMOP

10.11.2006, 13:58

УНВП произошло :)

71Stranger

10.11.2006, 15:49

Форсаж включили? :)

Yo-Yo

10.11.2006, 16:08

=M=Vegas

10.11.2006, 17:28

Baks

10.11.2006, 17:34

ВСЕ ПРАВИЛЬНО если касаемо двигателя DB605 АМ (на Г14 они стояли) на стартовом режиме при 2800 об/мин с бензином С3 он выдает 1800 л.с. при 1,7 ата (см. характеристики моторов, там же где взял схему MW-50)

Вопрос скорее всего, где в системе магическая кнопка, которая открывает клапан, если это кнопка должна быть на РУД :). Т.е. по идее мв50 должна работать как форасаж в лафке.

Правда тогда у меня вопрос, почему же ее нужно включать в безопасном секторе (т.е. где-то 50% газа) если из этой схемы получается, что иначе как на 100% включить ее было нельзя?

vadim andreev

10.11.2006, 17:58

УНВП произошло :)

А что такое УНВП и какое-то ВЖСН(как-то так:) )??

Zig Zag

10.11.2006, 18:03

А что такое УНВП и какое-то ВЖСН(как-то так:) )??

Это такая шутка? :-) Если нет, то:
1. У Нас Все Правильно
2. Будем Жить С Этим

Zig Zag

10.11.2006, 18:27

Выдержка из ридми к ЗС:
Bf-109G-6/AS, Bf-109G-10/G-14 и Bf-109K-4
Эти самолеты были оборудованы системой впрыска MW50. Система работает автоматически; двигатель получает прирост мощности, если вы сместите сектор газа за предел в 100%. Систему можно включать и выключать – однако, во избежание повреждений это можно делать только когда мотор работает на малых оборотах. Кроме того, систему надо выключить, как только в ней закончится водно-метаноловая смесь. В этом случае ее нормальная работа без внешнего давления невозможно и это может привести к повреждению двигателя.

Так что вроде все правильно описано... И общий выключатель (кнопка W) присутствует и сама включается при даче газа больше 100%. Только почему все-таки давление наддува так подпрыгивает при газе меньше 100%, причем как на 99%, так 10%?

Wad

11.11.2006, 04:24

Мой вариант ответа:

Принято различать следующие режимы работы двигателя:

1. Номинальный - непрерывный период работы не больше часа. Это основной расчетный режим работы. Мощность, развиваемая двигателем на этом режиме, обычно принимается за 100%. Все режимы меньше номинального называются крейсерскими (допускающие сколь угодно долгую работу мотора), выше номинального - форсированными.
2. Боевой - непрерывный период работы не больше 15-20 мин.
3. Взлетный - непрерывный период работы не более 5 мин.
4. Чрезвычайный - используется в исключительных случаях, резко сокращает срок службы мотора, период непрерывной работы не более 2-4 мин.

Каждый режим характеризуется определенными значениями наддува и оборотов. Для Bf-109 при работе ВИШ в автоматическом режиме соотношение наддува и оборотов обеспечивается системой шаг-газ и пилот для перехода на определенный режим должен установить лишь соответствующий наддув. Давление наддува регулируется поворотной заслонкой, установленной между компрессором и впускным коллектором. Заслонка соединена тягой с сектором газа; в положении 0% заслонка почти полностью закрыта, давление наддува минимально, в положении 110% - полностью открыта, давление наддува максимально.

Поскольку процент превышения форсажных режимов над номинальным для разных моторов различный, разработчики ИЛ-2 пошли на некоторое упрощение и весь диапазон допустимых значений наддува, кроме чрезвычайного, сопоставили диапазону 0% - 100% перемещения сектора газа. Те самолеты, для которых отсутствует возможность форсажа по наддуву, этим диапазоном и ограничены. Для самолетов с возможностью форсажа по наддуву используется расширенный диапазон: увеличенный до 110%.
Таким образом, при перемещении РУД от положения 0% до положения 100% мы охватываем режимы работы двигателя от холостого хода до взлетного. Передвигая РУД еще дальше, мы выходим на чрезвычайный режим: 110%. Эта цифра условная, т.к. для разных моторов возможен форсаж на различную величину, не обязательно ровно на 10%.

Теперь посмотрим, что у нас получается с G14:

- Почему скачет наддув?
- Потому что в ИЛ-2 клавишей W (форсаж) значение давления наддува по прибору просто арифметически увеличивается на 0,4.

При отключенной MW 50: максимальный наддув:1,3 ата.
При подключенной MW 50: максимальный наддув: 1,7 ата.

Соотношение 0,4 наблюдается для всего диапазона хода РУД. Особенно занятно это выглядит, когда мотор работает на холостом ходу!

Это в корне неверно: наддув регулируется положением заслонки, поэтому значение наддува при неподвижном РУД не должно изменяться при подключении либо отключении MW. Кроме того, в диапазоне 0-100% MW вообще не работает.

Возможность дать чрезвычайный наддув с отключенной MW нашла свое отражение в РЛЭ (пример взят из Handbuch для К):

«Achtung! Die Entnahme der Sondernotleistung ohne MW-Einspritzung ist verboten! Ohne MW-Einspritzung Triebwerksgefahrdung.
Die Entnahme der Sondernotleistung geschieht durch Vorschieben des Leistungshebels auf 1,75 ata Ladedruck (Drehzahl 2850 U/min).»

Что означает:

«Использование чрезвычайного режима без впрыска MW запрещено! Без впрыска MW двигатель будет поврежден.
Переход на чрезвычайный режим происходит при перемещении рычага газа вперед на наддув 1,75 ата (обороты 2850 об/мин).»

В ИЛ-2 должно быть так:

MW отключена: РУД 100% - чрезвычайный режим: 1.4 ата. Движение РУД за 100% - моментальный выход из строя мотора. РУД 110% - 1,7 ата.
MW подключена: РУД 100% - 1,4 ата. Движение РУД в диапазоне 100 - 110% - впрыск и расход MW. РУД 110% - 1,7 ата.

Вторая ошибка:
Перемещение РУД при отключенной MW в диапазоне 100-110% не влечет за собой ровным счетом никакого изменения наддува!

В результате:

При подключенной MW положение РУД 100% соответствует не 1,4 ата, как ожидалось бы, а все тем же 1,7!

Полностью потерян смысл метки на манометре в районе 1,4 ата - это начало впрыска MW.

Вследствие всего этого и возникает вопрос, волнующий экспертов Люфтваффе: а до какого же значения тогда тягу сбрасывать в перерывах и когда можно MW вообще выключать?

Наиболее вероятными представляются два варианта: либо режим работы двигателя в программе считается по положению РУД, либо по наддуву. По наддуву маловероятно, иначе неожиданные скачки давления при подключении MW приводили бы к заметному изменению в работе мотора. Он хотя как-то и подвывает при переключении, но режима работы не меняет. Если по положению РУД, то тогда логично предположить, что MW, как и было объявлено в readme, ниже 100% не работает. Однако:

Результаты тестового полета на G14, начальные условия: Крым, лето, высота 1000м, радиатор авто, шаг винта авто, бак полный.

Тяга 95%, метанол выключен, наддув по прибору: 1,26, скорость 450, температура по прибору: 90, полет продолжается без перегрева до полной выработки горючего.

Тяга 95%, метанол включен, наддув по прибору: 1,66, скорость 450, температура по прибору: 90, на 15 мин. полета появляется надпись: «перегрев двигателя». Скорость падает до 410, полет продолжается с поврежденным двигателем до полной выработки горючего.

Кстати говоря, наддув 1,3 – это для DB 605А или AM режим работы «Боевой», т.е ограниченный по времени хоть как-то. А он на нем летает, как на крейсерском – сколь угодно долго…

С уважением ко всему вирпильскому сообществу,

W.

Kyzmich

11.11.2006, 17:13

[QUOTE=Wad;863048]Сперва в двух словах о чем речь:
MW 50 - система впрыска водно-метаноловой смеси, обеспечивающая кратковременную работу двигателя на чрезвычайном форсированном режиме. Эффект достигается в основном за счет интенсивного охлаждения горючей смеси ...QUOTE]

Это не совсем верно. Горючая смесь, смесью метилового спирта и воды ни в коем случае не может охлаждатся!Эффект форсирования двс достигается в основном наличием водяного пара в горючей смеси,а как известно давление водяных паров выше чем у горящих углеводородов(бензин-воздух) ,таким образом достигают повышение индикаторного давления в цилиндрах двс, соответственно и индикаторной мощности двс.Соответственно также высокая теплоемкость водяных паров и скрытая температура парообразования в спиртах позволяла отводить тепло с цилиндров двс.
При этом разумеется возрастают скачком нагрузки на шатунную группу и происходит смещение просесса зажигания.Чесно говоря у меня вызывают сомнение,что эта система реально была работаспособной и безотказной.
В реале я думаю ей пилоты не пользовались из за опасения разрушения двигла.Как я думаю и не пользовали впрыск нитрометана на фоках(реально жидкое ВВ способное к детонации)

MUTbKA

11.11.2006, 17:42

В реале я думаю ей пилоты не пользовались из за опасения разрушения двигла.Как я думаю и не пользовали впрыск нитрометана на фоках(реально жидкое ВВ способное к детонации)Может, и GM-1 реально не работал?

Wad

11.11.2006, 17:50

Это не совсем верно. Горючая смесь, смесью метилового спирта и воды ни в коем случае не может охлаждатся!

Теория авиационных поршневых двигателей, под ред. доц. ктн. инж.-полк. А.А.Добрынина, Военное издательство МО СССР, 1955 г.:

"У большинства двигателей такое увеличение мощности может быть достигнуто только при впрыскивании во всасывающую систему двигателя воды или водоспиртовой смеси, обеспечивающей интенсивное охлаждение смеси в цилиндре двигателя и устранение возможности возникновения детонации."

Эффект повышения индикаторного давления применяли американцы в системах впрыска воды в районе впускного клапана (см. рисунок). И то ее называли "coolant". А у немцев вода заливалась во впускной канал компрессора. Да она пока в цилиндры попадет десять раз испариться успеет!

Kyzmich

11.11.2006, 19:33

Backfire

11.11.2006, 21:41

Мой вариант ответа:

Давление наддува регулируется поворотной заслонкой, установленной между компрессором и впускным коллектором. Заслонка соединена тягой с сектором газа; в положении 0% заслонка почти полностью закрыта, давление наддува минимально, в положении 110% - полностью открыта, давление наддува максимально.

W.
И с каких это пор ДРОССЕЛЬНАЯ заслонка регулирует давление наддува?
По ходу дела автор создаёт новую теорию ДВС (двигателей внутреннего сгорания).

Дроссельная заслонка регулирует объём поступающего в двигатель воздуха, а не его давление (за это отвечает waste-gate клапан, который предотвращает разрушение впускного коллектора от избытка давления).

Давление же наддува напрямую зависит от оборотов двигателя, и количества поступающего в двигатель топлива. Чем выше обороты двигателя -> тем выше расход топлива -> тем больше выхлопных газов, чем больше объём выхлопных газов проходит через турбокомпрессор, тем большее давление он создаст на впуске.

Водометанольная смесь.
Суть работы. Метанол - топливо со значительно более высокой, нежели бензин детонационной стойкостью. При давлении наддува более 1,5 атм возникают проблеммы с детонацией бензина. Есть несколько путей решения данной проблеммы - самый простой - повысить детонационную стойкость топлива. Увеличили обороты, давление наддува, победили детонацию, но получили другую проблемму - огромную температуру сгорания топливной смеси. Чтобы ликвидировать, или уменьшить данную проблемму используется впрыск воды во впускной коллектор или непосредственно в цилиндры /даже перегретый - пар всё равно значительно снижает температуру в цилиндре/.

Backfire

11.11.2006, 21:45

Теория авиационных поршневых двигателей, под ред. доц. ктн. инж.-полк. А.А.Добрынина, Военное издательство МО СССР, 1955 г.:

"У большинства двигателей такое увеличение мощности может быть достигнуто только при впрыскивании во всасывающую систему двигателя воды или водоспиртовой смеси, обеспечивающей интенсивное охлаждение смеси в цилиндре двигателя и устранение возможности возникновения детонации."

Эффект повышения индикаторного давления применяли американцы в системах непосредственного впрыска воды в цилиндры (см. рисунок). А у немцев вода заливалась во впускной канал компрессора. Да она пока в цилиндры попадет десять раз испариться успеет!

Всё верно в учебнике написано. Используется не вода а именно пар.

Кстати говоря системы впрыска водометанольной смеси, или просто дистилированой воды и сейчас широко применяются в США для форсирования двигателей оснащенных механическими нагнетателями. Для машин с турбонаддувом более распространён впрыск NO2, т.е. нитрос.

Wad

12.11.2006, 01:40

И с каких это пор ДРОССЕЛЬНАЯ заслонка регулирует давление наддува?
По ходу дела автор создаёт новую теорию ДВС (двигателей внутреннего сгорания).

Давление же наддува напрямую зависит от оборотов двигателя, и количества поступающего в двигатель топлива.

А обороты двигателя напрямую зависят от положения дроссельной заслонки, так что ничего нового в теорию ДВС я не привнес.

По ходу дела готов сообщить, что в Мессершмите waste-gate клапана (что по-русски означает "перепускной") нет вообще! Как, впрочем, и турбокомпрессора. Там используется компрессор с механическим приводом, причем он приводится через гидромуфту, такую же, как в автоматических коробках передач. Поэтому он всегда крутится с нужной скоростью и создает на выходе всегда нужное давление безо всяких клапанов.

Wad

12.11.2006, 02:40

Ну там игра слов-упрощение.Если бы она охлаждала воздушнотопливную смесь в цилиндре ,то это скорей приводило бы к снижению мощности ДВС(падал бы обьем рабочих газов).Именно то,что давление водяных паров имет большую величину (перегретый пар это 450-550- и более градусов)чем газ от сгорания бензина, давление в цилиндрах поднималось,а так как вода(пар) не сгорает ,она и отводит тепло из цилиндров на фазе выхлопа,не допуская перегрева ДВС. Именно добавка спирта(метила)нужна была ,что бы эта смесь не замерзла при подачи ее к форсунке ,ведь впрыск шел в разреженную область ГРС двигателя а там и так низкая температура,прикинь этот процесс на высоте выше 3000м?Форсунка имеет маленькое сечение и закупорить льдинкой ее элементарно.Зато МВ50 была проще по устройству и не требовала высоконапорных насосов в отличие от непосредственного впрыска.
Детонация же гасилась при росте давления в цилиндрах в основном за счет изменении состава топливной смеси и препятствию за счет воды и спирта образованию перекисей углеводородов.
Наверное этот учебник рассчитан на курсантов,а там часто в редакции допускали общие упрощения,чтобы ответ звучал одной фразой(люди военные же:) )
У нас ее не применяли ,так как ее состав -фактически водка,ну а дальше понятно:beer:

Если воду впрыснуть в цилиндр, то, перейдя в пар, она поднимет давление. Но мы же впрыскиваем воду в компрессор. Капельки воды моментально испарятся еще в крыльчатке, а при испарении произойдет охлаждение.
Детонация в основном зависит от давления и температуры. Повысив давление но понизив температуру можно обеспечить работу двигателя без повышения октанового числа топлива.
О том, что MW 50 работала как антидетонационная система и больше никакого заметного эффекта не оказывала говорит тот факт, что моторы с индексом М можно было использовать с различными комбинациями топлива:

1. До Рн = 1,4: Бензин B4, свыше 1,4: B4 + MW
2. Бензин С3 на всех режимах
3. До Pн = 1,4: Бензин B4, сыше 1,4: Бензин C3 (заправленный в бак вместо MW)

При этом для всех трех вариантов режимы работы двигателя остаются абсолютно одинаковыми.

Поэтому и в табличке с данными по DB 605АМ написано: C3 + MW 50. Это не означает: С3 совместно с MW50! Это означает что форсажный режим возможен как на C3, так и на B4 + MW50, потому что до 1,4 ата все равно что использовать и характеристики AM абсолютно такие же как и для А. После 1,4 ата - B4 + MW или же чистый С3.

С3 совместно с MW давал возможность поднять наддув до 1,98 ата. (моторы DC).

Для справки прилагаю таблицу с характеристиками различных версий DB605. Таблица взята из книги «Messerschmitt Bf 109 G-1 through K-4 -Engines and Fittings-, Jean-Claude MERMET, 1999» Автор утверждает, что получил эти данные непосредственно от DB, в связи с чем и благодарит их в предисловии.

Kyzmich

12.11.2006, 04:40

2Wad
Ну во первых: не пар впрыскивают а распыленную смесь спирта и воды или просто воду.В пар она превращается в цилиндре спирт сгорает.К слову: пар с t120С и t500С имеет разный обьем.
Во вторых:детонация -это горение вещества выше скорости звука,и не обязательно связанно с высокой температурой и давлением.Детонация топлива в цилиндре больше связанна с образованием в нем(топливновоздушной смеси) перекисей,которые ведут себя крайне не устойчиво.
Исключить эту проблему можно используя стабилизаторы горения,тоесть вещества способные устойчиво гореть на больших скоростях чем бензин.(нитрометан или нитробензол(хуже) к примеру) или частично заменяя топливновоздушную смесь водяным паром(устраняя таким образом избыток окислителя).Топливная смесь ,содержащая в своем составе воду приобретает свойства повышенной теплоемкости (например как у топлив на чистом метаноле) и на фазе выхлопа уносят больше тепла ,чем просто выхлопные газы от сгоревшего бензина,чем позволяют повышать температуру в цилиндрах ДВС.
Вообще Мв 50 решали проблему не детонации а повышения индикаторного давления в цилиндрах,так как степень сжатия на данных ДВС конструктивно повышать дальше было невозможно(неменуема потеря высотности или радикальная переделка компрессора)
А то,что впрыскивали вместо воды-метанол просто бензин,фактически превращая в ДВС с инжектороной топливной системой говорит скорей об отказности данной системы,не даром эти системы не очень популярны и по сей день из за своей не надежности и опасности поломки двигателя.
Скорей всего это была попытка хоть как то поднять мощность двигателя исчерпавшего все конструктивные ресурсы форсирования.

Kyzmich

12.11.2006, 04:47

Кстати в табличке наглядно видно ,как при установке нагнетателя приподняли чуть степень сжатия двигла.
Я вот сколько ни читаю подобные материалы,все больше сомневаюсь в тех суперхарактеристиках немецких моторов, реализованных в игре ИЛ2
Ну подняли они компрессию на 0.5 и что? Получили самолет вертолет?
Даже увеличив в 1.5 раза компрессию ДВ моща растет на проценты!?А надежность падает в разы!

Wad

12.11.2006, 06:02

2 Kuzmich:

Но в DB 605 воду впрыскивают не в цилиндры а в компрессор. Она же не долетит в виде воды до цилиндров - испарится и превратится в пар. В процессе испарения охладится. А у американцев она сразу в цилиндр залетает в виде воды и там уже превращается в пар, отсюда и скачок давления. А откуда у немцев получится скачок давления?

Исключить эту проблему можно используя стабилизаторы горения,тоесть вещества способные устойчиво гореть на больших скоростях чем бензин.(нитрометан или нитробензол(хуже) к примеру) или частично заменяя топливновоздушную смесь водяным паром(устраняя таким образом избыток окислителя).Топливная смесь ,содержащая в своем составе воду приобретает свойства повышенной теплоемкости (например как у топлив на чистом метаноле) и на фазе выхлопа уносят больше тепла ,чем просто выхлопные газы от сгоревшего бензина,чем позволяют повышать температуру в цилиндрах ДВС.

Совершенно верно! Или же можно при той же самой температуре использовать топливо с меньшим октановым числом, чем немцы и занимались.

Вообще Мв 50 решали проблему не детонации а повышения индикаторного давления в цилиндрах,так как степень сжатия на данных ДВС конструктивно повышать дальше было невозможно(неменуема потеря высотности или радикальная переделка компрессора)

Компрессор-то у земли обладает повышенной производительностью. Чтобы повысить наддув у земли надо просто регулятор постоянства наддува подкрутить. А на высоте давления, ясное дело не будет хватать. Поэтому MW на высоте и не работает.

Если бы MW повышало бы индикаторное давление за счет испарения воды в цилиндре, то тогда мощность при 1,7 ата с B4 + MW была бы больше, чем 1.7 с С3.

Kyzmich

12.11.2006, 13:15

Ну сколько можно писать одно и тоже?
с какого перепугу вода испаряется в впусукном коллекторе?
Это самое холодное место у ДВС! А температуру в цилиндре ДВ представляешь? Это от700 до 1500 С в разных фазах горения топлива.
Что происходит с водой там представляешь?Даже если она в виде насышенного пара(120-280C) Во сколько изменится ее(его) обьем представляешь?
В таблице указанна геометрическая компрессия ДВ .
И особого прироста по мощности не видно скорей из за того,что безплатного сыра не бывает (вмести с ростом индикаторного давления ,растут потери на трение (а в ДВС это 80% механических потерь)растут и тепловые нагрузки на двигатель ухудшаются некоторые х-ки системы зажигания и газодинамики его.
Я ни понимаю ,почему ты акцентируешь внимание на детонацию топлива?
Помоему там такой проблемы нет? И впрыском воды эту проблему ни когда ни решали.Есть более дешовые и эффективные методы.
Просто смотря в документы создается впечатление,что в реальности немцы исчерпали возможность форсажа этих двигателей и все эти МВ50 скорей всего рекламная мулька.

Backfire

12.11.2006, 15:44

Там используется компрессор с механическим приводом, причем он приводится через гидромуфту, такую же, как в автоматических коробках передач. Поэтому он всегда крутится с нужной скоростью и создает на выходе всегда нужное давление безо всяких клапанов.

Про компрессор прекрасно осведомлён.

Если ВЫ обратите внимание, то во время войны использовались компрессоры центробежного типа (сейчас этим занимается Vortech), по сути - турбонаддув с механическим приводом. Поэтому, они имеют нелинейную характеристику наддува.

Постоянный, не зависящий от оборотов поток воздуха дают только шнековые (винтовые) компрессоры типа Lysholm, которые на авиадвигатели не устанавливались из-за большого веса, и требуют прецизионной точности изготовления.

Привод через гидромуфту не даёт постоянного количества оборотов на выходе. Внимательно изучаем гидроавтоматические трансмиссии.

Статейка по DB 605 и его модификациям.
http://en.wikipedia.org/wiki/DB_605

Другая статья: http://www.aviation-history.com/engines/db605.htm

На снимках и рисунках четко видно именно центробежный нагнетатель.

Wad

12.11.2006, 17:22

Ну сколько можно писать одно и тоже?
с какого перепугу вода испаряется в впусукном коллекторе?
Это самое холодное место у ДВС!

Мы, похоже, друг-друга не понимаем, потому что разные моторы обсуждаем.
Впускной коллектор - самое холодное место для обычного двигателя.
А для двигателя с компрессором - очень даже горячее. Воздух, проходя через компрессор сжимается и нагревается. Для работы на номинале этот нагрев составляет 70-150 градусов, а для форсажа, о котором мы говорим и до 200 может дойти. Что, вода не испарится?
Про детонацию я пишу потому, что впрыск воды - это антидетонационная система, позволяющая использовать более низкооктановое топливо при проичих равных условиях.
Как именно впрыск воды влияет на границу возникновения детонации можно посмотреть в отчете NACA "Effect of water injection on knock-limited performance of a v-type 12-cylinder liquid-cooled engine" за 1944 г.: http://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=418002&id=2&qs=No%3D120%26Ntt%3Dwater%252Binjaction%26Ntk%3Dall%26Ntx%3Dmode%2520matchall%26N%3D0%26Ns%3DHarvestDate%257c1
Например, для температуры 158 F (70 С) мощность двигателя на границе детонации составляет 750 л/с, а при впрыске воды - 1560 л/с.
Поэтому всякое там парообразование не имеет такого значения, как возможность сдвинуть границу детонации.
Немцы и придумали MW 50 поскольку гнали бензин из угля и высококачественного топлива у них, судя по всему, было не особенно много, иначе можно было бы заливать во все самолеты C3 и не париться со всеми этими впрысками.

Wad

12.11.2006, 17:43

Про компрессор прекрасно осведомлён.

Если ВЫ обратите внимание, то во время войны использовались компрессоры центробежного типа (сейчас этим занимается Vortech), по сути - турбонаддув с механическим приводом. Поэтому, они имеют нелинейную характеристику наддува.

Постоянный, не зависящий от оборотов поток воздуха дают только шнековые (винтовые) компрессоры типа Lysholm, которые на авиадвигатели не устанавливались из-за большого веса, и требуют прецизионной точности изготовления.

Привод через гидромуфту не даёт постоянного количества оборотов на выходе. Внимательно изучаем гидроавтоматические трансмиссии.

Статейка по DB 605 и его модификациям.
http://en.wikipedia.org/wiki/DB_605

Другая статья: http://www.aviation-history.com/engines/db605.htm

На снимках и рисунках четко видно именно центробежный нагнетатель.

На DB 605 гидромуфта крутилась не с постоянными оборотами, а с такими, которые были нужны для поддержания расчетного давления на выходе компрессора. Эти обороты регулировались объемом масла в гидромуфте, который изменял в зависимости от режимов полета специальный автомат.

Кроме того, в систему наддува входил регулятор наддува, который не как клапан работал, а просто ограничивал поворот _дроссельной_ заслонки (внизу странички и про это пару слов сказано).

Kyzmich

12.11.2006, 18:53

2Wad

Ты или излагай свои собственные знания в данном вопросе или не приписывай свои(зачастую однобокие и не правильные) выводы к чужим иследованиям.
На счет гидромуфты: в АКПП автомобилей применяются гидроконверторы-принципиально другое устройство чем гидромуфта.
На Ла5 к примеру стояла фрикционная муфта,которая обеспечивала ступенчатое переключение с одного режима на другой .У немцев гидромуфта -несколько сложней,у них стоял автоматический нагнетатель плавно меняющий режим по высотности при чем не только за счет оборотов.В том и другом случае это простая механическая развязка между приводом и компрессором.
Что касается впрыска воды:пойми,что появление в цилиндре другого рабочего тела (водяного пара) в составе горящих бензиновых паров существенно увеличивает давление в цилиндрах.
И чего ты мне трешь про t70-200С перед впуском третий раз.
Температура в цилиндре 700-1500С разницу чуствуешь и насколько перегретый водяной пар эффективней по обьему чем при t 150-200С?
Если в цилиндры каким то боком попал пар с t+150C-280С(насышенный пар) то двигатель скорее всего просто словил гидроудар.

Backfire

12.11.2006, 19:17

На DB 605 гидромуфта крутилась не с постоянными оборотами, а с такими, которые были нужны для поддержания расчетного давления на выходе компрессора. Эти обороты регулировались объемом масла в гидромуфте, который изменял в зависимости от режимов полета специальный автомат.

Короче, если бы на DB 605 стоял нагнетатель с линейной характеристикой, или трансмиссией, регулирующей обороты, мы бы ПОСТОЯННО имели давление, к примеру 1,7 атм на впуске вне зависимости от оборотов двигателя. В данном варианте (спасибо за ссылку на схему) гидромуфта может регулировать обороты в ОЧЕНЬ узком диапазоне.Если не ошибаюсь, разница может составлять около 500 об. мин.

Кроме того, в систему наддува входил регулятор наддува, который не как клапан работал, а просто ограничивал поворот _дроссельной_ заслонки (внизу странички и про это пару слов сказано).
Не знал. Решение поэффективнее перепускного клапана.

Wad

12.11.2006, 22:20

2Wad

Ты или излагай свои собственные знания в данном вопросе или не приписывай свои(зачастую однобокие и не правильные) выводы к чужим иследованиям.

Кузьмич, а твои собственные выводы основаны на личных исследованиях или это гипотетические предположения?

Расскажи тогда, почему мощность мотора с B4 + MW равна мощности с C3 как на номинальном режиме, так и на 1.7 ата? Как там насчет скачка индикаторного давления?

Перетру, пожалуй, свои выводы еще раз.

Немцы форсировали мотор по степени сжатия. Бензин B4 с октановым числом 89 при такой степени сжатия детонирует, поэтому в РЛЭ был установлен запрет на использование режима 1,7 ата при использовании чистого B4. При использовании C3 с октановым числом 95 никаких ограничений не было. Возможность работы на режиме 1,7 с бензином B4 была обеспечена системой впрыска водо-метаноловой смеси во впускной канал нагнетателя с целью охлаждения горючей смеси.

В "учебнике для курсантов" сказано, что антидетонационная способность водно-метаноловой смеси связана с интенсивным охлаждением горючей смеси, возникающей в следствии испарения впрыскиваемой жидкости.
С аналогичной точкой зрения можно ознакомится в отчете NACA "Effect of several methods of increasing knock-limited power on cylinder temperatures" http://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=496740&id=2&qs=Ntt%3Deffect%252Bof%252Bseveral%252Bmethods%257Cwater%252Binjection%26Ntk%3Dall%7Call%26Ntx%3Dmode%2Bmatchall%7Cmode%2520matchall%26N%3D0%26Ns%3DHarvestDate%257c1 в котором утверждается, что использование впрыска воды с целью охлаждения цилиндров увеличивает границу детонации на 27 процентов и является наилучшим способом для повышения мощности мотора.
Ну а по-быстрому можно здесь глянуть: http://de.wikipedia.org/wiki/MW-50 , где сказано: "Die MW-50 war ein Aggregat zur Innenkühlung und Leistungssteigerung von Flugzeugmotoren." Что значит: MW-50 это устройство для _внутреннего охлаждения_ и форсирования авиационных моторов". Это не мой вывод, Кузьмич, я просто цитирую.

Теперь скажи мне:
1. Какие из моих выводов являются "однобокими и неправильными"?
2. Из каких источников ты черпаешь утверждение, что "Горючая смесь, смесью метилового спирта и воды ни в коем случае не может охлаждатся!" а так же "Вообще Мв 50 решали проблему не детонации а повышения индикаторного давления в цилиндрах,так как степень сжатия на данных ДВС конструктивно повышать дальше было невозможно"?
3. "Детонация же гасилась при росте давления в цилиндрах в основном за счет изменении состава топливной смеси и препятствию за счет воды и спирта образованию перекисей углеводородов." - Кузьмич, ты воду с тетраэтилсвинцом случаем не перепутал? Может, приведешь пару примеров химических реакций?*?*?

Ну, и насчет гидромуфты - уж не цепляйся к словам. Гидротрансформатор не так сильно от нее и отличается. Третее колесо это принципиально?

Wad

12.11.2006, 22:26

Короче, если бы на DB 605 стоял нагнетатель с линейной характеристикой, или трансмиссией, регулирующей обороты, мы бы ПОСТОЯННО имели давление, к примеру 1,7 атм на впуске вне зависимости от оборотов двигателя. В данном варианте (спасибо за ссылку на схему) гидромуфта может регулировать обороты в ОЧЕНЬ узком диапазоне.Если не ошибаюсь, разница может составлять около 500 об. мин.

Да, за это ее и критиковали. Но. тем ни менее, она позволяла обходиться без переключения передач.

Jedi I

13.11.2006, 01:55

Это.. так всетаки вопрос.. я не понял.. на какой высоте эту МВ 50 выключать нужно :D
:popcorn:

Wad

13.11.2006, 02:10

Это.. так всетаки вопрос.. я не понял.. на какой высоте эту МВ 50 выключать нужно :D
:popcorn:

:) О! Вернулись к исходной теме! :)
Эксперименты надо ставить. Я сейчас на работе занят сильно, нет времени. Может, кто проведет испытания?

Kyzmich

13.11.2006, 03:09

2Wad
///Расскажи тогда, почему мощность мотора с B4 + MW равна мощности с C3 как на номинальном режиме, так и на 1.7 ата? Как там насчет скачка индикаторного давления?///

Ну в приведенной тобой таблице,я в упор не вижу использования вообще топлива В4 с MW50 , только в смеси с закисью азота и в смеси с топливом С3+MW50 в качестве топливной добавки?

Разберись в определениях,что такое индикаторная степень сжатия и геометрическая(определяемая конструкцией) у ДВС .И кстаи,где в этой табличке указывается индикаторное давление в цилиндрах во время впрыска а? И чтоже там так ресурс падает у мотора ?
Наверное за счет снижения детонации у него и охлаждения топлива:)

////В "учебнике для курсантов" сказано, что антидетонационная способность водно-метаноловой смеси связана с интенсивным охлаждением горючей смеси, возникающей в следствии испарения впрыскиваемой жидкости.////

А испаренная жидкость странным образом из цилиндра куда-то изчезает или всеже является рабочим телом в цилиндре ДВС? А обьем этих водяных паров представить можешь и главное- их давление на поршни по сравнению с просто горячим газом??
Пойми не смесь охлаждают а уводят тепло из цилиндров водяным паром (он то не сгорает)вместе с отработанными газами.У водяного пара как всем известно теплоемкость на порядок ваше чем у газа(СО).

///"Детонация же гасилась при росте давления в цилиндрах в основном за счет изменении состава топливной смеси и препятствию за счет воды и спирта образованию перекисей углеводородов." - Кузьмич, ты воду с тетраэтилсвинцом случаем не перепутал? Может, приведешь пару примеров химических реакций?*?*?///

Да все просто, нет условий (избытка окислителя) для образования этих перикисей.
Кстати ТЭС добавить в бензин немцам проще было,чем городить на самолет MW50 .

Добавлю -нет и перегрева цилиндров,нет калильного зажигания -соответственно нет и ранней вспышки топлива и склонности к детонации.

////Ну, и насчет гидромуфты - ты уж не цепляйся к словам. Гидротрансформатор не так уж сильно от нее и отличается. Третее колесо это принципиально?///

Уверяю тебя (как из немногих специалистов в г.С.Петербурге в данной проблеме) оличаются принципиально именно наличием этого третьего колеса(реактора) и обгонной муфты и еще рядом деталей.

Ну и потом меня смущает температура в впускном коллекторе за компрессором 70-200С.Если мне память не ошибло при сжатии топливно воздушной смеси в цилиндре ДВС она разогревается всего до 300С перед тем как вспыхнуть от свечи.
Каким способом сжатие до 1.7ат ее разогревает до 200С?
Я вобще не понимаю :Воздух охлаждать(интеркулеры-холодильники на впуске) имеет смысл,чтоб поднять его плотность и больше засунуть в цилиндр, а топливо нахрена? Ну разве только,что бы больше влезло в бак( на формуле 1 так читерили,пока не запретили)

Kyzmich

13.11.2006, 03:30

ЗЫ

"Вообще Мв 50 решали проблему не детонации а повышения индикаторного давления в цилиндрах,так как степень сжатия на данных ДВС конструктивно повышать дальше было невозможно"?

Если ее(степень сжатия) конструктивно повышать дальше,то надо переходить на солярку или керосин или идти получать Нобелевскую премию:)

Kyzmich

13.11.2006, 05:08

Кстати,присмотрелся я тут к этой картинке
Если это из этого учебника :
Теория авиационных поршневых двигателей, под ред. доц. ктн. инж.-полк. А.А.Добрынина, Военное издательство МО СССР, 1955 г.:
То автор похоже опять путается или упрощает .
На чертеже неразобрать все мелкие детали, но то,что видно -самый настоящий гидроконвертор(гидротрансформатор)причем двухступенчатый
И не обороты он регулирует а согласует крутящий момент от привода(ДВС) к компрессору и в силу двухступенчатости его(гидроконвертора) достаточно в широком диапазоне на вскидку в от 3 до 7 раз позволяя этим самым изменять обороты двигателя,при этом не отключая компрессор!Если это так, то автор заблуждается в принципе его действия.
На рисунке(крассным цветом)
1. перва и вторая ступени
2.реакторное колесо и суппорт(наверно с обгонной муфтой)
3.Колесо турбины с валом.
4.Колесо нагнетателя (масла)прикреплено к корпусу.

Backfire

13.11.2006, 11:28

Да, за это ее и критиковали. Но. тем ни менее, она позволяла обходиться без переключения передач.

Не, посмотрел я схемы еще раз, и тут четко видно, что тут не гидромуфта, а нормальный конвертер, за которым стоит 2х ступенчатый автомат. Нагнетатель то на мессерах 2х скоростной.

И общее замечание. Если Вы обратите внимание, то детонационная стойкость метанола значительно выше, чем у бензина, посему добавление его в бензовоздушную смесь, вкупе с охлаждением смеси водой и давало возможность повысить давление наддува.

MUTbKA

13.11.2006, 11:44

Не, посмотрел я схемы еще раз, и тут четко видно, что тут не гидромуфта, а нормальный конвертер, за которым стоит 2х ступенчатый автомат. Нагнетатель то на мессерах 2х скоростной.Тем не менее, ТТХ мессера от высоты зависят монотонно, без всяких характерных для ступенчатых нагнетаталей "изломов". Причем это верно не только для графиков из Ил-2 Compare, но и для данных реальных тестов...

Backfire

13.11.2006, 12:18

Тем не менее, ТТХ мессера от высоты зависят монотонно, без всяких характерных для ступенчатых нагнетаталей "изломов". Причем это верно не только для графиков из Ил-2 Compare, но и для данных реальных тестов...

Так ведь коробка привода, то автомат :) У меня машина тоже как тролейбус разгоняется, без провалов и толчков.

IvanoBulo

13.11.2006, 12:35

Тем не менее, ТТХ мессера от высоты зависят монотонно, без всяких характерных для ступенчатых нагнетаталей "изломов". Причем это верно не только для графиков из Ил-2 Compare, но и для данных реальных тестов...
Нагнетатель там специфический. О нём Йо-Йо как-то рассказывал подробно вроде бы...

Hammer

13.11.2006, 12:45

Ну там игра слов-упрощение.Если бы она охлаждала воздушнотопливную смесь в цилиндре ,то это скорей приводило бы к снижению мощности ДВС(падал бы обьем рабочих газов).
Именно то,что давление водяных паров имет большую величину (перегретый пар это 450-550- и более градусов)чем газ от сгорания бензина, давление в цилиндрах поднималось,а так как вода(пар) не сгорает ,она и отводит тепло из цилиндров на фазе выхлопа,не допуская перегрева ДВС.

Как все запущено. При сжатии газа происходит его нагрев (см. Основы термодинамики). Чем выше температура смеси тем раньше наступает ее детонация. Чтобы снизить эту температуру и осуществляется охлаждение смеси и применяют интеркуллеры и впрыск воды. Благодаря этому удалось повысить давление наддува у DB605 с 1.42ata до 1.7ata без детонации.
Еще один метод обогащение смеси. Расход при этом возрастает но за счет большей массы испаряющегося топлива получалась меньшая температура смеси. Пример использование Full rich на P-39 P-40 или системы впрыска на Fw-190A8.

Именно добавка спирта(метила)нужна была ,что бы эта смесь не замерзла при подачи ее к форсунке ,ведь впрыск шел в разреженную область ГРС двигателя а там и так низкая температура,прикинь этот процесс на высоте выше 3000м?

Разряженая она может разве на обычных движках без наддува за дроссельной заслонкой.
А когда на выходе нагнетателя 1.7 ata она отнюдь не разряженая. К тому же помимо того что на высоте воздух холодней он еще и разряженней что снижает его теплоемкость, и ухудшает эффективность охлажадющей системы.
На Як-9П например только введение впрыска водометаноловой смеси позволило избавится от перегрева при наборе высоты на больших высотах.

Наверное этот учебник рассчитан на курсантов,а там часто в редакции допускали общие упрощения,чтобы ответ звучал одной фразой(люди военные же:) )
У нас ее не применяли ,так как ее состав -фактически водка,ну а дальше понятно:beer:
Такая водка разве что для самоубийц :)
А применять ее применяли, на Як-9П. Но у нас вообще многое что неприменяли что было у других, и далеко не из за того что это было неэффективно. Просто возможности нашей промышленности были весьма ограничены в тот период.

Wad

13.11.2006, 13:18

=M=Vegas

13.11.2006, 14:05

Тем не менее, ТТХ мессера от высоты зависят монотонно, без всяких характерных для ступенчатых нагнетаталей "изломов". Причем это верно не только для графиков из Ил-2 Compare, но и для данных реальных тестов...

эт ты по скорости взял, а посмотри по скороподъемности почти у всех двигателей DB перелом в районе 2-3 км..

ValeryK

13.11.2006, 16:17

Ну сколько можно писать одно и тоже?
с какого перепугу вода испаряется в впусукном коллекторе?
Это самое холодное место у ДВС!

Это у безнаддувных двигателей. У двигателей с установленными нагнетателями (механическими или турбокомпрессорами) температура во впускном коллекторе очень высока и требует дополнительного охлаждения даже и не на высокофорсированных двигателях. О системах Intercooler и Aftercooler, надеюсь слыхали?? На дизельных двигателях температура во впускном коллекторе 90' C уже считается критичной.

ValeryK

13.11.2006, 16:41

На мой взгляд в Ил-2 было допущено неправльное согласование РЛЭ и конструкции "Мессершмидта" из-за отсутвия тех.специалистов, о котором ОМ, в том числе, говорил в интервью в "Навигатор".
Как мне кажется правильная работа MW уже была описана выше, а в игре должна была быть так:
Выключатель MW "выкл". Газ 0%-100% Газ более 100% поломка двигателя, или вообще газ >100% невозможен.
Выключатель MW "вкл". Газ 0%-110%. при этом отсчет расходования MW идет с момента газ > 100 %. Форсирование работы двигателя идет так же с момента когда газ > 100%.
Переключение MW "вкл"-"выкл" возможно только на малом газу, что согласуется с РЛЭ.

Butcher

13.11.2006, 20:09

Выключатель MW "выкл". Газ 0%-100% Газ более 100% поломка двигателя, или вообще газ >100% невозможен.

лучше переименовать кнопку "MW50 - Тяга 100/110%" и при вкыключенном MW50 диапазон тяги становится 0 - 100%, при включенной 0 - 110%.
уверен что читом это не будет, так как джойстиковые РУДы большинство девайсов не позволяют точно установить РУД без инфы на мониторе + шумы и т.д.

Wad

14.11.2006, 00:48

2Wad
Ну в приведенной тобой таблице,я в упор не вижу использования вообще топлива В4 с MW50 , только в смеси с закисью азота и в смеси с топливом С3+MW50 в качестве топливной добавки?

Моторы с AM и ASM: в графе Fuel type сверху написано: C3, а чуть ниже: B4+MW 50.

Разберись в определениях,что такое индикаторная степень сжатия и геометрическая(определяемая конструкцией) у ДВС .И кстаи,где в этой табличке указывается индикаторное давление в цилиндрах во время впрыска а? И чтоже там так ресурс падает у мотора ?
Наверное за счет снижения детонации у него и охлаждения топлива:)

////В "учебнике для курсантов" сказано, что антидетонационная способность водно-метаноловой смеси связана с интенсивным охлаждением горючей смеси, возникающей в следствии испарения впрыскиваемой жидкости.////

А испаренная жидкость странным образом из цилиндра куда-то изчезает или всеже является рабочим телом в цилиндре ДВС? А обьем этих водяных паров представить можешь и главное- их давление на поршни по сравнению с просто горячим газом??
Пойми не смесь охлаждают а уводят тепло из цилиндров водяным паром (он то не сгорает)вместе с отработанными газами.У водяного пара как всем известно теплоемкость на порядок ваше чем у газа(СО).

А индикаторное давление я тебе сейчас покажу, смотри:

Рис. 1:
Unquenched (неохлажденный) M3: давление газов низкооктанового бензина M3, впрыск воды выключен.
Quenched (охлажденный) M3: давление газов того же самого бензина, впрыск воды включен.

Рис. 2:
Unquenched (неохлажденный) S3: давление газов высокооктанового бензина S3, впрыск воды выключен.
Quenched (охлажденный) M3: давление газов низкооктанового M3, впрыск воды включен.

Обрати внимание на то, что давление, развиваемое низкооктановым бензином с водяным паром практически в точности соответствует давлению высокооктанового бензина без воды.

"А где же пар?" - спросит любознательный читатель.
Пар - это маленький треугольничек в момент наивысшего броска давления.

А теперь: почему мощность мотора с C3 при прочих равных условиях равна мощности мотора с B4 + MW.
- Потому что теплотворная способность всех бензинов одинаковая, независимо от их состава.
Соответственно, и индикаторное давление при прочих равных условиях тоже практически одинаковое. Как видишь, перегретым паром можно пренебречь.

Kyzmich

14.11.2006, 23:18

Моторы с AM и ASM: в графе Fuel type сверху написано: C3, а чуть ниже: B4+MW 50.

А индикаторное давление я тебе сейчас покажу, смотри:

Рис. 1:
Unquenched (неохлажденный) M3: давление газов низкооктанового бензина M3, впрыск воды выключен.
Quenched (охлажденный) M3: давление газов того же самого бензина, впрыск воды включен.

Рис. 2:
Unquenched (неохлажденный) S3: давление газов высокооктанового бензина S3, впрыск воды выключен.
Quenched (охлажденный) M3: давление газов низкооктанового M3, впрыск воды включен.
Не корректное сравнение разных топлив,у одного из которых применена форсирующая присадка.(добавь к низкооктановому бензину нитроглицерин,я думаю он переплюнет по мощности высооктановый)

Обрати внимание на то, что давление, развиваемое низкооктановым бензином с водяным паром практически в точности соответствует давлению высокооктанового бензина без воды.

Приведи пример высокооктанового с впрыском воды?
Зачем приводить разные виды топлив?
На метаноле эли этиле можно добится если помню степень сжатия ~14
И важным обстоятельством является вхождение в формулу этих спиртов именно воды?

.

///Моторы с AM и ASM: в графе Fuel type сверху написано: C3, а чуть ниже: B4+MW 50.///
Только на аварийных режимах?Смотри внизу сноску,что не скажешь про С3 с MW50.
Смысл расматривать это применение B4+MW50?Пять минут работы и мотору кирдык?(В реале наверно еще быстей)

1 Я бы не сказал,что скачек давления не заметен.

2.Не корректное сравнение разных топлив,у одного из которых применена форсирующая присадка.(добавь к низкооктановому бензину нитроглицерин,я думаю он переплюнет по мощности высооктановый)

3.Приведи пример высокооктанового с впрыском воды?
Зачем приводить разные виды топлив?

На чистых метаноле эли этиле можно добится если помню степень сжатия ~14
И важным обстоятельством является вхождение в формулу этих спиртов именно воды и возможность добавлять к ним воду(растворять)?
При равных или даже меньших(если не подзабыл)теплотворных с бензинами свойствах?

Kyzmich

14.11.2006, 23:26

По поводу гидромуфты ты прав -на новой картинке это видно.
Сдвоенная наверное ,чтобы убрать диаметр.
Спасибо за ссылку,сейчас городим стенд для замера (Mкр) у ДВС аквабайков-подыскиваем готовые комплектующие.Ссылка к месту оказалась.

71Stranger

15.11.2006, 07:21

3.Приведи пример высокооктанового с впрыском воды?

P-47D, который на 150октановом бензине? :)
Кста, у них вода кончается. Минут через 15-20 полета на газе более 100%
Потом просто 110% без надписи о форсаже. Мощность падает заметно, но кирдыка не наступает, по крайней мере в течение 5 мин.

beretta5

18.11.2006, 22:08

http://autoreview.ru/news/detail.php?ID=2883 :drive:всё новое-хорошо забытое старое

Дмитрий

18.11.2006, 22:26

Кстати у Як-36 (для тех кто не понял - экспериментальный реактивный СВВП)
"Дополнительное повышение тяги при вертикальном взлете обеспечивалось впрыском водоспиртовой смеси на вход в двигатели".