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Effizienz plus

Neue integrierte Technologie

Eine neue integrierte Technologie mit dem Ziel, die Leistung von Hubkolben-Verbrennungsmotoren, Komponenten und Mechanismen von Kraftfahrzeugen, Luftfahrt, Schiffen und Schiffen, Diesellokomotiven und Stromerzeugern an Motoren erheblich zu verbessern.

Das Verfahren zur Bildung superharter Oberflächen von Reibungspaaren der 14. Genauigkeitsklasse, um das Geräusch erheblich zu reduzieren und die Überlebensfähigkeit von Maschinen, Bauteilen und Mechanismen auf Schiffen und Marineschiffen der Marine für den Einsatz auf Schiffen der Zivilflotte erheblich zu erhöhen, ist durch die "Genehmigung des Seeregisters" von Sewastopol und genehmigt Es ist auch für den Einsatz im Industriesektor zugelassen.

Integrierte Technologieaufgaben

Bildung einer superharten, hochpräzisen Oberfläche von Metallreibungspaaren während des Betriebs von Mechanismen. Mehr als 1500 (eintausendfünfhundert) Mal, um den Reibungskoeffizienten in den Knoten und Mechanismen zu verringern. Zehnfache Reduzierung der Spitzenwerte dynamischer Lasten und Verhinderung der Aushärtung der Reibungspaare im Metall sowie Beseitigung von Kavitation aufgrund mechanischer Ursachen an den Wänden von Zylinderlaufbuchsen. Um den Durchbruch von Gasen durch thermische Lücken in den Schlössern der Kompressionsringe des Motors wirksam zu blockieren, wird die Kompression stabil nominal und unabhängig von der Größe dieser Lücken und Temperaturen. Erhöhen Sie das Drehmoment bei niedrigen Motordrehzahlen (es gibt keine Analoga in der weltweiten Motorenherstellungspraxis). Infolge einer signifikanten Verbesserung der technischen und betrieblichen Parameter wird die Umweltleistung im Allgemeinen kategorisch verbessert.

Experten zufolge bringt die Anwendung der Methode dieser Technologie für ICE und die Übertragung von KAMAZ-Fahrzeugen (Bergbaukipper) aufgrund der Verbesserung der technoökonomischen Leistungsindikatoren für ICE und Mechanismen erhebliche Gewinne:

  1. Reduziert den Kraftstoffverbrauch
    • - bei Leerlaufdrehzahl um 70-80%;
    • - bei kleinen und Teillasten um 30-50%;
    • - bei Leistungsmodi um 20-35%;
    • - durchschnittlich bis zu 40%;
    • Erhöht das Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen um 20-25%;
    • Erhöht die Motorleistung um 25-35%;
    • Reduziert den Ölverbrauch für Abfälle um 95-98%;
    • Bietet eine Erhöhung der Ressourcen von Verbrennungsmotoren ohne bis zu 10-fache Überholung;
    • Reduziert den Reibungskoeffizienten in Knoten und Mechanismen um das 1.500-fache (eintausendfünfhundert).
    • Es garantiert Verschleiß während des "Kaltstarts" während der gesamten Betriebsdauer;
    • Reduziert Geräusche und Vibrationen erheblich.
    • Normalisiert und stabilisiert die Kompression während der gesamten Lebensdauer der Kolbenmotorgruppe.
    • Gewährleistet einen einfachen Start des ICE bei Temperaturen unter Null;
    • Verbessert die Umweltleistung (einschließlich thermischer Verschmutzung) erheblich.
    КПД плюс

    Ein neuer oder aktualisierter ICE, der durch diese Technologie aktualisiert wurde, weist die folgenden Merkmale auf:

    • - bis zu 3.000 km Lauf, Verbesserung der Eigenschaften auf „Übermaß“;
    • - von 3.000 km bis 1,5 Millionen km Lauf, stabile Beibehaltung der erreichten Eigenschaften.

    Die Praxis des normativen Betriebs von inländischen ICEs als Ganzes lautet: bis zu 30.000 km. Kilometerstand Der Motor arbeitet ab 30.000 km immer besser. Bis zu 70.000 km beginnt es sich aufgrund von Reibung allmählich abzunutzen und am Ende dieses Zeitraums ist es ratsam, die Ringe zu wechseln. Ferner nutzt sich der Verbrennungsmotor irreversibel auf 150.000 km ab. Der Lauf muss grundlegend überarbeitet werden, wobei die Zylinder-Kolben-Gruppe vollständig ausgetauscht werden muss. Die integrierte Technologie verhindert Reibungsverschleiß während des angegebenen Motorressourcenstandards und macht die Kompression unabhängig von den Wärme- und Leistungsmodi des Verbrennungsmotors. Sogar die von allen Konten "ehrwürdige" Engine und am Ende der Motorlebensdauer funktioniert immer noch einwandfrei, leise, konstant leistungsstark und rauchfrei, wenn ein komplexes Technologiesystem darin arbeitet.

    Eigenschaften des Strom-, Kraftstoff- und Ölverbrauchs in einem integrierten Technologiesystem

    Es ist bekannt, dass: je kleiner der Spalt im heißen Zustand zwischen dem Kolbenkopf über dem ersten (Feuer-) Ring und dem Zylinder ist, desto größer ist die Gasdrosselung in diesem Spalt und desto besser sind die Arbeitsbedingungen der Ringe. Mit einem Spalt von 0,05 mm und einer Gastemperatur im oberen Teil des Spaltes von 800 ° C, bereits in einem Abstand von 20 mm vom oberen Teil, sinkt die Gastemperatur auf 400 ° C und mit einem Spalt von 0,5 mm - nur bis zu 700 ° C. Gasdruck an Kolbenringen variiert sowohl vom Abstand zum Ring als auch vom Gasdruck im Zylinder. Wenn wir den Druck im Zylinder des Verbrennungsmotors des Autos als 100% annehmen, beträgt der auf den I-Ring wirkende Druck - 75%, auf II - 17% und auf III - 7% (mit Nennabständen).

    Die Verhinderung des Gasdurchbruchs in das Kurbelgehäuse wird, wie zu sehen ist, durch Verringern des Drucks infolge der Gasdrosselung während des Durchgangs durch die Labyrinthtunnel und der durch die Ringe gebildeten Lücken erreicht, was ein kostspieliger Teil ist und keinen effizienten Energieverbrauch heißer Gase in den Motorzylindern darstellt. Bei superleisen Schiffsmotoren sind bis zu sieben Kompressionsringe eingebaut, um den Durchbruch von Gasen im Kurbelgehäuse zu verhindern, insbesondere wenn der Kolben des OT-Bereichs bei niedriger Drehzahl unter Last passiert wird (das Problem der Reibung wird ebenfalls verstanden).

    Das komplexe Technologiesystem blockiert strukturell Gas auf der Höhe des oberen (Feuer-) Rings und gibt unabhängig von der Größe der Ringspiele bis zu 24% der Explosionsenergie im Brennraum des Verbrennungsmotors eines Autos effektiv an die Kurbelwelle zurück. Diese Methoden liefern Indikatoren zur Erhöhung des Drehmoments am „Boden“, zur Leistungssteigerung, zur Reduzierung des Kraftstoff- und Ölverbrauchs (Abfall), und im Allgemeinen werden Umweltindikatoren für das Niveau der europäischen Normen über den gesamten Lebenszyklus ermittelt.

    Vitalität von Verbrennungsmotoren für Sport, Motorressourcen 1.000.000 km. Serienmotor

    Bei einer signifikanten Motorverstärkung können erhöhte Lasten in den Kurbelwellenlagern zur Zerstörung des darin enthaltenen Ölkeils führen, d. H. erhöhter Verschleiß des Lagers, Abbinden von Metallen, Schmelzen des Lagers usw. Die Lagerbelastung hängt sowohl von der Umfangsgeschwindigkeit des Lagers ab, die den Reibungsgrad bestimmt, als auch von den Abmessungen: der Länge des Lagers und seinem Durchmesser bei einem bestimmten Druck auf den Kolben. Die Energiekosten zur Überwindung der Reibungskräfte in den Hauptkomponenten des Verbrennungsmotors betragen: CPG - 11,5%; Timing - 2,7%; Kurbel - 3% der Leistung des Automotors. Die komplexe Technologie reduziert im Gegensatz zu anderen Methoden zum Erzwingen von ICE den Reibungskoeffizienten um das 1.500-fache und erhöht im Allgemeinen die Leistung des ICE um 25 bis 30%, behält die Geometrie der Teile und damit die optimale Größe des Kolben-Zylinder-Spaltes für die gesamte Lebensdauer des Motors bei Seine Wirksamkeit ermöglicht die Installation von Kompressionsringen mit vergrößerten thermischen Lücken. Es ist ratsam, den Spalt des oberen (Feuer-) Rings gegenüber dem Nennwert um 0,2 mm zu vergrößern, um Druck und Temperatur neu zu verteilen, wodurch die Arbeitsbedingungen der Kompressionsringe erheblich gemildert werden und der thermische Keil des CPG während der Überhitzung des Motors verhindert wird. Dies sind die Fähigkeiten der integrierten Technologie.

    Es ist möglich, den Verbrennungsmotor in einem stabilen und einwandfreien Zustand zu halten und die wahllose Wiederherstellung der Mechanismen nach 150.000 km zu wiederholen. Kilometerstand (300.000 km für High-Tech-ICEs) usw. Der Einsatz integrierter Technologie löst allgemein das Problem von 1 Million km. Kilometerstand und höher für den neuen Motor.

    Verbesserung der Leistung eines Flugzeugkolbenmotors

    Die thermischen Abstände der Kolbenringe werden unter Berücksichtigung der Bedingungen der thermischen Blockierung während des Zwangsbetriebs des Verbrennungsmotors durchgeführt. Verbrennungsmotoren in der Luft mit maximaler Leistung halten erheblichen Wärmeflusslasten stand, die bis zu 2500 Grad erreichen können. Daher wird ein großer Aufstieg schrittweise für mehrere Aufzüge durchgeführt, um den Verbrennungsmotor vor thermischer Zerstörung zu bewahren. Wenn die Lasten reduziert werden - in Nenn-, Mittel- und Niedrigleistungsmodi -, nimmt der Wärmefluss ab und dies führt zu einer spürbaren Zunahme des thermischen Spiels der Kolbenringe, was zu einem Durchbruch der Gase im Kurbelgehäuse und einem Leistungsverlust in einem gut vorbereiteten Kolbenmotor führt. In diesem Fall gelangt durch vergrößerte Wärmespiele der Kolbenringe Öl aus dem Kurbelgehäuse in die Brennkammer. Während des Parkens, wenn der Verbrennungsmotor nicht von den unteren Zylindern durch die thermischen Lücken der Kolbenringe aufgewärmt wird, tritt auch ein erheblicher Ölverlust auf (öliger Boden auf dem Parkplatz, Lenkspuren). Durch den Einsatz komplexer Technologien können Sie den Durchbruch von Gasen in das Kurbelgehäuse und den Ölverlust, der sich aus den erhöhten thermischen Abständen der Kolbenringe des Flugzeug-ICE ergibt, effektiv blockieren.

    Während des Betriebs des Kolben-Verbrennungsmotors wird dem Kolben Wärme entzogen: 20-25% - durch das Öl im Kurbelgehäuse und 75-80% - Kontakt - Kolben -> Ringe -> Zylinder. In einem gut vorbereiteten ICE kommen aufgrund der Serrateness des Mikroreliefs der Oberflächen der Reibungspaare von 100% der geometrischen Kontaktfläche der Teile 3 (drei)% der Fläche tatsächlich in Kontakt und in abgenutzten ICEs („Lauf“, Ellipse in den Zylindern) noch weniger. Dieser Parameter bestimmt kategorisch die Grenze der Dichte des Wärmeflusses, der vom Kolben zur Zylinderwand abgeführt wird. Die Verwendung integrierter Technologie bildet ein glatt gewelltes Oberflächenprofil von Reibungspaaren der Genauigkeitsklasse 14 und erzeugt einen realen Kontaktpunkt von 16 (16)%. Eine Vergrößerung der realen Kontaktfläche um mehr als das Fünffache erhöht die Möglichkeit der Wärmeabfuhr, wodurch der Kolben, die Ringe und der Ölkeil vor Überhitzung geschützt werden. Eine solche Oberfläche von Teilen von Reibpaaren ist durch einige Eigenschaften gekennzeichnet: Ein ungewöhnlich niedriger Reibungskoeffizient, Superhärte, Festigkeit, Haltegeometrie, hohe Verschleißfestigkeit, hohe Wärmeleitfähigkeit, Verhinderung der Bildung von Stickoxiden (NOx) in Zylindern, Verringerung ihrer Anzahl um 80-90 %% und keine Korrosionsanfälligkeit Das Dielektrikum hält Temperaturen von 3500 ° C stand. Es garantiert die Oberfläche vor thermischen Schäden bei Nachbrennern.

    Beseitigung von Kavitation an den Außenwänden der Zylinder und der Bedingungen, die im Metall von Reibungspaaren „aushärten“

    Vibrationen von Zylinderlaufbuchsen unter Last bilden im Kühlmittel Verdünnungshohlräume, in denen sich Kavitationsblasen bilden. Beim Zusammenfallen treten in Mikrozonen Drücke bis zu 600 atm auf. und Temperaturen bis zu 1200 ° C (Mikroexplosion) und Metallcluster (Mikropartikel) brechen aus der Außenfläche des Liners aus, Mikrorisse bilden sich und dann brechen die Oberflächen.

    Das komplexe Technologiesystem verteilt die Energie der elastischen Verformung im Metall der Reibungspaare sofort neu, wodurch die Spitzenwerte um das Zehnfache gesenkt werden, dh die Vibration der Zylinderwände wird geglättet und Kavitation wird verhindert. Die kritischen Verformungsmomente des Kristallgitters, die im Metall von Reibpaaren von Knoten und verschiedenen Mechanismen (ICE, Getriebe, Getriebe, Gleichlaufgelenk usw.) eine „Härtung“ bilden, werden sofort beseitigt.

    Vorteile der Verwendung integrierter Technologie bei Diesel- und aufgeladenen Dieselmotoren sowie Benzin-ICEs beim Start

    Die Schwierigkeit, bei niedrigen Temperaturen zu beginnen, ist bekannt. Am schwierigsten zu lösen ist das Problem der Selbstentzündung von Kraftstoff in Dieselmotoren. Die niedrige Anfangstemperatur der Ladung und für aufgeladene Motoren - zusätzlich zu einem niedrigen (E) Kompressionsverhältnis - liefern keine ausreichend hohe Kompressionstemperatur. Die kalten Wände der Zylinder entziehen der komprimierten Ladung Wärme, und die Lücken in den Schlössern der Kompressionsringe können die Kompression aufheben und ihre Temperatur katastrophal senken. Mit einem Verdichtungsverhältnis von 13 (sehr niedrig für einen atmosphärischen Diesel und hoch genug für einen aufgeladenen Diesel) erreicht die Verdichtungstemperatur bei Volllast 630 ° C, bei Teillast jedoch viel weniger, wenn der Turbolader eine niedrige oder sogar keine Leistung aufweist. Ein Dieselmotor mit Saugmotor unter den gleichen atmosphärischen Bedingungen mit einem Verdichtungsverhältnis von 16 liefert eine Verdichtungstemperatur von 720 ° C. Offensichtlich arbeitet ein Kompressor bei einem aufgeladenen Dieselmotor im Startmodus nicht, und infolgedessen ist die Verdichtungstemperatur sehr niedrig.

    Die Verwendung komplexer Technologien macht die Kompression unabhängig von der Größe der Lücken in den Schlössern der Kompressionsringe und sorgt für eine zuverlässige Erhöhung der Kompressionstemperatur, die für den erfolgreichen Start des Dieselmotors erforderlich ist. Das Starten eines herkömmlichen Benzinmotors kann als einfach und problemlos bezeichnet werden, jedoch aufgrund der Anreicherung des Gemisches zum Starten und Aufwärmen (gleichzeitig wird der Kraftstoff 2-3-mal zu viel verbraucht, umweltschädliche Abgase, geringe Motorleistung). Durch die Anwendung einer umfassenden Technologie werden diese Mängel weitgehend beseitigt, da die Mischung zum Starten und Aufwärmen praktisch nicht angereichert werden muss.