Генераторы, увеличение ресурса

Энергогетик, четырехтактный одноцилиндровый двигатель устойчиво работать на оборотах менее 1500 не будет, это его холостой ход с минимальной отдаваемой мощностью и моментом и на вашем графике это будет Nmin. И тем более он не будет с этих оборотов резко набирать мощность в момент подключения мощной нагрузки, он просто заглохнет. Далее, в таких двигателях маслонасоса нет и масло разбрызгивается лопаткой. На этих оборотах движку хана придет гораздо раньше, чем на номинальных 3000 т. к. смазки почти не будет. И кстати 3000 это именно номинальные обороты на которых наименьший расход топлива на номинальную нагрузку, высокий КПД и максимальный момент. Максимальные обороты для этого двигателя 6-6.5 тыс. Такие движки не только на генераторах, а на всевозможной садовой технике стоят и рассчитаны на 3000 оборотов именно по вышеуказанным причинам.

 

Вот! Это уже более предметный разговор! Ну в принципе согласен. Да и уже пришел к выводу, что нужно все делать через шкивы и держатся около 2000 на двс. Вот прикрепил график лифановского двс, правда это немного для большего, но примерно можно понять, что на 2200 оборотах вполне себе момент такой же как и на 3000, мощность снижнена почти линейно, для моих задумок сам-то. Ну я думаю путем немногого изменения фаз грм можно не только улучшить характеристики, но и еще снизить оборотов на 200.
Да и насчет смазки я в курсе, но это очень легко решаемо.
Да, на графике и в инструкции ни слова о 6-6.5 тысячах... край 3600...

 

Так делают те потому что большинству проще купить готовое и не напрягать ни голову ни руки. Следствие высоких доходов и высокой лени. Сейчас типичный офисный сиделец в городе не надрываясь получает столько, что приехав на дачу может вообще не задумываться о расходе топлива генератором, да и сам генератор считать расходником.
Совсем иное дело - люди, постоянно проживающие в сельской местности. Но здесь таких не много, большинство присутствующим всё же дачники. А они готовы платить большие деньги за свой комфорт, который у них однозначно ассоциируется с бездельем. Это раньше на дачу ездили руками поработать и получить от этого удовольствие. А сейчас ездят "отдыхать" (т.е. пить как правило) - какая уж тут работа руками.

Вообще-то при снижении мощности ресурс растет не в два раза а существенно больше. Это из личного опыта.
А самое главное - как правильно когда-то написал коллега @wcreader, при нынешних ценах на топливо, генерирующее железо можно считать расходником. Ибо любой даже дорогой и высокоресурсный генератор за свою жизнь съедает топлива на во многие разы большую сумму чем стоит сам. Соответственно, и вложения в правильную переделку будут много меньше чем стоимость сэкономленного топлива. Надо сдвигать рабочий процесс двигателя в сторону цикла Аткинсона-Миллера,у которого расширение "больше" сжатия. Реализовать это можно если есть возможность изменить форму кулачков распредвала.
Насчет же потери мощности - так если питать деревенскую избу, а не коттедж и тем более особняк, то долговременное потребление будет не более сотен ватт с редкими пиками, вызванными пусковыми токами холодильника и тому подобных приборов, создающих существенную но кратковременную нагрузку. Поэтому тарахтеть двухкиловаттным китайским мотором в его исходном виде лишь для того чтобы питать ЖК телик и несколько светодиодных лампочек - крайне не выгодно по топливу. Тут в состав энергоустановки явно просится буферный аккумулятор. Столь любимый и привычный обитателям офисов электрочайник кушает пару киловатт в течении примерно 1/10 часа. Что по потреблению энергии соответствует примерно 16 ампер-часам в пересчете на 12-вольтовый аккумулятор. То есть подключенный к энергоустановке в буфер аккум от машины вполне решает проблему и чайника, и микроволновки и холодильника. При этом самой установке достаточно будет вырабатывать пару сотен ватт на освещение и телевизор (ну или ноутбук) плюс еще сотню ватт на зарядку аккума. Это если предполагать непрерывную работу двс в течении целого дня. Если же сократить время работы до более удобных шести вечерних часов (когда максимум потребления) то емкость аккумуляторов и мощность на их зарядку надо пропорционально поднять. Будет около киловатта. Такой вариант оптимальнее с точки зрения и кпд и ресурса мотора так как сделать экономичный мотор на три сотни ватт мощности совсем уж затруднительно.
А вот киловатт уже легко получается из дефорсированного по оборотам китайского "178" дизеля либо от газового двигателя, сделанного из него же.

Будет если снабдить его чугунным маховиком нормального размера. Посмотрите например на маховик
моторов Л-3 и Л-6. Просто [китайским] производителям это не выгодно так как металл стоит денег и доставка тяжелых моторов до магазина тоже. Вот и делают лёгкие алюминиевые маховики, которые оправданы на транспортных двигателях но совершенно противоестественны на стационарных.
А чтобы мотор на полутора тысячах был еще и экономичным - нужно вернуть ему нормальные фазы газораспределения. Потому что у китайцев они сделаны слишком широкими в целях повышения выгодного опять же производителю маркетингового параметра - соотношения мощность/рабочий объем. Ну и мощность/материалоемкость тоже. Однако это производителю выгодно потому что за улетевшее в трубу топливо он не платит, перекладывая эти расходы на пользователя.

Можете попробовать запустить китайский мотор на самых минимально устойчивых оборотах (будет около тысячи) и открутить маслозаливную пробку. Убедитесь что брызгает там весьма хорошо. А учитывая что не предполагается нагружать узлы трения максимально возможным моментом - то масла точно хватит.

Максимальный момент не нужен. Всё равно даже при снижении оборотов мощность великовата получается, так что и момент тоже придется снижать. А минимальный расход топлива именно на трёх тысячах - это следствие неоправданно широких фаз. Расход (удельный естественно) может быть заметно меньше и на более низких оборотах если сделать узкие фазы, и что самое главное - избавиться от перекрытия клапанов в ВМТ, которое делается для выжимания мощности/момента как раз в ущерб экономичности. Это приемлимо для спорта например, но совершенно не подходит для стационарной электрогенерации.

Да, это действительно так. Но и не надо возлагать на двигатель не свойственную ему функцию. Двигатель должен работать в стабильном наиболее оптимальном для него режиме. А вопросами бросков нагрузки должна заниматься силовая электроника, используя буферный накопитель.
Думаю многие сталкивались с тем как при включении компа обычный офисный UPS кратковременно щелкает переходя на свой аккумулятор если сеть заметно просаживается скачком тока зарядки конденсаторов в БП компа.
Это простейшее решение на реле работает уже не один десяток лет. Сейчас силовая электроника стала настолько доступной что и без механических реле обойтись можно.

Вообще, в РФ культура автономного энергоснабжения находится в зачаточном состоянии потому что многие десятки лет все привыкли полагаться на государство, тянувшее за казенный счет ЛЭП в каждую деревню из трех домов не считаясь с затратами. Ну политика такая была. Понятно что сейчас такой экономический идиотизм никто продолжать не будет. Так что надо перенимать опыт стран где автономная энергетика укоренилась давно и прочно.
Это например Индия. Можно посмотреть в интернете какие специальные тихоходные дизели там выпускаются для этих целей. Ибо ни по джунглям ни в горы никто в здравом уме не будет тянуть многокилометровые линии чтобы запитать несколько домов. И принудительно народ в крупные поселения там не сгоняют как это в ссср практиковалось.

 

Осмотрел распредвал 160го движка. Все делаемо и без станков. Уменьшить перекрытие можно вполне себе минимальной механизацией. Там ширины кулачка достаточно, чтоб убрав перекрытие получить фазы необходимые для среднего диапазона так как надо, плюс есть механизм центробежный и с ним тоже можно поработать.

 

Понятно что кое-как спилить лишнее железо можно и без станков. Но могу гарантировать что из-за невозможности обеспечить правильную форму кулачка вал проживет не долго. Надо на компе строить профиль так чтобы третья производная (скорость изменения ускорения толкателя) была достаточно гладкой. А потом искать станок который может воплотить построенное на компе в металл. Тогда вал будет ходить долго.
Да, я понимаю что обрабатывающий центр с компьютерным управлением найти не просто и еще менее вероятно что хозяева такого оборудования согласятся возиться с каким-то китайским распредвалом. Другое дело, что китайские распредвалы в виде запчастей дешевые и можно заниматься экспериментами с напильником подбирая наиболее удачные фазы. А потом уже окончательный вариант делать на станке. В конце концов из истории моторостроения известно, что распредвалы грузовиков АМО именно что выпиливались вручную по шаблонам. И сколько-то эти моторы даже ездили, хотя и очень немного в сравнении даже с послевоенными.

Да, это так. Новый вал делать не надо, можно пилить существующий.

Если нужен хороший запуск зимой то лучше всего этот пусковой декомпрессор убрать так как он сильно снижает давление в цилиндре при тех оборотах которые обеспечиваются при проворачивании веревкой. По всей видимости двигатели вообще не расчитывались на зимнюю эксплуатацию так как ни в Китае ни в Европе ни в США зимы в нашем понимании нет.

Однако должен заметить что пиление распредвала не позволит сильно поднять давление в цилиндре на такте сжатия так как сама геометрическая степень сжатия у бензиновых Лифанов всего около 8. По слухам это делается потому что основной рынок для этих моторов - Африка, а там качество используемого топлива не очень и степень сжатия сделана низкой для избежания возможной детонации при перегреве в жарких условиях.
А для хорошей работы на газе рекомендуется степень сжатия 12. В случае если при работе дроссель будет открыт не полностью - можно даже больше. Очень сильно сомневаюсь что у Лифана получится сделать столько даже если и головку цилиндра подрезать снизу и наплавить на поршень металл чтобы он стал выпуклым. Думаю что клапаны упрутся в поршень и даже выемки ("цековки") под них не помогут. Почему я и сказал что газовый двигатель лучше делать из "178" дизеля если на китайскую продукцию ориентироваться.
Там одним только перепиливанием распредвала сразу можно получить и правильное давление в цилиндре и упрощенную реализацию цикла Аткинсона-Миллера.

 

Не поверишь, снегоуборщик в -20 заводится с одного рывка. Естественно с закрытой заслонкой и нажатий 5 раз на праймер. Генератор не пробовал, не было необходимости и он у меня в гараже хранится. Вот только праймера там нет.

 

Дороговато мне дизель. Остановился окончательно на 170 лифане. От 160 отличается в 2 раза большей монщостью и всего на 2 кг тяжелее.
На счет распредвала, все можно сделать хорошо. Простейший кондутор и все очень точно будет. Про скорость толкателя. Там внутри коромысла вообще под замену просятся ибо болтаются как не прикаяные. А ускорение снизим - при такой дефорсировке читал, что лучше снизить ход клапана, ибо не зачем так широко открывать, так что на несколько мм кулачек можно вообще занизить на токарном. Только на твч отвезти после всего.
Про степень сжатия. Там 8.5, но реально можно и нужно 9.5. делается без проблем. Только под свечу подкинуть колечко медное. Больше не нужно, читал у людей сделавших 10. Немного жестко работать стал и появилась детонация под хорошей нагрузкой.

 

подробнее. что дает подкидывание колечка под свечу?

 

А там все просто, нужно по месту смотреть, но возможно свеча за поршень электродом задевать начнет. После фрезеровки головы

 

Вот именно что на праймер. Его кстати у абсолютного большинства китайских моторов нет.
А на газовом моторе куда нажимать?

Я сомневаюсь, но кто знает - может вы механик от Бога.

Да, это так.

На китайских моторах распредвалы чаще всего термообработки не имеют.
Достаточно напильником поскрести чтобы убедиться. И ничего, даже на трёх тысячах оборотов работают
достаточно долго. Но если под рукой есть твч то можно и отвезти.

Маловато будет. Особенно для дровяного газа.
Чем ниже степень сжатия (точнее - зависящее не только от нее давление в цилиндре на такте сжатия) - тем точнее приходится подбирать соотношение газ-воздух. Особенно для низкокалорийного и плохо зажигающегося дровяного газа. А так как в маленьком реакторе параметры процесса постоянно "плывут" то приходится каждые минут 20 подходить к мотору и соотношение газ-воздух подстраивать. У меня на испытаниях с тем УД-25 который на фото - было именно так, хотя я поначалу не поверил предупреждению опытных людей.
Именно поэтому решил газодизель делать как они изначально и советовали.

 

На генераторных моторах может и нет праймера, но китайцы делают кучу моторов и копий хонды в том числе и цены демократичные. Можно любой выбрать под потребности. Лично я бы так и сделал, если бы заморочился подобной переделкой, не обязательно на генераторных моторах зацикливаться. Тема холодного пуска конечно актуальна, особенно автоматического холодного пуска, но она решаемая.

 

Вот ни за что не поверю что 10 кубиков увеличат мощность в 2 раза. Да и мощности там китайские, как и описание.

 

Согласен. Потому и предлагал выбрать "178" дизель как наиболее подходящий под обсуждаемую переделку.
Но он действительно заметно дороже лифанов.

Я тоже не поверю.
Тем более, что эксперименты с установкой этих бензомоторов на лодки показывают что железо не выдерживает даже того крутящего момента который образуется при просто полностью открытом дросселе. Не говоря уже о завышенном китайцами.
Впрочем - в данном случае то что пишут китайцы можно не принимать во внимание так как фактически будет строиться новый мотор на основе китайского железа. Разница будет не меньше чем когда на автомобильный мотор ставят тюнинговые распредвалы и изменяют настройки под них. Только соответственно тут будет обратный эффект.
Там плюс моща, но минус ресурс и минус кпд, а здесь минус моща но в плюсе ресурс и кпд.
Если "прямой" путь переделки распространен и отработан то и в "обратном" ничего невозможного нет.
Другое дело, что подбор наиболее оптимальных фаз газорапределения это весьма долгий итерационный процесс.
Кстати, во время экспериментов когда запуски мотора кратковременны - фазы в некоторых пределах можно двигать просто увеличением зазора между кулачками и толкателями. За десяток минут работы ничего не развалится, а успеть померить расход вполне можно.
То есть сначала изменить форму кулачков ориентируясь на какой-нибудь тихоходный двигатель с похожим объемом цилиндра (можно даже на многоцилиндровый, просто рассматривать один цилиндр),избавиться от перекрытия клапанов в ВМТ, а потом в следующем эксперименте попробовать померить расход с увеличенными зазорами сначала в одном потому в другом клапане - то есть фактически с еще более узкими фазами. И будет понятно стоит ли пилить кулачки еще или оставить как есть.

Ну и выскажу общефилософскую мысль, что большинство китайских моторов являются аналогами или копиями японских, которые проектировались давно,в те времена когда о максимизации кпд еще мало кто задумывался так как нефтепродукты были дешевыми, а моторы дорогими. Сейчас ситуация сменилась на противоположную, так что желание автора этой теме лично мне вполне понятно. Будь у меня доступ к станку, позволяющему обрабатывать кулачки распредвалов - я бы сам с удовольствием с этим поигрался. Увы - в успешность запиливания кулачков вручную лично я не верю.

 

170 это не кубики. Это номер линейки. 160 мотор там 118 кубов, а в 170 там 212 кубов. В два раза разница. 9.5 маловато, но реально и очень не сложно. выше намного сложнее.
А насчет распредвала, реально не сложно т. к. во первых вал тихоходный, а во вторых в реальности люди в ручную штампы для прессов делают, а тут просто немного спилить с предварительной разметкой и шлифовкой. Ну может при сильном желании обычный фрезерный станок+делительная голова+борфреза. Потом шлифовка и твч.

 

Это хорошо. Потому что близко к тому объему цилиндра которые в книгах указывается как оптимальный для процесса сгорания (около 300 кубов). Там это объяснялось через скорость распространения фронта пламени с одной стороны и теплопотери через стенки - с другой.

Очень не простые и редко встречающиеся в жизни люди
Если вы из таких - то я снимаю свои возражения против ручной обработки кулачков.

Кстати идея: на время экспериментов с подбором фаз пилить кулачки из какого-нибудь пластика. Текстолита например. От них же долговечность не требуется - только завести и расход померить. Да и особо точная форма не нужна - лишь бы клапан открывался и закрывался в заданные моменты. А вот когда оптимальные фазы будут найдены - тогда изготовить кулачки из металла и твч обработать.
Вобщем работа достаточно кропотливая, но вполне выполнимая.

В раньшие времена профиль кулачков строили например по методу Курца. Типичный курсовик для студентов был.
Метод чисто графический, для кульмана. Сейчас наверно можно написать программу которая будет вычислять координаты точек через каждый градус окружности. А может где-нибудь в профильных ВУЗах уже и написали. Поспрашивать надо. Должна же быть от вузовских умников и практическая польза