Вопросы качества электроэнергии, вырабатываемой генераторами

Ну например на шестерне двигателя Kipor KG144 тридцать зубов. Учитывая, что вращается она вдвое медленнее коленвала, а фазы считаются именно по нему, делим 720 градусов (два оборота) на 30, получаем 24 градуса на зуб. Вроде как довольно много, однако на один зуб сдвигать шестерню я лично пробовал. Какой-либо _значительной_ разницы не заметил. В смысле такой чтобы без измерений видно было, например значительно большее открытие дросселя при той же нагрузке. Регулировку газовой аппаратуры тоже менять не пришлось то есть расход сколько-нибудь сильно не изменился.
Значит двигать шестерню надо больше.

 

Скидывать и ставить обратно крышку на голом двигателе можно достаточно быстро. Маслом будет залито и вымазана средняя площадь. А вот на электростанции в сборе надо еще 5 раз собрать и разобрать генератор и навесить на двигатель. Бо чтобы снять крышку и добраться до распредвала надо снимать весь генератор. А чтобы снять ротор генератора там тоже надо лить масло и бить молотком и масло гарантировано выливается после расхождения конусов и увеличивает залитость маслом територии испытательного полигона. Тоже когда время будет побольше мож попробую этим позаниматься. Крутить зазоры в клапанах намного проще. Но от этого и ширина фаз и глубина раскрытия клапанов будет меняться.

Так если для переделанного на газ двигателя с бывшим карбюратором тоже убрать заслонку и пробовать крутить мощщу изменением качества смеси вместо количества как в варианте с заслонкой ? Что будет с кпд при обеднении газовоздушной смеси (ну пока она в сжатом виде еще искрой поджигается) ? Коэффициент сжатия зато будет на всех нагрузках от весьма малых достаточно большой.

Дык сейчас при сильно прикрытой заслонке цилиндр и так намного хуже наполняется - вот уже как бы и цикл Миллера почти получился. Только с увеличенными насосными потерями. Теперь надо объем камеры сгорания уменьшать чтобы тянуть кпд выше. А это всякие наплавки на верхнюю часть крышки с клапанами учиться делать. По слухам на поршень наплавлять вредно бо от этого балансированость двигателя сильно ухудшается и ой.

Попробовать что ли дожить до детонации газовоздушной смеси при отборе примерно трети мощщи от 168 китайского двигателя. Там вроде все из алюминиевых сплавов - так что придется учиться наплавлять алюминий.

 

КПД будет расти. Удельные маркетинговые показатели будут ухудшаться, но они нам безразличны.
Сгорание при избытке воздуха - более полное.
Так что рулить качеством смеси в некоторой степени можно. Увы - не слишком сильно, так как искрой зажигаться перестает. И тогда начинаются всякие форкамерные двигатели и двигатели с расслоением заряда- чтобы было богаче там где поджигают и беднее в остальном объеме цилиндра.
Еще при обеднении смеси есть шанс увеличить выброс окислов азота и не вписаться в очередные евро-требования по токсичности Точнее виновато не само обеднение, а повышение температуры в цилиндре. С точки зрения кпд это хорошо, с точки зрения "евро" - ужасно

Только выгоду от него "компенсирует" неприличне падение давления в конце такта сжатия. Сжимать-то нечего если ничего не всосали.

В эту сторону копал Ибадуллаев. Уменьшал камеру и добивался предельно допустимого давления сжатия (граница детонации) при малых открытиях дросселя. Это хуже чем настоящий Аткинсон-Миллер,но это работало и показывало хорошие результаты.

С газом и его октановым числом за сотню - сильно камеру уменьшать придется. Не факт что вообще места хватит - клапаны в поршень упираться начнут. Можно конечно в поршне выемки (цековки) сделать, но все равно не факт что до детонации на таком моторе добраться получится при вышеупомянутом режиме. А вот расход упадет весьма заметно даже если просто головку цилиндра профрезеровать сколько получится (до ограничения в виде упирающихся клапанов).
Для газа рекомендуется геометрическая степень сжатия 12, но это при условии единичного коэффициента наполнения.
То есть сжимаем в 12 раз начиная от атмосферного давления. Если всосали только половину и давление в начале такта сжатия равно половине атмосферного - то сжимать придется в 24 раза. На самом деле несколько меньше так как воздух при сжатии нагревается и это тоже приводит к росту давления, а 24 раза - это для неизменной температуры. Поэтому зависимость давления от степени сжатия нелинейная. Надо цифру степени сжатия возводить в степень примерно 1.2 чтобы получить давление, опять же в предположении что сначала до того как начали сжимать оно было атмосферным. А если меньше - то это надо учесть в формуле. При рекомендованном для газа сжатии 12 давление будет около 20 атмосфер (12 в степени 1.2). Вот нам надо чтобы на нужном нам режиме в цилиндре всё равно было 20 атмосфер несмотря на всё что этому мешает.
У типичного китайского мотора электростанции геометрическая степень сжатия около 8 с хвостиком. Также надо учесть что реальное сжатия начинается не от НМТ, а когда впускной клапан закроется. То есть чтобы получить рекомендованные 20 атмосфер придется уменьшить камеру сгорания раза в три если у нас коэффициент наполнения 0.5.
Я делал мопедный двигатель, у которого компрессометр показывал 16атм. Оно ездило и очень хорошо ездило. На 95 бензине.

Если не крутить до мопедных оборотов - то ничего страшного.

В прошлом году один человек по моей наводке задал вопрос коммерческому аргоновому сварщику.
Ответ был такой, что технически наплавить возможно, но стоить такое количество наплавки будет около сотни баксов.
Так что надо или искать халявный аргон или экспериментировать с припоем HTS2000.
После наплавки правильную форму камере сгорания можно придать при помощи шлифмашинки с фигурными наждачными камнями (стоит дешево, продается много где).

 

Да по слухам для экспериментов достаточно натолкать в цылиндер любого мусора с помойки лишь бы держало температуру и мало сыпалось в масло. Например на винтах прикрутить пластину металла. Но если отвалится и заклинит поршень - придется чинить сильно.

Хотя если винты стальные и пластина стальная - то после закручивания винтов можно заварить обычным покрытым стальным электродом и все - должно держаться. Только потом выкручивать винты трудно будет если разобрать захочется.

Снял крышку клапанов с 168 двигателя и выкрутил свечу и покрутил за маховик - вообщем особых ужасов с фазами видно мало. Клапана внешне открываются сообразно фазам движения поршня:

1. Впускной открывается после вмт, закрывается примерно в нмт.
2. Выпускной открывается в нмт и начинает закрываться где-то в середине фазы выпуска и окончательно закрывается в вмт и перед началом открытия впускного на впуск.

Итого длительности открытого состояния клапанов где-то по 180 градусов.
Сколько то заметного перекрытия открытого состояния клапанов нету.

Пробовал увеличивать зазор в тракте впускного клапана до около 1 мм - это сужает фазу открытого состояния где-то с 190..200 градусов до 170 примерно. Вообщем слабо сужает.

Вообще на низких оборотах что-то декомпрессорное у 168 двигателя должно же проявляться - и как оно проявляется ?

Еще подумал про регулировку угла опережения зажигания под газ - но поджигалка прикручена к отлитым на двигателе выступам без возможности регулировки по углу. При попытке сдвига по углу - катушка упирается в выступы, а спиливать их пока мало намерений.

Похоже надо пробовать снимать маховик и смотреть может там есть возможность поворота. Или делать отдельную систему зажигания со своим датчиком регулируемым по вкусу.

Под съем крышки цылиндера с клапанами для осмотра как там удобнее камеру сгорания уменьшать надо покупать головку на 12 мм или длинный ключ - позже займусь.

Это может у тех мелких двигателей кипоров. У моего осмотреного 168 двигателя выпускной клапан начинает открываться почти строго в нмт. И почему-то начинает заметно закрываться примерно через половину хода поршня вверх. Хотя полностью закрывается почти строго в вмт и до начала открытия впускного.

Так что куда пока двигать фазы у 168 двигателя мало понятно - вроде и так соответствуют теории для номинальной продувки цылиндера. Если очень напрягаться (перепиливанием кулачков распредвала) и сжимать фазу впуска по времени - так это имхо тоже самое что и дросселирование на впуске намного более дешевой шайбой или заслонкой. Выпуск и так начинается после практически полного завершения расширения и прекращается до начала впуска. Если сужать выпуск - так это имхо примерно равно опять же дросселированию на выпуске - хоть даже затыканием выхлопа из глушителя частично.

Если перекрытия фаз открытости клапанов нету - то и сужать фазы нет смысла ?

 

По опыту могу сказать что глазами фазы видно _плохо_. Надо использовать индикатор перемещения с стрелками и циферблатом (встречается у станочников, нередко попадается на барахолках). В правильно расчитанном клапанном механизме клапан начинает открываться очень плавно и малозаметно, постепенно ускоряясь. Однако даже малая появившаяся щель резко сбрасывает давление в цилиндре.
Ну и соответственно к валу надо транспортир прикрепить чтобы градусы отсчитывать. Вот когда будут измерены _точные_ фазы - тогда можно будет думать что куда и насколько двигать. При отсутствии информации этот вопрос не решается.
Также надо убедиться в отсутствии влияния пускового декомпрессора если вдруг таковой есть. Обычно этот нехитрый механизм находится внутри шестеренки привода распредвала. Проявляется как изменение фаз при медленном проворачивании вала двигателя. Для определения что двигатель уже завелся и фазы надо вернуть обратно в механизме декомпрессора используется центробежный эффект.
Если убрать его совсем - то облегчается запуск на морозе, в смысле заводится сразу, хотя за веревку дергать будет труднее. Я пробовал ставить на один из кипоров KG144 шестеренку с механизмом декомпрессора от Хонды EU10i. Исходно у кипора декомпрессора нет. Пользы от декомпрессора не ощутил, а вот фазы у кулачка с хонды оказались точно такие же как у кипора, только в отличие от кипора у хонды и шестеренка и кулачек из пластика. Деталь заказывал у авторизованного дилера хонды, сам удивился когда получил. Кстати, японская шестеренка стоила существенно дешевле железной китайской как это ни странно.

Датчик Холла и коммутатор от карбюраторного ВАЗа, катушку от советского мотоцикла, и питание 12 вольт.
Заодно за счет хорошей искры будет лучше запуск на морозе и экономия топлива в несколько процентов, особенно если получится заменить свечку на "Плазмофор"(у кипоров это невозможно, свечка экзотического типоразмера)
Для датчика Холла придется сделать шторку из
магнитного металала с вырезом и закрепить ее на валу - подробности легко находятся на многих мотоциклетных сайтах.
Регулировать момент - поворотом шторки относительно вала, датчик перемещать не придется.

 

Попробовал седня подключать дренажный насос на около 1.1 киловата к электростанции в режиме 180в 40 гц. Вообщем качает, но с заметно пониженой производительностью. Оказалось заметно помогает включение через собраный типа ккм из дросселя и конденсатора - производительность заметно увеличивается без изменения режима тарахтения электростанции. Похоже теория о пропорциональности крутящего момента асинхронных двигателей квадрату напряжения действует и простая схема повышения напряжения до около 220..230в хорошо помогает.

 

Местные пенсионеры довольно регулярно задают мне вопрос - какой самый маленький агрегат имеет электрозапуск?
Потому как им дергать веревку тяжело. Вот почему-то на 50-кубовые скутеры электростартер ставить не стесняются хотя их заводят молодые и здоровые пацаны, а мелкими электростанциями пользуются немало пожилых людей, живущих в сельской местности, но стартера на них нет.
Самый маленький _двигатель_ с электрическим запуском, который удалось найти - это 168FE,рабочий объем 173см3.
Интересно, есть ли электростанции с этими двигателями и есть ли двигатели еще меньше, но тоже с электростартером.
Честно говоря мне тоже веревки дергать надоело.

 

На 168 двигателях китайцы делают от гг2000 где-то до гг3300 (на версии 168 двигателя с объемом около 190 куб см). У части этих электростанций имхо есть стартер и электрозапуск.

Конечно придется покупать электростанцию в сборе - отдельно двигатель стоит почти столько же, а тута еще идет рама, бензобак и стабилизированный синхронный электрогенератор с авр в подарок.

Типовая цена комплекта без электрозапуска - от около 6.5 круб за гг2000 до имхо около 8..9 круб за гг3300. Варианты с электрозапуском имхо добавляют половину цены или больше. С учетом инфляции цена на такие моторные электростанции продолжает падать уже имхо больше 2 лет.

Имхо объем 168 двигателя даже мелкой версии великоват, но на 154 двигатель заявлен кпд существенно меньше. И может если от 168 брать заметно меньше мощщи - будет больше моторесурс. Бо после завершения ситуации с аномально дешевыми двигателями хз когда они в следущий раз подешевеют. Мож уже только в следущей цивилизации.

 

Согласен. Но меньше двигатели с электрозапуском встречаются разве что на мопедах. Приспособить их для стационарного использования не слишком просто.
Можно 168 двигатель на цикл Аткинсона-Миллера переделать, тогда его рабочий объем как бы уменьшится вдвое, что уже вполне соответствует потребностям энергоснабжения частного дома.

Вообще по вопросам оптимизации двигателей много полезного есть в книже
"Современный экономичный автомобиль", Мацкерле Ю.
Возможно она где-нибудь в сети есть, а если нет то в библиотеках поискать можно.

 

Olegych, и все остальные форумчане. У меня абсолютно все приборы работают от генераторов нормально (пробовал стодолларовые китайские и десятетысячедолларовые японские - работа позволяет), но вот интерактивный ИБП NetUps SE 2500 на 2 кВт производства Eaton (серверный, в 19" стойку, с 16-ю АКБ на борту) и обычный APC 600 - отказываются с генераторами работать. Причем - насквозь, т. е. питать через себя приборы при подключении к работающему генератору - нет проблем, а вот заряжать от генератора батареи - отказываются - зажигают красные индикаторы некондиции сети. При этом напряжение сети оба ИБП демонстрируют зелеными диодами на уровне 220-240 В.
Во всех ИБП деактивирован режим отключения при нулевом потреблении на выходе, но даже при разряженных батареях они отключаются.

Конечно, я пробовал через RC-232 и софт менять настройки фаз и границы режимов, но успеха пока не добился.

Оба ИБП от обычной сети работают безукоризненно. На иных ИБП (пятерки других производителей) такой фигни не встречается.

В чем, собственно, некондиция сети - непонятно: напряжение, синусоида - все ГОСТу соответствует.

 

Может надо один полюс заземлить (соединить с заземляющим контактом ибп).

Книжку частично почитал - там важная мысля - многие потери пропорциональны квадрату числа оборотов, и насосные на впуске тоже. Поэтому валить обороты имхо очень важно.

Скинул седня головку с клапанами с 168 двигателя - камера сгорания вполне пригодна для залития каким-нить алюминием. Хотя бы вокруг свечи. Но потом попробовал подключить нагрузку к генератору около 1 киловата (при 220в, при 180 около 800 ваттов вроде) и разорвать цепь обратной связи автостабилизатора оборотов - так при попытке открытия заслонки вручную где-то на больше 25 градусов двигатель разгоняется намного выше моих типовых 2400 об в мин. Авр конечно установленые 180в при этом держит, но получается запас мощщи пыха в цилиндре и так избыточный. Если поднять компрессию уменьшением объема камеры сгорания - будет еще больше. Получается для завала мощности и потребления надо уменьшать обороты чтобы получить тарахтение под нагрузкой около 500..800 ваттов при полностью открытой заслонке. Или еще попробовать таки поставить где-нить в газотракте добавочный жиклер чтобы еще обеднить смесь.

Можно конечно попробовать сузить или растянуть фазу впуска - чтобы или меньше газа с воздухом сосало или часть обратно выплевывало. Но это уже сильно больше все разбирать чтобы добраться до распредвала.

Хотя если от уменьшения камеры сгорания еще подрастет мощща пыха - то авторегулятор будет больше прикрывать заслонку при тарахтении под нагрузкой и система будет тянуть меньше газа из баллона. Это же тоже уменьшение расхода бабла. Хоть и при еще более прикрытой заслонке карбюратора.

 

AndreyNS,
Что то страшновато... Сгорит какая нибудь микруха - платить за ремонт... ну его на... Отправил запросы производителям, может, будет толковый ответ.

 

Уменьшение камеры сгорания уменьшает расход, и довольно существенно. Проверено и на военных электростанциях с двигателями 2СДв и 2СД-М1,и на лодочном моторе Ветерок-8,и на мопедах.
Ветерок вообще чуть ли не вдвое меньше кушать стал при тех же оборотах (половина от паспортных) на которых я его использую на легкой разъездной лодке в водоизмещающем режиме движения.

Если _сильно_ уменьшить камеру (примерно треть от того что было) то можно развернуть распредвал в сторону более позднего закрытия впускного клапана (и открытия выпускного тоже). Будет экономия ценой снижения удельных маркетинговых показателей.

А я сегодня узнал моторесурс электронного блока YangKe, поставленного на Кипор IG1000. Отработал около 600 моточасов и стал самовыключаться. Ничего не сгорело, просто при запуске электричество на выходе появляется и вскоре (десятки секунд) пропадает.
Интересно, что другой такой же блок так вел себя сразу после покупки, а потом после многочисленных престановок между тремя кипорами вдруг заработал. Хотя форма напряжения на выходе имеет дефекты - похоже на обрыв одной фазы выпрямителя.
Буду заниматься добыванием следующего блока, на зиму запас создать надо.

 

Перед долгой зарядкой основных акб в хозяйстве для десульфатации на 12..24 часа таки сделал второй газорегулятор после второго редуктора и настроил подачу газа в 168 двигатель электростнции гг2700 по двум точкам как Захар печатал делать. Тарахтел через электросчетчик и с весами. Получилось так:

Расход газа при генерении около 375 ваттов - около 0.25 кг в час или около 0.5л в час. Кпд около 11 процентов.
Настройки электростанции - около 2400 об в мин и около 190..200 в. Все дополнительное охлаждение вентиляторами отключено. Температура атмосферы около +10 и тарахтело около приоткрытой двери мелкого сарая. Без признаков перегрева генератора.
Заодно выяснил кпд орионовского зарядника 410 - оказывается всего 0.73. Надо улучшать или менять.
При генерации около 200 ваттов кпд был около 8 процентов. Итого даже достаточно обьемистый 168 двигатель без тюнинга камеры сгорания может вместе с типовым китайским генератором давать кпд выше 10 процентов при генерении около 350..400 ваттов.
Цена часа тарахтения опять опустилсь ниже 10 руб даже на подорожавшем до 19 рублитр газе. Заварка камеры сгорания похоже опять чуть откладывается.