Вопрос к Физикам по теме максимального КПД обычного поршневого двигателя. Добавил, читать обязательно, и ФИАНУ.

Аватар пользователя Sergiy_f1
Систематизация и связи
Натурфилософия

Уважаемые Философы и Физики.

Согласно общепринятой теории
максимальный КПД поршневого двигателя 50%.
Производители скромно добавляют ещё 1 ... 2%.

Проведём простой мысленный эксперимент.

Возьмём достаточно длинный заглушенный цилинд.
Поставим его вертикально открытым концом вверх.

Вставим в цилинр поршень с хорошими кольцами.
Для пущей строгости, к поршню привяжем тросик,
и уравновесим вес поршня через "блочки" грузом.

Возьмём палку и опустим поршень вниз цилиндра.

Вынем палку.

Вроде 100%, поршень подниметься на почти до верха.
(Есть тепловые потери, если сильно сжали,
есть трение, и не идеальные кольца. )

Вроде как КПД 100% минус потери.

Не КПД, сейчас сделаю КПД.
.....
Прикрепим к поршню зубчатую рейку.
Уравновесим грузом, для строгости.
.....
Зубчатая рейка крутит зубчатое колесо Вариатора!
.....
1/1 .... 500/1, понижающий Вариатор.
.....
И Вариатор поднимает груз!
.....
500/1, надеюсь правильно написал.
Чем меньше давление газов, тем легче поднимать груз.
.....
Если нужно, можно и управлять передаточным числом.
.....
ВОПРОС К ФИЗИКАМ,
БЕЗ УЧЁТА ПОТЕРЬ, СКОЛЬКО ЭНЕРГИИ МЫ ВОЗЬМЁМ С ГАЗОВ.
.....
MV^2/2 я знаю, но газы то холодные в конце хода (? )

Если мы добавим некий краник внизу цилиндра, и свечу,
то мы можем сжать небольшой объём воздуха с горючим,
и если не считать тепловых и других потерь, поршень,
при достаточной длине цилиндра, должен подняться на высоту,
соответствующюю уже холодному состоянию рабочей смеси.

Вроде всё правильно ?

Поршневой двигатель, почему ровно 50%

Я выкладывал расчёты силы на рычаг коленвала,
без учёта потерь.

Хорошо видно что в конце хода сила слабая.

Если мы хотим и её использовать,
можно сделать длинно - ходовой двигатель,
и сжимать не полный объём воздуха.

Тогда у нас выходит так, как меньшая степень сжатия.
Мы можем увеличить степень сжатия по длине цилиндра,
например в 2 раза, но в результате иметь обычное давление, 15 Атмосфер.

Тогда у нас степень сжатия 15, а степень расширения 30.

Обошли Карно 100 % ? Это вопрос к Физикам.

На практике, это можно рационально
реализовать в двух тактном двигателе.

Рабочий Ход до 130° ... 150°.

Обновление Воздуха от 150° до 270°.

Сжатие от 270° до 355° ... 360°.

В результате имеем двигатель
со Сжатием Воздуха 15 Атмосфер,
и Степенью Рабочего Расширения около 26.

Это может быть Двух - Тактный Дизель,
с обновлением воздуха через клапана.

Это 100% даст больший КПД двигателя,
точные цифры сказать не могу.

02 ... 03 Октября 2026
Сергий Чернышов

Комментарии

Аватар пользователя Вернер

Карно вообще не 100%.

КПДкарно = (Тгор-Тхол)/Тгор

Более того КПДкарно определяется без судьбы горячего источника.

Карно хорош тем что показывает КПД без теплоёмкости и далее этот цикл задействуется в выводе энтропии как параметра состояния.

Лучший цикл для двигателя внутреннего сгорания это цикл Брайтона? Поучил немного ИИ Google с явкой с повинной насчёт несостоятельности Карно 100% 

Аватар пользователя Sergiy_f1

Все пишут, максимум ровно 50%.
Я там дописал в средине топа, по сути экспириенса, что скажите?

Аватар пользователя Вернер

Ваши образы в голове телепатически не передаются.

Аватар пользователя Вернер

Sergiy_f1, 2 Октябрь, 2026 - 14:43, ссылка

Все пишут, максимум ровно 50%.

Пишут и не догоняют. Лучше смотреть Карно в T-S диаграмме.

Там Карно это прямоугольник с направлением процессов по часовой стрелке.

Подключаем также процесс горячего источника, что никто не делает (Google въехал что надо) Там это процесс над горячей изотермой рабочего тела ниспадает справа налево и дальше он не нужен и идёт на выброс.

КПД Карно как его считают - это эгоистический КПД по температурам рабочего тела, без учёта выброса тепла греющего тепла источника по окончании его теплообмена с рабочим телом тепловой машины.

P.S. По эгоистической формуле для КПД Карно он может увеличиваться до почти 100% если неограниченно повышать температуру горячей изотермы и понижать до абсолютного нуля температуру холодной изотермы.

Аватар пользователя Sergiy_f1

То есть, по вашему пониманию Карно,
КПД обычного поршневого двигателя может быть более 50%,
если мы уменьшим тепловые потери.

Это вот простой ответ.

Далее, вывод, "все " Механики Карно не понимают,
и бояться даже писать об КПД более 50%, максимум, сейчас, + 1...2%.

Вы же там понимаете, а я конкретизировал, надеюсь правильно.

Аватар пользователя Вернер

Мне трудно понять эти сравнения потому что Карно это цикл (замкнутый процесс), а у движков процесс разомкнут как у паровоза.

Аватар пользователя Sergiy_f1

Почему замкнутый ?

Какрно вроде писал о обычных ДВС.

Всос, (Обновление воздуха ), Сжатие, Рабочий Ход.
То есть отдедьные рабочие последовательности.

Аватар пользователя Sergiy_f1

На практике, это можно рационально
реализовать в двух тактном двигателе.

Рабочий Ход до 130° ... 150°.

Обновление Воздуха от 150° до 270°.

Сжатие от 270° до 355° ... 360°.

В результате имеем двигатель
со Сжатием Воздуха 15 Атмосфер,
и Степенью Рабочего Расширения около 26.

Это может быть Двух - Тактный Дизель,
с обновлением воздуха через клапана.

Это 100% даст больший КПД двигателя,
точные цифры сказать не могу.