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解密,看大师是怎样改发动机4公斤油获得40小时飞行时间

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楼主
发表于 2015-2-12 13:24 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
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98年MCGEER将一台日本ENYA R120甲醇四冲程发动机改成烧汽油的,发动机1马力,相当于20CC的汽油发动机,安装在aerosonde上,在120公里/小时的久航速度下,资料给出的油耗为159g/小时,这是何等的节油,回算燃油消耗率大约为260-280g/kw.h,现在OS或者齐藤四冲程汽油发动机的燃油消耗率是否可以接近或者低于280g/kw.h,请懂的朋友赐教。
有朋友不太相信,十多年前McGeer设计并制造的“航空探测器”(Aerosonde)用5公斤油飞越大西洋,航程3000多公里,那么到底一架航模飞机可以飞多远呢?今天介绍一个“更不太相信”的事实,国际飞行运动总会FAI认证的航模飞行世界记录,2003年8月11日,巴兹农场精神号(The Spirit of Butts Farm)从加拿大东海岸的纽芬兰(Newfoundla n d),花了38个小时52分鐘飞行到爱尔兰,飞行3080公里,彻底改写了世界飞行模型的飞行时间和距离的纪录。整机带油总重量5公斤以内(按照FAI规定,超过5公斤就不叫航模飞机),带油3.8公斤,飞3080公里,采用OS61 10CC四冲程发动机。好好看看我们的航模飞机,要细化要学习借鉴的事情还多,前面的路还长。我也希望也能够山寨一架这些天才十多年前的作品,真心希望有此共同想法的朋友们一起学习探讨。(关于航空探测器和巴兹农场精神号飞机网络上有资料)注:这里引用TAIOTER网友的帖子,具体视频可以看TAIOTER网友发的2篇帖子
当你看到这组数据的时候,或许你对此反应不屑一顾,只因你根本不懂发动机,
当你看到这组数据的时候,或许你对此惊讶不已,不得不佩服大师们的杰作,显然发动机基本工作原理你已熟知,
当你看到这组数据的时候,或许你对此数据持怀疑态度,甚至断然否定,那么我要恭喜你,你太了解这类活塞式发动机工作原理,若称不上专家级人物至少也是位绝对的资深者,然而你错了,让我来为大家一一解密
改发动机首当其冲就是先改化油器,传统化油器雾化效果及精确控制已不适用,这就是所谓的“电喷”技术,大师们采用压电多嘴喷射技术,控制每个微量油滴形成射流与空气充分混合,正确空燃比是大家熟悉的一个名词,不过这个是理论数据,实际燃油在气缸里燃烧,情况复杂的多,燃油与空气混合的越均匀越好,越接近理论的空燃比,燃烧速度也越快,效率自然就高了,因此单方面有正确的空燃比还是远远不够的,气缸内燃烧是一个快速蔓延过程,从火花点往下烧,同时往四周燃烧,中间会首先形成陀螺隔离带,此时即使空燃比正确,由于混合不均匀(可以看作雾化不良)也会导致部分混合器燃烧滞后或更为严重的燃烧不尽,通过化油器改造大师们已将原有发动机性能提高到10%-15%,然而仅靠这一点想要实现如此的长航时是远远不够的,待续。。。。

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沙发
发表于 2015-2-12 15:14 | 只看该作者

3
发表于 2015-2-12 15:27 | 只看该作者
卖电喷系统喽
4
发表于 2015-2-12 16:07 | 只看该作者
用心做得到就是不一样。
5
发表于 2015-2-12 16:08 | 只看该作者
太高深的发动机学问了!,佩服!!
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6
 楼主| 发表于 2015-2-13 09:53 | 只看该作者
看来朋友们对发动机改造并不热衷,先换个方式让朋友们热热身,说说巴兹农场精神号供电系统,
朋友们一定会说,加超大容量的电池或发电机,哦,大一点的无人机上或许可行,在这架模型飞机可不行,希尔没那么傻,榨干每一滴能量才是大师的风范,精神号采用半导体温差发电片来维持整机供电,原本发动机工作的时候,大量的热能都是浪费掉的,现在你懂的。。。。。。。爱DIY朋友们赶快在你的爱机上加装这种发电片吧,从此你无需为充电而烦恼。。。。。。。。

7
发表于 2015-2-13 12:31 | 只看该作者
本帖最后由 dstdx72 于 2015-2-13 19:25 编辑

如果真舍得花这么大本钱去延长航时,那还不如换燃料,搞高能燃料的发动机
补充下,亲,汽油的热值,也就是能量密度是有限的,不然涡喷就不会用航空煤油做燃料了。要求高的还会用特殊合成燃料,有毒但是热值很高的那些
所以,无论怎么改进发动机,提高也是有限的,至于极限是多少,这个难说

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GMS + 1 赞一个!说的太对了!能量密度比是很重要的.

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8
发表于 2015-2-13 22:04 | 只看该作者
关注  我看过 航空模型杂志的介绍文章
9
发表于 2015-2-13 22:08 | 只看该作者
把事情做到极致
10
发表于 2015-2-13 23:10 | 只看该作者
日本人在这方面是很精打细算,我们参加过本田的节油车大赛,换算后成绩百公里油耗不足100mL
11
发表于 2015-2-14 09:32 | 只看该作者
帮你推广一下这个帖子,当时还在上学,巴滋农场精神号看得很受鼓舞
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12
发表于 2015-2-14 12:19 | 只看该作者
这是真正的航模精神,爱折腾
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13
发表于 2015-2-14 14:36 | 只看该作者
不明觉厉,但是我知道日本人的精打细算是全世界其他国家望尘莫及的!!!
14
 楼主| 发表于 2015-2-14 21:36 | 只看该作者
dstdx72 发表于 2015-2-13 12:31
如果真舍得花这么大本钱去延长航时,那还不如换燃料,搞高能燃料的发动机
补充下,亲,汽油的热值,也就是 ...

首先感谢你的回复,不管怎么说,这也是你的观点,改燃油只是其中的一方面,每一种燃料都有自身适应性,并不是燃烧值越高越好,否则发动机就不会有甲醇,汽油,柴油,煤油等燃油选择了,至于花这么大本钱去延长航时是否值得,纯属个人观点,坦言道:做任何事就没有值得与不值得之说,有人愿意折腾就折腾呗。。。。。。。。。。但我想说的是关于这台“数码”发动机,什么,数码发动机,有没有搞错,呵呵,‘数码’当然是我自己这么称呼的,因为这类活塞式发动机工作方式已有别传统活塞式发动机工作方式,虽然在技术不能称为高科技,但在设计理念上却是新颖的,真的值得我们思考。。。。。。。。

15
发表于 2015-2-14 22:14 | 只看该作者
很不错,关注。。。。。
16
发表于 2015-2-14 23:58 | 只看该作者
非常不错加油!好好折腾
17
发表于 2015-2-15 00:54 | 只看该作者
高手不断啊,期望后续
18
 楼主| 发表于 2015-2-15 23:01 | 只看该作者
本帖最后由 tenghua 于 2015-2-15 23:06 编辑

众所周知二冲程发动机曲轴每转一周进行点火一次,四冲程发动机每转二周点火一次,这里用二冲程发动机来说明只是为了简单方便描述,假设一架无人机巡航速度约为80公里/小时,加速度为0的情况下,而此时发动机转数3600转/分钟即每秒60转,传统模式下,这台二冲程发动机每秒进行60次点火必不可少,即每隔0.0167秒活塞达到上止点时点火一次,然而数码发动机可以不遵照此规律进行点火,原本应该点火的时候,现在不点火,当然也不会供油,当下个点火时刻到来的时候再次点火,然后再次放弃一个点火时刻,等下个点火时刻到来再次点火,这样一来,不难看出这台改进过的二冲程发动机实现了与四冲程发动机相当点火工作方式,即每转二周点火一次,以前是每秒是60次点火,现在降为每秒是30次点火,
照此模式可以省一半的油,那么同样多的油在飞行时间上可以多出一倍,然而我说的这种工作模式仅仅是为了简化说明而已,事实上数码发动机是采用按需点火方式,也就是说,需要点火的时候才点火(自适应,一种最优化的节能),否者可以连续放弃点火,比如一架无人机巡航速度约为80公里/小时,此时遇上气流,为了节能,发动机可以放弃长达数秒点火次数,也不是不可能,(太牛了,每秒60次供油量就这样省下来了)当然具体算法,只有天才们最清楚,当然也不能像滑翔机那样无限制不点火,当发动机转数下降到一定程度,也必须点火,起码的最低转数还是要保证的,说到现在,改发动机其实就是改化油器与受控CDI,细心的朋友此时会问,按照你前面所说的模式工作,原本60次点火减少到30次,减少点火次数固然可以省油,但功率不是也下降了,又怎么能将无人机巡航速度维持在80公里/小时,暂时可以这么理解,功率确实下降了,但效率确提高了,具体留着下面说,爱思考的朋友不妨设想下,若0.0167秒失去一次点火机会,原本80公里/小时无人机时速会下降多少,当然这与飞行阻力有关,所以想要获得长航时,提高效率是最关键,其他的都是次要的,所以这类无人机设计时飞行速度一定不能快


19
发表于 2015-2-16 02:57 | 只看该作者
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20
发表于 2015-2-16 10:52 | 只看该作者
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