В дополнение к выше мной изложенному:
Охлаждение ДВС.
1 Как уже упоминал потери через систему охлаждения около 30%. Но есть вариант без охлаждения - адиабатный ДВС. Но чтобы запустить в серию надо решить кучу нерешённых вопросов, кроме того потери тепла всё равно есть: раскалённые части излучают тепло.
2 Есть варианты где потерям на охлаждении поставлен заслон (ДВС выпускались серийно, устанавливали в т. ч. на мерседесы), к примеру поршень сделать составным: верхнюю часть поршня к примеру сделать чугунную в виде шайбы (слишком большую не получится, так как это увеличит вес поршня и его инерцию), так как теплопроводность чугуна в 4 раза меньше таковой у алюминия, это соответственно уменьшит потери энергии.
3 А есть ещё более оригинальный способ, стоит только вспомнить физику... кто догадался - молодец
, только некоторые догадались намного (прошли десятилетия) раньше
.
Чем мне не нравится впрыск.
Во времена карбюраторных ДВС было всё просто, заслонки открывались полностью только на максимальных оборотах, то есть на малых оборотах попадало меньше топлива и воздуха в цилиндр. На пальцах: К примеру рабочий объём ДВС 2 литра. На максимальных оборотах впуск смеси 2 литра, рабочий ход 2 литра. А на малых (заслонка ограничивает поступление), к примеру впуск смеси 1 литр (в том же объёме), а рабочий ход 2 литра(!). То есть фактическое изменение отношений сжатия и расширения - путь перспективный, картину портили немного насосные потери (затраты на втягивание разряжённого воздуха в цилиндры). Можно было бы развивать тему, в первую очередь отказаться от цикла Отто... Были и оригинальные (уже почти забытые) изобретения...
Но автозаводы пошли другим путём - сделали из ДВС аппарат по сжиганию топлива. К тому-же сейчас в моде топливные инжекторные системы с постоянным высоким давлением топлива - сколько энергии уходит на поддержание высокого давления?
О форкамерных ДВС.
Для надёжного воспламенения топливно-воздушной смеси, топлива должно быть не меньше определённого процента. Но мы заинтересованы как можно меньше топлива сжигать, но при определённом минимуме свеча уже не в состоянии зажечь смесь. Тут на помощь могут прийти ДВС с форкамерно-факельным зажиганием (подробно можно найти в интернете).
Кроме того уменьшается температура рабочих газов при расширении, а значит и скорость потерь энергии (тепла)... так как чем выше нагрето тело (относительно окружающей среды) тем выше скорость с которой оно остывает... а значит относительно больше тепловой энергии тратится на движение поршня, то есть на полезную работу.
А создать форкамерно-факельный двигатель с непосредственным впрыском бензина... в общем "можно и корове крылья пришить, только голубем она после этого не станет" © Б. Ф. Апаев.
Постарался изложить доступным языком. Всё выше изложенное давно запатентовано и использовалась серийно, патентовать заново не получится, смысла в (как вы выразились) "бизнес-ангеле" соответственно нет. Срок патентов давно истёк (можно бесплатно использовать без разрешения авторов). Применяя эти разработки все вкупе можно реально повысить КПД ДВС даже более 50%. Только судя по всему это никому не надо...
-- 21.02.2016, 00:14 --1) Хотя принципиальная возможность создать ДВС с К.П.Д. 80% и существует, но для этого надо довести температуру до величины, которую существующие материалы не выдерживают.
2) Общий подвопрос №1 - Вы изобрели Нечто, и видите грандиозные финансовые перспективы, славу и прочее, но и шанс, что Вашу Великую Идею украдут. Как Вам поступать? Для начала всё перепроверить, скорее всего у Вас ошибка. затем сходить в патентный фонд и поискать, не запатентовано ли такое (а если запатентовано, но не встречается на каждом углу, и вообще "бумажный патент", то задуматься, какие недостатки внедрению препятствуют). ... Другой путь (а лучше всего дополняющий первый) - сделать действующую модель и показать её потенциальным инвесторам. Наглядность всегда убедительна, иногда слишком. Сенсационный журналист, выдающий статью о Гениальном Изобретателе (о Вас, то есть), может быть полезен, но, с одной стороны, слишком сенсационная заметка сразу расценивается, как жульничество, в лучшем случае шутка, а, с другой стороны, выдать такую статью авторитетный журналист без финансирования с Вашей стороны вряд ли захочет, а новичок, ищущий тем погорячее, и ухватящийся за Ваш материал, не слишком авторитетен и читаем.
3) Вы располагаете денежной суммой, и Вам предлагают вложить её в Изобретение, удвоив (а то и удесятерив). Как избежать потери?
1
Довести температуру и давление можно у паровой машины и КПД действительно возрастёт. Можно довести КПД паровоза до КПД тепловоза увеличив давление пара...
В ДВС немного другая ситуация: увеличивая температуру рабочей среды мы ещё более увеличиваем тепловые потери на охлаждение. Чем выше нагрето тело (разница температур между нагретым телом и окружающей средой), тем выше скорость теплопередачи. Энергия тратится не на толкание поршня, а на нагрев его, стенок цилиндра, головки цилиндра, клапанов и пр. И плюс к тому сильнее нагреты и выхлопные газы - как следствие теряем больше чем пытаемся сэкономить.
Напоминаю курс физики: чем выше разница температур (между нагревателем и холодильником) тем выше КПД. Но в земных, привычных нам землянам условиях, максимальный (пока что в теории) КПД можно получить только около 70%.
Ни о каких 80 процентах для нас землян речи идти не может.
Конечно есть принципиальная возможность довести КПД (теоретически) до 100% но лишь при температуре холодильника, равной абсолютному нулю... А будет ли жив водитель этого автомобиля? И на какой планете такие условия?
2
К сожалению прошло время изобретателей-индивидуалов, сейчас у руля корпорации и им всё принадлежит, хорошо ли это для нас? Наверное нет. Корпорациям не выгодно делать автомобили с КПД ДВС около 70%, впрочем не выгодно и делать автомобили рассчитанные на эксплуатацию лет на 20-25... "капитализм, однако!"
3
Нанять 200 таких изобретателей (желательно за маленькую зарплату), все изобретения оформлять на корпорацию (либо скупать за копейки). Одно из ста изобретений принесёт прибыль - покроет все расходы (тем более что они не такие и уж большие). Вот так можно избежать потери.
Капитализм в действии