Tõenäoliselt tasub sisepõlemismootori heitgaasisüsteemidest üldiselt lähemalt rääkida, et õppida sel viisil mitte lihtsalt mõistetaval alal "kärbseid kotlettidest" eraldama. See pole lihtne summuti füüsiliste protsesside seisukohast pärast seda, kui mootor on järgmise töötsükli juba lõpetanud ja tundub, et on oma töö teinud.
Lisaks räägime mudelitest kahetaktilistest mootoritest, kuid kõik põhjendused kehtivad neljataktiliste mootorite ja "mittemudelite" kuupmeetri mootorite kohta.
Tuletan meelde, et mitte iga sisepõlemismootori väljalasketrakt, isegi ehitatud resonantsahela järgi, ei suuda suurendada mootori võimsust ega pöördemomenti, samuti vähendada selle mürataset. Üldiselt on need kaks teineteist välistavat nõuet ja heitgaasisüsteemi projekteerija ülesanne on tavaliselt leida kompromiss sisepõlemismootori müra ja selle võimsuse vahel konkreetses töörežiimis.
See on tingitud mitmest tegurist. Mõelgem "ideaalsele" mootorile, mille sõlmede libisevast hõõrdumisest tingitud energiakadu on null. Samuti ei võta me arvesse veerelaagrite kadusid ja kadusid, mis on sisemise voolu ajal vältimatud gaasidünaamilised protsessid(imemine ja puhastamine). Selle tulemusena vabaneb kogu energia põlemisel kütuse segu, kulutatakse:
1) mudeli propelleri kasulik töö (propeller, ratas jne. Nende üksuste efektiivsust me ei arvesta, see on eraldi teema).
2) kahjud, mis tekivad protsessi teises tsüklilises faasis ICE operatsioon- heitgaas.
Heitgaasikahju tasub kaaluda üksikasjalikumalt. Lubage mul rõhutada, et me ei räägi "töökäigu" tsüklist (leppisime kokku, et mootor "enda sees" on ideaalne), vaid kadudest, mis tulenevad kütusesegu põlemisproduktide "surumisest" mootorist atmosfääri. Neid määrab peamiselt väljalasketrakti enda dünaamiline takistus - kõik, mis on mootori karteri külge kinnitatud. "Summuti" sisselaskeavast väljalaskeava juurde. Loodetavasti ei ole vaja kedagi veenda, et mida väiksem on kanalite takistus, mille kaudu gaasid mootorist "väljuvad", seda vähem tuleb sellele jõupingutusi teha ja seda kiiremini "gaaside eraldamine" kulub. koht.
Ilmselgelt on müra tekitamise protsessis peamine ICE väljalaskefaas (unustagem müra, mis tekib kütuse sisselaskmisel ja põlemisel silindris, samuti mehhanismi toimimisest tulenev mehaaniline müra - ideaalsel ICE -l lihtsalt ei saa olla mehaanilist müra). On loogiline eeldada, et selle lähendamise korral määrab sisepõlemismootori üldise efektiivsuse kasuliku töö ja heitgaasikao suhe. Seega suurendab heitgaasikao vähendamine mootori efektiivsust.
Kuhu kulub heitgaasienergia? Loomulikult muundatakse see keskkonna (atmosfääri) akustilisteks vibratsioonideks, s.t. müra sisse (loomulikult on ümbritseva ruumi küte, kuid sellest vaikime praegu). Selle müra tekkimise koht on mootori väljalaskeakna lõige, kus toimub heitgaaside järsk paisumine, mis käivitab akustilised lained. Selle protsessi füüsika on väga lihtne: heitgaasiakna avamise hetkel väikeses silindris on suur osa kütuse põlemisproduktide kokkusurutud gaasilisi jääke, mis paisuvad ümbritsevasse ruumi sisenedes kiiresti ja järsult. tekib gaasidünaamiline šokk, mis kutsub esile hilisemaid summutavaid akustilisi võnkeid õhus (pidage meeles šampanjapudeli korgistamist). Selle puuvilla vähendamiseks piisab surugaaside balloonist (pudelist) väljavoolu aja pikendamisest, piirates väljalaskeakna sektsiooni (korgi sujuv avamine). Kuid see müra vähendamise meetod ei ole vastuvõetav tõelise mootori puhul, mille võimsus, nagu me teame, sõltub otseselt kiirusest, seega kõigi toimuvate protsesside kiirusest.
Heitgaaside müra saate vähendada muul viisil: ärge piirake heitgaasi akna ristlõikepinda ja heitgaasi väljavoolu aega, vaid piirake nende paisumise kiirust juba atmosfääris. Ja selline meetod leiti.
Veel eelmise sajandi 30ndatel hakati sportmootorrattaid ja autosid varustama omapäraste, väikese avanemisnurgaga kooniliste väljalasketorudega. Neid summuteid nimetatakse "megafonideks". Need vähendasid pisut sisepõlemismootori heitgaaside mürataset ja võimaldasid mitmel juhul ka veidi suurendada mootori võimsust, parandades silindri puhastamist heitgaasijääkidest, mis on tingitud sees liikuva gaasikolonni inertsist. koonus väljalasketoru.
Arvutused ja praktilised katsed on näidanud, et megafoni optimaalne avanemisnurk on 12-15 kraadi lähedal. Põhimõtteliselt, kui teete sellise avanemisnurgaga megapika pikkusega megafoni, summutab see üsna tõhusalt mootorimüra peaaegu ilma selle võimsust vähendamata, kuid praktikas ei ole sellised kujundused teostatavad ilmsete disainivigade ja piirangud.
Teine võimalus ICE müra vähendamiseks on vähendada heitgaaside pulseerimist väljalaskesüsteemi väljalaskeavas. Sel eesmärgil ei tehta heitgaasi otse atmosfääri, vaid piisava mahuga vaheseadmesse (ideaaljuhul vähemalt 20 korda silindri töömahust), millele järgneb gaaside eraldumine suhteliselt väikese augu kaudu. millest mitu korda väiksem kui väljalaskeakna pindala. Sellised süsteemid siluvad gaasisegu liikumise pulseerivat iseloomu mootorist väljumisel, muutes selle summuti väljumisel peaaegu ühtlaselt progresseeruvaks liigutuseks.
Tuletan meelde, et praegu räägime summutussüsteemidest, mis ei suurenda gaaside dünaamilist vastupidavust heitgaasidele. Seetõttu ei puuduta ma igasuguseid nippe, nagu segamiskambris olevad metallvõred, perforeeritud vaheseinad ja torud, mis muidugi võivad vähendada mootori müra, kuid selle võimsuse arvelt.
Järgmine samm summutite väljatöötamisel olid süsteemid, mis koosnesid ülalkirjeldatud mürasummutusmeetodite erinevatest kombinatsioonidest. Ütlen kohe, et enamasti on need ideaalist kaugel, tk. ühel või teisel määral suurendavad heitgaaside gaasidünaamilist takistust, mis kindlasti viib propellerile edastatava mootori võimsuse vähenemiseni.
//
Leht: (1)
2 3 4 ... 6 "
Resonantsete väljalasketorude kasutamine kõikide klasside mootorimudelitel võib oluliselt parandada võistluste sportlikke tulemusi. Kuid torude geomeetrilised parameetrid määratakse reeglina katse-eksituse meetodil, kuna siiani puudub selge arusaam ja selge tõlgendus nendes gaasidünaamilistes seadmetes toimuvatest protsessidest. Ja vähestes teabeallikates selle teema kohta tehakse vastuolulisi järeldusi, millel on meelevaldne tõlgendus.
Häälestatud väljalasketorude protsesside üksikasjalikuks uurimiseks loodi spetsiaalne paigaldus. See koosneb stendist mootorite käivitamiseks, mootoritoru adapter koos liitmikega staatilise ja dünaamilise rõhu proovide võtmiseks, kaks piesoelektrilist andurit, C1-99 kahekiirguline ostsilloskoop, kaamera, R-15 mootori resonantse väljalasketoru "teleskoop" ja isetehtud toru, millel on mustav pind ja täiendav soojusisolatsioon.
Rõhk heitgaaside torudes määrati järgmiselt: mootor viidi resonantskiirusele (26000 p / min), rõhuvõtutarvikutega ühendatud piesoelektriliste andurite andmed kuvati ostsilloskoobiga, pühkimissagedus mis sünkroniseeriti mootori pöörlemiskiirusega ja ostsillogramm salvestati fotofilmile.
Pärast filmi arendamist kontrastiarendajaga kanti pilt ostsilloskoobi ekraani skaalale jälgimispaberile. R -15 mootorist pärineva toru tulemused on näidatud joonisel 1 ja omatehtud mustamise ja täiendava soojusisolatsiooniga toru puhul - joonisel 2.
Graafikutel:
R dyn - dünaamiline rõhk, P st - staatiline rõhk. OBO - väljalaskeakna avamine, BDC - alumine surnud punkt, ZVO - väljalaskeakna sulgemine.
Kõverate analüüs näitab rõhu jaotust resonantstoru sisselaskeavas väntvõlli pöörlemisfaasi funktsioonina. Dünaamiline rõhk suureneb alates väljalasketoru 5 mm läbimõõduga väljalasketoru avamisest hetkest R-15 puhul kuni ligikaudu 80 °. Ja selle miinimum on maksimaalse puhumise korral vahemikus 50 ° - 60 ° alumisest surnud keskusest. Rõhutõus peegeldunud laines (minimaalsest) heitgaasiakna sulgemise hetkel on umbes 20% maksimaalsest väärtusest P. Heitgaaside peegeldunud laine toimimise viivitus on 80 kuni 90 °. Staatilist rõhku iseloomustab graafiku "platoo" vahemiku 22 ° tõus kuni 62 ° alates väljalaskeava avamisest, miinimum asub 3 ° kaugusel alumise surnud keskpunkti hetkest. Ilmselgelt toimuvad sarnase väljalasketoru kasutamise korral puhumisvõnked 3… 20 ° pärast alumist surnud keskust ja mitte mingil juhul 30 ° pärast väljalaskeakna avamist, nagu varem arvati.
DIY toru uurimisandmed erinevad R-15 andmetest. Dünaamilise rõhu tõusuga 65 ° -ni alates väljalaskeava avamisest kaasneb miinimum, mis asub 66 ° pärast alumist surnud keskust. Sellisel juhul on peegeldunud laine rõhu tõus miinimumist umbes 23%. Heitgaaside toimimise viivitus on väiksem, mis on tõenäoliselt seotud soojusisolatsioonisüsteemi temperatuuri tõusuga, ja on umbes 54 °. Lõhkumise erinevusi täheldatakse 10 ° pärast alumist surnud keskust.
Graafikuid võrreldes on näha, et staatiline rõhk soojusisolatsiooniga torus on väljalaskeakna sulgemise hetkel väiksem kui R-15 puhul. Kuid dünaamilise rõhu maksimaalne peegelduslaine on pärast heitgaasi akna sulgemist 54 ° ja R-15-s nihutatakse seda maksimumi lausa 90 “võrra! Erinevused on seotud väljalasketorude läbimõõtude erinevusega: R -15 -l, nagu juba mainitud, on läbimõõt 5 mm ja soojusisolatsioonil - 6,5 mm. Lisaks on toru R-15 täiuslikuma geomeetria tõttu sellel suurem staatilise rõhu taastumistegur.
Resonantse väljalasketoru efektiivsus sõltub suuresti toru enda geomeetrilistest parameetritest, mootori väljalasketoru sektsioonist, temperatuurist ja ventiili ajastusest.
Vastupidiste deflektorite kasutamine ja resonantse väljalasketoru temperatuurirežiimi valimine võimaldavad peegeldunud heitgaasilaine maksimaalset rõhku nihutada väljalaskeakna sulgemise hetkeni ja seega suurendada selle tegevuse tõhusust.
480 RUB | 150 UAH | $ 7.5 ", MOUSEOFF, FGCOLOR," #FFFFCC ", BGCOLOR," # 393939 ");" onMouseOut = "return nd ();"> Väitekiri - 480 rubla, kohaletoimetamine 10 minutit, ööpäevaringselt, seitse päeva nädalas
Grigorjev Nikita Igorevitš. Gaasi dünaamika ja soojusvahetus kolb -sisepõlemismootori väljalasketorustikus: väitekiri ... Tehnikateaduste kandidaat: 01.04.14 / Grigorjev Nikita Igorevitš; haridusasutus kõrgem kutseharidus "Uurali föderaalülikool nimetati Venemaa esimese presidendi BN Jeltsini järgi" http://lib.urfu.ru/mod/data/view.php?d=51&rid=238321].- Jekaterinburg, 2015.- 154 lk ... ...
Sissejuhatus
PEATÜKK 1. Probleemi seis ja teadusuuringute eesmärkide sõnastamine 13
1.1 Väljalaskesüsteemide tüübid 13
1.2 Väljalaskesüsteemide tõhususe eksperimentaalsed uuringud. 17
1.3 Väljalaskesüsteemide tõhususe arvutuslikud uuringud 27
1.4 Kolb -sisepõlemismootori väljalaskesüsteemi soojusvahetusprotsesside omadused 31
1.5 Järeldused ja uurimiseesmärgid 37
2. PEATÜKK. Uurimistehnika ja eksperimentaalse ülesehituse kirjeldus 39
2.1 Kolb -sisepõlemismootori heitgaasiprotsessi gaaside dünaamika ja soojusvahetuse omaduste uurimismetoodika valik 39
2.2 Kolb -sisepõlemismootori heitgaasiprotsessi uurimise katseseadme kavandamine 46
2.3 Pöördenurga ja nukkvõlli kiiruse mõõtmine 50
2.4 Hetkevooluhulga määramine 51
2.5 Kohalike kohalike soojusülekandetegurite mõõtmine 65
2.6 Ülevoolurõhu mõõtmine väljalasketorus 69
2.7 Andmete kogumise süsteem 69
2.8 2. peatüki järeldused h
3. PEATÜKK Gaasi dünaamika ja tarbimisomadused vabastamise protsess 72
3.1 Kolbmootori heitgaasiprotsessi gaasi dünaamika ja vooluomadused sisepõlemine vabalt hingav 72
3.1.1 Ümara ristlõikega torude jaoks 72
3.1.2 Ruudukujulise ristlõikega torustiku jaoks 76
3.1.3 Kolmnurkse torustikuga ristlõige 80
3.2 Gaaside dünaamika ja eraldumisprotsessi vooluomadused kolbmootorülekoormatud sisepõlemine 84
3.3 Järeldus 3. peatüki kohta 92
4. PEATÜKK Kohene soojusülekanne kolb -sisepõlemismootori väljalaskeavas 94
4.1 Kolb -sisepõlemismootori heitgaasiprotsessi hetkeline lokaalne soojusülekanne vabatahtliku õhutamisega 94
4.1.1 Ümarate torudega 94
4.1.2 Ruudukujulise ristlõikega torustiku jaoks 96
4.1.3 Kolmnurkse ristlõikega torude jaoks 98
4.2 Kohene soojusülekanne ülelaaditud kolb -sisepõlemismootori heitgaasiprotsessist 101
4.3 Järeldused 4. peatüki kohta 107
5. PEATÜKK Kolvi sisepõlemismootori väljalaskekanalis voolu stabiliseerimine 108
5.1 Kolb -sisepõlemismootori väljalaskekanalis vooluhulkade summutamine, kasutades pidevat ja perioodilist väljatõmbamist 108
5.1.1 Voolu pulsatsioonide summutamine väljalaskekanalis pideva väljutamisega 108
5.1.2 Voolu pulsatsioonide summutamine väljalaskekanalis perioodilise väljutamise teel 112 5.2 Väljalaskekanali konstruktsioon ja tehnoloogiline ülesehitus
Järeldus 120
Bibliograafia
Väljalaskesüsteemide tõhususe arvutuslikud uuringud
Kolb -sisepõlemismootori heitgaasisüsteem on mõeldud heitgaaside eemaldamiseks mootori silindritest ja nende tarnimiseks turbokompressori turbiinile (ülelaaduriga mootorites), et muuta pärast tööprotsessi järelejäänud energia mehaaniline töö TC võllil. Väljalaskekanalid on valmistatud ühise torujuhtmega, valatud hallist või kuumakindlast malmist või jahutuse korral alumiiniumist või eraldi malmist harutorudest. Käitavat personali põletuste eest kaitsmiseks võib väljalasketoru jahutada veega või katta soojusisolatsioonimaterjaliga. Turboülelaaduriga mootoritele eelistatakse soojusisolatsiooniga torujuhtmeid, kuna sel juhul vähendatakse heitgaaside energiakadusid. Kuna väljalasketoru pikkus kütte ja jahutuse ajal muutub, paigaldatakse turbiini ette spetsiaalsed paisumisvuugid. Kohta suured mootorid paisumisvuugid ühendavad ka väljalasketorustike eraldi osi, mis on tehnoloogilistel põhjustel valmistatud komposiitmaterjalidest.
Teave turbomootori turbiini ees oleva gaasi parameetrite kohta dünaamikas sisepõlemismootori iga töötsükli ajal ilmus 60ndatel. Samuti on teada mõningaid uuringutulemusi, mis käsitlevad heitgaaside hetkelise temperatuuri sõltuvust neljataktilise mootori koormusest väntvõlli pöörlemise väikeses lõigus, sama ajavahemiku kohta. Siiski ei sisalda seda ei see ega ka muud allikad olulised omadused kui soojusülekande kohalik intensiivsus ja gaasi voolukiirus heitgaasikanalis. Kompressoriga diiselmootoritel võib olla kolme tüüpi gaasivarustust silindripealt turbiinini: pidev gaasisurvesüsteem turbiini ees, impulsssüsteem ja impulssmuunduriga võimendussüsteem.
Pideva rõhu süsteemis lähevad gaasid kõigist balloonidest ühisesse suure mahuga väljalaskekollektorisse, mis toimib vastuvõtjana ja silub suuresti rõhu pulsatsioone (joonis 1). Kui gaas balloonist vabaneb, tekib väljalasketorus suure amplituudiga rõhulaine. Sellise süsteemi puuduseks on gaasi jõudluse tugev langus, kui see voolab silindrist läbi kollektori turbiini.
Sellise gaaside balloonist vabastamise ja turbiini düüsiseadmesse tarnimise korraldamisega kaasnevad energiakadud, mis on seotud nende järsu paisumisega balloonist torujuhtmesse väljavoolu ajal ja energia kahekordse muundamisega: kineetiline energia gaasidest, mis voolavad balloonist nende rõhu potentsiaalseks energiaks torujuhtmes ja viimane taas kineetiliseks energiaks turbiini düüsiseadmes, nagu see juhtub väljalaskesüsteemis, kus gaasi rõhk on turbiini sisselaskeava juures pidev. Selle tulemusel suureneb impulsssüsteemiga turbiinis saadaolev gaaside töö ja nende rõhk väheneb heitgaaside ajal, mis võimaldab vähendada kolvimootori silindris gaasivahetuse energiatarvet.
Tuleb märkida, et impulsslaadimisega halvenevad ebastabiilse voolu tõttu turbiini energia muundamise tingimused märkimisväärselt, mis viib selle efektiivsuse vähenemiseni. Lisaks on turbiini konstruktsiooniparameetrite määramine keeruline gaasi ees ja taga oleva gaasi muutuva rõhu ja temperatuuri ning selle düüsiseadme eraldi varustamise tõttu. Lisaks muutub nii mootori enda kui ka turbolaaduri turbiini konstruktsioon keerukamaks tänu eraldi kollektorite kasutuselevõtule. Selle tulemusena on mitmed ettevõtted masstoodang Gaasiturbiinide ülelaadimisega mootorid kasutavad turbiini ees püsiva rõhuga ülelaadimissüsteemi.
Impulssmuunduriga võimendussüsteem on vahepealne ja ühendab endas rõhu pulseerimise eelised väljalaskekollektoris (vähendatud väljatõmbetöö ja parem silindrite puhastamine) ning turbiini ees olevate vähendatud rõhu pulsatsioonide eelised, mis suurendab viimase efektiivsust.
Joonis 3 - Survesüsteem impulssmuunduriga: 1 - harutoru; 2 - düüsid; 3 - kaamera; 4 - hajuti; 5 - torujuhe
Sel juhul juhitakse heitgaasid läbi düüside 1 (joonis 3) läbi pihustite 2 ühte torujuhtmesse, mis ühendab balloonide väljalaskeavad, mille faasid ei kattu üksteisega. Teatud ajahetkel saavutab rõhuimpulss ühes torustikus maksimumi. Sel juhul muutub ka gaasi maksimaalne voolukiirus selle torujuhtmega ühendatud düüsist, mis väljutamisefekti tõttu põhjustab teises torujuhtmes vaakumi ja hõlbustab sellega ühendatud balloonide puhumist. Pihustitest väljahingamise protsessi korratakse suure sagedusega, seetõttu moodustub kambris 3, mis toimib segisti ja siibrina, enam -vähem ühtlane vool, mille kineetiline energia hajuti 4 ( kiirus väheneb) muundatakse rõhu suurenemise tõttu potentsiaalseks energiaks. Torujuhtmest 5 sisenevad gaasid turbiini peaaegu konstantsel rõhul. Impulssmuunduri keerukam konstruktsiooniskeem, mis koosneb väljalasketorude otstes olevatest spetsiaalsetest pihustitest, mida ühendab ühine hajuti, on näidatud joonisel 4.
Voolu väljalasketorustikus iseloomustab tugev ebastabiilsus, mis on põhjustatud heitgaasiprotsessi perioodilisusest, ning ebastabiilsed gaasiparameetrid väljalasketorustiku silindri piiridel ja turbiini ees. Kanali pöörlemine, profiili painutamine ja selle perioodiline muutmine geomeetrilised omadused klapivahe sisselaskeosas on piirkihi eraldumise ja ulatuslike seisvate tsoonide moodustumise põhjus, mille suurused aja jooksul muutuvad. Seiskunud tsoonides moodustatakse tagasivool suuremahuliste pulseerivate keeristega, mis suhtlevad torujuhtme põhivooluga ja määravad suuresti kanalite vooluomadused. Voolu ebastabiilsus avaldub väljalaskekanalis ja statsionaarsetes piiritingimustes (fikseeritud ventiiliga) seisvate tsoonide pulseerimise tagajärjel. Ebakindlate keeriste suurusi ja nende pulseerimise sagedust saab usaldusväärselt kindlaks määrata ainult eksperimentaalsete meetoditega.
Ebastabiilsete pöörisvoolude struktuuri eksperimentaalse uuringu keerukus sunnib disainereid ja teadlasi kasutama väljalaskekanali optimaalse geomeetria valimisel meetodit omavahelise voolu lahutamatu voolukiiruse ja energiaomaduste võrdlemiseks. statsionaarsed tingimused füüsilistel mudelitel, st staatilise puhumisega. Selliste uuringute usaldusväärsust ei ole siiski põhjendatud.
Töös esitatakse katsetulemused mootori väljalaskekanalis voolu struktuuri uurimisel ja teostati võrdlev analüüs statsionaarsetes ja mittestatsionaarsetes tingimustes voogude struktuur ja lahutamatud omadused.
Suure hulga väljalaskevõimaluste katsetulemused näitavad tavapärase profileerimismeetodi tõhususe puudumist, mis põhineb pideva voolu kontseptsioonil torupõlvedes ja lühikestes pihustites. Sageli esineb erinevusi vooluomaduste prognoositud ja tegeliku sõltuvuse vahel kanali geomeetriast.
Nukkvõlli pöördenurga ja kiiruse mõõtmine
Tuleb märkida, et kanali keskel ja selle seina lähedal (hajumine piki kanali raadiust) määratud maksimaalseid erinevusi rp väärtustes täheldatakse kontrollitud sektsioonides uuritava kanali sissepääsu lähedal. ja saavutavad 10,0% ipi. Seega, kui gaasivoolu sunnitud pulsatsioonid 1X kuni 150 mm olid ajavahemikuga palju lühemad kui ipi = 115 ms, siis tuleks voolu iseloomustada suure ebastabiilsusega vooluna. See näitab, et elektrijaama kanalites ei ole veel mööduv voolurežiim lõpule viidud ja voolu mõjutab juba järgmine häire. Ja vastupidi, kui voolu pulsatsioonid olid ajavahemikuga palju suuremad kui Tp, tuleks voolu pidada peaaegu statsionaarseks (madala ebastabiilsusega). Sellisel juhul on enne häire tekkimist mööduval hüdrodünaamilisel režiimil aega lõpule viia ja vool ühtlustada. Ja lõpuks, kui voolu pulsatsioonide periood oli väärtuse Tp lähedal, siis tuleks voolu iseloomustada kui mõõdukalt ebastabiilset ja suurenevat ebastabiilsust.
Hindamiseks välja pakutud iseloomulike aegade võimaliku kasutamise näitena käsitletakse gaasivoolu kolb -sisepõlemismootorite heitgaasikanalites. Kõigepealt pöördume joonise 17 poole, mis näitab voolukiiruse wx sõltuvusi väntvõlli φ pöördenurgast (joonis 17, a) ja ajast t (joonis 17, b). Need sõltuvused saadi ühe silindriga sisepõlemismootori füüsilisest mudelist mõõtmetega 8,2 / 7,1. Jooniselt on näha, et sõltuvuse esitus wx = f (ф) ei ole väga informatiivne, kuna see ei kajasta täpselt füüsiline olemus heitgaasikanalis toimuvad protsessid. Kuid sellisel kujul esitatakse need graafikud tavaliselt mootorite ehitamise valdkonnas. Meie arvates on õigem kasutada analüüsiks ajasõltuvusi wx = / (t).
Analüüsime sõltuvust wx = / (t) n = 1500 min "1 (joonis 18). Nagu näete, on väntvõlli antud kiirusel kogu heitgaasiprotsess 27,1 ms. hüdrodünaamiline protsess väljalaskeavas algab pärast väljalaskeklapi avamist. Sel juhul on võimalik välja tuua tõusu kõige dünaamilisem lõik (ajavahemik, mille jooksul toimub vooluhulga järsk tõus), mille kestus on 6,3 ms. Pärast seda asendatakse voolukiiruse suurenemine selle langusega. Nagu varem näidatud (joonis 15), selle konfiguratsiooni jaoks hüdrosüsteem lõdvestusaeg on 115-120 ms, see tähendab palju pikem kui tõusulõigu kestus. Seega tuleb arvestada, et väljalaske algus (tõususektsioon) toimub suure mittestatsionaarsusega. 540 f, PKV 7 a)
Gaas tarniti ühisest võrgust torujuhtme kaudu, millele paigaldati manomeeter 1, et reguleerida rõhku võrgus, ja ventiil 2 voolukiiruse reguleerimiseks. Gaas juhiti vastuvõtjapaaki 3 mahuga 0,04 m3; sellesse asetati tasakaalustav rest 4 rõhu pulsatsioonide niisutamiseks. Vastuvõtjapaagist 3 suunati gaas torujuhtme kaudu silindriplahvatuskambrisse 5, kuhu oli paigaldatud kärgstruktuur 6. Kärgstruktuur oli õhuke võre ja selle eesmärk oli summutada jääkrõhupulsatsioone. Silindriplahvatuskamber 5 kinnitati silindriploki 8 külge, samal ajal kui silindripuhasti sisemine õõnsus oli joondatud silindripea sisemise õõnsusega.
Pärast väljalaskeklapi 7 avamist väljus gaas simulatsioonikambrist väljalaskekanali 9 kaudu mõõtekanalisse 10.
Joonisel 20 on üksikasjalikumalt näidatud katseseadme väljalasketrakti konfiguratsioon, näidates rõhuandurite ja kuumjuhtmete anemomeetri sondide asukohti.
Kuna heitgaasiprotsessi dünaamika kohta on vähe teavet, valiti esialgseks geomeetriliseks aluseks ümmarguse ristlõikega klassikaline sirge väljalaskekanal: silindripea 2 külge kinnitati naastudel eksperimentaalne väljalasketoru 4, toru pikkus oli 400 mm ja läbimõõt 30 mm. Rõhuandurite 5 ja kuumjuhtmete anemomeetriandurite 6 paigaldamiseks puuriti torusse kolm auku vastavalt kaugustele L1, br ja bb, vastavalt 20 140 ja 340 mm (joonis 20).
Joonis 20 - Katse seadistuse väljalaskekanali konfiguratsioon ja andurite asukoht: 1 - silinder - lööklaine; 2 - silindripea; 3 - väljalaskeklapp; 4 - eksperimentaalne väljalasketoru; 5 - rõhuandurid; 6 - kuumjuhtmete anemomeetri andurid voolukiiruse mõõtmiseks; L on väljalasketoru pikkus; Ц_3- kaugused kuumjuhtmete anemomeetri andurite paigalduskohtadest väljalaskeaknast
Paigalduse mõõtmissüsteem võimaldas määrata: praeguse pöörlemisnurga ja väntvõlli pöörlemissageduse, hetkelise voolukiiruse, hetkelise soojusülekande koefitsiendi ja ülevoolurõhu. Nende parameetrite määramise meetodeid kirjeldatakse allpool. 2.3 Pöördenurga ja nukkvõlli kiiruse mõõtmine
Nukkvõlli kiiruse ja praeguse pöörlemisnurga ning kolvi ülemise ja alumise surnud keskpunkti määramise hetke määramiseks kasutati tahhomeetri andurit, mille paigaldusskeem on näidatud joonisel 21, kuna eespool sisepõlemismootori dünaamiliste protsesside uurimisel tuleb parameetrid unikaalselt kindlaks määrata ... 4
Tahhomeetri andur koosnes hammastega kettast 7, millel oli ainult kaks hammast üksteise vastas. Ketas 1 paigaldati elektrimootori 4 võllile nii, et ketta üks hammas vastas kolvi asendile ülemises surnud kohas ja teine vastavalt alumisse surnud kohta ning kinnitati selle külge võll siduri abil 3. Elektrimootori võll ja kolbmootori nukkvõll ühendati rihmülekandega.
Kui üks hammastest läheb statiivile 5 kinnitatud induktiivanduri 4 lähedale, tekitatakse induktiivanduri väljundis pingeimpulss. Nende impulssidega saab määrata nukkvõlli praeguse asendi ja vastavalt sellele määrata kolvi asendi. Selleks, et BDC -le ja TDC -le vastavad signaalid oleksid erinevad, tehti hambad konfiguratsioonis üksteisest erinevaks, mille tõttu olid induktiivse anduri väljundis olevad signaalid erineva amplituudiga. Induktiivse anduri väljundis vastuvõetud signaal on näidatud joonisel 22: madalama amplituudiga pingeimpulss vastab kolvi asendile TDC -l ja kõrgema amplituudiga impulss vastab positsioonile BDC -s.
Ülelaaditud kolb -sisepõlemismootori gaaside dünaamika ja vooluomadused
Klassikalises kirjanduses, mis käsitleb tööprotsesside teooriat ja sisepõlemismootorite disaini, peetakse turboülelaadurit üldiselt kõige tõhusamaks viisiks mootori käivitamiseks, suurendades mootori silindritesse siseneva õhu hulka.
Tuleb märkida, et kirjanduslikud allikad kaaluvad harva turbokompressori mõju väljalasketorustiku gaasivoolu gaasi dünaamilistele ja termofüüsikalistele omadustele. Põhimõtteliselt käsitletakse kirjanduses turbolaaduri turbiini lihtsustatult gaasivahetussüsteemi elemendina, mis avaldab hüdraulilist takistust gaaside voolule balloonide väljalaskeavas. Siiski on ilmne, et turboülelaaduri turbiin mängib olulist rolli heitgaasivoolu tekkimisel ja mõjutab oluliselt voolu hüdrodünaamilisi ja termofüüsikalisi omadusi. Selles jaotises käsitletakse uuringuid, mis käsitlevad turboülelaaduriturbiini mõju kolbmootori väljalasketorus oleva gaasivoolu hüdrodünaamilistele ja termofüüsikalistele omadustele.
Uuring viidi läbi eksperimentaalse paigaldisega, mida kirjeldati varem, teises peatükis, peamine muudatus on TKR-6 tüüpi turbolaaduri paigaldamine radiaalteljelise turbiiniga (joonised 47 ja 48).
Seoses heitgaaside rõhu mõjuga väljalasketorus turbiini tööprotsessile on selle indikaatori muutumise seaduspärasusi laialdaselt uuritud. Kokkusurutud
Turboülelaaduri turbiini paigaldamine väljalasketorusse mõjutab tugevalt rõhku ja voolukiirust väljalasketorus, mis on selgelt näha graafikutest rõhu ja voolukiiruse kohta turbolaaduriga väljalasketorus versus väntvõlli nurk ( Joonised 49 ja 50). Võrreldes neid sõltuvusi sarnaste sõltuvustega väljalasketorustikus ilma turbokompressorita sarnastes tingimustes, on näha, et turbokompressori turbiini paigaldamine väljalasketorusse põhjustab suure hulga pulse kogu väljalasketakti jooksul, mis on põhjustatud turbiini labadetailid (düüsiseade ja tiivik). Joonis 48 - Turboülelaaduri paigaldamise üldvaade
Nende sõltuvuste teine iseloomulik tunnus on rõhu kõikumiste amplituudi märkimisväärne suurenemine ja kiiruse kõikumiste amplituudi oluline vähenemine võrreldes väljalaskesüsteemi täitmisega ilma turbolaadurita. Näiteks väntvõlli pöörlemiskiirusel 1500 p / min ja ballooni esialgse ülerõhu korral 100 kPa on gaasirõhk gaasijuhtmes turbolaaduriga 2 korda suurem ja kiirus 4,5 korda väiksem kui torujuhtmes ilma turbolaadurita . kiiruse vähenemist väljalasketorus põhjustab turbiini tekitatud takistus väntvõlli pöörlemine.
Kohaliku (1X = 140 mm) ülerõhu рх ja voolukiiruse wx sõltuvused kolb -sisepõlemismootori ümmarguse osa turbolaaduriga väljalasketorus väntvõlli pöördenurgast р heitgaasirõhu ülerõhul рb = 100 kPa erinevad väntvõlli kiirused:
On leitud, et turbolaaduriga väljalasketorus on maksimaalne voolukiirus väiksem kui ilma selleta. Samuti tuleb märkida, et sel juhul nihkub voolukiiruse maksimaalse väärtuse saavutamise hetk väntvõlli pöördenurga suurenemise suunas, mis on tüüpiline kõikidele käitise töörežiimidele. Turboülelaaduri puhul on kiiruse lainetus kõige tugevam väntvõlli madalatel pööretel, mis kehtib ka ilma turbolaadurita.
Sarnased tunnused on iseloomulikud sõltuvusele px = f (p).
Tuleb märkida, et pärast väljalaskeklapi sulgemist ei vähene gaasikiirus torujuhtmes kõigis režiimides nullini. Turboülelaaduriturbiini paigaldamine väljalasketorusse viib voolukiiruse pulseerimiste silumiseni kõikides töörežiimides (eriti 100 kPa esialgse ülerõhu korral) nii heitgaasi käigu ajal kui ka pärast selle lõppu.
Samuti tuleb märkida, et turbolaaduriga torujuhtmes on peale väljalaskeklapi sulgemist pealevoolurõhu kõikumiste summutamise intensiivsus suurem kui ilma turbolaadurita.
Tuleks eeldada, et eespool kirjeldatud voolu gaasdünaamiliste omaduste muutused turbokompressori paigaldamisel turbiini väljalasketorustikku on põhjustatud heitgaasikanali voolu ümberkorraldamisest, mis peaks paratamatult kaasa tooma termofüüsikalise muutuse. heitgaasiprotsessi omadused.
Üldjuhul on ülelaaditud sisepõlemismootori torujuhtme rõhumuutuse sõltuvused varasematega hästi kooskõlas.
Joonisel 53 on kujutatud graafikud massi voolukiiruse G sõltuvusest väljalasketorustikust väntvõlli kiirusest n erinevatel ülerõhu pb väärtustel ja heitgaasisüsteemi konfiguratsioonidel (turbolaaduriga ja ilma). Need graafikud saadi punktis kirjeldatud tehnikat kasutades.
Joonisel 53 näidatud graafikutelt on näha, et kõigi esialgse ülerõhu väärtuste puhul massivool Gaasi G väljalasketorus on ligikaudu sama nii kütusepaagi olemasolul kui ka ilma selleta.
Mõnes käitise töörežiimis ületab vooluomaduste erinevus veidi süstemaatilist viga, mis massivooluhulga määramiseks on ligikaudu 8–10%. 0,0145 G. kg / s
Ruudu ristlõikega torude jaoks
Väljatõmbesüsteem töötab järgmiselt. Heitgaasid sisenevad mootorisilindrist väljalaskesüsteemi silindripea 7 kanalisse, kust need lähevad väljalaskekollektorisse 2. Väljalasketorusse 2 on paigaldatud väljalasketoru 4, millesse juhitakse õhk elektri kaudu. pneumaatiline ventiil 5. See disain võimaldab teil luua vaakumpinna vahetult silindripea kanali taha.
Selleks, et väljalasketoru ei tekitaks väljalaskekollektoris märkimisväärset hüdraulilist takistust, ei tohiks selle läbimõõt ületada 1/10 selle kollektori läbimõõdust. See on vajalik ka selleks, et väljalaskekollektorisse kriitilist režiimi ei tekiks ja ejektori blokeerimise nähtust ei esineks. Väljalasketoru telje asend väljalaskekollektori telje suhtes (ekstsentrilisus) valitakse sõltuvalt väljalaskesüsteemi konkreetsest konfiguratsioonist ja mootori töörežiimist. Sellisel juhul on efektiivsuse kriteeriumiks ballooni heitgaasidest puhastamise aste.
Otsingukatsed on näidanud, et väljalasketorustikus 4 väljalasketoru 4 abil tekkiv vaakum (staatiline rõhk) peaks olema vähemalt 5 kPa. Vastasel korral pulseeriva voolu ebapiisav võrdsustamine toimub. See võib põhjustada kanalis tagasivoolude teket, mis vähendab silindrite puhastamise efektiivsust ja vastavalt ka mootori võimsust. Elektrooniline mootori juhtseade 6 peab vastavalt mootori pöörlemiskiirusele korraldama elektropneumaatilise klapi 5 töö. Väljutamisefekti suurendamiseks võib väljutustoru 4 väljalaskeotsale paigaldada alahelikiirusega düüsi.
Selgus, et pideva väljatõmbega väljalaskekanali voolukiiruse maksimaalsed väärtused on palju suuremad kui ilma selleta (kuni 35%). Peale selle langeb väljalaskekiirus pärast väljalaskeklapi sulgemist konstantse väljatõmbega väljalaskekanalis aeglasemalt kui tavalises kanalis, mis näitab heitgaaside jätkuvat eemaldamist kanalist.
Joonisel 63 on näidatud kohaliku mahulise voolukiiruse Vx sõltuvused erinevate konstruktsioonide väljalaskekanalite kaudu kiirusest väntvõll Need näitavad, et kogu uuritud väntvõlli pöörlemissageduse pideva väljatõmbamise vahemikus suureneb mahuline gaasivool läbi heitgaasisüsteemi, mis peaks kaasa tooma balloonide parema puhastamise heitgaasidest ja mootori võimsuse suurenemise.
Seega näitas uuring, et kolvise sisepõlemismootori väljalaskesüsteemi pideva väljatõmbe efekti kasutamine parandab silindri gaasipuhastust võrreldes traditsiooniliste süsteemidega, kuna heitgaasisüsteem stabiliseerib voolu.
Peamine põhimõtteline erinevus selle meetodi ja kolvi sisepõlemismootori väljalaskekanalis voolu pulsatsioonide summutamise meetodi vahel, kasutades pideva väljatõmbe mõju, on see, et õhk juhitakse väljalasketoru kaudu väljalaskekanalisse ainult väljalasketakti ajal. Seda saab teha mootori elektroonilise juhtseadme reguleerimisega või spetsiaalse juhtseadme abil, mille skeem on näidatud joonisel 66.
Seda autori välja töötatud skeemi (joonis 64) kasutatakse juhul, kui mootori juhtseadet kasutades on võimatu väljutusprotsessi juhtida. Sellise skeemi tööpõhimõte on järgmine, mootori hoorattale või nukkvõlli rihmarattale tuleb paigaldada spetsiaalsed magnetid, mille asend vastaks mootori väljalaskeklappide avamise ja sulgemise hetkedele. Magnetid tuleks paigaldada erinevatesse poolustesse bipolaarse Halli anduri 7 suhtes, mis omakorda peaks olema magnetite vahetus läheduses. Andurist möödudes tekitab magnet, mis on paigaldatud vastavalt väljalaskeklappide avamise hetkele, väikese elektrilise impulsi, mida võimendab signaali võimendusüksus 5 ja suunatakse elektropneumaatilisele klapile, mille juhtmed on ühendatud juhtseadme juhtmetega 2 ja 4, misjärel see avaneb ja õhu juurdevool algab ... tekib siis, kui teine magnet möödub anduri 7 lähedusest, misjärel sulgeb elektropneumaatiline ventiil.
Pöördume katseandmete poole, mis saadi väntvõlli pöörlemissageduste vahemikus 600 kuni 3000 min "1 erinevate konstantsete ülerõhkude juures pb väljalaskeavas (0,5 kuni 200 kPa). Katsetes suruõhk temperatuur oli 22–24 ° C, see tarniti väljalasketorusse tehasest ja vaakum (staatiline rõhk) väljalaskesüsteemi taga oli 5 kPa.
Joonisel 65 on graafikud kohaliku rõhu px (Y = 140 mm) ja voolukiiruse wx sõltuvuste graafikutest kolb-sisepõlemismootori ümmarguse ristlõikega väljalasketorus koos perioodilise väljutamisega väntvõlli pöördenurgast p heitgaasi ülerõhk pb = 100 kPa väntvõlli erinevate pöörlemissageduste korral ...
Nendelt graafikutelt on näha, et kogu väljalasketakti jooksul kõigub absoluutne rõhk väljalasketraktis, maksimaalsed rõhukõikumised ulatuvad 15 kPa ja minimaalsed 9 kPa vaakumisse. Siis, nagu klassikalise ümmarguse ristlõikega väljalasketraktis, on need näitajad vastavalt 13,5 kPa ja 5 kPa. Tuleb märkida, et maksimaalset rõhuväärtust täheldatakse väntvõlli pöörlemiskiirusel 1500 min "1, teiste mootori töörežiimide korral rõhu kõikumised selliseid väärtusi ei saavuta. Tuletame meelde, et ümmarguse ristlõikega algses torus suureneb monotoonne rõhu kõikumiste amplituudis täheldati sõltuvalt väntvõlli pöörlemissageduse suurenemisest.
Graafikutest kohaliku gaasi voolukiiruse w sõltuvusest väntvõlli pöörlemisnurgast on näha, et kohaliku kiiruse väärtused kanalis väljalasketakti ajal, kasutades perioodilise väljatõmbe mõju, on suuremad kui klassikalises ringikujulise ristlõikega kanalis kõigis mootori töörežiimides. See näitab väljalaskeava paremat puhastamist.
Joonisel 66 on kujutatud graafikuid, milles võrreldakse gaasi mahulise voolukiiruse sõltuvusi väntvõlli kiirusest ringikujulise ristlõikega torujuhtmes ilma väljatõmbamiseta ja ümmarguse ristlõikega torujuhtmes, mille väljalaskekanalil on perioodiline väljutamine erinevate ülerõhkude korral väljalaskekanali sisselaskeava juures.
Saada oma hea töö teadmistebaasi on lihtne. Kasutage allolevat vormi
Õpilased, kraadiõppurid, noored teadlased, kes kasutavad teadmistebaasi õpingutes ja töös, on teile väga tänulikud.
postitatud http://www.allbest.ru/
postitatud http://www.allbest.ru/
Föderaalne haridusamet
GOU VPO Uurali Riiklik Tehnikaülikool - UPI on nime saanud Venemaa esimese presidendi B.N. Jeltsin "
Käsikirjana
Lõputöö
tehnikateaduste kandidaadi kraadi jaoks
Gaasi dünaamika ja lokaalne soojusülekanne kolb -sisepõlemismootori sisselaskesüsteemis
Plotnikov Leonid Valerievich
Juhendaja:
Füüsika- ja matemaatikateaduste doktor,
professor Zhilkin B.P.
Jekaterinburg 2009
kolbmootorigaaside dünaamika sisselaskesüsteem
Väitekiri koosneb sissejuhatusest, viiest peatükist, järeldusest, viidete loetelust, sealhulgas 112 pealkirjast. See on esitatud 159 leheküljel arvutiga MS Wordis kirjutades ning on varustatud 87 joonise ja ühe tabeliga tekstis.
Märksõnad: gaasdünaamika, kolb -sisepõlemismootor, sisselaskesüsteem, põikprofiilimine, tarbimisomadused, kohalik soojusülekanne, hetkeline kohalik soojusülekandetegur.
Uuringu objektiks oli kolvise sisepõlemismootori sisselaskesüsteemi ebastabiilne õhuvool.
Töö eesmärk on kindlaks määrata kolvi sisepõlemismootori sisselaskeprotsessi gaasdünaamiliste ja termiliste omaduste muutuste seaduspärasused geomeetrilistest ja tööfaktoritest.
On näidatud, et profileeritud vahetükkide paigutamisega on võrreldes traditsioonilise ümmarguse ristlõikega kanaliga võimalik saavutada mitmeid eeliseid: silindrisse siseneva õhu mahulise voolukiiruse suurenemine; V sõltuvuse kalde suurenemine väntvõlli pöörete arvust n pöörlemissageduste töövahemikus koos "kolmnurkse" sisetükiga või voolu karakteristiku lineariseerimine võlli kogu kiiruste vahemikus, samuti õhuvoolu kõrgsageduslike pulsatsioonide summutamine sisselaskekanalis.
Leiti olulisi erinevusi soojusülekandetegurite x muutuse seaduspärasustes kiirusest w statsionaarsete ja pulseerivate õhuvoolude korral sisselaskeavas ICE süsteem... Katseandmete lähendamisel saadi võrrandid sisepõlemismootori sisselasketrakti kohaliku soojusülekandeteguri arvutamiseks nii statsionaarse kui ka dünaamilise pulseeriva voolu korral.
Sissejuhatus
1. Probleemi seis ja teadusuuringute eesmärkide sõnastamine
2. Katse seadistamise ja mõõtmismeetodite kirjeldus
2.2 Kiiruse ja väntvõlli nurga mõõtmine
2.3 Hetke sisselaskeõhu vooluhulga mõõtmine
2.4 Süsteem hetke soojusülekandetegurite mõõtmiseks
2.5 Andmete kogumise süsteem
3. Gaaside dünaamika ja sisselaskeprotsessi vooluomadused sisepõlemismootoris koos erinevate sisselaskesüsteemi konfiguratsioonidega
3.1 Sisselaskeprotsessi gaaside dünaamika, võtmata arvesse filtrielemendi mõju
3.2 Filtrielemendi mõju sisselaskeprotsessi gaasi dünaamikale erinevates sisselaskesüsteemi konfiguratsioonides
3.3 Vooluomadused ja sisselaskeprotsessi spektraalanalüüs erinevate filtrielementidega sisselaskesüsteemi erinevate konfiguratsioonide jaoks
4. Soojusülekanne kolb -sisepõlemismootori sisselaskekanalis
4.1 Mõõtesüsteemi kalibreerimine kohaliku soojusülekandeteguri määramiseks
4.2 Kohalik soojusülekandetegur sisepõlemismootori sisselaskekanalis statsionaarses režiimis
4.3 Kohene soojusülekande koefitsient sisepõlemismootori sisselasketorustikus
4.4 Sisepõlemismootori sisselaskesüsteemi konfiguratsiooni mõju hetkelisele kohalikule soojusülekandetegurile
5. Küsimused praktilise rakendamise töö tulemused
5.1 Konstruktiivne ja tehnoloogiline projekteerimine
5.2 Energia- ja ressursisääst
Järeldus
Bibliograafia
Põhisümbolite ja lühendite loend
Kõiki sümboleid selgitatakse nende esmakordsel kasutamisel tekstis. Allpool on loetelu ainult kõige sagedamini kasutatavatest sümbolitest:
d - toru läbimõõt, mm;
d e - ekvivalentne (hüdrauliline) läbimõõt, mm;
F on pindala, m 2;
i - voolutugevus, A;
G on õhuvoolu mass, kg / s;
L - pikkus, m;
l - iseloomulik lineaarne suurus, m;
n on väntvõlli pöörlemissagedus, min -1;
p - atmosfäärirõhk, Pa;
R - takistus, Ohm;
T on absoluutne temperatuur, K;
t - temperatuur Celsiuse skaalal, о С;
U - pinge, V;
V on mahuline õhuvoolu kiirus, m 3 / s;
w on õhuvoolu kiirus, m / s;
Liigne õhu suhe;
g - nurk, kraadid;
Väntvõlli pöördenurk, kraadid, r.c.v.
Soojusjuhtivuse koefitsient, W / (m K);
Koefitsient kinemaatiline viskoossus, m 2 / s;
Tihedus, kg / m 3;
Aeg, s;
Vastupidavuse koefitsient;
Peamised lühendid:
p.c.v. - väntvõlli pööramine;
ICE - sisepõlemismootor;
TDC - ülemine surnud keskus;
BDC - alumine surnud keskus
ADC-analoog-digitaalmuundur;
FFT - kiire Fourier -teisendus.
Sarnasuse numbrid:
Re = wd / on Reynoldsi arv;
Nu = d / - Nusselti number.
Sissejuhatus
Kolb -sisepõlemismootorite väljatöötamisel ja täiustamisel on peamine ülesanne parandada silindri täitmist värske laenguga (või teisisõnu suurendada mootori täitmisastet). Praegu on sisepõlemismootorite arendamine jõudnud sellisele tasemele, et mis tahes tehnilise ja majandusliku näitaja parandamine minimaalse materjali- ja ajakuluga vähemalt kümnendiku protsendi võrra on teadlaste või inseneride jaoks tõeline saavutus. Seetõttu pakuvad teadlased selle eesmärgi saavutamiseks mitmesuguseid meetodeid, mille hulgas on kõige levinumad järgmised: dünaamiline (inertsiaalne) laadimine, turboülelaadurid või õhupuhurid, muutuva pikkusega sisselaskekanal, muutuv ventiili ajastus ja ajastus, sisselaskesüsteemi konfiguratsioon. Nende meetodite kasutamine võimaldab parandada ballooni täitmist värske laenguga, mis omakorda suurendab mootori võimsust ning selle tehnilisi ja majanduslikke näitajaid.
Enamiku kaalutud meetodite kasutamine nõuab aga märkimisväärseid materiaalseid investeeringuid ning sisselaskesüsteemi ja mootori kui terviku konstruktsiooni olulist kaasajastamist. Seetõttu on tänapäeval üks levinumaid, kuid mitte lihtsamaid täiteastme suurendamise meetodeid mootori sisselasketrakti konfiguratsiooni optimeerimine. Sellisel juhul viiakse sisepõlemismootori sisselaskekanali uurimine ja täiustamine kõige sagedamini läbi sisselaskesüsteemi matemaatilise modelleerimise või staatilise puhumise. Need meetodid ei saa aga mootori ehitamise praegusel arengutasemel õigeid tulemusi anda, sest nagu on teada, on tegelik protsess mootorite gaas-õhukanalites kolmemõõtmeline ebastabiilne gaasijuga väljavool läbi klapipilu muutuva mahuga ballooni osaliselt täidetud ruum. Kirjanduse analüüs näitas, et tegelikus dünaamilises režiimis ei ole praktiliselt mingit teavet sissevõtmisprotsessi kohta.
Seega saab usaldusväärseid ja õigeid gaasi dünaamilisi ja soojusvahetusandmeid sisselaskmisprotsessi kohta saada ainult sisepõlemismootorite dünaamiliste mudelite või päris mootorid... Ainult sellised katseandmed võivad anda vajalikku teavet mootori praegusel tasemel parandamiseks.
Töö eesmärk on geomeetrilistest ja tööfaktoritest välja selgitada silindri kolb-sisepõlemismootori värske laenguga täitmise protsessi gaasidünaamiliste ja termiliste omaduste muutuste seaduspärasused.
Teose peamiste sätete teaduslik uudsus seisneb selles, et autor esmakordselt:
Kolvi sisepõlemismootori sisselaskekollektori (toru) voolus tekkivate pulsatsiooniefektide amplituud-sagedusomadused on kindlaks määratud;
Välja on töötatud meetod õhutarbimise suurendamiseks (keskmiselt 24%võrra) silindrisse sisselaskekollektori profileeritud sisetükkide abil, mis toob kaasa mootori erivõimsuse suurenemise;
On kindlaks tehtud kolvi sisepõlemismootori sisselasketoru hetkelise lokaalse soojusülekandeteguri muutuste seaduspärasused;
On näidatud, et profileeritud vahetükkide kasutamine vähendab värske laengu kuumutamist sisselaskeava juures keskmiselt 30%, mis parandab silindri täitmist;
Saadud katseandmed pulseeriva õhuvoolu kohaliku soojusülekande kohta sisselaskekollektoris on üldistatud empiiriliste võrrandite kujul.
Tulemuste usaldusväärsus põhineb sõltumatute uurimismeetodite kombinatsiooniga saadud katseandmete usaldusväärsusel, mida kinnitab katsetulemuste korratavus, nende hea kokkulangevus katsekatsete tasemel teiste autorite andmetega, samuti kaasaegsete uurimismeetodite kompleksi kasutamine, mõõteseadmete valik, nende süstemaatiline kontrollimine ja kalibreerimine.
Praktiline tähendus. Saadud katseandmed on aluseks mootorite sisselaskesüsteemide arvutamise ja projekteerimise tehniliste meetodite väljatöötamisele, samuti teoreetiliste arusaamade laiendamisele gaasi dünaamikast ja õhu kohalikust soojusülekandest kolvi sisepõlemismootorite sisselaske ajal. Teatavad töö tulemused võeti kasutusele Ural diiselmootoritehases LLC 6DM-21L ja 8DM-21L mootorite projekteerimisel ja moderniseerimisel.
Meetodid pulseeriva õhuvoolu voolukiiruse määramiseks mootori sisselasketorus ja hetkelise soojusülekande intensiivsuse määramiseks selles;
Katseandmed gaasi dünaamika ja hetkelise kohaliku soojusülekandeteguri kohta sisepõlemismootori sisselaskekanalis sisselaskeprotsessi ajal;
Sisepõlemismootori sisselaskekanalis õhu soojusülekande kohaliku koefitsiendi andmete üldistamise tulemused empiiriliste võrrandite kujul;
Töö aprobatsioon. Väitekirjas esitatud uurimistöö peamised tulemused kajastati ja tutvustati "Noorte teadlaste aruandluskonverentsidel", Jekaterinburg, USTU -UPI (2006 - 2008); osakondade teaduslikud seminarid "Teoreetiline soojustehnika" ja "Turbiinid ja mootorid", Jekaterinburg, USTU -UPI (2006 - 2008); teaduslik ja tehniline konverents "Ratas- ja roomiksõidukite elektrijaamade tõhususe parandamine", Tšeljabinsk: Tšeljabinski kõrgem sõjaväeautode juhtimis- ja insenerikool (sõjaväeinstituut) (2008); teaduslik ja tehniline konverents "Mootoriehituse arendamine Venemaal", Peterburi (2009); Jekaterinburgi Uurali diiselmootoritehase teadus- ja tehnikanõukogus (2009); teadus -tehnilises nõukogus JSC "Autotehnoloogia uurimisinstituut", Tšeljabinsk (2009).
Lõputöö viidi läbi osakondades "Teoreetiline soojustehnika ja" Turbiinid ja mootorid ".
1. Kolb -sisepõlemismootorite sisselaskesüsteemide uurimise hetkeseisu ülevaade
Tänapäeval on palju kirjandust, mis käsitleb kolb -sisepõlemismootorite erinevate süsteemide disaini, eriti sisepõlemismootori sisselaskesüsteemide üksikuid elemente. Sisselaskeprotsessi gaasi dünaamikat ja soojusülekannet analüüsides ei ole aga kavandatud projekteerimislahendusi praktiliselt põhjendatud. Ja ainult mõnes monograafias esitatakse eksperimentaalsed või statistilised andmed töötulemuste kohta, mis kinnitavad konkreetse kujunduse teostatavust. Sellega seoses võib väita, et kuni viimase ajani ei pööratud piisavalt tähelepanu kolbmootorite sisselaskesüsteemide uurimisele ja optimeerimisele.
Viimastel aastakümnetel on sisepõlemismootorite majanduslike ja keskkonnanõuete karmistamise tõttu hakanud teadlased ja insenerid üha enam tähelepanu pöörama nii bensiini- kui ka diiselmootorite sisselaskesüsteemide täiustamisele, arvates, et nende jõudlus sõltub suuresti gaas-õhukanalites toimuvate protsesside täiuslikkus.
1.1 Kolb -sisepõlemismootorite sisselaskesüsteemide põhielemendid
Kolbmootori sisselaskesüsteem koosneb üldjuhul õhufiltrist, sisselaskekollektorist (või sisselasketorust), silindripeast, mis sisaldab sisselaske- ja väljalaskeavasid, ning ventiilirongist. Näitena on joonisel 1.1 näidatud YaMZ-238 diiselmootori sisselaskesüsteemi diagramm.
Riis. 1.1. Diiselmootori YaMZ -238 sisselaskesüsteemi skeem: 1 - sisselaskekollektor (toru); 2 - kummist tihend; 3.5 - ühendustorud; 4 - haavatud tihend; 6 - voolik; 7 - õhufilter
Optimaalsete konstruktsiooniparameetrite ja sisselaskesüsteemi aerodünaamiliste omaduste valik määrab efektiivse tööprotsessi ja sisepõlemismootorite väljundnäitajate kõrge taseme.
Vaatame kiiresti sisselaskesüsteemi iga komponenti ja selle põhifunktsioone.
Silindripea on sisepõlemismootori üks keerulisemaid ja olulisemaid elemente. Täitmis- ja segamisprotsesside täiuslikkus sõltub suuresti põhielementide (kõigepealt sisse- ja väljalaskeventiilide ja -kanalite) kuju ja suuruse korrektsest valikust.
Silindripead on tavaliselt valmistatud kahe või nelja ventiiliga silindri kohta. Kahe ventiiliga konstruktsiooni eelised seisnevad tootmistehnoloogia ja projekteerimisskeemi lihtsuses, väiksemas ehituslikus kaalus ja maksumuses, ajamimehhanismi liikuvate osade arvus ning hooldus- ja remondikuludes.
Nelja ventiiliga konstruktsioonide eelised on silindri kontuuriga piiratud ala parem kasutamine klapikaelte läbipääsualadel, tõhusamas gaasivahetusprotsessis, pea ühtlasema termilise oleku tõttu väiksema soojuspinge korral , düüsi või küünla tsentraalse paigutamise võimalusega, mis suurendab termilise oleku detailide ühtlust kolvi rühm.
On ka teisi silindripea konstruktsioone, näiteks kolme sisselaskeklapi ja ühe või kahe väljalaskeklapiga silindri kohta. Selliseid skeeme kasutatakse aga suhteliselt harva, peamiselt väga kiirendatud (võidusõidu) mootorites.
Ventiilide arvu mõju gaasi dünaamikale ja soojusülekandele sisselasketraktis ei ole üldiselt palju uuritud.
Silindripea kõige olulisemad elemendid, mis mõjutavad gaasi dünaamikat ja mootori sisselaskeprotsessi soojusülekannet, on sisselaskeavad.
Üks võimalus täitmisprotsessi optimeerimiseks on silindripea sisselaskeavade profiil. Värske laengu suunatud liikumise tagamiseks mootori silindris ja segu moodustamise protsessi parandamiseks on palju erinevaid profileerimisvorme, neid on üksikasjalikumalt kirjeldatud.
Sõltuvalt segu moodustamisprotsessi tüübist on sisselaskekanalid ühefunktsionaalsed (mitte keerlevad), mis täidavad balloone ainult õhuga, või kahe funktsionaalsusega (puutuja-, kruvi- või muud tüüpi), mida kasutatakse sisselaske- ja õhuvoolu pöörlemine silindris ja põlemiskambris.
Pöördume küsimuse poole bensiini- ja diiselmootorite sisselaskekollektorite disainifunktsioonide kohta. Kirjanduse analüüs näitab, et sisselaskekollektorile (või sisselasketorule) pööratakse vähe tähelepanu ja seda peetakse sageli ainult torustikuks õhu või õhu-kütuse segu varustamiseks mootoriga.
Õhufilter on kolb -sisepõlemismootori sisselaskesüsteemi lahutamatu osa. Tuleb märkida, et kirjanduses pööratakse suuremat tähelepanu filtrielementide konstruktsioonile, materjalidele ja takistusele ning samal ajal filtrielemendi mõjule gaasi dünaamilistele ja soojusvahetusnäitajatele, samuti kolb -sisepõlemismootori tarbimisomadusi praktiliselt ei arvestata.
1.2 Voolu gaaside dünaamika sisselaskekanalites ja meetodid sisselaskeprotsessi uurimiseks kolb -sisepõlemismootorites
Teiste autorite saadud tulemuste füüsilise olemuse täpsemaks mõistmiseks esitatakse need samaaegselt nende kasutatud teoreetiliste ja eksperimentaalsete meetoditega, kuna meetod ja tulemus on ühes orgaanilises seoses.
Sisepõlemismootori sisselaskesüsteemide uurimise meetodid võib jagada kahte suurde rühma. Esimene rühm hõlmab sisselaskesüsteemi protsesside teoreetilist analüüsi, sealhulgas nende numbrilist modelleerimist. Teine rühm hõlmab kõiki sissevõtmisprotsessi eksperimentaalse uurimise meetodeid.
Uurimismeetodite valiku, sisselaskesüsteemide hindamise ja täiustamise määravad püstitatud eesmärgid, samuti olemasolevad materjalid, eksperimentaalsed ja disainivõimalused.
Siiani puuduvad analüüsimeetodid, mis võimaldaksid piisavalt täpselt hinnata gaasi liikumise intensiivsuse taset põlemiskambris, samuti lahendaksid probleeme, mis on seotud sisselasketrakti liikumise ja gaasi väljavooluga klapipesast. tõeliselt ebakindlas protsessis. Selle põhjuseks on raskused gaaside kolmemõõtmelise voolu kirjeldamisel äkiliste takistustega kõverjooneliste kanalite kaudu, voolu keeruline ruumiline struktuur, gaasi väljavool läbi ventiilipilu ja muutuva silindri osaliselt täidetud ruum. ruumala, voogude vastastikune mõju silindri seinte ja kolvi liikuva põhjaga. Sisselasketorus, rõngakujulises klapipesas ja voolude jaotumise silindris optimaalse kiirusevälja analüütilist määramist raskendab täpsete meetodite puudumine uue laengu voolust tulenevate aerodünaamiliste kadude hindamiseks ja kui gaas siseneb ballooni ja voolab ümber selle sisepindade. On teada, et kanalis tekivad voolu ebastabiilsed tsoonid, mis lähevad laminaarselt turbulentsele voolurežiimile, piirkihi eraldamise piirkonnad. Voo struktuuri iseloomustavad aja ja koha muutuja Reynoldsi arvud, mittestatsionaarsuse tase ning turbulentsi intensiivsus ja ulatus.
Sisselaskeava õhulaengu liikumise numbrilisele modelleerimisele on pühendatud palju mitmesuunalisi töid. Nad simuleerivad sisepõlemismootori pöörlevat sissevoolu avatud sisselaskeklapiga, arvutavad silindripea sisselaskekanalite kolmemõõtmelist voolu, simuleerivad voolu sisselaskeavas ja mootori silindris, analüüsivad otsese voolavus ja pöörlevad voogud segu moodustamise protsessis ning arvutage diiselballooni pöörlemise mõju lämmastikoksiidi heitkoguste kogusele ja tsükli indikaatorindikaatoritele. Kuid ainult mõnes töös kinnitavad numbrilist modelleerimist eksperimentaalsed andmed. Ja ainult teoreetilistest uuringutest saadud andmete usaldusväärsust ja rakendatavust on raske hinnata. Samuti tasub rõhutada, et peaaegu kõik numbrilised meetodid on peamiselt suunatud sisepõlemismootori sisselaskesüsteemi juba olemasoleva konstruktsiooni protsesside uurimisele, et kõrvaldada selle puudused, mitte aga töötada välja uusi tõhusaid disainilahendusi.
Paralleelselt kasutatakse klassikalisi analüütilisi meetodeid mootori tööprotsessi ja eraldi gaasivahetusprotsesside arvutamiseks selles. Sisse- ja väljalaskeventiilides ja -kanalites oleva gaasivoolu arvutamisel kasutatakse aga peamiselt ühemõõtmelise statsionaarse voolu võrrandeid, eeldades, et vool on peaaegu statsionaarne. Seetõttu on kaalutletud arvutusmeetodid eranditult hinnangulised (ligikaudsed) ja nõuavad seetõttu katsetamist laboratoorsetes tingimustes või tõelise mootori peal katsete käigus. Töödes töötatakse välja gaasivahetuse arvutamise meetodeid ja sisselaskmisprotsessi peamisi gaasidünaamilisi parameetreid. Siiski annavad need ka ainult üldist teavet arutlusel olevate protsesside kohta, ei kujuta endast piisavalt täielikku arusaama gaasi dünaamilisest ja soojusvahetuse näitajatest, kuna need põhinevad statistilistel andmetel, mis on saadud matemaatilisel modelleerimisel ja / või staatilistel plahvatustel. sisepõlemismootori sisselasketrakt ja numbrilise modelleerimise meetodid.
Kõige täpsemad ja usaldusväärsemad andmed kolb -sisepõlemismootorite sisselaskmisprotsessi kohta on võimalik saada tegelikke töötavaid mootoreid uurides.
Esimesed laengu liikumise uuringud mootori silindris võlli pööramise režiimis hõlmavad Ricardo ja Sassi klassikalisi katseid. Riccardo paigaldas põlemiskambrisse tiiviku ja registreeris selle kiiruse mootori võlli pööramisel. Anemomeeter registreeris gaasi kiiruse keskmise väärtuse ühe tsükli jooksul. Ricardo tutvustas mõiste "keerise suhe", mis vastab tiiviku pöörlemiskiiruste suhtele, millega mõõdeti keerise pöörlemist ja väntvõlli. Zass paigaldas plaadi avatud põlemiskambrisse ja registreeris õhuvoolu mõju sellele. Pingemahtuvuslike või induktiivsete anduritega seotud plaatide kasutamiseks on ka teisi võimalusi. Kuid plaatide paigaldamine deformeerib pöörlevat voolu, mis on selliste meetodite puuduseks.
Gaasi dünaamika kaasaegsed uuringud otse mootoritel nõuavad erilised vahendid mõõtmised, mis on võimelised töötama ebasoodsates tingimustes (müra, vibratsioon, pöörlevad elemendid, kõrge temperatuur ja rõhk kütuse põlemisel ja väljalaskekanalites). Samal ajal on sisepõlemismootori protsessid kiired ja perioodilised, seetõttu peavad mõõteseadmed ja andurid olema väga suure kiirusega. Kõik see raskendab oluliselt sissevõtmisprotsessi uurimist.
Tuleb märkida, et praegu kasutatakse laialdaselt mootorite väliuuringute meetodeid nii sisselaskesüsteemi ja mootori silindri õhuvoolu uurimiseks kui ka sisselaskepööriste tekke mõju heitgaaside toksilisusele. gaasid.
Väliuuringud, kus samaaegselt toimib suur hulk erinevaid tegureid, ei anna võimalust tungida üksiku nähtuse mehhanismi üksikasjadesse, ei võimalda kasutada ülitäpseid ja keerukaid seadmeid. Kõik see on keeruliste meetodite abil laboriuuringute eesõigus.
Mootorite uuringu käigus saadud sisselaskeprotsessi gaaside dünaamika uurimise tulemused on monograafias piisavalt üksikasjalikult esitatud.
Neist kõige huvitavam on Vladimiri traktoritehase Ch10.5 / 12 (D 37) mootori sisselaskekanali sisselaskeava õhuvoolu muutuse ostsillogramm, mis on näidatud joonisel 1.2.
Riis. 1.2. Voolu parameetrid kanali sisselaskeosas: 1 - 30 s -1, 2 - 25 s -1, 3 - 20 s -1
Õhuvoolu kiiruse mõõtmine selles uuringus viidi läbi pideva voolu režiimis töötava kuumjuhtmega anemomeetri abil.
Ja siin on asjakohane pöörata tähelepanu kuumjuhtmete anemomeetria meetodile endale, mis mitmete eeliste tõttu on erinevate protsesside gaaside dünaamika uurimisel nii laialt levinud. Praegu on kuumtöötluse anemomeetrite erinevaid skeeme, sõltuvalt ülesannetest ja uurimisvaldkonnast. Kuumajuhtmete anemomeetria teooriat käsitletakse kõige üksikasjalikumalt ja täielikult. Samuti tuleb märkida, et kuumjuhtmete anemomeetri andurite disainilahendusi on väga erinevaid, mis näitab selle meetodi laialdast kasutamist kõikides tööstusharudes, sealhulgas mootorite ehitamisel.
Mõelgem kuumtraadiga anemomeetria meetodi rakendatavuse küsimusele kolvi sisepõlemismootorite sisselaskeprotsessi uurimisel. Niisiis, kuuma traadi anemomeetri anduri tundliku elemendi väikesed mõõtmed ei muuda oluliselt õhuvoolu olemust; anemomeetrite kõrge tundlikkus võimaldab registreerida madala amplituudi ja kõrge sagedusega väärtuste kõikumisi; riistvara vooluahela lihtsus võimaldab hõlpsalt salvestada kuumjuhtme anemomeetri väljundist saadud elektrisignaali koos selle järgneva töötlemisega personaalarvutis. Kuumajuhtmete anemomeetria jaoks kasutatakse testimisrežiimides ühe-, kahe- või kolmekomponendilisi andureid. Kuumajuhtmete anemomeetri anduri tundliku elemendina kasutatakse tavaliselt tulekindlate metallide niite või kilesid paksusega 0,5–20 mikronit ja pikkusega 1–12 mm, mis on kinnitatud kroom- või kroom-nikkeljalgadele. Viimased läbivad kahe-, kolme- või neljaaugulise portselanist toru, mille peale pannakse gaasimurdmise vastu suletud metallkarp, mis kruvitakse ploki pähe silindrisisese ruumi uurimiseks või torujuhtmetesse. gaasi kiiruse keskmised ja pulseerivad komponendid.
Nüüd pöördume tagasi joonisel 1.2 näidatud ostsillogrammi juurde. Graafikul juhitakse tähelepanu asjaolule, et see näitab õhuvoolu kiiruse muutumist väntvõlli pöörlemisnurgast (rp) ainult sisselasketakti puhul (? 200 kraadi.h.h), ülejäänud teave aga muude meetmed on "ära lõigatud". See ostsillogramm saadi väntvõlli kiiruste jaoks vahemikus 600 kuni 1800 min -1, samas kui kaasaegsed mootorid töösageduste vahemik on palju laiem: 600-3000 min -1. Tähelepanu juhitakse asjaolule, et voolukiirus enne klapi avamist ei ole null. Omakorda pärast sisselaskeklapi sulgemist kiirus ei lähtestata, tõenäoliselt seetõttu, et teele tekib kõrgsageduslik tagasivooluvool, mida mõnes mootoris kasutatakse dünaamilise (või inertsiaalse tõuke) tekitamiseks.
Seetõttu on protsessi kui terviku mõistmiseks olulised andmed sisselasketrakti õhuvoolu muutuse kohta kogu mootori tööprotsessis (720 kraadi, rp) ja kogu väntvõlli pöörlemissageduse töövahemikus. Neid andmeid on vaja sisselaskeprotsessi täiustamiseks, võimaluste otsimiseks mootorisilindritesse siseneva värske laengu koguse suurendamiseks ja dünaamiliste võimendussüsteemide loomiseks.
Vaatleme lühidalt dünaamilise survestamise omadusi kolb -sisepõlemismootorites, mida teostatakse erinevaid viise... Sisselaskeprotsessi ei mõjuta mitte ainult ventiili ajastus, vaid ka sisselaske- ja väljalaskekanalite konstruktsioon. Kolvi liikumine sisselasketakti ajal tekitab sisselaskeklapi avamisel vasturõhulaine. Sisselaskekollektori lahtise leeki korral kohtub see rõhulaine, põrkab tagasi ja liigub koos statsionaarse välisõhu massiga tagasi sisselaskekollektorisse. Sisselaskekollektori õhukolonni võnkumisprotsessi saab kasutada silindrite täitmise suurendamiseks värske laenguga ja seega suure pöördemomendi saavutamiseks.
Teist tüüpi dünaamilise rõhu korral - inertsiaalne rõhk, on igal silindri sisselaskekanalil oma eraldi akustikale vastav resonaatoritoru, mis on ühendatud kogumiskambriga. Sellistes resonaatoritorudes võivad silindritest pärinevad survelained üksteisest sõltumatult levida. Kui üksikute resonaatoritorude pikkus ja läbimõõt sobitatakse klapi ajastusega, naaseb resonaatoritoru otsas peegelduv kokkusurumislaine läbi ava sisselaskeklapp silinder tagab seega selle parema täitumise.
Resonantsvõimendus põhineb asjaolul, et sisselaskekollektori õhuvoolus tekivad teatud väntvõlli kiirusel resonantsvõnkumised, mis on põhjustatud kolvi edasi -tagasi liikumisest. See tagab sisselaskesüsteemi õige paigutuse korral rõhu edasise suurenemise ja täiendava tõukejõu.
Samal ajal toimivad ülalnimetatud dünaamilise survestamise meetodid kitsas režiimis, mis vajavad väga keerulist ja püsivat reguleerimist, kuna mootori akustilised omadused töötamise ajal muutuvad.
Samuti võivad gaasi dünaamika andmed kogu mootori tööprotsessi kohta olla kasulikud täitmisprotsessi optimeerimiseks ja võimaluste leidmiseks, kuidas suurendada õhuvoolu läbi mootori ja vastavalt ka selle võimsust. Sel juhul on suure tähtsusega sisselaskekanalisse tekkinud õhuvoolu turbulentsi intensiivsus ja ulatus, samuti sisselaskeprotsessi käigus tekkinud keeriste arv.
Laengu kiire liikumine ja ulatuslik turbulents õhuvoolus tagavad õhu ja kütuse hea segunemise ja seega täieliku põlemise koos kahjulike ainete madala kontsentratsiooniga heitgaasides.
Üks võimalus keeriste tekitamiseks sisselaskeprotsessis on kasutada siibrit, mis jagab sisselasketrakti kaheks kanaliks, millest ühe saab sellega sulgeda, kontrollides segu laengu liikumist. Voolu liikumisele tangentsiaalse komponendi andmiseks on palju disainilahendusi, et korraldada sissevoolukollektoris ja mootorisilindris suunatud pööriseid.
... Kõigi nende lahenduste eesmärk on luua ja juhtida vertikaalseid keeriseid mootori silindris.
Värske laengu täitmise kontrollimiseks on ka teisi viise. Mootori ehitamisel kasutatakse spiraalse sisselaskekanali kujundust, millel on erinev pöördepunkt, siseseina tasased alad ja kanali väljalaskeava teravad servad. Teine seade sisepõlemismootori silindris keerise tekke reguleerimiseks on sisselaskekanalisse paigaldatud ja ühest otsast klapi ette jäigalt kinnitatud spiraalvedru.
Seega võime täheldada teadlaste kalduvust tekitada sisselaskeava juures suuri erineva paljunemissuunaga keeriseid. Sellisel juhul peaks õhuvool sisaldama peamiselt suuremahulist turbulentsi. See toob kaasa segu moodustumise paranemise ja sellele järgneva kütuse põletamise nii bensiinis kui ka diiselmootorid... Ja selle tulemusena väheneb kütusekulu ja heitgaasidega kahjulike ainete heide.
Samal ajal puudub kirjanduses teave katsete kohta, mis on suunatud keeriste moodustumise kontrollimisele põikprofiilimise abil - kanali ristlõike kuju muutus, mis, nagu teada, mõjutab tugevalt voolu olemust.
Eelöeldu põhjal võib järeldada, et kirjanduse praeguses etapis puudub märkimisväärne usaldusväärne ja täielik teave sisselaskeprotsessi gaaside dünaamika kohta, nimelt: õhuvoolu muutus pöörlemisnurgast väntvõll kogu mootori tööprotsessi vältel väntvõlli võlli töösagedusvahemikus; filtri mõju sisselaskeprotsessi gaasi dünaamikale; sisselaskeprotsessi ajal tekkiva turbulentsi ulatus; hüdrodünaamilise ebastabiilsuse mõju sisepõlemismootori sisselasketrakti voolukiirustele jne.
Kiireloomuline ülesanne on leida võimalusi õhuvoolu suurendamiseks läbi mootori silindrite, muutes mootorit minimaalselt.
Nagu eespool märgitud, on kõige täielikumad ja usaldusväärsemad andmed sisselaskmisprotsessi kohta saadud tõeliste mootorite uuringutest. See uurimissuund on aga väga keeruline ja kulukas ning paljudes küsimustes praktiliselt võimatu, seetõttu on eksperimenteerijad välja töötanud kombineeritud meetodid sisepõlemismootori protsesside uurimiseks. Mõelge laialt levinud.
Arvutuslike ja eksperimentaalsete uuringute parameetrite ja meetodite kogumi väljatöötamine on tingitud arvutustes tehtud arvukate eelduste arvust ja võimatusest kolb -sisepõlemismootori sisselaskesüsteemi konstruktsiooniliste omaduste täieliku analüütilise kirjelduse puudumisel. protsessi dünaamika ja laengu liikumine sisselaskekanalites ja silindris.
Vastuvõetavaid tulemusi on võimalik saada, kui ühiselt uurida tarbimisprotsessi personaalarvutis, kasutades numbrilisi simulatsioonimeetodeid ja eksperimentaalselt staatiliste löökide abil. Selle tehnika abil on läbi viidud üsna palju erinevaid uuringuid. Selliste tööde puhul näidatakse kas sisepõlemismootori sisselaskesüsteemi pöörlevate voogude numbrilise modelleerimise võimalusi koos tulemuste järgneva kontrollimisega, kasutades puhumist staatilises režiimis mootorita seadmestikus või arvutuslikku matemaatiline mudel mis põhineb staatilistes tingimustes või üksikute mootorimuudatuste käigus saadud katseandmetel. Rõhutame, et peaaegu kõik sellised uuringud põhinevad katseandmetel, mis on saadud sisepõlemismootori sisselaskesüsteemi staatiliste löökide abil.
Kaaluge klassikalist viisi sisselaskmisprotsessi uurimiseks labade anemomeetri abil. Fikseeritud klapitõstukite korral puhastatakse uuritav kanal erineva teise õhuvoolu kiirusega. Puhastamiseks kasutage metallist valatud tõelisi silindripeasid või nende mudeleid (kokkupandav puit, kips, epoksü jne), mis on kokku pandud ventiilide, juhtpukside ja istmetega. Kuid nagu näitavad võrdluskatsed, annab see meetod teavet trakti kuju mõju kohta, kuid labade anemomeeter ei reageeri kogu õhuvoolu toimimisele ristlõike kohal, mis võib põhjustada olulise vea laengu liikumise intensiivsuse hindamine silindris, mis on matemaatiliselt ja eksperimentaalselt kinnitatud.
Teine laialt levinud meetod täitmisprotsessi uurimiseks on sirgendusvõre kasutav meetod. See meetod erineb eelmisest selle poolest, et sisse imetud pöörlev õhuvool suunatakse katte kaudu sirgenduspuuri labadesse. Sellisel juhul pöörlev vool sirgendatakse ja võre labadele moodustub reaktiivmoment, mille registreerib mahtuvuslik andur vastavalt väändenurga väärtusele. Sirgendatud oja, mis on läbinud resti, voolab läbi varruka otsas oleva avatud osa atmosfääri. See meetod võimaldab põhjalikult hinnata sisselaskekanalit energiatõhususe ja aerodünaamiliste kadude suuruse osas.
Isegi vaatamata asjaolule, et staatiliste mudelite uurimismeetodid annavad ainult üldisema ettekujutuse sisselaskeprotsessi gaasdünaamilistest ja soojusvahetusomadustest, on need oma lihtsuse tõttu endiselt asjakohased. Teadlased kasutavad neid meetodeid üha enam ainult sisselaskesüsteemide väljavaadete esialgseks hindamiseks või olemasolevate viimistlemiseks. Kuid need meetodid on ilmselgelt ebapiisavad nähtuste füüsika täielikuks ja üksikasjalikuks mõistmiseks vastuvõtuprotsessi ajal.
Üks kõige täpsemaid ja tõhusamaid viise sisepõlemismootori sisselaskeprotsessi uurimiseks on katsed spetsiaalsete, dünaamiliste paigaldistega. Eeldades, et gaasidünaamilised ja soojusvahetusomadused ja laadimisliikumiste omadused sisselaskesüsteemis on ainult geomeetriliste parameetrite ja töötegurite funktsioonid, on uuringute jaoks väga kasulik kasutada dünaamilist mudelit-eksperimentaalset seadistust, sageli ühe silindriga mootori täismõõdus mudel erinevatel kiiruse režiimid tegutsedes väntvõlli välisest energiaallikast keerates ja anduritega varustatud erinevad tüübid... Samas on võimalik hinnata teatud otsuste kogutõhusust või nende elementaarset tõhusust. IN üldine vaade Selline katse taandub voolutugevuse omaduste kindlaksmääramisele sisselaskesüsteemi erinevates elementides (temperatuuri, rõhu ja kiiruse hetkelised väärtused), mis varieeruvad väntvõlli pöördenurgas.
Seega on optimaalseim viis sisselaskmisprotsessi uurimiseks, andes täielikud ja usaldusväärsed andmed, kolb-sisepõlemismootori ühe silindriga dünaamilise mudeli loomine, mis on pööratud välisest energiaallikast. Lisaks võimaldab see meetod uurida kolb-sisepõlemismootori täitmisprotsessi gaasidünaamilisi ja soojusvahetusnäitajaid. Kuumjuhtmete meetodite kasutamine võimaldab saada usaldusväärseid andmeid, ilma et see mõjutaks oluliselt katsemootorimudeli sisselaskesüsteemis toimuvaid protsesse.
1.3 Kolb -sisepõlemismootori sisselaskesüsteemi soojusvahetusprotsesside omadused
Kolvi sisepõlemismootorite soojusülekande uurimine algas tegelikult esimeste tõhusate masinate - J. Lenoir, N. Otto ja R. Diesel - loomisega. Ja muidugi pöörati algstaadiumis erilist tähelepanu soojusülekande uurimisele mootori silindris. Sellele võib omistada esimesed klassikalised teosed selles suunas.
Kuid ainult V.I. Grinevetski, sai tugeva aluse, millele osutus võimalikuks kolbmootorite soojusülekande teooria ülesehitamine. Vaatluse all olev monograafia on peamiselt pühendatud sisepõlemismootori silindrisiseste protsesside termilisele arvutamisele. Samal ajal võib see leida teavet soojusvahetusnäitajate kohta meile huvipakkuvas sisselaskeprotsessis, nimelt annab töö statistilisi andmeid värske laengu kuumutamise koguse kohta, samuti empiirilised valemid parameetrite arvutamiseks sisselasketakti algus ja lõpp.
Lisaks hakkasid teadlased lahendama spetsiifilisemaid probleeme. Eelkõige hankis ja avaldas V. Nusselt kolbmootori silindris oleva soojusülekandeteguri valemi. N.R. Briling selgitas oma monograafias Nusselti valemit ja tõestas üsna selgelt, et igal konkreetsel juhul (mootoritüüp, segu moodustamise meetod, kiirus, tõuke tase) tuleks otseseid katsetulemusi arvestades täpsustada kohalikke soojusülekandetegureid.
Teine suund kolbmootorite uurimisel on soojusülekande uurimine heitgaasivoolus, eelkõige andmete saamine soojusülekande kohta turbulentse gaasivoolu ajal väljalasketorus. Nende probleemide lahendamisele on pühendatud suur hulk kirjandust. Seda suunda on üsna hästi uuritud nii puhumise staatilistes tingimustes kui ka hüdrodünaamilise ebastabiilsuse tingimustes. See on eelkõige tingitud asjaolust, et heitgaasisüsteemi täiustades on võimalik kolvise sisepõlemismootori tehnilisi ja majanduslikke näitajaid oluliselt tõsta. Selle suuna arendamise käigus viidi läbi palju teoreetilisi töid, sealhulgas analüütilisi lahendusi ja matemaatilist modelleerimist, samuti palju eksperimentaalseid uuringuid. Heitgaasiprotsessi sellise põhjaliku uurimise tulemusena pakuti välja suur hulk heitgaasiprotsessi iseloomustavaid näitajaid, mille abil saab hinnata heitgaasisüsteemi konstruktsiooni kvaliteeti.
Sisselaskeprotsessi soojusülekande uurimisele pööratakse endiselt ebapiisavat tähelepanu. Seda võib seletada asjaoluga, et silindri ja väljalasketrakti soojusülekande optimeerimise valdkonna uuringud olid esialgu tõhusamad kolb -sisepõlemismootorite konkurentsivõime parandamisel. Praegu on aga mootori ehituse areng jõudnud sellisele tasemele, et mis tahes mootori näitaja tõusu vähemalt mõne kümnendiku võrra peetakse teadlaste ja inseneride jaoks tõsiseks saavutuseks. Seetõttu, võttes arvesse asjaolu, et nende süsteemide täiustamise suunad on põhimõtteliselt ammendatud, otsib tänapäeval üha rohkem spetsialiste uusi võimalusi kolbmootorite tööprotsesside parandamiseks. Ja üks neist valdkondadest on soojusülekande uurimine sisepõlemismootorile lubamise protsessis.
Kirjanduses, mis käsitleb soojusülekannet sisselaskeprotsessi ajal, võib välja tuua teoseid, mis on pühendatud laengu pöörisliikumise intensiivsuse mõju uurimisele sisselaskeava juures mootori osade (silindripea, sisselaskeava ja heitgaasi) soojusolekule. ventiilid, silindripinnad). Need teosed on suure teoreetilise iseloomuga; põhinevad mittelineaarsete Navier-Stokesi ja Fourier-Ostrogradsky võrrandite lahendamisel, samuti matemaatilisel modelleerimisel nende võrrandite abil. Võttes arvesse suurt hulka eeldusi, võib tulemusi võtta eksperimentaalsete uuringute aluseks ja / või olla hinnanguteks insenertehnilistes arvutustes. Samuti sisaldavad need tööd eksperimentaalsete uuringute andmeid, et määrata diiselmootori põlemiskambris paikne ebastabiilne soojusvoog mitmesugustes sisselaskeõhu keerise intensiivsuse muutustes.
Eespool nimetatud töö soojusvahetusel sisselaskeprotsessi ajal ei käsitle enamasti gaasi dünaamika mõju küsimusele soojusülekande lokaalsele intensiivsusele, mis määrab värske laengu kuumutamise koguse ja sisselaskekollektori temperatuuripinged ( toru). Kuid nagu teate, mõjutab värske laengu kuumutamise maht märkimisväärselt värske laengu massivoolu kiirust mootorisilindrite kaudu ja vastavalt ka selle võimsust. Samuti võib kolviga sisepõlemismootori sisselasketraktis soojusülekande dünaamilise intensiivsuse vähenemine vähendada selle temperatuuripinget ja seeläbi suurendada selle elemendi ressurssi. Seetõttu on nende probleemide uurimine ja lahendamine mootorite ehitamise arendamisel kiireloomuline ülesanne.
Tuleb märkida, et praegu kasutatakse insenertehniliste arvutuste tegemiseks staatiliste puhumiste andmeid, mis ei ole õiged, kuna ebastabiilsus (voolu pulsatsioonid) mõjutab tugevalt soojusülekannet kanalites. Eksperimentaalsed ja teoreetilised uuringud näitavad olulist erinevust soojusülekandeteguri mittestatsionaarsetes tingimustes ja statsionaarse juhtumi vahel. See võib ulatuda 3-4 korda väärtusest. Selle erinevuse peamine põhjus on turbulentse voolu struktuuri konkreetne ümberkorraldamine, nagu on näidatud.
Leiti, et dünaamilise mittestatsionaarsuse voolule avaldatava mõju (voolu kiirenemine) tõttu toimub selles kinemaatilise struktuuri ümberkorraldamine, mis viib soojusülekandeprotsesside intensiivsuse vähenemiseni. Töös leiti ka, et voolu kiirenemine toob kaasa seina nihkepingete 2-3-kordse suurenemise ja sellele järgneva kohalike soojusülekandetegurite vähenemise umbes sama palju.
Seega on värske laengu kuumutamise hulga arvutamiseks ja sisselaskekollektori (toru) temperatuuripingete määramiseks vaja andmeid selle kanali hetkelise kohaliku soojusülekande kohta, kuna staatilise puhumise tulemused võivad põhjustada tõsiseid vigu ( üle 50%) soojusülekandeteguri määramisel sisselasketraktis., mis on vastuvõetamatu isegi tehniliste arvutuste jaoks.
1.4 Järeldused ja teadusuuringute eesmärkide sõnastamine
Ülaltoodu põhjal saab teha järgmised järeldused. Tehnoloogilised omadused Sisepõlemismootori määravad suuresti sisselasketrakti tervikuna ja üksikud elemendid: sisselaskekollektor (sisselasketoru), silindripea kanal, selle kael ja klapiketas ning põlemiskamber kolvi kroon.
Praegu pööratakse aga põhitähelepanu silindripea kanalite konstruktsiooni optimeerimisele ning keerukatele ja kulukatele süsteemidele ballooni täitmise kontrollimiseks värske laenguga, samas võib eeldada, et ainult sisselaskekollektorist on võimalik mõjutada mootori gaasi dünaamilisi, soojusvahetus- ja tarbimisomadusi.
Praegu on mootori sisselaskeprotsessi dünaamiliseks uurimiseks lai valik mõõtevahendeid ja meetodeid ning peamine metoodiline raskus seisneb nende õige valik ja kasutada.
Ülaltoodud kirjandusandmete analüüsi põhjal saab sõnastada järgmised lõputöö ülesanded.
1. Tehke kindlaks sisselaskekollektori konfiguratsiooni ja filtrielemendi mõju kolvise sisepõlemismootori gaasi dünaamikale ja vooluomadustele, samuti tehke kindlaks pulseeriva voolu soojusvahetuse hüdrodünaamilised tegurid seintega. sisselasketorust.
2. Töötada välja viis õhuvoolu suurendamiseks kolvise sisepõlemismootori sisselaskesüsteemi kaudu.
3. Leidke kolbse sisepõlemismootori sisselasketraktis toimuva hetkelise lokaalse soojusülekande muutuste peamised seaduspärasused hüdrodünaamilise ebastabiilsuse tingimustes klassikalises silindrikanalis, samuti uurige sisselaskesüsteemi konfiguratsiooni mõju (profileeritud lisab ja õhufiltrid) selle protsessi jaoks.
4. Üldistada katseandmeid hetkelise kohaliku soojusülekandeteguri kohta kolb -sisepõlemismootori sisselaskekollektoris.
Seatud ülesannete lahendamiseks töötage välja vajalikud tehnikad ja looge eksperimentaalne seade kolvise sisepõlemismootori täismõõdus mudeli kujul, mis on varustatud automaatse andmete kogumise ja töötlemise juhtimis- ja mõõtesüsteemiga.
2. Katse seadistamise ja mõõtmismeetodite kirjeldus
2.1 Eksperimentaalne seade kolb -sisepõlemismootori sisselaskeprotsessi uurimiseks
Uuritud sisselaskmisprotsesside iseloomulikud tunnused on nende dünaamilisus ja perioodilisus, mis tuleneb mootori väntvõlli suurest pöörlemiskiirusest, ja selle perioodi harmoonia rikkumine, mis on seotud kolvi ebaühtlase liikumise ja sisselasketrakti konfiguratsiooni muutmisega. klapisõlme tsoonis. Kaks viimast tegurit on omavahel seotud gaasijaotusmehhanismi toimimisega. Selliseid tingimusi saab piisava täpsusega reprodutseerida ainult täismõõdulise mudeli abil.
Kuna gaasidünaamilised omadused on geomeetriliste parameetrite ja töötegurite funktsioonid, peab dünaamiline mudel vastama teatud mõõtmetega mootorile ja töötama talle iseloomulikes väntvõlli väntamiskiiruse režiimides, kuid välisest energiaallikast. Nende andmete põhjal on võimalik välja töötada ja hinnata teatud lahenduste koguefektiivsust, mille eesmärk on parandada sisselasketrakti tervikuna, samuti eraldi erinevate tegurite (konstruktiivne või režiim) puhul.
Kolb -sisepõlemismootori sisselaskeprotsessi gaasi dünaamika ja soojusülekande uurimiseks kavandati ja valmistati eksperimentaalne seade. See töötati välja auto VAZ - OKA mudeli 11113 mootori põhjal. Paigaldise loomisel kasutati prototüüpide osi, nimelt: ühendusvarda, kolvipoldi, kolvi (ülevaatusega), gaasijaotusmehhanismi (koos ülevaatusega), väntvõlli rihmaratast. Joonisel 2.1 on kujutatud katselise seadistuse pikilõige ja joonisel 2.2 on näidatud selle ristlõige.
Riis. 2.1. Katse seadistuse pikilõige:
1 - elastne sidur; 2 - kummist sõrmed; 3 - ühendusvarda kael; 4 - juurekael; 5 - põsk; 6 - mutter М16; 7 - vastukaal; 8 - mutter М18; 9 - peamised laagrid; 10 - toed; 11 - ühendusvarda laagrid; 12 - ühendusvarda; 13 - kolvi tihvt; 14 - kolb; 15 - silindri vooder; 16 - silinder; 17 - silindri alus; 18 - silindri tugi; 19 - fluoroplastiline rõngas; 20 - alusplaat; 21 - kuusnurk; 22 - tihend; 23 - sisselaskeklapp; 24 - väljalaskeventiil; 25 - nukkvõll; 26 - nukkvõlli rihmaratas; 27 - väntvõlli rihmaratas; 28 - hammasrihm; 29 - rull; 30 - pingutusraam; 31 - pingutuspolt; 32 - õlitaja; 35 - asünkroonne mootor
Riis. 2.2. Katse seadistuse ristlõige:
3 - ühendusvarda kael; 4 - juurekael; 5 - põsk; 7 - vastukaal; 10 - toed; 11 - ühendusvarda laagrid; 12 - ühendusvarda; 13 - kolvi tihvt; 14 - kolb; 15 - silindri vooder; 16 - silinder; 17 - silindri alus; 18 - silindri tugi; 19 - fluoroplastiline rõngas; 20 - alusplaat; 21 - kuusnurk; 22 - tihend; 23 - sisselaskeklapp; 25 - nukkvõll; 26 - nukkvõlli rihmaratas; 28 - hammasrihm; 29 - rull; 30 - pingutusraam; 31 - pingutuspolt; 32 - õlitaja; 33 - profileeritud sisestus; 34 - mõõtekanal; 35 - asünkroonne mootor
Nagu nendelt piltidelt näete, on installatsioon ühe silindriga sisepõlemismootori täismõõdus mudel mõõtmetega 7.1 / 8.2. Asünkroonmootori pöördemoment edastatakse kuue kummist tihvtiga 2 elastse siduri 1 kaudu algse konstruktsiooni väntvõlli. Rakendatud haakeseade suudab suuresti kompenseerida asünkroonmootori võllide ja paigaldise väntvõlli vahelise ühenduse ebaõige asetuse, samuti vähendada dünaamilisi koormusi, eriti seadme käivitamisel ja seiskamisel. Väntvõll koosneb omakorda ühendusvarda naastrist 3 ja kahest põhipostist 4, mis on omavahel ühendatud põskede 5 abil. Ühendusvarda nael surutakse põske sobiva põsega ja kinnitatakse mutriga 6. Vähendamiseks vibratsioon, vastukaalud 7. kinnitatakse põskede abil poltide abil. Väntvõlli aksiaalset liikumist takistab mutter 8. Väntvõll pöörleb suletud veerelaagrites 9, kinnitatakse tugedesse 10. Ühendusvarda naelale on paigaldatud kaks suletud veerelaagrit 11 , millele on paigaldatud ühendusvarda 12. Kahe laagri kasutamine on antud juhul seotud ühendusvarda maandumismõõduga ... Kolb 14 kinnitatakse ühendusvarda külge kolvipoldi 13 abil, mis liigub järk-järgult mööda malmist hülsi 15, mis on surutud terasesilindrisse 16. Silinder on paigaldatud alusele 17, mis asub silindril toed 18. Kolme tavalise terase asemel on kolbile paigaldatud üks lai fluoroplastiline rõngas 19. Malmist voodri ja PTFE -rõnga kasutamine vähendab kolvi - hõõrdkatte ja kolvirõngaste - vooderdiste paaride hõõrdumist järsult. Seetõttu on eksperimentaalne seadistus võimeline töötama lühikest aega (kuni 7 minutit) ilma määrimissüsteemita ja jahutussüsteemita väntvõlli töökiirustel.
Kõik katseseadme põhilised statsionaarsed elemendid on kinnitatud alusplaadile 20, mis kinnitatakse laboratoorsele lauale kahe kuusnurga 21 abil. Vibratsiooni vähendamiseks on kuusnurga ja alusplaadi vahele paigaldatud kummist tihend 22.
Eksperimentaalse seadistuse gaasijaotusmehhanism laenati autolt VAZ 11113: ploki pead kasutati koos mõne muudatusega. Süsteem koosneb sisselaskeklapist 23 ja väljalaskeklapist 24, mida juhib nukkvõll 25 rihmarattaga 26. Nukkvõlli rihmaratas on väntvõlli rihmarattaga 27 ühendatud hammasrihm 28. Seadme väntvõllil on kaks rihmaratast, mis lihtsustavad nukkvõlli ajamirihma pingutussüsteemi. Rihma pinget reguleerivad rull 29, mis on paigaldatud posti 30 külge, ja pingutuspolt 31. Nukkvõlli laagrite määrimiseks paigaldati 32 määrdeühendust, millest õli voolab raskusjõu abil nukkvõlli liuglaagritele.
Sarnased dokumendid
Tegeliku tsükli sisselaskmisprotsessi omadused. Erinevate tegurite mõju mootorite täitmisele. Rõhk ja temperatuur sisselaskeava lõpus. Gaasijääkide koefitsient ja selle väärtust määravad tegurid. Sisselaskeava kolvi liikumise kiirendamisel.
loeng lisatud 30.5.2014
Kõrva avade suurused, sisselaskeklappide nukid. Pumpadeta nuki profileerimine ühe sisselaskeklapiga. Tõukuri kiirus nuki pöördenurga järgi. Klapivedru ja nukkvõlli arvutamine.
kursustöö, lisatud 28.03.2014
Üldteave sisepõlemismootori, selle struktuuri ja tööomaduste, eeliste ja puuduste kohta. Mootori töövoog, kütuse süütamise meetodid. Otsige võimalusi sisepõlemismootori konstruktsiooni parandamiseks.
abstraktne, lisatud 21.06.2012
Täitmis-, kokkusurumis-, põlemis- ja paisumisprotsesside arvutamine, indikaatori määramine, õhusõiduki kolbmootori efektiivsed ja geomeetrilised parameetrid. Vända mehhanismi dünaamiline arvutamine ja väntvõlli tugevuse arvutamine.
kursusetöö, lisatud 17.01.2011
Täite-, kokkusurumis-, põlemis- ja paisumisprotsessi omaduste uurimine, mis mõjutavad otseselt sisepõlemismootori tööprotsessi. Indikaatorite ja tõhusate näitajate analüüs. Töövoo indikaatordiagrammide koostamine.
kursusetöö, lisatud 30.10.2013
Antud parameetritega kolbpumba toite koefitsiendi ja ebaühtluse määra arvutamise meetod, koostades sobiva ajakava. Kolbpumba imemistingimused. Paigaldise hüdrauliline arvutus, selle peamised parameetrid ja funktsioonid.
test, lisatud 07.03.2015
4-silindrilise V-kujulise kolbkompressori projekti väljatöötamine. Külmutusmasina kompressoripaigaldise termiline arvutamine ja selle gaasitee määramine. Seadme indikaatori ja võimsusskeemi ehitus. Kolbiosade tugevuse arvutamine.
kursusetöö lisatud 25.01.2013
Aksiaalse kolbpumba skeemi üldised omadused, millel on kaldsilindrite plokk ja ketas. Kaldseadmega telgkolbpumba arvutamise ja projekteerimise põhietappide analüüs. Universaalse kiiruse regulaatori konstruktsiooni kaalumine.
kursusetöö lisatud 01.10.2014
Seadme projekteerimine puurimiseks ja freesimiseks. Tooriku saamise meetod. Telgkolbpumba konstruktsioon, põhimõte ja töötingimused. Mõõteseadme vea arvutamine. Tõstemehhanismi kokkupaneku tehnoloogiline skeem.
lõputöö, lisatud 26.05.2014
Sisepõlemismootorite termodünaamiliste tsüklite arvestamine konstantse mahu ja rõhuga soojusvarustusega. D-240 mootori soojusarvutus. Sisselaskmise, kokkusurumise, põlemise, paisumise protsesside arvutamine. Sisepõlemismootori tõhus jõudlus.
