Heitgaasisüsteemi gaasodünaamiline analüüs. Resonantstorude gaasi dünaamika. Torujuhtme jaoks ruudu ristlõikega

Gaasi-dünaamiline järelevalve hõlmab meetodeid laengu tiheduse suurendamiseks sisselaskeava abil:

· Õhu kineetiline energia, mis liigub vastuvõtvas seadmes, kus see konverteeritakse voolu pidurdamisel surve potentsiaalseks surveks. kiire järelevalve;

· Laineprotsesside sisselasketorustikud -.

Mootori termodünaamilises tsüklis ilma surveprotsessi alguse suurendamiseta tekib rõhul p. 0, (võrdne atmosfääri). Pisto-dünaamilise järelevalve termodünaamilises tsüklis esineb surveprotsessi algus rõhu all p K. Kuna töövedeliku rõhu suurenemise tõttu väljaspool silinder p. 0 BE p K.. See on tingitud kineetilise energia ümberkujundamisest ja laine protsesside energiat väljaspool silindrit surve potentsiaalseks energiaks.

Üks energiaallikatest suurendada surve alguses kokkusurumise võib olla energia intsident õhuvoolu, mis toimub siis, kui õhusõidukite, auto jne tähendab. Seega nimetatakse nende juhtumite lisamist kiireks.

Kiire järelevalve Suure õhuvoolu ümberkujundamise aerodünaamiliste mustrite põhjal staatilises rõhul. Struktuuriliselt realiseeritakse see hajutiõhu sisselaskeotsikuna, mille eesmärk on õhuvoolu pukseerimine, kui sõiduk liigub. Teoreetiliselt suurendada rõhu δ p K.=p K. - p. 0 sõltub kiirusest c. H ja tihedus ρ 0 juhtum (liikuv) õhuvool

Kiire järelevalve jälgimine leiab kasutamist peamiselt õhusõidukitega kolvi mootorite ja sportautodega, kus kiirus kiirus on üle 200 km / h (56 m / s).

Järgmised mootorite gaasikünaamilise järelevalve sordid põhinevad mootori sisselaskeava inertsiaalsete ja laineprotsesside kasutamisel.

Inertsiaalne või dünaamiline vähendamine toimub suhteliselt suure kiirusega torujuhtme värske laadimisega c. Tr. Sel juhul võtab võrrandi (2.1)

kus ξ t on koefitsient, mis võtab arvesse gaasi liikumise vastupanuvõimet ja kohalikku.

Reaalne kiirus c. Gaasi gaasi voolu sisselasketorujuhtmetes, et vältida aerodünaamiliste kahjude suurenemist ja värske laenguga silindrite täitmise halvenemist ei tohiks ületada 30 ... 50 m / s.

Silindrite protseduuride sagedus kolvi mootorid See on gaasi-õhu radade võnkumise dünaamiliste nähtuste põhjus. Neid nähtusi saab kasutada mootorite (liitrijookide ja majanduse peamiste näitajate põhiliselt parandamiseks.

Inertsiaalsed protsessid on alati kaasas laineprotsessid (kõikumised survet), mis tulenevad gaasivahetussüsteemi sisselaskelventiilide perioodilisest avamisest ja sulgemisest, samuti kolvide tagasivoolu-transiidi liikumises.

Sisselaskeava algfaasis sisselaskeava sisselaskeava enne ventiili, vaakum on loodud ja vastava valamise laine, mis jõuab individuaalse sisselaskeava vastasküljele, peegeldab tihenduslainet. Valides pikkuse torujuhtme pikkuse ja läbisõidu osa, saate selle laine saabumise silindrile enne ventiili sulgemist kõige soodsama hetkel, mis suurendab märkimisväärselt täitetegurit ja seega pöördemomenti M E. Mootor.

Joonisel fig. 2.1. Näidatakse häälestatud sisselaske süsteemi diagrammi. Läbi sisselasketorustiku kaudu, vooderdis gaasipedaali, õhk siseneb vastuvõtva vastuvõtja ja sisend torujuhtme konfigureeritud pikkuse iga nelja silindrid.

Praktikas kasutatakse seda nähtust välismaal mootorites (joonis 2.2), samuti kodumaiste mootorite jaoks sõiduautod Kohandatud individuaalsete sisselasketorudega (näiteks ZMZ-mootorid), samuti 2H8,5 / 11 diiselmootoriga, millel on üks konfigureeritud torujuhtme kaheks silindrisse.

Gaasi dünaamilise järelevalve suurim efektiivsus toimub pika individuaalsete torujuhtmetega. Eelrõhk sõltub mootori pöörlemissageduse koordineerimisest n., torujuhtme pikkused L. Tr ja nurgad

sulgema sisselaskeklapp (orel) φ A.. Need parameetrid on seotud sõltuvus

kus on kohalik heli kiirus; k. \u003d 1.4 - adiabaatiline indeks; R. \u003d 0,287 kJ / (kg ∙ rahe.); T. - keskmine gaasi temperatuur rõhuperioodi jooksul.

Laine ja inertsiaalsed protsessid võivad sisaldada märgatavat suurenemist silindris suurte ventiili avastuste või survetõstukute suurendamise vormis. Tõhusa gaasi dünaamilise järelevalve rakendamine on võimalik ainult kitsas mootori pöörlemissageduse jaoks. Gaasijaotuse faaside kombinatsioon ja sisselasketorustiku pikkus peab andma suurima täitekoefitsiendi. Sellist parameetrite valikut nimetatakse sisselaske süsteemi seadistamine.See võimaldab teil mootori võimsust suurendada 25 ... 30% võrra. Et säilitada tõhususe gaasi-dünaamilise järelevalve laiemas ulatuses pöörleva sageduse väntvõll Kasutada võib erinevaid meetodeid, eelkõige:

· Torujuhtme rakendamine muutuva pikkusega l. Tr (näiteks teleskoop);

· Lühike torujuhtme lülitumine pikaks;

· Gaasi jaotusfaaside automaatne reguleerimine jne.

Siiski on mootori tõuke gaasi dünaamilise järelevalve kasutamine seotud teatud probleemidega. Esiteks ei ole alati võimalik ratsionaalselt järgida piisavalt pikendatud sisselasketorustike. Vähemikuga mootorite puhul on eriti raske teha, sest pöörlemiskiiruse vähenemine suureneb korrigeeritud torujuhtmete pikkus. Teiseks annab fikseeritud torujuhtmete geomeetria dünaamilise seadistuse ainult mõnedes üsna teatud kiiruse režiimis.

Selleks, et tagada mõju laias valikus, kasutatakse ühe kiiruse režiimist ühest kiiruse režiimist liikumisel sujuvat või samm-korrigeerimist teisele. Step Control kasutades spetsiaalseid ventiilid või keerates summuti peetakse usaldusväärsemaks ja edukalt rakendatud automootorid Paljud välisfirmad. Kõige sagedamini kasutage juhtimist kahe kohandatud torujuhtme pikkusega (joonis 2.3).

Suletud klapi asendis viiakse vastav režiim kuni 4000 min -1, õhuvarustus Süsteemi sisselaske vastuvõtjatest läbi piki teed (vt joonis 2.3). Selle tulemusena (võrreldes mootori baasversiooniga ilma gaas-dünaamilise järelevalveta) paraneb pöördemomendi kõvera voolu välisele kiirusele (mõnes sageduses 2500-3500 min -1-ni, suureneb pöördemoment keskmiselt 10-ga keskmiselt 10-ga ... 12%). Suurendamise pöörlemiskiiruse N\u003e 4000 min -1 sööda lülitub lühikese tee ja see võimaldab teil suurendada võimu N E. nominaalrežiimis 10% võrra.

On ka keerulisemaid kõiki elu süsteemi. Näiteks kujundused torujuhtmetega, mis hõlmab silindrilist vastuvõtjat pöörleva trumliga, millel on torujuhtmetega sõnumeid (joonis 2.4). Kui silindriline vastuvõtja pööratakse, suureneb torujuhtme pikkus ja vastupidi päripäeva keeramisel, see väheneb. Kuid nende meetodite rakendamine raskendab oluliselt mootori disaini ja vähendab selle usaldusväärsust.

Tavapäraste torujuhtmete multi-silindri mootorite puhul väheneb gaasi-dünaamilise järelevalve tõhusus, mis on tingitud erinevate silindrite sisselaskeprotsesside vastastikusest mõjust. Autode mootorid, sisselaske süsteemid "seadistavad" tavaliselt maksimaalse pöördemomendi režiimis, et suurendada selle varu.

Gaas-dünaamilise ülemuse mõju võib saada ka heitgaasisüsteemi vastava "seadistusega". See meetod leiab kasutamist kahetaktilistel mootoritel.

Pikkuse määramiseks L. Tr ja sisemine läbimõõt d. Reguleeritava torujuhtme (või läbipääsuosa) on vaja teostada arvutusi, kasutades mitte-statsionaarset vooluga gaasianalüüsi numbrilisi meetodeid koos silindri töövoo arvutamisega. Kriteerium on võimsuse suurenemine, \\ t

pöördemoment või vähendada konkreetse kütusekulu. Need arvutused on väga keerulised. Lihtsamad määratluse meetodid L. kolm d. Eksperimentaalsete uuringute tulemuste põhjal.

Suure arvu katseandmete töötlemise tulemusena sisemise läbimõõdu valimiseks d. Reguleeritav torujuhtme ettepanek järgmiselt:

kus (μ. F. Y) Max on sisselaskeklapi pesa kõige tõhusam ala. Pikkus L. Trickle'i torujuhe saab määrata valemiga:

Pange tähele, et hargnenud häälestatud süsteemide, näiteks tavalise toru-vastuvõtja kasutamine - individuaalsed torud osutusid väga tõhusaks kombinatsioonis koos turboülelaadumisega.

Kõigi klasside mootorimudelite resonantstorude kasutamine võimaldab teil oluliselt suurendada konkurentsi sporditulemusi. Siiski määratakse torude geomeetrilised parameetrid reeglina kohtuprotsessi ja vea meetodi abil, kuna seni ei ole selge arusaam ja selge tõlgendamine nende gaas-dünaamiliste seadmetega toimuvate protsesside tõlgendamises. Ja väheste teabeallikate sel korral on vastuolulised järeldused, millel on meelevaldne tõlgendus.

Kohandatud heitgaasi torude protsesside üksikasjalik uuring loodi spetsiaalne paigaldus. See koosneb seista käivitamismootoritest, adapteri mootorist - toruliitmikud staatilise ja dünaamilise rõhu valimiseks, kaks piesoelektrilist andurit, kahekihiga ostsilloskoosti C1-99, kaamerat R-15-st resonantne väljalasketoru Mootori "teleskoobiga" ja omatehtud toru mustade pindade ja täiendava soojusisolatsiooni.

Väljalaskepiirkonna torude surve määrati järgmiselt: Mootor kuvatakse resonantne parandustes (26000 pööret minutis), näidati ostsilloskoopis olevate piesoelektriliste andurite lisatud piesoelektriliste andurite andmed Mis sünkroniseeritakse mootori pöörlemissagedusega ja ostsillogrammi registreeriti filmile.

Pärast seda, kui film avaldub kontrastsetes arendajates, viidi pilt üle ostsilloskoobi ekraani ulatuses veojõule. Mootori R-15 toru tulemused on toodud joonisel fig 1 ja mustade ja täiendava termilise isolatsiooniga (joonisel fig.

Sõiduplaanide kohta:

P D-dünaamiline rõhk, P St - staatiline rõhk. OSO - väljalaskeakese avamine, NMT - alumine surnud punkt, link on väljalaskeakna sulgemine.

Kõverate analüüs võimaldab teil tuvastada surve jaotus resonantse toru sisendil väntvõlli pöörlemisfaasi funktsioonis. Dünaamilise rõhu suurendamine hetkest väljalaskes aken avastatakse väljundotsiku läbimõõduga 5 mm tekib R-15 ligikaudu 80 °. Ja selle miinimum on 50 ° - 60 ° piires surnud punkti alt maksimaalsel puhastamisel. Suurenenud rõhk peegeldunud laine (minimaalsest) ajal sulgemise ajal heitgaasi aken on umbes 20% maksimaalsest väärtusest R. viivitus tegevuse peegeldunud laine väljaheite gaasid - 80 kuni 90 °. Staatilise rõhu puhul iseloomustab see suurenenud 22 ° C "platoo" graafikus kuni 62 ° väljalaske akna avamisest kuni 62 °, kusjuures minimaalselt 3 ° nurga allosas. Ilmselgelt, kui sarnase väljalasketorude kasutamise puhul esineb puhtad kõikumised temperatuuril 3 ° ... 20 ° pärast surnud punkti põhja ja mitte mingil juhul 30 ° pärast väljalaske akna avamist.

Need uuringud omatehtud toru erinevad andmed R-15. Suurenenud dünaamiline rõhk kuni 65 ° avamist aken aken on kaasas minimaalne asub 66 ° pärast surnud punkti põhja. Samal ajal on minimaalse peegeldunud laine rõhu suurenemine umbes 23%. Laadimine heitgaaside toimele on väiksem, mis on tõenäoliselt tingitud soojusisoolatsioonisüsteemi suurenemisest ja on umbes 54 °. Puhastage võnkumised tähistatakse 10 ° pärast surnud punkti põhja.

Graafika võrdlemine, see võib täheldada, et staatiline rõhk soojustatud toru ajal sulgemise ajal väljalaskesse on väiksem kui R-15. Kuid dünaamilisel rõhul on maksimaalselt peegeldunud laine 54 ° pärast väljalaskeakna sulgemist ja R-15-s nihkus see maksimaalne maksimaalne 90-ga "! Erinevused on seotud heitgaasitorude läbimõõduga: R-15-s, nagu juba mainitud, läbimõõt on 5 mm ja soojusisolatsioonil 6,5 mm. Lisaks on toru R-15 arenenumate geomeetria tõttu staatilise rõhu taastamise koefitsient rohkem.

Resonantse väljalasketoru tõhususe koefitsient sõltub suuresti toru enda geomeetrilistest parameetritest, mootori väljalasketoru ristlõikest, temperatuuri režiimi ja gaaside jaotusfaaside ristlõikest.

Kontrollide kasutamise kasutamine ja resonantse väljalasketoru temperatuurirežiimi valimine võimaldab nihutada peegeldunud heitgaasilaine maksimaalset rõhku selleks ajaks, kui heitgaas aken on suletud ja seega suurendab järsult selle tõhusust.

Saada oma hea töö teadmistebaasis on lihtne. Kasutage allolevat vormi

Õpilased, kraadiõppurid, noored teadlased, kes kasutavad oma õpingute teadmistebaasi ja töötavad, on teile väga tänulikud.

Postitas http://www.allebe.ru/

Postitas http://www.allebe.ru/

Föderaalne hariduse agentuur

Gou VPO "Uurali riiklik tehniline ülikool - UPI nimetati pärast esimest Venemaa presidenti B.N. Jeltsin "

Käsikiri õiguste jaoks

Väitekiri

tehnikateaduste kandidaadi puhul

Gaasi dünaamika ja kohaliku soojusülekanne kolvi mootori sisselaskesüsteemis

Puusepad Leonid Valerevich

Teadusnõunik:

arsti füüsikalis-matemaatiline publik,

professor Zhilkin B.p.

Jekaterinburg 2009.

kolvi mootori gaasi dünaamika sisselaskesüsteem

Lõputöö koosneb haldusest, viiest peatükist, järeldusest, viitete loendist, sealhulgas 112 nimest. See on sätestatud 159 leheküljele arvuti valimise MS Wordi programmi ja on varustatud teksti 87 joonistused ja 1 tabel.

Märksõnad: gaasi dünaamika, kolvi mootor, sisselaskesüsteem, põikhappe profiilide koostamine, tarbekaubad, kohalik soojusülekanne, hetkeline kohalik soojusülekande koefitsient.

Uuringu objektiks oli mitte-statsionaarne õhuvool sisepõlemise kolvi mootori sisselaskesüsteemis.

Töö eesmärk on luua sisselaskeprotsessi gaas-dünaamiliste ja termiliste omaduste muutuste mustrid geomeetriliste ja režiimi teguritest kolvi sisepõlemismootoriga.

On näidatud, et profileeritud lisandite paigutamisel on võimalik võrrelda tavapärase konstantse vooru traditsioonilise kanali abil, et omandada mitmeid eeliseid: silindri siseneva õhu mahuvoolu suurenemine; Sõltuvuse V üha suurenemine Varjavõlli n pöörlemise arvu suurenemine pöörlemissageduse tööpiirkonnas "kolmnurkse" sisend või kulude lineaaristamises, mis on iseloomulikud võlli vahemikku, nagu hästi kui kõrgsagedusliku õhuvoolupulsside pärssimine sisselaskel kanalis.

Olulised erinevused soojusülekande koefitsientide koefitsientide muutmise mudelites statsionaarses W in statsionaarses ja DVS-i pulseeriva õhuvooluga õhuvoolu. Eksperimentaalsete andmete ühtlustamine saadi võrrandid kohaliku soojusülekande koefitsiendi arvutamiseks FEA-i sisselaskeavas nii statsionaarse voolu ja dünaamilise pulseeriva voolu jaoks.

Sissejuhatus

1. Probleemi olukord ja uuringu eesmärkide seadmine

2. Eksperimentaalse paigaldamise ja mõõtmismeetodite kirjeldus

2.2 Väntvõlli pöörlemise pöörlemiskiiruse ja nurga mõõtmine

2.3 Istmeõhu hetkelise tarbimise mõõtmine

2.4 Süsteem hetkeline soojusülekande koefitsientide mõõtmiseks

2.5 Andmete kogumise süsteem

3. Gaasi dünaamika ja tarbekaupade sisestusprotsess sisepõlemismootoris erinevatel sisselaskesüsteemi konfiguratsioonides

3.1 Sisselaskeprotsessi gaasi dünaamika, võtmata arvesse filtrielemendi mõju

3.2 Filtri elemendi mõju sisselaskeprotsessi gaasi dünaamikale erinevates sisselaskesüsteemi konfiguratsioonides

3.3 Tarbekaubad ja sisselaske protsessi spektraalne analüüs erinevate masinate konfiguratsioonidega erinevate filtrielementidega

4. soojusülekanne sisepõlemise kolvi mootori sisselaskekanalis

4.1 Mõõtesüsteemi kalibreerimine kohaliku soojusülekande koefitsiendi määramiseks

4.2 Kohalik soojusülekande koefitsient sisepõlemismootori sisselaskel kanali statsionaarses režiimis

4.3 Instant kohalik soojusülekande koefitsient sisepõlemismootori sisselaskel kanali

4.4 Sisepõlemismootori sisselaskeava konfiguratsiooni mõju hetkelisele kohaliku soojusülekande koefitsiendile

5. Küsimused praktilise rakendamise Töötulemused

5.1 Konstruktiivne ja tehnoloogiline disain

5.2 Energia ja ressursside säästmine

Järeldus

Bibliograafia

Nimekiri põhilistest nimekirjadest ja lühenditest

Kõik sümbolid selgitatakse, kui neid teksti esmakordselt kasutatakse. Järgnev on ainult ainult kõige tarbitavamate nimekirjade loetelu:

torude d -Diameter, mm;

d e on samaväärne (hüdrauliline) läbimõõt, mm;

F - pindala, m 2;

i - Jooksev tugevus ja;

G - massivoog õhk, kg / s;

L - pikkus, m;

l on iseloomulik lineaarne suurus, m;

n on väntvõlli pöörlemiskiirus min -1;

p - atmosfäärirõhk, PA;

R - resistentsus, oomi;

T - absoluutne temperatuur, et;

t - temperatuur Celsiuse skaalal, o c;

U-pinge, in;

V - õhuvoolukiirus, m 3 / s;

w - õhuvoolukiirus, m / s;

Liigse õhu koefitsient;

g - nurk, rahe;

Väntvõlli pöörlemisnurk, Hail., P.K.V.;

Soojusjuhtivuse koefitsient, W / (k);

Koefitsient kinemaatiline viskoossus, m 2 / s;

Tihedus, kg / m 3;

Aeg, s;

Vastupanu koefitsient;

Põhioutid:

p.k.v. - väntvõlli pöörlemine;

DVS - sisepõlemismootor;

NMT - ülemine surnud punkt;

NMT - alumine surnud punkt

ADC - analoog-digitaalne konverter;

BPF - Fast Fourier ümberkujundamine.

Numbrid:

RE \u003d WD / - Rangeldi number;

Nu \u003d D / - NUSSTETi number.

Sissejuhatus

Peamine ülesanne kolb sisepõlemismootorite väljatöötamisel ja parandamisel on parandada silindri täitmist värske laenguga (või teisisõnu, mootori täitekoefitsiendi suurenemise). Praegu on DVSi arendamine jõudnud sellisele tasemele, et mis tahes tehnilise ja majandusliku näitaja parandamine vähemalt kümnenda osakaal minimaalsete materjalide ja ajutiste kuludega on tegelik saavutus teadlastele või inseneridele. Seetõttu, et saavutada eesmärgi, teadlased pakuvad ja kasutavad erinevaid meetodeid kõige levinumate saab eristada järgmistest: dünaamiline (inertsiaalsed) redutseerimiseks, turbohaagis või õhupuhurid, sisselaskekanal muutuva pikkusega, reguleerimine mehhanismi ja faasid gaasi jaotamise, optimeerimise sisselaske süsteemi konfiguratsiooni. Nende meetodite kasutamine võimaldab parandada silindri täitmist värske laenguga, mis omakorda suurendab mootori võimsust ja tehnilisi ja majanduslikke näitajaid.

Enamiku vaatlusaluse meetodite kasutamine nõuab siiski märkimisväärseid materiaalseid investeeringuid ja sisselaskeava ja mootori kujundamise olulist moderniseerimist tervikuna. Seetõttu on üks levinumaid, kuid mitte kõige lihtsamaid, siiani meetodeid, et suurendada täitmisfaktori suurendamise meetodeid mootori sisselaskeava konfiguratsiooni. Sellisel juhul teostab mootori sisselaskel kanali uurimist ja parandamist kõige sagedamini matemaatilise modelleerimise või staatiliste puhastusseadmete meetodi abil. Kuid need meetodid ei saa siiski anda õigeid tulemusi mootori arendamise kaasaegsel tasandil, kuna nagu on teada, on mootorite gaasi-õhu radadel tegelik protsess kolmemõõtmelise gaasi tindipinna aegumise läbi ventiili pesa osaliselt täidetud Muutuva mahu silindri ruum. Kirjanduse analüüs näitas, et teave reaalse dünaamilise režiimi sisselaskeprotsessi kohta on praktiliselt puudunud.

Seega usaldusväärne ja õige gaas-dünaamiline ja soojusvahetus andmed sisselaskeprotsessi saab üksnes uuringud dünaamiliste mudelite DVS või reaalsed mootorid. Ainult sellised kogenud andmed võivad anda vajalikku teavet mootori parandamiseks praegusel tasemel.

Töö eesmärk on luua mustrid muutuva gaas-dünaamiliste ja termiliste omaduste muutmise protsessi täites silindri värske laengu kolvi sisepõlemismootori geomeetriliste ja režiimi tegurid.

Töö peamiste sätete teaduslik uudsus on see, et autori esimest korda:

Kolvi mootori sisselaskekollektori (toru) sisselaskekollektori (toru) amplituudi sagedusomadused;

Meetod õhuvoolu suurendamiseks (keskmiselt 24% võrra) sisenemine silindrisse, kasutades profileeritud lisanditesse sisselaskekollektorisse, mis toob kaasa mootori võimsuse suurenemise;

Mustrid muutused hetkeline kohaliku soojusülekande koefitsient kolvi mootori sisselasketoru on loodud;

On näidatud, et profileeritud lisandite kasutamine vähendab värske laengu kuumutamist tarbimisega keskmiselt 30%, mis parandab silindri täitmist;

Üldine empiiriliste võrrandite kujul saadud eksperimentaalsed andmed õhu sisselaskekollektori pulseeriva õhuvoolu kohaliku soojusülekande kohta.

Tulemuste täpsus põhineb sõltumatute uurimismeetodite kombinatsiooniga saadud eksperimentaalsete andmete usaldusväärsusel ja kinnitas eksperimentaalsete tulemuste reprodutseeritavusega, nende hea kokkulepe katsekatsete tasemel nende autoritega, samuti a Kaasaegsete uurimismeetodite kompleks, mõõteseadmete valik, selle süstemaatiline testimine ja sihtimine.

Praktiline tähtsus. Saadud eksperimentaalsed andmed tekitavad aluse inseneride inseneri meetodite väljatöötamisele tindi-tindisüsteemide arvutamiseks ja kujundamisel ning laiendada ka teoreetilisi esindused gaasi dünaamika ja kohaliku õhu soojusülekande kohta kolvi mootori tarbimise ajal. Töö individuaalsed tulemused tehti Uurali diiselmootori liikme LLC rakendamisele 6DM-21L ja 8DM-21L mootori projekteerimisel ja moderniseerimisel.

Meetodid pulseeriva õhuvoolu voolukiiruse määramise määramiseks mootori sisselasketoru ja selle hetkeline soojusülekande intensiivsus;

Eksperimentaalsed andmed gaasi dünaamika ja hetkeline kohalik soojusülekande koefitsient sisendkanali sisendkanali sisselaskeprotsessis;

Andmete üldistamise tulemused Kohaliku õhu soojusülekande koefitsiendi kohta DVS-i sisselaskel kanalis empiiriliste võrrandite kujul;

Töö heakskiitmine. Lõputöös esitatud uuringute peamised tulemused teatatud ja esitati noorte teadlaste aruandluskonverentsidel ", Yekaterinburg, UGTU-UPI (2006 - 2008); Teadusliku seminaride osakond "Teoreetiline soojustehnika" ja "turbiinid ja mootorid", Jekaterinburg, UGTU-UPI (2006 - 2008); Teaduslik ja tehniline konverents "Rataste ja jälgimismasinate elektrijaamade tõhususe parandamine", Chelyabinsk: Cheelabinsk kõrgema sõjalise auto kommunistliku partei kooli (sõjaväeinstituut) (2008); Teaduslik ja tehniline konverents "Engineering Venemaal", Peterburi (2009); Teadus- ja tehnikanõukogul Urali diiselmootori liikme LLC raames Jekaterinburg (2009); OJSC NII AutoTractor Technology teadus- ja tehnikanõukogu kohta Cheelabinsk (2009).

Väitekirja töö viidi läbi osakondade "teoreetilise soojustehnoloogia ja" turbiinid ja mootorid ".

1. Ülevaade kaasaegne riik Kolvi sisselaskeava sisselaskeava uuringud

Praeguseks on suur hulk kirjandust, kus erinevate kolb sisepõlemismootorite konstruktiivse täitmise, eelkõige individuaalsete tarbimise elemendid dVS-i süsteemid. Siiski ei ole kavandatud disainilahenduste praktilist olukorda, analüüsides sisselaskeava gaasi dünaamikat ja soojusülekande. Ja ainult individuaalsed monograafiad pakuvad eksperimentaalseid või statistilisi andmeid operatsioonitulemuste kohta, kinnitades ühe või muu konstruktiivse jõudluse teostatavust. Sellega seoses võib väita, et alles hiljuti, ei makstud Piston-mootorite sisselaskeava uurimisele ja optimeerimisele piisavalt tähelepanu.

Viimastel aastakümnetel seoses majanduslike ja keskkonnasõbralike sisepõlemismootorite, teadlaste ja inseneride karmistamisega hakkavad teadlased ja insenerid maksma üha rohkem tähelepanu nii bensiini kui ka diiselmootorite sisselaskesüsteemide parandamisele, uskudes, et nende jõudlus sõltub suuresti Protsesside täiuslikkus gaasi-õhuteedes.

1.1 Põhielemendid kolvi sisselaske sisselaske süsteemide

Kolvi mootori sisselaskesüsteem koosneb üldiselt õhufiltril, sisselaskekollektor (või sisselasketoru), silindripead, mis sisaldavad tarbimist ja väljalaskekanaleid, samuti ventiili mehhanismi. Näiteks joonisel 1.1 on näidatud YMZ-238 diiselmootori sisselaskesüsteemi diagramm.

Joonis fig. 1.1. YMZ-238 diiselmootori sisselaskesüsteemi skeem: 1 - sisselaskekollektor (toru); 2 - Kummist tihend; 3.5 - pihustid; 4 - hinnanguline tihend; 6 - voolik; 7 - Õhufilter

Optimaalsete struktuuriparameetrite valik ja sisselaskesüsteemi aerodünaamiliste omaduste valik määras ette sisepõlemismootorite väljundnäitajate tõhus tööprotsess ja kõrge tase.

Pidage lühidalt kõiki komposiitmelement Sisselaske süsteem ja selle peamised funktsioonid.

Silindripea on üks kõige keerulisemaid ja olulisi elemente sisepõlemismootoris. Põhielementide kuju ja suuruse õigest valikust (esiteks sõltub täite- ja segamisprotsesside täiuslikkus suures osas sisselaske- ja väljalaskeklappide suurusest).

Silindripead on valmistatud peamiselt silindri kahe või nelja ventiiliga. Kahe leegi disaini eelised on tootmise tehnoloogia ja disainilahenduse lihtsus väiksemas struktuurses massis ja väärtus, liikuvate osade arv ajamimehhanismi, hooldus- ja remondikulude arv.

Neljapõletatud konstruktsioonide eelised seisnevad silindri aheluse piirkonna paremaks kasutamiseks klapi Gorlovini läbivate piirkondade jaoks tõhusama gaasivahetusprotsessis, väiksemas termilise pinges pea tõttu Termiline seisund, võimaluse korral keskse paigutuse otsiku või küünlad, mis suurendab ühtsust termilise osade osad kolbirühma.

On ka teisi silindripead, näiteks kolm sisselaskeklapi ja üks või kaks lõpetamist silindri kohta. Selliseid skeeme rakendatakse siiski suhteliselt haruldasi, peamiselt väga liitunud (võidusõidu) mootoritel.

Gaasi dünaamika ja soojusülekande ventiilide arvu mõju sisselaskeavale ei ole üldiselt praktiliselt uuritud.

Kõige rohkem olulised elemendid Silindripead nende mõju seisukohast gaasi dünaamikale ja soojusvahetuse sisselaskeavale protsessile mootori tüübid on sisselaskekanalid.

Üks võimalus täitmisprotsessi optimeerimiseks on silindripea sisselaskanalite profiilide koostamine. On mitmesuguseid kujundeid profiilide koostamise, et tagada suunamise värske laengu mootori silindris ja parandades segamisprotsessi, neid kirjeldatakse kõige üksikasjalikum.

Sõltuvalt segamisprotsessi tüübist teostavad sisselaskekanalid ühe funktsionaalse (vastik) abil, mis tagab ainult õhu või kahefunktsiooniga silindritega (tangentsiaalse, kruvi või muu tüübi) abil, mida kasutatakse sisselaskeava ja õhu eest keerates silinder ja põlemiskamber.

Pöörakem bensiini ja diiselmootorite sisselaskekollektorite konstruktsiooni omaduste küsimuse küsimusele. Kirjanduse analüüs näitab, et sisselaskekollektorit (või tinditoru) antakse vähe tähelepanu ja seda peetakse sageli ainult õhu- või kütuseõhu segu varustamiseks mootorile.

Õhufilter on kolvi mootori sisselaskeava lahutamatu osa. Tuleb märkida, et kirjanduses pööratakse rohkem tähelepanu filtrielementide konstruktsioonile, materjalidele ja resistentsusele ning samal ajal gaasi-dünaamiliste ja soojusvahetatavate indikaatorite ja kulude filtreerimise elemendi mõju. Pistone sisepõlemissüsteemi omadused on praktiliselt arvestatud.

1.2 Gaasi dünaamika voolu sisselaskekanalites ja meetodite sisselaskeprotsessi uurimiseks kolvi mootori

Teiste autorite tulemuste füüsilisest olekust täpsema mõistmise saamiseks on need samaaegselt kasutatud kasutatud teoreetiliste ja eksperimentaalsete meetoditega, kuna meetod ja tulemus on ühes orgaanilises suhtluses.

KHO-de sisselaskeavade uurimise meetodeid võib jagada kaheks suureks rühmaks. Esimene grupp hõlmab indiseerimissüsteemi protsesside teoreetilist analüüsi, sealhulgas nende numbrilist simulatsiooni. Teisele grupile juhime kõik võimalused sisselaskeameti katsetamiseks.

Teadusmeetodite valik, hinnangud ja sisselaskesüsteemide reguleerimine määratakse kindlaksmääratud eesmärgid ning olemasolevad materjalid, eksperimentaalsed ja arvutatud võimalused.

Praeguseks ei ole analüütilisi meetodeid, mis võimaldavad tal olla üsna täpne hinnata gaasi intensiivsuse tase põlemiskambris, samuti lahendada erasektori probleeme, mis on seotud liikumise kirjeldusega sisselaskerajal ja gaasi aegumises Klapi vahe tegelik ebasobiv protsess. Selle põhjuseks on raskusi, mis on kirjeldatud kõva takistustega gaaside kolmemõõtmelise voolu ootamatute takistustega, keerulise ruumilise voolu struktuuriga, millel on ventiilipesa ja muutuva mahu silindri osaliselt täidetud ruumi väljalaskeava, interaktsiooni Voogude vahel omavahel silindri seintega ja kolvi liikuva põhjaga. Analüütiline määramine Velocity optimaalse väljalüliti sisselaskealasse, ringventiili pesas ja voogude jaotus silindris on keeruline täpsete meetodite puudumise tõttu aerodünaamiliste kahjude hindamiseks, mis tulenevad sisselaskesüsteemis värskes laengust ja kui gaasi silindris ja voolata ümber oma sisepindade. On teada, et kanalis on ebastabiilsed tsoonide ülemineku üleminek Laminarist turbulentse voolurežiimi, piirkihi eraldamise piirkonda. Voolu struktuuri iseloomustab muutujad aja jooksul ja Reynoldsi koha järgi, mitte-statsionaarsuse, intensiivsuse ja turbulentsi ulatuse taseme.

Paljud mitmepoolsed töö on pühendatud õhu liikumise numbrilisele modelleerimisele sisselaskealuse liikumise numbrilisele modelleerimisele. Nad toodavad sisselaskeklapi sisselaske sisselaskeava sisselaskeava sisselaskeava sisselaskeava modelleerimist, silindripea sisselaskelkanalite kolmemõõtmelise voolu arvutamist, voolu modelleerimist sisselaskeaknas ja mootoris Silindrile, otsese voolu ja pöörlevate voolude mõju analüüsi segamisprotsessile ja arvutatud uuringute mõju eest diiselsilindrile lämmastikoksiidide ja indikaatoritsükli näitajate heitkoguste ulatus. Kuid ainult mõnedes töödes kinnitatakse numbrilist simulatsiooni eksperimentaalsete andmetega. Ja ainult teoreetilistel uuringutel on raske hinnata andmete kohaldamise täpsust ja astet. Samuti tuleks rõhutada, et peaaegu kõik numbrilised meetodid on peamiselt suunatud protsesse juba olemasoleva disaini sisselaskeava sisendsüsteemi intensiivsuse intensiivsuse DVS kõrvaldada oma puudusi ja mitte arendada uusi tõhusaid disainilahendusi.

Paralleelselt rakendatakse ka rakendatud klassikalised analüütilised meetodid mootori töövoo arvutamiseks ja selle eraldi gaasivahetusprotsesside arvutamisel. Gaasi voolu arvutamisel sisselaskeava ja väljalaskeklappide ja kanalite arvutustes kasutatakse ühemõõtmelise statsionaarse voolu võrrandeid peamiselt, võttes praeguse kvaasi statsionaarse. Seetõttu hinnatakse arvestatud arvutusmeetodeid ainult eranditult (ligikaudsed) ja nõuavad seetõttu eksperimentaalset täiustamist laboris või reaalsel mootoril pinkide katsetamisel. Gaasivahetuse arvutamise meetodid ja sisselaskeprotsessi peamised gaas-dünaamilised näitajad raskem preparaadis arenevad töödes. Siiski annavad nad ka arutatud protsesside kohta ainult üldist teavet, ei moodusta gaas-dünaamiliste ja soojusvahetuskursside piisavalt täielikku täielikku esindatust, kuna need põhinevad statistilistel andmetel saadud statistiliste andmete matemaatilise modelleerimise ja / või staatiliste puhastusvahendite sisselaskeava tindi ja numbrilise simulatsiooni meetodeid.

Kõige täpsemad ja usaldusväärsemad andmed kolvi mootori sisselaskeava protsessi kohta saab reaalsete mootorite uuringus saada uuringus.

Mootori silindris laengu esimestele uuringutele võlli testimisrežiimis on Ricardo klassikalised katsed ja sularaha omistatud. Riccardo paigaldas põlemiskambrisse tiiviku ja registreeris selle pöörlemiskiiruse, kui mootori võlli kontrollitakse. Anemomeeter fikseeris ühe tsükli keskmine gaasi kiiruse väärtus. Ricardo tutvustas "keerise suhte" mõistet, mis vastab tiiviku sageduse suhtele, mõõdetuna keerise pöörlemise ja väntvõlli pöörlemisse. CASS paigaldas plaadi avatud põlemiskambrisse ja registreeriti mõju õhuvoolule. On ka teisi viise, kuidas kasutada tanidaatide või induktiivsete anduritega seotud plaate. Kuid plaatide paigaldamine deformeerub pöörleva voolu, mis on selliste meetodite puuduseks.

Gaasi dünaamika kaasaegne uuring otse mootorites nõuab spetsiaalseid mõõtevahendeid, mis on võimelised töötama ebasoodsates tingimustes (müra, vibratsioon, pöörlevad elemendid, kõrged temperatuurid ja rõhk, kui kütuse ja heitgaasikanalite põlemisel). Sellisel juhul on DVS-i protsessid suure kiirusega ja perioodilised protsessid, mistõttu mõõteseadmetes ja anduritel peab olema väga suur. Kõik see raskendab suuresti sisselaskeprotsessi uuringut.

Tuleb märkida, et praegu kasutatakse mootorite loodusõppe meetodeid laialdaselt, et uurida nii õhuvoolu sisselaskesüsteemis ja mootori silindris ning vortexi moodustumise mõju analüüsimiseks toksilisuse sisselaskeava heitgaaside kohta.

Looduslikud uuringud, kui samal ajal suur hulk erinevaid tegureid toimivad, ei võimalda tungida eraldi nähtuse mehhanismi üksikasju, ei võimalda kasutada suure täpsusega, keerukaid seadmeid. Kõik see on laboratoorsete uuringute eelisõigus keerukate meetodite abil.

Sisselaskeprotsessi gaasi dünaamika uurimise tulemused, mis saadakse mootorite uuringus, on monograafias üsna üksikasjalikud.

Nendest suurimad intressid on õhuvoolukiiruse muutuste ostsillogramm Vladimir traktori taime C10,5 / 12 (D37 d 37 (D37 d 37) sisendkaaruses sisendosas, mis on esitatud joonisel 1.2.

Joonis fig. 1.2. Vooluparameetrid kanali sisendosas: 1-30 S -1, 2-25 s -1, 3-20 s -1

Air voolukiiruse mõõtmine selles uuringus viidi läbi DC-režiimis töötava termomomeetri abil.

Ja siin on asjakohane pöörata tähelepanu termomomeetria meetodile, mis tänu mitmetele eelistele saite sellise erinevate protsesside laialdase laialdase gaasi dünaamika. Praegu on erinevad termoaanemomeetrite skeemid sõltuvalt teadusuuringute ülesannetest ja valdkonnast. Kõige detailsem teooria termoenmomeetria peetakse sisse. Samuti tuleb märkida mitmesuguseid termomeetri anduri kujundeid, mis näitavad selle meetodi laialdast kasutamist kõigis tööstuse valdkondades, sealhulgas inseneri valdkonnas.

Kaaluge termoenmoenemomeetria meetodi rakendatavuse küsimust sisendprotsessi uurimiseks kolvi mootoriga. Seega ei tähenda termomomeetri tundliku elemendi väikesed mõõtmed õhuvoolu voolu olemuses olulisi muutusi; Anemomeetrite kõrge tundlikkus võimaldab teil registreerida väikeste amplitudega kõikumisi ja kõrgsagedusi; Hardware lihtsus võimaldab hõlpsasti salvestada elektrilist signaali termomeetri väljundist, millele järgneb selle töötlemine personaalarvutis. Termomemomeetrias kasutatakse seda ühe-, kahe- või kolmekomponendi anduri suurumisrežiimides. Thermemomomeetri anduri tundliku elemendina kasutatakse tavaliselt 0,5-20 uM ja pikkusi tulekindlate metallide ja 1-12 mm pikkusega lõime või 1-12 mm, mis on fikseeritud kroom- või kroomi-nahast jalgadele. Viimane läbib portselanist kahe-, kolmesuunaline või nelja restroobi, mis pannakse metallist korpuse tihendamisele, metallist korpust, oketi ploki peale sisselülitatud ruumi või sisse Torustikud gaasikiiruse keskmise ja pulsatsioonikomponentide määramiseks.

Ja nüüd tagasi ostsillogrammile näidatud joonisel 1.2. Diagramm juhib tähelepanu asjaolule, et see muudab õhuvoolukiiruse muutuse väntvõlli pöörlemisnurgast (p.k.v.) ainult sisselasketakti jaoks (? 200 kraadi. P.K.V.), samas kui ülejäänud teave muude kellade kohta olid "kärbitud". See ostsillogramm saadakse väntvõlli pöörlemissageduse jaoks 600 kuni 1800 min -1, samas kaasaegsed mootorid Töökiiruste valik on palju laiem: 600-3000 min -1. Tähelepanu pööratakse asjaolule, et voolukiirus trakti enne klapi avamist ei ole null. Omakorda pärast sisselaskeklapi sulgemist ei ole kiirus lähtestanud, ilmselt sellepärast, et teedel on kõrgsagedusliku vastastikune voolu, mida mõnes mootorites kasutatakse dünaamilise (või inertigice) loomiseks.

Seetõttu on oluline mõista protsessi tervikuna, andmeid õhuvoolukiiruse muutus sisselaskeava jooksul kogu mootori töövoo jaoks (720 kraadi, PKV) ja väntvõlli pöörlemissageduse kogu töövormil. Need andmed on vajalikud sisselaskeava parandamiseks, otsides võimalusi mootori silindritesse sisestatud värske tasu suurendamiseks ja dünaamiliste superhari süsteemide loomisel.

Arvestage lühidalt kolvi mootoris olevate dünaamiliste omapära, mis viiakse läbi erinevatel viisidel. Mitte ainult gaasijaotuse faasid, vaid ka tarbimise ja lõpetamisteede disain mõjutavad sisselaskeprotsessi. Kolvi liikumine Kui sisselaskeamet põhjustab avatud sisselaskeklapi, et moodustuda tagasipressilaine. Avatud sisselasketoru korral toimub see rõhulaine fikseeritud ümbritseva õhu massiga, mis kajastab sellest ja liigub tagasi sisselasketoru. Õhurulli kõikumise õhurkarv sisselasketorustikuga saab kasutada värske laenguga silindrite täitmise suurendamiseks ja seeläbi suure hulga pöördemomenti.

Erineva dünaamilise superchardi vormiga - inertsiaalne ülemus on iga silindri sisselaskekanalil oma eraldi resonaatori toru, kogumiskambriga ühendatud vastava pikkuse akustika. Sellistes resonaatoritorudes võib silindritest pärit kokkusurumise laine levitada üksteisest sõltumatult. Üksikute resonaatoritorude pikkuse ja läbimõõdu koordineerimisel gaasijaotuse faasi faasidega naaseb survelaine, mis kajastub resonaatoritoru otsas silindri avatud sisselaskeklapi kaudu, tagab seeläbi selle parima täitmise.

Resonantne vähendamine põhineb asjaolul, et õhuvooluga sisselaskel torujuhe teatud pöörlemiskiirus väntvõlli on resonantne võnkumised põhjustatud vastastikus liikumist kolvi. See, mis on õige paigutusega sisselaskesüsteemi, toob kaasa rõhu suurenemise ja täiendav liim toime.

Samal ajal toimivad nimetatud dünaamilised tõukemeetodid kitsas režiimides, nõuavad väga keerulist ja püsivat seadistust, kuna mootori akustilised omadused muutuvad.

Samuti võivad mootori kogu töövoo gaasi dünaamika andmed olla kasulikud täitmisprotsessi optimeerimiseks ja õhuvoolu suurendamiseks läbi mootori ja seega selle võimsuse suurendamiseks. Samal ajal intensiivsus ja skaala turbulentsi õhuvoolu, mis on loodud sisselaskelkaanal, samuti mitmeid vortices moodustuvate sisselaskeprotsessi ajal.

Kiire voolu tasu ja laiaulatusliku turbulentsi õhuvoolu tagab hea õhu ja kütuse segamine ning seeläbi täielik põletamine madala kontsentratsiooniga kahjulikud ained Heitgaasides.

Üks viis luua Vortices sisselaskeprotsessis on kasutatav klapp, mis jagab sisselaskerada kahe kanali, millest üks võib kattuda, kontrollides liikumist laengust. Voolu liikumise tangentsiaalse komponendi andmiseks on suur hulk disainilahendusi, et korraldada sisselaskeava ja mootori silindris suunamisvastaseid vorteid
. Kõigi nende lahenduste eesmärk on luua ja hallata vertikaalseid vorteid mootori silindris.

Täitmise värske tasu kontrollimiseks on ka teisi viise. Spiraalse sisselaskekanali konstruktsiooni kasutatakse mootoris, millel on erineva sammuga pöördeid, lamedad kohad siseseina ja teravate servade jaoks kanali väljundis. Teine seade keerise moodustamise reguleerimiseks mootori silindris on spiraalvedru paigaldatud sisselaskel kanalisse ja jäigalt kinnitatud ühe otsaga enne klapi.

Seega on võimalik märkida teadlaste suundumus, et luua sisselaskeava suurte erinevate jaotusjuhiste suured turustusjuhised. Sel juhul peab õhuvool sisaldama peamiselt suuremahulise turbulentsi. See toob kaasa segu paranemise ja kütuse järgneva põletamise paranemisele nii bensiini kui ka in diiselmootorid. Ja selle tulemusena vähendatakse kütuse ja kasutatud gaasidega kahjulike ainete heitkoguste tarbimist.

Kirjanduses ei ole siiski teavet keerise moodustumise katsetamise katsete kohta, kasutades transversaalse profiilide koostamist - vormi muutmist ristlõige Calal ja see on teadaolevalt mõjutada voolu olemust.

Pärast eeltoodust võib järeldada, et käesolevas etapis kirjanduses on märkimisväärne usaldusväärne ja täielik teave gaasi dünaamika sisselaskeprotsessi, nimelt: muutke õhuvoolu kiirust väntvõlli nurgast kogu mootori töövoog väntvõlli pöörlemissagedusvõlli tööpiirkonnas; Filtri mõju sisselaskeprotsessi gaasi dünaamikale; Turbulentsi ulatus toimub tarbimise ajal; Hüdrodünaamilise nimmetrataarsuse mõju DVS-i sisselaskeava tarbekaupadele jne.

Kiireloomuline ülesanne on otsida õhuvoolu suurendamise meetodeid mootori silindrite kaudu minimaalse mootoriga rafineerimist.

Nagu juba eespool märgitud, on kõige täielikumad ja usaldusväärsemad sisendandmed reaalsete mootorite uuringute põhjal. Kuid see teadusuuringute suund on väga keeruline ja kallis ning mitmete küsimuste puhul on seega peaaegu võimatu, seega on katsetajate poolt välja töötatud ICC-ga seotud uurimisprotsesside kombineeritud meetodid. Kaaluge nendest laialt levinud.

Parameetrite ja arvutamis- ja eksperimentaalsete uuringute kogumite ja meetodite väljatöötamine on tingitud kolvi mootori sisselaskeava suurematest analüütilistest kirjeldustest, protsessi dünaamikat ja laengu liikumist sisselaskeanalites ja silinder.

Vastuvõetavad tulemused on võimalik saada, kui individuaalse arvuti sisselaskeprotsessi ühine uuring, kasutades numbrilisi modelleerimismeetodeid ja eksperimentaalselt staatiliste puhastuste abil. Selle tehnika kohaselt on tehtud palju erinevaid uuringuid. Sellistes töödes on tindi süsteemi sisselaskva voolude numbrilise simulatsiooni võimalus, millele järgneb tulemuste katsetamine inspektori paigaldamise staatilises režiimis puhastamisel või arvutatud matemaatilise mudeli põhjal välja töötatud eksperimentaalsete andmete põhjal staatilistes režiimides või mootorite individuaalsete muudatuste käitamise ajal. Rõhutame, et peaaegu kõik sellised uuringud võetakse eksperimentaalseid andmeid, mis saadakse tindi süsteemi sisselaskeava staatilise puhumise abil.

Kaaluge klassikalist viisi sisselaskeprotsessi uurimiseks veranda anemomeetriga. Fikseeritud ventiilide huulte abil toodab see katsekanali puhastamise erinevate teise õhutarbimisega. Puhastamiseks kasutatakse reaalseid silindripead, valatud metallist või nende mudelitest (kokkupandav puidust, kipsi, epoksüvaigust jne), mis on kokku pandud ventiilidega, mis suunavad põõsaliini ja sadulaid. Nagu kirjeldatud võrdluskatsetena, annab see meetod teavet tee vormi mõju kohta, kuid tiivik ei reageeri kogu õhuvoolu tegevusele ristlõikes, mis võib kaasa tuua märkimisväärse vea Laenduse intensiivsus silindris, mis on matemaatiliselt ja katseliselt kinnitatud.

Teine täitmisprotsessi õppimise lihvimata meetod on peidetud võre abil meetod. See meetod erineb eelmisest asjaolust, et absorbeeritud pöörlev õhuvool saadetakse peidetud võrkude terale. Sellisel juhul on pöörleva voolu varastatud ja terade hetk on moodustatud labadele, mis salvestab mahtuvuse anduri poolt Torcion Spin nurga suurusel. Varjatud oja, mis on läbinud grille läbi, voolab läbi avatud osa varruka lõpus atmosfääri. See meetod võimaldab teil põhjalikult hinnata energiaindikaatorite sisselaskekanali ja aerodünaamiliste kahjude suurust.

Isegi hoolimata asjaolust, et staatiliste mudelite teadusuuringute meetodid annavad ainult sisselaskeprotsessi gaas-dünaamilistest ja soojusvahetusomadustest, jäävad nad endiselt asjakohaseks nende lihtsuse tõttu. Teadlased kasutavad üha enam neid meetodeid ainult tarbimissüsteemide või ümberehitamise väljavaadete esialgse hindamise jaoks. Kuid täieliku, üksikasjaliku arusaama füüsika füüsika nende meetodite sisselaskeprotsessi ajal ei ole ilmselgelt piisav.

Üks kõige täpsemaid ja tõhusad viisid Uuringud sisselaskeprotsessi DVS-is eksperimendid eriliste, dünaamiliste seadmetega. Eeldusel, et gaas-dünaamilised ja soojusvahetusfunktsioonid ja sisselaskeava laengu omadused on ainult geomeetriliste parameetrite ja režiimi tegurite funktsioonid, on väga kasulik kasutada dünaamilist mudelit - eksperimentaalset paigaldamist, mis kõige sagedamini esindab ühemõõtmeline mootori mudel erinevates kiirrežiimidToimides väntvõlli katsetamine võõraste energiaallikatest ja varustatud erinevate andurite tüübiga. Sellisel juhul saate hinnata kogu tõhusust teatud lahendustest või nende tõhususest on element. Üldiselt vähendatakse sellist eksperimenti, et määrata vooluhulkide omadused erinevates osades sisselaskesüsteemi (hetkelised väärtused temperatuuri, rõhu ja kiiruse), variorse pöörlemise nurgas väntvõlli.

Seega on kõige optimaalne viis sisselaskeprotsessi uurimiseks, mis annab täieliku ja usaldusväärse andmete loomine kolvi mootori ühe silindrilise dünaamilise mudeli loomine, mis on suunatud võõraste energiaallikaga pöörlemisele. Sellisel juhul võimaldab see meetod uurida nii gaas-dünaamilise ja soojusvahetite täitmisprotsessi kolvi sisepõlemismootoriga. Thermeenmoenmomeetriliste meetodite kasutamine võimaldab saada usaldusväärseid andmeid ilma märkimisväärse mõjuta eksperimentaalse mootori mudeli sisselaskesüsteemis toimuvatele protsessidele.

1.3 Soojusvahetusprotsesside omadused kolvi mootori sisselaskeava süsteemis

Soojusvahetuse uuring kolb sisepõlemismootoriga algas tegelikult esimese töö masinate loomisest - J. Lenora, N. Otto ja R. Diesel. Ja muidugi esialgses etapis erilist tähelepanu See maksti soojusvahetuse uuringule mootori silindris. Esimesed klassikalised tööd selles suunas on võimalik seostada.

Kuid ainult V.I tehtud töö Grinevik, sai tahke aluse, mis osutus võimalikuks ehitada teooria soojusvahetuse kolvi mootorite jaoks. Kõnealune monograafia on peamiselt pühendatud silindri protsesside termilisele arvutusele OI-s. Samal ajal võib see leida teavet ka meie huvipakkuva huvipakkuva sissevooluvahetuse näitajate kohta, nimelt on statistilised andmed värske tasu kuumutamise ulatuse ja empiiriliste valemite kohta, et arvutada parameetrid Sisselaske takti algus ja lõpp.

Lisaks hakkas teadlased lahendama rohkem eraseid ülesandeid. Eelkõige V. Nusselt sai ja avaldas kolvi mootori silindris soojusülekande koefitsiendi valemi. N.r. Brillimine tema monograafias selgitas NUSSTET-i valemit ja üsna selgelt tõestasid, et iga juhtumi puhul (mootori tüüp, segamise meetod segamise meetod, kiiruse kiirus, õitsev tase) kohalike soojusülekande koefitsiendid tuleks selgitada tulemustega otsekatsete.

Teine suund kolbmootorite uuringus on soojusvahetuse uurimine heitgaaside voolus, eelkõige soojusülekande andmete saamine turbulentse gaasivoolu ajal väljalasketoru ajal. Nende ülesannete lahendamisel on pühendunud suur hulk kirjandust. See suund on üsna hästi uuritud nii staatilistes puhkustes tingimustes kui ka hüdrodünaamilise nimmetratatsiooni all. See on peamiselt tingitud asjaolust, et heitgaasisüsteemi parandamise tõttu on võimalik märkimisväärselt suurendada kolvi sisepõlemismootori tehnilisi ja majanduslikke näitajaid. Selle valdkonna arendamise käigus viidi läbi paljud teoreetilised tööd, sealhulgas analüütilised lahendused ja matemaatiline modelleerimine, samuti palju eksperimentaalseid uuringuid. Sellise laiaulatusliku uurimise tulemusena pakuti välja paljude vabastamise protsessi iseloomustavaid näitajaid, mille jaoks võib hinnata heitgaasisüsteemi disaini kvaliteeti.

Sisselaskeprotsessi soojusvahetuse uuringut ei ole veel tähelepanu pööratud. Seda saab seletada asjaoluga, et soojusvahetuse optimeerimise valdkonnas uuringud silindris ja väljalaskestraktis olid algselt tõhusamad kolvi mootori konkurentsivõime parandamise osas. Praegu on mootori tööstuse arendamine jõudnud sellisele tasemele, et mootori näitaja suurenemine vähemalt paar kümnendikku protsenti peetakse teadlaste ja inseneride tõsiseks saavutuseks. Seega, võttes arvesse asjaolu, et nende süsteemide parandamise juhised on peamiselt ammendatud, otsivad praegu üha enam spetsialiste kolvi mootorite töövoogude parandamiseks uusi võimalusi. Ja üks sellistest suundadest on soojusvahetuse uurimine sisselaskeava sisselaskeava ajal.

Kirjanduses soojusvahetuse sisselaskeprotsessis, tööd saab eristada uuringu mõju intensiivsuse mõju Vortexi voolu sisselaskeava sisselülitamisel mootoriosade (silindripea, sisselaskeava ja väljalaskeklapp, silindri pinnad). Need tööd on suure teoreetilise iseloomuga; Põhineb mittelineaarsete Navier-Stokes'i võrrandite ja Fourier-Ostrogradsky lahendamisel ning matemaatilise modelleerimise abil nende võrrandite abil. Võttes arvesse suurt arvu eeldusi, võib tulemusi võtta aluseks eksperimentaalsetele uuringutele ja / või hinnata inseneri arvutustega. Samuti need teosed sisaldavad eksperimentaalseid uuringuid, et määrata kohaliku mitte-statsionaarse soojuse voolu diislikütuse põlemiskambris mitmesuguse intensiivsuse sisselaskeava intensiivsusega.

Eespool nimetatud soojusvahetus töö sisselaskeprotsessis kõige sagedamini ei mõjuta gaasi dünaamika mõju soojusülekande kohalikule intensiivsusele, mis määrab värske mahu ja temperatuuripinge kuumutamise suuruse sisselaskekollektori (toru). Kuid nagu on hästi teada, on värske tasu kuumutamise suurus märkimisväärne mõju värske tasu massilisele tarbimisele mootori balloonide kaudu ja vastavalt selle võimsusele. Samuti väheneb soojusülekande dünaamilise intensiivsuse vähenemine kolvi mootori sisselaskeava sisselaskerajal vähendada selle temperatuuri pinget ja seega suurendab selle elemendi ressursse. Seetõttu on nende ülesannete uurimine ja lahendamine kiireloomuline ülesanne mootori hoone arendamiseks.

Tuleb märkida, et praegu inseneri arvutuste jaoks kasutavad staatilisi puhastage andmeid, mis ei ole õige, kuna mitte-statsionaarsus (voolupulsssus) mõjutab tugevalt kanalite soojusülekande. Eksperimentaalsed ja teoreetilised uuringud näitavad märkimisväärset erinevust soojusülekande koefitsiendina statsionaarsetest tingimustest mitteosalistes tingimustes. See võib ulatuda 3-4-kordse väärtuseni. Selle erinevuse peamine põhjus on turbulentse oja struktuuri konkreetne ümberkorraldamine, nagu on näidatud.

On kindlaks tehtud, et dünaamilise mittesaamiste voolu mõju tõttu toimub see kinemaatilises struktuuris, mis toob kaasa soojusvahetusprotsesside intensiivsuse vähenemiseni. Samuti leiti tööle, et voolu kiirendus viib parkimisvangendi pingete 2-3-järjestuse suurenemise ja hiljem nii palju kui kohalike soojusülekande koefitsientide vähenemine.

Seega arvutamisel kuumutamise kuumutamise ja määramise temperatuuripinge sisselaskekollektor (toru), andmeid hetkeline kohaliku soojusülekande on vaja selles kanalis, kuna staatiliste puhastuste tulemused võivad põhjustada tõsiseid vigu ( Rohkem kui 50%) Soojusülekande koefitsiendi määramisel sisselaskeravis, mis on vastuvõetamatu isegi inseneri arvutamiseks.

1.4 Järeldused ja uuringu eesmärkide seadmine

Eespool öeldu põhjal võib teha järgmisi järeldusi. Tehnoloogilised omadused Sisepõlemismootor määratakse suuresti sisselaskeraja aerodünaamilise kvaliteediga tervikuna ja individuaalsete elementide aerodünaamilise kvaliteediga. kolb.

Praegu keskendutakse siiski kanali disaini optimeerimisele silindripea ja kompleksse ja kallis silindri täitmissüsteemides värske tasuga, samas kui seda võib eeldada, et gaasi dünaamika, soojuse võib mõjutada ainult tarbimisega kollektori profiiliga Vahetus- ja mootori tarbekaubad.

Praegu on mootori sisselaskme protsessi dünaamiliseks uurimiseks mitmesuguseid vahendeid ja mõõtmismeetodeid ning peamine metoodiline keerukus seisneb nende õiges valikus ja kasutamisel.

Eespool kirjeldatud kirjanduse andmete analüüsi põhjal võib sõnastada järgmised väitekirjaülesanded.

1. kehtestada sisselaskekollektori konfiguratsiooni mõju ja filtreerimise elemendi olemasolu gaasi dünaamikale ja sisepõletamise kolvi mootori tarbekaupadele, samuti paljastada pulseeriva oja soojusvahetuse hüdrodünaamilised tegurid koos Sisselaskekanali kanali seinad.

2. Töötage välja meetod õhuvoolu suurendamiseks kolvi mootori sisselaskeava kaudu.

3. Leidke peamised muutuste mustrid hetkeline kohalikus soojusülekande kolbmootori sisselaskeava juures hüdrodünaamilise nimmetratatsiooni tingimustes klassikalises silindrilises kanalil ja teada saada ka sisselaske süsteemi konfiguratsiooni mõju (profileeritud lisad ja Õhufiltrid) Sellele protsessile.

4. Kokkuvõtvalt eksperimentaalsed andmed hetkeline kohaliku soojusülekande koefitsiendi kolvi sisselaskeava sisselaskekollektoris.

Et lahendada ülesanded töötada välja vajalikud tehnikaid ja luua eksperimentaalse setup vormis tööriistade mudel kolb mootori, mis on varustatud juhtimis- ja mõõtesüsteemi automaatse kogumise ja andmetöötlusega.

2. Eksperimentaalse paigaldamise ja mõõtmismeetodite kirjeldus

2.1 Eksperimentaalne paigaldus sisselaskeava sisselaskeava uurimiseks

Uuritud sisselaskeprotsesside iseloomulikud tunnused on nende dünaamilisus ja sagedus, mis on tingitud mitmesuguste mootori pöörlemiskiirusest ja selle perioodika harmooniast, mis on seotud ebaühtlase kolvi liikumise ja muutustega sisselaskisüsteemi konfiguratsioonis ventiili tsooni tsoonis. Kaks viimast tegurit on seotud gaasijaotusmehhanismi tegevusega. Reprodutseerida selliseid tingimusi piisava täpsusega saab ainult põllumudeli abil.

Kuna gaasi-dünaamilised omadused on geomeetriliste parameetrite ja režiimi tegurite funktsioonid, peab dünaamiline mudel vastama teatud mõõtme mootorile ja töötama väntvõlli testis iseloomulike suure kiirusega režiimides, kuid juba võõraste energiaallikatest. Selle andmete põhjal on võimalik arendada ja hinnata teatavate lahenduste kogu tõhusust, mille eesmärk on parandada tarbimise tee tervikuna, samuti eraldi erinevate teguritega (konstruktiivne või režiim).

Gaasi dünaamika ja soojusülekande protsessi uurimiseks sisepõlemise kolbimootoris konstrueeriti ja valmistati eksperimentaalne paigaldus. See töötati välja mootori mudeli 11113 VAZ - Oka alusel. Installeerimise loomisel kasutati prototüübi detailid, nimelt: varraste ühendamine, kolvi sõrme, kolb (täiustamisega), gaasijaotuse mehhanism (täiustamisega), väntvõlli rihmaratas. Joonisel 2.1 on kujutatud eksperimentaalse paigalduse pikisuunaline osa ja joonisel 2.2 on selle ristlõige.

Joonis fig. 2.1. Eksperimentaalse paigaldamise lõigamine:

1 - Elastne haakeseade; 2 - kummist sõrmed; 3 - varda emakakaela; 4 - emakeel emakeelena; 5 - põske; 6 - mutter M16; 7 - vastukaal; 8 - mutter M18; 9 - põlisrahvaste laagrid; 10 - toetab; 11 - Laagrid, mis ühendavad vardad; 12 - varras; 13 - Kolvi sõrme; 14 - kolb; 15 - silindrihülss; 16 - silinder; 17 - ballooni alus; 18 - silindri toetab; 19 - Fluoroplast ring; 20 - viiteplaat; 21 - kuusnurk; 22 - Tihend; 23 - sisselaskeklapp; 24 - Lõpetamisklapp; 25 - jaotusvõll; 26 - rihmaratas jaotus Vala.; 27 - väntvõlli rihmaratas; 28 - hammastatud vöö; 29 - rull; 30 - pinguti seista; 31 - pinguti polt; 32 - Maslenka; 35 - Asünkroonne mootor

Joonis fig. 2.2. Katseseadme ristlõige:

3 - varda emakakaela; 4 - emakeel emakeelena; 5 - põske; 7 - vastukaal; 10 - toetab; 11 - Laagrid, mis ühendavad vardad; 12 - varras; 13 - Kolvi sõrme; 14 - kolb; 15 - silindrihülss; 16 - silinder; 17 - ballooni alus; 18 - silindri toetab; 19 - Fluoroplast ring; 20 - viiteplaat; 21 - kuusnurk; 22 - Tihend; 23 - sisselaskeklapp; 25 - jaotusvõll; 26 - Nukkvõll rihmaratas; 28 - hammastatud vöö; 29 - rull; 30 - pinguti seista; 31 - pinguti polt; 32 - Maslenka; 33 - Lisa profiiliga; 34 - mõõtekanal; 35 - Asünkroonne mootor

Nagu nähtub nendest piltidest, on paigaldamine ühekordse silindri sisepõlemismootori loomulik mudel 7.1 / 8.2. Asünkroonse mootori pöördemoment edastatakse läbi elastse haakeseadise 1 kuue kummist sõrmega 2 originaali konstruktsiooni väntvõllil. Kasutatav sidur on võimeline oluliselt kompenseerima asünkroonse mootori võllide ja paigaldamise väntvõlli ühendi ebatavalitavuse ja dünaamiliste koormuste vähendamiseks, eriti seadme käivitamisel ja peatamiseks. Väntvõll omakorda koosneb ühendav varras Cerex 3 ja kaks põlisrahvast 4, mis on ühendatud üksteisega põskedega 5. Varda emakakaela pressitakse pingega põske ja fikseeritud kasutades pähklite 6. vibratsiooni vähendamiseks põskedele kinnitatakse anti-testpoldid 7. aksiaalne liikumine väntvõlli takistab mutter 8. väntvõlli pöörleb suletud rull-laagrid 9 fikseeritud toetab 10. Kaks suletud veerelaager 11 on paigaldatud ühendavad varda kaela, millele Ühendusvarras 12 on paigaldatud. Kahe laagri kasutamine antud juhul on seotud ühendava varda maandumisse. Ühendusvarras kolvi sõrmega 13, kolvi 14 on paigaldatud valatud raud varrukas 15, pressitud terasest silindris 16. Silindri on paigaldatud alusele 17, mis pannakse silindri toele 18. Üks lai Kolme standardse terase asemel on paigaldatud fluoroplastiline ring 19. Kasutamine siga-rauast varrukas ja fluoroplastiline rõngas annab terava languse hõõrdumise paari paari kolvi - varrukad ja kolvirõngad - varrukas. Seetõttu on eksperimentaalne paigaldamine võimeline töötama lühikese aja jooksul (kuni 7 minutit) ilma määrimissüsteemi ja jahutussüsteemi ilma väntvõlli pöörlemise töösagedusteta.

Kõik suuremad fikseeritud elemendid eksperimentaalse paigaldamise fikseeritud alusplaat 20, mis kahe heksagoonidega, 21 on kinnitatud laboritabeli. Heksagoni ja tugiplaadi vibratsiooni vähendamiseks on kummi tihend 22.

Ajalise eksperimentaalse installimise mehhanism on laenatud VAZ 11113 autost: plokipea kasutatakse mõningate muudatustega kokkupanekut. Süsteem koosneb sisselaskeklapi 23-st ja väljalaskeklappist 24, mida juhitakse nukkvõlliga 25 rihmarattaga 26. Nukkvõlliratas on ühendatud väntvõlli rihmarattaga 27 hammasrihm 28. Käitlemisvõlli väntvõllil on kaks rihmarattad nukkvõlli veorihma pinge süsteemi lihtsustamiseks. Rihma pinget juhitakse rulliga 29, mis on paigaldatud rackile 30 ja pingutipolt 31. Maslinerid 32 olid paigaldatud nukkvõllilaagrite, õli, mille gravitatsioon on nukkvõlli libisemislaagrite määrimiseks.

Sarnased dokumendid

Kehtiva tsükli tarbimise tunnused. Erinevate tegurite mõju mootorite täitmisele. Rõhk ja temperatuur tarbimise lõpus. Järelejäänud gaasi koefitsient ja selle suurus määravad tegurid. Kolvi liikumise kiirendamisel sisselaskeava.

loeng, lisatud 30.05.2014


Mõõtmed vooluosade kaela, kaamerate sisselaskeventiilide jaoks. Profiling rõhutamata Cam juhtiva ühe sisselaskeklapi. Tõukur kiirus rusika nurgas. Klapi vedrude ja nukkvõlli vedrude arvutamine.

kursuse töö, lisas 03/28/2014


Üldine Sisepõlemismootorile, selle seadme ja selle töö, eeliste ja puuduste omadused. Mootori töövoog, kütuse süüte meetodid. Otsi juhiseid sisepõlemismootori konstruktsiooni parandamiseks.

abstraktne, lisatud 06/21/2012


Arvutamine protsesside täitmise, kokkusurumise, põletamise ja laiendamise, määramise näitaja, tõhusate ja geomeetriliste parameetrite lennunduse kolb mootori. Vämmata ühendamise mehhanismi dünaamiline arvutamine ja väntvõlli tugevuse arvutamine.

kursuse töö, lisas 01/17/2011


Täitmis-, tihendus-, põlemis- ja paisumisprotsessi omaduste uurimine, mis mõjutavad otseselt sisepõlemismootori töövoogu. Näitaja ja tõhusate näitajate analüüs. Töövoolu indikaatorkaardid.

kursuste, lisatud 30.10.2013


Meetod kolbpumba tarnimise koefitsiendi ja ebaühtluse arvutamise meetod, millel on määratud parameetrid, vastava graafiku koostamine. Kolvipumba imemisvastased tingimused. Hüdrauliline paigaldus arvutamine, selle peamised parameetrid ja funktsioonid.

uurimine, lisatud 03/07/2015


4-silindri V-kujulise kolvi kompressori väljatöötamine. Külmutusmasina kompressori paigaldamise termiline arvutamine ja gaasi trakti määramine. Üksuse indikaatorit ja elektriskeemi ehitamine. Kolvi detailide tugevuse arvutamine.

kursuse töö, lisatud 01/25/2013


Üldised omadused Axial-kolvipumba skeemid, millel on kaldu silindrite ja plaadi plokk. Axial-kolvipumba arvutamise ja kujundamise peamiste etappide analüüs kaldploki abil. Universaalse kiiruse regulaatorit.

kursuste, lisatud 01/10/2014


Puurimisprotseduuride projekteerimise seade. Tooriku saamise meetod. Axial-kolvipumba konstruktsioon, põhimõte ja toimimise tingimused. Mõõteseadme vea arvutamine. Võimsuse mehhanismi kokkupaneku tehnoloogiline skeem.

lõputöö, lisatud 05/26/2014


Värviliste sisepõlemismootorite termodünaamiliste tsüklite arvestamine konstantse mahu ja rõhu all. Termiline mootori arvutus D-240. Sisselaskeprotsesside, tihendamise, põletamise, laiendamise arvutamine. Tõhusad näitajad dVSi töö.

1

Käesolevas artiklis käsitletakse resonaatori mõju hindamist mootori täitmisel. Näite näites pakuti välja resonaatorit - mootori silindriga võrdne mahuga. Sisselaskerakti geomeetria koos resonaatoriga imporditi voolukusse programmi. Matemaatiline muutmine viidi läbi, võttes arvesse kõiki liikuva gaasi omadusi. Et hinnata voolukiirust sisselaskeava süsteemi kaudu, viidi läbi süsteemi voolukiiruse ja klapi sisusse suhtelise õhurõhu, arvuti simulatsioon, mis näitas täiendava võimsuse kasutamise tõhusust. Hinnang voolukiiruse kaudu ventiili vahele, voolu kiiruse, voolu, rõhu ja voolutiheduse kiirusega standard-, uuendatud ja sisselaskesüsteemi jaoks rexiiverit. Samal ajal suureneb sissetuleva õhu mass, voolu voolukiirus väheneb ja silindri suurenemise tihedus, mis on soodsalt kajastatud väljundtelevisioonides.

sisselasketrakt

resonaator

silindri täitmine

matemaatika modelleerimine

uuendatud kanal.

1. Jolobov L. A., Dydykin A. M. Matemaatika modelleerimine DVS Gaasivahetusprotsessid: monograafia. N.N: Ngsha, 2007.

2. Dydyskin A. M., Zholov L. A. DVS-i arvulise modelleerimise meetodite gaasodünaamilised uuringud / / traktorid ja põllumajandusmasinad. 2008. № 4. P. 29-31.

3. Prit D. M., Türgi V. A. Aeromehaanika. M.: Oborongiz, 1960.

4. Khaylov M. A. Arvutatud rõhu kõikumisvõrrand sisepõlemismootori imitoruga // tr. Cyam. 1984. nr 152. lk 152. lk.

5. Sonkin V. I. Õhuvoolu uuring läbi klapi vahe // tr. USA. 1974. Issue 149. P.21-38.

6. Samsky A. A., Popov Yu. P. erinevusmeetodid gaasi dünaamika probleemide lahendamiseks. M.: Science, 1980. Lk.352.

7. Rudoy B. P. Applied NonStationary Gaasi dünaamika: juhendaja. UFA: UFA lennundusinstituut, 1988. Lk.184.

8. Malivanov M.V., Khmelev R. N. Matemaatilise ja tarkvara arendamise kohta DVS-i gaasikünaamiliste protsesside arvutamiseks: IX-i rahvusvahelise teadus- ja praktilise konverentsi materjalid. Vladimir, 2003. lk 213-216.

Mootori pöördemomendi suurus on proportsionaalne õhu massiga, mis on tingitud pöörlemissagedusest. Bensiini mootori silindri täitmise suurendamine sisselaskeava ajakohastamisega toob kaasa tarbimise lõppu rõhu suurenemise, paranenud segamisvorm, mootori töö tehniliste ja majandusnäitajate suurenemine ja vähenemine heitgaaside toksilisuses.

Põhinõuded sisselaskeava on tagada minimaalne resistentsus sisselaskeava ja ühtlase jaotus põleva segu läbi mootori silindrid.

Sisselaske minimaalse resistentsuse tagamine on võimalik saavutada torujuhtmete siseseinte kareduse kaotamisega ning järsku muutused voolu suunas ja kõrvaldada järsku suured kooniad ja laiendused.

Märkimisväärne mõju silindri täitmisele pakub erinevaid tõuke. Lihtsaim paremusüüp on sissetuleva õhu dünaamika kasutamine. Suur hulk vastuvõtjat loob osaliselt resonantse mõju konkreetses pöörlemiskiiruse vahemikus, mis põhjustab täiustatud täitematerjali. Siiski on neil selle tulemusena dünaamilised puudused, näiteks kõrvalekalded segu koostises koormuse kiire muutusega. Peaaegu ideaalne pöördemomendi voolu tagab, et sisselasketoru lülitub sisse, milles näiteks sõltuvalt mootori koormusest on gaasihöövli pöörlemiskiirus ja asend võimalik variatsioonid:

Pulseerimistoru pikkus;

Lülitage erineva pikkusega või läbimõõdu pulseerimistorude vahel;
- ühe silindri eraldi toru selektiivne sulgemine suure koguse juuresolekul;
- vastuvõtja mahu vahetamine.

Salinderrühma resonantsel superior-superior ühesuguse flag-intervalliga kinnitage lühikesed torud resonantsvasse vastuvõtjale, mis on ühendatud resonantstorude kaudu atmosfääriga või kogumise vastuvõtjaga, mis toimib Gölmgolts resonaatoriga. See on sfääriline anum avatud kaelaga. Air kaela on võnkuva mass ja õhu maht anumas mängib rolli elastse elemendi. Loomulikult on selline eraldamine tõsi ainult ligikaudu, sest mõnel õhus õhus on inertsiaalne resistentsus. Kuid piisavalt suure väärtusega ala avamise ala ristlõige õõnsuse täpsust sellise lähendamise on üsna rahuldav. Kineetilise võnkumise energia põhiosa kontsentreeritakse resonaatori kaelasse, kus õhuosakeste võnkuskiirus on suurim väärtus.

Sisselaskeresonaator on seatud throttle ventiil ja silinder. See hakkab tegutsema, kui gaasipedaal on piisavalt kaetud nii, et selle hüdrauliline resistentsus muutub resonaatori kanali vastupanuvõimega võrreldavaks. Kui kolb liigub alla, põleva segu siseneb mootori silindri mitte ainult gaasipedaali all, vaid ka paagist. Vaakumis vähenemisega hakkab resonaator põlev segu imema. See järgib sama osa ja üsna suur, vastupidine väljatõmbamine.
Artiklis analüüsitakse voolu liikumist 4.-taktilise bensiini mootori sisselaskekanalil hinnatud väntvõlli pöörlemissagedusel VAZ-2108 mootori näitel väntvõlli N \u003d 5600min-1 pöörlemiskiirus.

See uurimisülesanne lahendati matemaatilise viisil, kasutades gaasihüdrauliliste protsesside modelleerimiseks tarkvarapaketti. Simulatsioon viidi läbi FlowVision tarkvarapaketi abil. Selleks saadi geomeetria ja imporditud (geomeetria all mõistetakse mootori sisselaskeava ja väljalasketorude sisemistes mahus, silindri atriguerimine) erinevate standardsete failivormingutega. See võimaldab Sapr SolidWorks luua lahenduspiirkonna.

Arvutuspiirkonna all on arusaadav kui maht, milles matemaatilise mudeli võrrandid ja mahtude piiripunktid määratakse kindlaks, säilitatakse saadud geomeetria formaadis toetatud formaadis ja kasutage seda Uus arvutatud valik.

See ülesanne kasutas ASCII-d, binaarformaadis, STL-laienduses, tüüp stereoolithograafiaformaatil, mille nurk tolerantsi 4,0 kraadi ja kõrvalekalde 0,025 meetrit, et parandada saadud modelleerimistulemuste täpsust.

Pärast asulapiirkonna kolmemõõtmelise mudeli saamist määratakse matemaatiline mudel (selle probleemi füüsiliste parameetrite muudatuste kogum).

Sellisel juhul võetakse väikeste reynoldsi numbrite põhiliselt ümberasustatud gaasi voolu, mida kirjeldatakse täielikult kokkusurutava gaasi turbulentse voolu mudelis standard K-E Turbulence mudelid. Seda matemaatilist mudelit kirjeldab seitsme võrrandiga süsteem, mis koosneb seitsmest võrrandist: kaks navier - stokes võrrandid, järjepidevuse, energia, ideaalse gaasi seisundi, massiülekande ja turbulentsete rippide kineetilise energia võrrandi võrrandi.

(2)

Energia võrrand (täielik entalpia)

Ideaalse gaasi seisundi võrrandile:

Turbulentsed komponendid on seotud ülejäänud muutujatega läbi turbulentse viskoossuse väärtuse kaudu, mis arvutatakse vastavalt Turbulentsi standardile K-ε mudelile.

O ja ε võrrandid

turbulentne viskoossus:

konstandid, parameetrid ja allikad:

(9)

(10)

σk \u003d 1; σε \u003d 1.3; Cμ \u003d 0,09; Cε1 \u003d 1,44; Cε2 \u003d 1,92

Sisendprotsessis töötav aine on õhk, antud juhul peetakse täiuslikuks gaasiks. Parameetrite algväärtused on seatud kogu arvelduspiirkonna jaoks: temperatuur, kontsentratsioon, rõhk ja kiirus. Surve ja temperatuuri puhul on esialgsed parameetrid võrdsed viitega. Arvutatud piirkonna kiirus suundades X, Y, Z on null. Muutuva temperatuuri ja rõhu voolurõhk on esindatud suhteliste väärtustega, mille absoluutsed väärtused arvutatakse valemiga:

fa \u003d f + fref, (11)

kui FA on muutuja absoluutväärtus, F on muutuja, fref - viiteväärtuse arvutatud suhteline väärtus.

Iga arvutatud pinna jaoks on määratud piiritingimused. Piirtingimuste kohaselt on vaja mõista arvutatud geomeetria pindadele iseloomulikke võrrandite ja seaduste kombinatsiooni. Arvelduspiirkonna ja matemaatilise mudeli interaktsiooni kindlaksmääramiseks on vaja piiri tingimusi. Iga pinna leheküljel näitab konkreetset tüüpi piiri. Piiride seisundi tüüp on paigaldatud sisendkanali sisendile Windows - tasuta kirje. Ülejäänud elemendid - seinaga seotud elemendid, mis ei lase praeguse ala arvutatud parameetreid edastada. Lisaks kõigile ülaltoodud piiritingimustele on vaja arvestada valitud matemaatilise mudeli liikuvate elementide piiritingimusi.

Liikuvad osad hõlmavad sisselaskeava ja väljalaskeklappi, kolvi. Liikuvate elementide piirides määrame kindlaks seina piiri tüüp.

Iga liikuva asutuse puhul on liikumise seadus seatud. Kolvi määra muutmine määratakse valemiga. Klapi liikumise seaduste kindlaksmääramiseks eemaldati klapi tõstekõverad 0,50-ga, täpsusega 0,001 mm. Seejärel arvutati klapi liikumise kiirus ja kiirendus. Saadud andmed konverteeritakse dünaamilisteks raamatukogudeks (aeg - kiirus).

Järgmine etapp simulatsiooniprotsessis on arvutusvõrgu tootmine. FlowVision kasutab kohapeal kohanduvat arvutusvõrk. Esialgu on loodud esialgne arvutusvõrk ja seejärel täpsustatakse lihvimisvõrgu lihvimiskriteeriumid, mille kohaselt puruneb vooluvõrgu rakud soovitud kraadile. Kohandamine toimub nii kanalite ja silindri seinte kanalite mahus. Võimaliku maksimaalse kiirusega kohtades luuakse kohandamine arvutusvõrgu täiendava lihvimisega. Mahust, lihvimine viidi läbi kuni 2 taset põlemiskambris ja kuni 5 taset klappi teenindusajad, mööda silindri seinad, kohandamine valmistati kuni 1 taset. See on vajalik ajavahetuse sammu suurendamiseks kaudse arvutusmeetodiga. See on tingitud asjaolust, et ajaetapp on määratletud kui raku suuruse suhe maksimaalne kiirus selles.

Enne loodud võimaluse arvutamise alustamist peate määrama numbrilise modelleerimise parameetrid. Samal ajal on arvutuse jätkamise aeg võrdne ühega täielik tsükkel Mootori töö on 7200 pk., Iteratsioonide arv ja nende arvutusvalikute säilitamise sagedus. Järgmise töötlemise puhul säilitatakse teatud arvutustetapid. Määrake arvutusprotsessi aeg ja võimalused. See ülesanne nõuab ajaetappide seadmist - valikumeetod: kaudne skeem, mille maksimaalne etapp 5E-004C, selgesõnaline arv CFL - 1. See tähendab, et ajaetapp määrab programmi ise, sõltuvalt rõhu võrrandite lähenemisest ise.

Postprocessor on konfigureeritud ja tulemuste visualiseerimise parameetrid on huvitatud. Simulatsioon võimaldab teil saada soovitud visualiseerimise kihte pärast peamise arvutuse lõpetamist arvutamisetappide põhjal püsis teatud sagedusega. Lisaks sellele, et postprocessor võimaldab teil edastada saadud protsessi parameetrite parameetrite numbrilised väärtused teabefaili kujul väliste elektrooniliste tabelite toimetajate kujul ja saada selliste parameetrite ajast sõltuvus kiiruse, tarbimise, surve all , jne.

Joonisel fig 1 on kujutatud vastuvõtja paigaldus DVS-i sisselaskel kanalil Vastuvõtja maht on võrdne ühe mootori silindri mahuga. Vastuvõtja on sisselaskel kanalile võimalikult lähedal.

Joonis fig. 1. Uuendatud vastuvõtja lahendamise piirkonna CADSolidWorks

Helmholihz resonaatori enda sagedus on:

(12)

kus F on sagedus, Hz; C0 - heli kiirus õhus (340 m / s); S - Hole ristlõige, m2; L on toru pikkus, m; V on resonaatori maht, m3.

Meie eeskuju jaoks on meil järgmised väärtused:

d \u003d 0,032 m, s \u003d 0,00080384 m2, v \u003d 0,000422267 m3, l \u003d 0,04 m.

Pärast arvutamist F \u003d 374 Hz, mis vastab pöörlemiskiirusele väntvõlli n \u003d 5600min-1.

Pärast arvutatud variandi seadmist ja pärast numbrilise simulatsiooni parameetrite seadmist saadi järgmised andmed: voolukiirus, kiirus, tihedus, rõhk, gaasivoolu temperatuur väntvõlli pöörlemise intensiivsuse sisselaskeava sisendkanalis.

Esitatavast graafikust (joonis 2) on ventiili pilu vooluhulga osas selge, et uuendatud kanal vastuvõtjaga on maksimaalsed tarbekaubad. Tarbimise väärtus on kõrgem kui 200 g / s. Suurendamist täheldatakse 60 g.p.k.v.

Pärast sisselaskeklapi avamist (348 g.k.v.) hakkab voolukiirus (joonis fig 3) kasvama vahemikus 0 kuni 170 m / s (moderniseeritud sisselaskekanalis 210 m / s, -190m / s vastuvõtjatega) intervalliga Kuni 440-450 gkv Vastuvõtjaga kanalil on kiiruse väärtus kõrgem kui standardis ligikaudu 20 m / s alates 430-440-st. P.k.v. Kanali numbriline väärtus kanali vastuvõtjaga on märkimisväärselt rohkem kui uuendatud sisselaskekanal, sisselaskeklapi avamisel. Järgmisena väheneb voolukiiruse märkimisväärne vähenemine sisselaskeklapi sulgemiseni.

Joonis fig. 2. Gaasivoolu tarbimine klapi pesas Standard, uuendatud ja vastuvõtjaga N \u003d 5600 min-1: 1 - standard, 2 - uuendatud, 3 - uuendatud vastuvõtjaga	Joonis fig. 3. Voolu voolukiirus klapi pesa standard, uuendatud ja vastuvõtjaga N \u003d 5600 min-1: 1 - standard, 2 - uuendatud, 3 - uuendatud vastuvõtjaga

Suhteliste survegraafiate (joonis 4) (atmosfäärirõhk, p \u003d 101000 Pa on vastu võetud nullile), järeldub, et uuendatud kanali rõhu väärtus on kõrgem kui standardis 20 kPa juures 460-480 gp juures. Kv (seotud suure voolukiiruse väärtusega). Alates 520 g.k.v. rõhu väärtus on joondatud, mida ei saa kanali vastuvõtjaga öelda. Rõhu väärtus on kõrgem kui standardis üks, 25 kPa võrra, alates 420-440 gp.k.v. kuni sisselaskeklapi sulgemiseni.

Joonis fig. 4. Voolusurve standardis, uuendatud ja kanalis vastuvõtjaga N \u003d 5600 min-1 (1 - standardne kanal, 2 - uuendatud kanal, 3 - uuendatud kanal vastuvõtjaga)	Joonis fig. 5. Voolu tihedus standardis, uuendatud ja kanaliga vastuvõtjaga N \u003d 5600 min-1 (1 - standardne kanal, 2 - uuendatud kanal, 3 - uuendatud kanal vastuvõtjaga)

Voolu tihedus klapi vahe piirkonnas kuvatakse joonisel fig. Viis.

Uuendatud kanalis vastuvõtjaga on tiheduse väärtus alla 0,2 kg / m3 alates 440 g.k.v. Võrreldes standardkanaliga. See on seotud kõrge rõhu ja gaasivoolukiirustega.

Graafikute analüüsi põhjal saate joonistada järgmise järelduse: parandatud vormi kanal annab silindri parema täitematerjali värske tasuga sisselaskeava hüdraulilise resistentsuse vähenemise tõttu. Mis suureneb kolvikiirus sisselaskeklapi avamise ajal, ei mõjuta kanali vorm oluliselt sisselaskekanali kiirust, tihedust ja survet, seda seletab asjaoluga, et selle aja jooksul on sisselaskeprotsessi näitajad peamiselt peamiselt Sõltuvalt kolvi kiirusest ja klapi mänguautomaadist (ainult selle arvutamisel muutunud sisselaskekanali kuju), kuid kõik muutub järsult kolvi liikumise aeglustamise ajal dramaatiliselt. Tavapärase kanali tasu on vähem inertne ja tugevam "venitada" piki kanali pikkust, mis agregaadil annab kolvi liikumise kiiruse vähendamise ajal vähem silindrit. Kuni ventiili sulgemiseni, annab juba saadud voolukiiruse nime all oleva protsessi voogud (kolb esialgse voolukiiruse puhverdatud mahuga, väheneb kolvi kiirus, gaasiivoolu inertspositsiooni Täitmisel on oluline roll. Seda kinnitavad suuremad kiirusega näitajad, surve.

Sisselaskekanaliga koos vastuvõtjaga lisatasu ja resonantnähtude tõttu silindri DVS. Gaasisegu puhul on märkimisväärselt suur mass, mis annab DVS-i operatsiooni kõrgemaid tehnilisi näitajaid. Inleti lõpus kasvav kasv mõjutab oluliselt DVS-i töö tehnilise ja majandusliku ja keskkonnategevuse tulemuslikkuse suurenemist.

Ülevaatajad:

GOTS Alexander Nikolaevich, Tehnikaülikooli doktor, Soojusimootorite osakonna professor ja Haridus- ja Teadusministeeriumi Vladimiri riikliku Ülikooli energiavarustuse professor, Vladimir.

Kulchitsky Aleksey Rolovitš, D.n., professor, peatoimetaja asetäitja LLC VMTZ, Vladimir.

Bibliograafiline viide

Jolobov L. A., Suvorov E. A., Vasilyev I. S. Täiendava võimsuse mõju sisselaskeava süsteemile DVS // kaasaegsete teadusprobleemide täitmiseks. - 2013. - № 1;
URL: http://sience-education.ru/ru/article/view?id\u003d8270 (käitlemise kuupäev: 25.11.2019). Me toome teie tähelepanu ajakirjade avaldamisele kirjastus "Loodusteaduste Akadeemia"

UDC 621.436

Toetuse aerodünaamilise resistentsuse mõju autotööstuse mootorite sisselaske- ja väljalaskesüsteemidele gaasivahetusprotsessides

L.v. Puusepad, BP Zhilkin, yu.m. Brodov, N.I. Grigoriev

Paberi esitab eksperimentaalse uuringu tulemused kolvi mootorite sisselaskeava ja väljalaskesüsteemide aerodünaamilise resistentsuse mõju mõjust gaasivahetusprotsessidesse. Katsed viidi läbi ühe silindri mootori online-line mudelitel. Kirjeldatakse eksperimentide läbiviimist ja meetodeid. Sõltuvus muutus hetkelise kiiruse ja voolu rõhul gaasi-õhu radade mootori nurgast väntvõlli pöörlemise. Andmed saadi erinevate tarbimis- ja väljalaskesüsteemide resistentsuse erinevates koefitsientides ning väntvõlli erinevate rotatsiooni sagedustel. Saadud andmete põhjal tehti järeldused mootori gaasivahetusprotsesside dünaamilistest omadustest erinevatel tingimustel. On näidatud, et müra summuti kasutamine silub voolu ripple ja muudab voolu omadusi.

Märksõnad: kolvi mootor, gaasivahetusprotsessid, protsesside dünaamika, kiirusepulsside ja voolusurve, müra summuti.

Sissejuhatus

Sisepõlemismootorite tarbimisele ja tulemustele on tehtud mitmeid nõudeid, millest peamine aerodünaamilise müra peamine vähenemine ja minimaalne aerodünaamiline resistentsus on peamine. Mõlemad näitajad määratakse filtrielemendi, sisselaskeava ja vabanemise, katalüütiliste neutralisaatorite konstruktsiooni ühendamises, suurepärase (kompressori ja / või turbolaaduri) olemasolu ning sisselaskeava ja väljalasketorude konfiguratsiooni ning voolu laad. Samal ajal ei ole praktiliselt andmeid sisselaskeava ja väljalaskesüsteemide (filtrid, summutid, turbolaadurite) täiendavate elementide mõju kohta gaasi dünaamikale.

Käesolevas artiklis esitatakse uurimise tulemused gaasivahetusprotsesside aerodünaamilise resistentsuse mõju kohta, mis käsitlevad gaasivahetusprotsesside suhtes, mis on seotud mõõtme kolvi mootoriga 8.2 / 7.1.

Eksperimentaalsed taimed

ja andmete kogumise süsteem

Uuringud gaasivormide aerodünaamilise resistentsuse mõju kohta gaasivahetusprotsessides kolviinsenerites viidi läbi mõõtme simulatsioonimudelil 4.2 / 7.1, mis ajendas pöörlemist asünkroonne mootorVäntvõlli pöörlemise sagedus, mille korrigeeriti vahemikku n \u003d 600-3000 min1, täpsusega ± 0,1%. Eksperimentaalset paigaldamist kirjeldatakse üksikasjalikumalt.

Joonisel fig. 1 ja 2 näidata konfiguratsioone ja geomeetrilised mõõtmed Eksperimentaalse paigaldamise sisselaske- ja väljalaskesüsteem ning paigalduspaik hetkeseisu mõõtmiseks

väärtused keskmise kiirus ja õhuvoolu rõhk.

Mõõtmiseks kiirrõhu väärtused vooge (staatiline) PC kanalis rõhu andur £ -10 kasutas WIKA, mille kiirus on väiksem kui 1 ms. Maksimaalne suhteline keskmine keskmine ruudukraani mõõtmisviga oli ± 0,25%.

Et määrata õhuvoolukanali sektsioonis hetkekandja, algse konstruktsiooni konstantse temperatuuri termoenmomeetrid, mille tundlik element oli Nichrome'i niit, mille läbimõõt on 5 um ja pikkus 5 mm. Kiiruse mõõtmise maksimaalne suhteline keskmine keskmine keskmine viga oli ± 2,9%.

Väntvõlli pöörlemissageduse mõõtmine viidi läbi tahhomeetrilise meetri abil, mis koosneb väntvõlli võllile kinnitatud hammastatud kettale ja induktiivsele andurile. Andur moodustas pinge impulsi sagedusega võrdeliselt võlli pöörlemiskiirusega. Nende impulsside kohaselt registreeriti rotatsiooni sagedus, määrati väntvõlli (nurga f) asend ja VMT ja NMT kolvi läbimise hetk.

Kõigi andurite signaalid sisestasid analoog-digitaalse konverteri ja edastati personaalarvutile edasiseks töötlemiseks.

Enne läbiviimist katsete staatiline ja dünaamiline sihtimine mõõtesüsteemi viidi läbi üldiselt, mis näitas kiirust vaja uurida dünaamika gaas-dünaamiliste protsesside sisselaskeava ja väljalaskesüsteemide kolb mootorid. Katsete keskmine keskmine veast gaasivahetussüsteemide aerodünaamilise resistentsuse mõjul gaasivahetusprotsesside aerodünaamilise resistentsuse mõjul oli ± 3,4%.

Joonis fig. 1. eksperimentaalse paigalduse sisselaskeava konfiguratsioon ja geomeetrilised suurused: 1 - silindripea; 2-mullitav toru; 3 - mõõtetoru; 4 - Termoaanomeetri andurid õhuvoolukiiruse mõõtmiseks; 5 - rõhuandurid

Joonis fig. 2. eksperimentaalse paigalduse väljalaskeava konfiguratsioon ja geomeetrilised mõõtmed: 1 - silindripea; 2 - tööpind - lõpetamise toru; 3 - rõhu andurid; 4 - Termomomeetrid andurid

Täiendavate elementide mõju sisselaske- ja vabanemisprotsesside gaasi dünaamikale uuriti erinevate süsteemiresistentsuse koefitsientidega. Vastupidavus loodi erinevate sisselaskeavade ja vabastamise abil. Niisiis, nagu üks neist, kasutati standardse õhu autofiltrit resistentsuse koefitsiendiga 7,5. Vastupanukoefitsiendiga 32 koefilter valiti teise filtri elemendina. Vastupidavus koefitsient määrati eksperimentaalselt staatilise puhastamise kaudu laboratoorsetes tingimustes. Uuringud viidi läbi ka ilma filtriteta.

Aerodünaamilise resistentsuse mõju sisselaskeavale

Joonisel fig. 3 ja 4 näitavad õhuvoolukiiruse ja arvuti rõhku sisselaskeava

lE alates väntvõlli f pöörlemise nurgast erinevates pöörlemissagedustest ja erinevate sisselaskeavade kasutamisel.

On kindlaks tehtud, et mõlemal juhul (summuti ja ilma) pulseerimine surve- ja õhuvoolukiirustega on kõige väljendatud väntvõlli pöörlemiskiiruse suure kiirusega. Samal ajal, sisselaskel kanali müra summutiga, maksimaalse õhuvoolukiiruse väärtused, mida oodatakse, vähem kui selleta kanalil. Kõige rohkem

m\u003e x, m / s 100

Avamine 1 III 1 1 III 7 1 £ * ^ 3 111

Jeeping ventiil 1 111 II ti. [Zocrytir. . 3.

§ P * ■ -1 * £ l r-

// 11 "S '11 III 1

540 (R. GOME. P.K.Y. 720 VMT NMT

1 1 avamine -Gbepskid-! Klapp A L 1 G 1 1 1 suletud ^

1 HDC \\. BPCSKNEO ventiil "x 1 1

| | J __ 1 \\ __ MJ \\ Y T -1 1 \\ K / \\ _ \\ t G) Y / L / L "PC-1 \\ __ V / -

1 1 1 1 1 1 1 | 1 1 ■ ■ 1 1

540 (r. Cyro .. p.k .. 720 VMT NMT

Joonis fig. 3. Sõltuvus õhukiiruse WX sisselaskekanast kuni pöörlemiskanali nurganurk väntvõlli erinevatel sagedustel pöörlemise väntvõlli ja erineva filtreerimise elemendid: A - N \u003d 1500 min-1; B - 3000 min-1. 1 - ilma filtrita; 2 - standardse õhufilter; 3 - Fabric Filter

Joonis fig. 4. Sõltuvus PC rõhk sisselaskel kanali nurganurgast väntvõlli f erinevatel sagedustel pöörlemise väntvõlli ja erinevate filtreerimise elemendid: A - N \u003d 1500 min-1; B - 3000 min-1. 1 - ilma filtrita; 2 - standardse õhufilter; 3 - Fabric Filter

see oli eredalt väljendatud väntvõlli kõrgsagedustega.

Pärast sisselaskeklapi sulgemist ei muutu õhuvoolu rõhk ja kiirus kõikides tingimustes nulliga võrdne ja mõned nende kõikumised täheldatakse (vt joonis 3 ja 4), mis on samuti vabanemise iseloomulik protsess (vt allpool). Samal ajal viib sisselaskemüra summuti paigaldamine survepulsside ja õhuvoolukiiruste vähenemise kõikides tingimustes nii sisselaskeprotsessi ajal kui ka pärast sisselaskeklapi sulgemist.

Aerodünaamilise toime

vastupidavus vabanemisprotsessi suhtes

Joonisel fig. 5 ja 6 kujutavad sõltuvused õhuvoolukiiruse WX ja rõhuarvuti väljalaskesse nurga altpoolt väntvõlli vormi erinevatel pöörlevatel sagedustel ja kasutades erinevaid vabanemisega filtreid.

Uuringud viidi läbi erinevate väntvõlli pöörlemissageduste jaoks (600 kuni 3000 min1) erinevates ülerõhudes PI vabanemisel (0,5 kuni 2,0 baari) ilma vaikiva mürata ja kui see on esitatud.

On kindlaks tehtud, et mõlemal juhul (koos summuti ja ilma) õhuvoolukiiruse pulseerimine, mis on väntvõlli pöörlemise madalatel sagedustel kõige heledamalt avaldunud. Sellisel juhul jäävad maksimaalse õhuvoolukiiruse väärtused heitgaaside kanalile müra summutiga

sulyly sama, mis ilma selleta. Pärast väljalaskeklapi sulgemist ei muutu õhuvoolukiirus kõikides tingimustes õhuvoolukiirus nulliks ja täheldatakse mõningaid kiiruse kõikumisi (vt joonis 5), mis on iseloomulik sisselaskeprotsessile (vt eespool). Samal ajal põhjustab müra summuti paigaldamine vabastamisse märkimisväärse suurenemise õhuvoolukiiruse pulseerimisel kõikides tingimustes (eriti RY \u003d 2,0 baari juures) nii vabanemisprotsessi ajal kui ka pärast väljalaskeklapi sulgemist .

Tuleb märkida, et aerodünaamilise resistentsuse vastupidine mõju mootori sisselaskeava omadustele, kus õhufiltri kasutamisel, ripple mõju tarbimise ajal ja pärast sisselaskeklapi sulgemist olid need selgelt kiiremini kui ilma See. Sellisel juhul viitas filtri olemasolu sisselaskesüsteemis vähenes maksimaalse õhuvoolukiiruse vähenemise ja protsessi dünaamika nõrgenemine, mis on töös järjepidev tööga kooskõlas hästi.

Aerodünaamilise resistentsuse suurenemine väljalaskesüsteem See toob kaasa vabanemisprotsessi maksimaalse rõhu suurenemise, samuti NMT piigi nihkumine. Sellisel juhul võib märkida, et väljundi müra summuti paigaldamine viib õhuvoolu rõhu pulseerimise vähenemisele kõikides tingimustes nii tootmisprotsessi ajal kui ka pärast väljalaskeklapi sulgemist.

hy. M / S 118 100 46 16

1 1 kuni. T «AIA K T 1 MPSKAL-klapi sulgemine

IPICALi avamine |<лапана ^ 1 1 А ікТКГ- ~/М" ^ 1

"" "і y і \\ / ~ ^

540 (p, haarata, p.k.y. 720 NMT NMT

Joonis fig. 5. Sõltuvus õhu kiirus WX väljalaskes nurga rotatsiooni väntvõlli võlli erinevatel sagedustel pöörlemise väntvõlli ja erineva filtreerimise elemendid: A - N \u003d 1500 min-1; B - 3000 min-1. 1 - ilma filtrita; 2 - standardse õhufilter; 3 - Fabric Filter

Px. 5PR 0,150

1 1 1 1 1 1 1 1 1 II 1 1 1 II 1 L "A 11 1 1 / \\ 1. ja II 1 1

Avamine | YYPZSKSKAYA 1 іклапана л7 1 h і / 7 / ", G S 1 h S1 \\ t sulgemine BitTeast G / CGTї Alan -

c- "1 1 1 1 1 1 і 1 L _Л / і H / 1 1

540 (P, kirst, PK6. 720

Joonis fig. 6. Rõhuarvuti sõltuvus väntvõlli f pöörlemisnurkist väljalaskeava nurga all väntvõlli ja erinevate filtreerimismehete pöörlemise sagedustel: A - N \u003d 1500 min-1; B - 3000 min-1. 1 - ilma filtrita; 2 - standardse õhufilter; 3 - Fabric Filter

Tuginedes sõltuvuse muutuste töötlemisel voolukiirusega eraldi taktitugevuses, arvutati õhu q mahuvoolu suhteline muutus väljalaskekanali kaudu, kui summuti asetatakse. On kindlaks tehtud, et väikese ülerõhk vabastamisel (0,1 MPa), tarbimise Q heitgaasisüsteemi summuti on väiksem kui süsteemi ilma selleta. Samal ajal, kui väntvõlli 600 min-1 pöörlemise sageduse korral oli see erinevus ligikaudu 1,5% (mis peitub vea sees), seejärel n \u003d 3000 min4 See erinevus jõudis 23% ni. On näidatud, et 0,2 MPa kõrge ülerõhu puhul täheldati vastupidist tendentsi. Helitugevuse voolu õhku läbi heitgaasikanali summuti oli suurem kui süsteemis ilma selleta. Samal ajal oli väntvõlli madalate sageduste juures ületatud 20% ja n \u003d 3000 min1 - 5%. Autoride sõnul võib sellist mõju seletada mõne õhuvoolukiiruse pulsaatide silumisega heitgaasisüsteemi juuresolekul vaikiva müra juuresolekul.

Järeldus

Läbitud uuring näitas, et sisepõlemise sisselaskeava mootorit mõjutab oluliselt sisselaskeava aerodünaamilise takistuse:

Filtrielemendi resistentsuse suurenemine silub täitmisprotsessi dünaamika, kuid samal ajal vähendab õhuvoolukiirust, mis vastab täitekoefitsiendile;

Filtri mõju suureneb väntvõlli suureneva pöörlemissagedusega;

Filtri vastupidavuse koefitsiendi läviväärtus (ligikaudu 50-55), mille järel selle väärtus ei mõjuta voolukiirust.

On näidatud, et väljalaskesüsteemi aerodünaamiline takistus mõjutab oluliselt ka vabanemisprotsessi gaasi dünaamilisi ja tarbekaubad:

Väljalaskesüsteemi hüdraulilise resistentsuse suurendamine kolb-DVS-is toob kaasa õhuvoolukiiruse pulseerimise suurenemise heitgaasikanalis;

Madala ülerõõrdumine süsteemis vabastamisel vaikiva müraga on vähenenud mahulinevool läbi heitgaasikanali kaudu, samal ajal kui vastupidi, see suureneb võrreldes heitgaasisüsteemiga ilma summutiga.

Seega saadud tulemusi saab kasutada inseneripraktikas, et optimaalselt valida omadused sisselaskeava ja kõrvalhoone summutid, mis võivad pakkuda

värske laengu silindri täitmise mõju (täiteteguri) ja mootori silindri puhastamise kvaliteet heitgaasidest (jääkgaaside koefitsiendist) teatud kiirusklasside töörežiime töörežiimest.

Kirjandus

1. Draganov, B.H. Sisselaske- ja heitgaasi kanalid sisepõlemismootorite / B.kh. Draganov, mg Kruglov, V. S. Obukhov. - Kiiev: Külasta kooli. Head Ed, 1987. -175 lk.

2. Sisepõlemismootorid. 3 kN-is. KN. 1: töövoo teooria: uuringud. / V.n. Lou-Kanin, K.A. Morozov, A.S. Khachyan et al.; Ed. V.n. Lukarina. - m.: Kõrgem. SHK., 1995. - 368 lk.

3. Champraozs, B.A. Sisepõlemismootorid: protsesside teooria, modelleerimine ja arvutamine: uuringud. Kursusel "tööprotsesside teooria ja protsesside modelleerimine sisepõlemismootorites" / B.a. Chamolaoz, M.F. Faraplatov, V.V. Clemetev; Ed. loss Diat. Vene Föderatsiooni teadus B.a. Champrazov. - Chelyabinsk: Sulu, 2010. -382 lk.

4. Kaasaegsed lähenemisviisid diiselmootorite loomisele sõiduautodele ja väikesele rahulikule

zovikov / a. Blinov, P.A. Golubev, Yu.E. Dragan et al.; Ed. V. S. PEPONOVA ja A. Mineyjev. - M.: NIC "Insener", 2000. - 332 lk.

5. Gaas-dünaamiliste protsesside eksperimentaalne uuring kolvi mootori / b.p. Zhokkin, L.V. Puusepad, S.A. Korzh, I.D. Lariosov // Engineering. - 2009. Artikkel 1. - P. 24-27.

6. Gaasi dünaamika muutmise kohta kolvi mootori vabastamise protsessis summuti / l.v-i paigaldamisel. Puusepad, BP Zhokkin, A.V. Cross, D.L. PADALAK // Sõjaväeteaduste akadeemia bülletään. -2011. - № 2. - P. 267-270.

7. Pat. 81338 RE, MPK G01 P5 / 12. Konstantse temperatuuri termiline mehaaniline temperatuur / s.n. Pochov, L.V. Puusepad, BP Vilkin. - nr 2008135775/22; Etapp. 09/03/2008; publige. 03/10/2009, Bull. № 7.