Тема: Влияние геометрических параметров гидравлического тракта системы газообмена на мощностные и экономические показатели двигателя 44 8,2/7,56

В данной работе методом математического моделирования исследовано влияние геометрических параметров, в частности длины впускного тракта, системы газообмена на показатели четырехтактного дизельного двигателя 4Ч 8,2/7,56. Актуальность исследования обусловлена необходимостью поиска экономически эффективных способов повышения коэффициента наполнения цилиндров, что является ключевым направлением совершенствования ДВС для роста их мощности и топливной экономичности. Основные результаты показали, что применение впускного коллектора с переменной геометрией, обеспечивающей три длины трубопроводов (500, 720 и 1000 мм) и их переключение в зависимости от частоты вращения коленчатого вала, позволяет существенно улучшить энергоэкономические показатели. Установлено повышение мощности, особенно в зоне средних и высоких оборотов (до 11 л.с.), рост крутящего момента на 2–16 Н·м в диапазоне 1100–5000 мин⁻¹, увеличение коэффициента наполнения на 0,02–0,1, а также некоторое улучшение удельного эффективного расхода топлива (до 2 г/(кВт·ч)). При этом метод не привел к улучшению экологических характеристик и требует применения топлива с октановым числом не ниже 95. Научная значимость работы заключается в развитии методик газодинамического расчета впускных систем, а практическая – в обосновании конструктивного решения для модернизации двигателей. Теоретической основой исследования послужили фундаментальные труды по теории ДВС А.С. Орлина и М.Г. Круглова, работы по газодинамике впускных систем Л.В. Плотникова, а также учебные пособия по расчету двигателей А.И. Колчина и В.П. Демидова.
Купить

Важной задачей в развитии и совершенствовании силовых установок внутреннего сгорания является улучшение наполнения цилиндра свежим зарядом (коэффициент наполнения). Сегодня развитие ДВС достигло высокого уровня, улучшение какого-либо показателя хоть на десятую долю процента с минимальными материальными и временными затратами является трудной задачей для ученых или инженеров. Для достижения заветной цели ученые предлагают и апробируют разнообразные технические решения из широко используемых можно выделить следующие: динамический (инерционный), нагнетатели воздуха, впускной канал пе-ременной длины, регулирование фаз газораспределения, оптимизация конструктивных параметров впускной системы. Применение вышеописанных способов будет способствовать повышению наполняемости цилиндра свежим зарядом, что в свою очередь повысит и его технико-экономические показатели такие как мощность двигателя, его момент, удельно-эффективный расход топлива и т.д.
Использование большого количества способов из рассматриваемых требует значительных денежных затрат и значительной переделки конструкции впускной системы и сопутствующих элементов двигателя в целом. Поэтому одним из самых распространенных, способов повышения коэффициента наполнения, но не самым простым, на сегодняшний день является оптимизация конфигурации впускного тракта двигателя. При этом исследование и совершенствование впускного тракта ДВС как правило выполняется методом математического моделирования или статическими и динамическими продувками впускной системы. Но эти способы не могут дать стопроцентных результатов на современном уровне развития двигателестроения, поскольку, как известно, действительный процесс в газовоз-душных трактах двигателей является трехмерным неустановившимся со струйным истечением газа через щель клапана в частично заполненное пространство цилиндра переменного объема. Анализ литературы показал, что информация по процессу впуска в реальном динамическом режиме практически отсутствует.
Существуют и другие конструкции головок цилиндров, например, с тремя, пятью впускными клапанами и одним или двумя выпускными клапанами на цилиндр. Однако такие схемы применяются относительно редко.
Влияние числа клапанов на протекание газодинамических процессов при теплоотдаче во впускном тракте в целом практически не изучено.
Одним из способов оптимизации процесса наполнения цилиндра свежим заря-дом является профилирование впускных каналов в головке блока цилиндров. Существует множество форм профилирования с целью обеспечения направленного движения свежего заряда в цилиндре двигателя и улучшения процесса смесеобразования, более подробно изложенных в работе [9].
До настоящего времени нет аналитических методов, позволяющих достаточно точно оценить уровень интенсивности движения реального многокомпонетного газа во впускном тракте и его последующее истечение из клапанной щели в реальном процессе. Это связано с трудностями описания трехмерного течения газов по криволинейным каналам с внезапными препятствиями, сложной пространственной структурой потока, со струйным истечением газа через щель клапана и частично заполненное пространство цилиндра переменного объема, взаимодействием потоков между собой, со стенками цилиндра и подвижным днищем поршня. Аналитическое определение оптимального поля скоростей потоков во впускной трубе, в клапанной кольцевой щели и последующее распределение в цилиндре осложняется отсутствием точных методов оценки аэродинамических потерь, возникающих при течении свежего заряда и его обтекании вокруг внутренних поверхностей. Известно [8,9], что в канале возникают неустойчивые зоны перехода потока из ламинарного в турбулентный режим течения, области отрыва пограничного слоя. Структура потока характеризуется переменным по времени и месту критерием Рейнольдса, уровнем нестационарности потока, интенсивностью и масштабом турбулентности [8,9].
Математическому моделированию движения воздушного заряда на впуске посвящено множество исследований [10-16]. В них выполняют моделирование вихревого впускного потока при открытом впускном клапане (режим условно считается квазистационарный). Расчет трехмерного потока во впускных каналах головки цилиндра. Анализ влияния прямоточных и закрученных потоков на процесс смесеобразования. Моделирование потока во впускном окне и цилиндре двигателя. Расчетные исследования влияния закручивания заряда в цилиндре на величину выбросов оксидов азота и индикаторные показатели цикла. Только в некоторых из них математическое моделирование подтверждается экспериментом. А по теоретическим исследованиям сложно судить о достоверности и степени применимости полученных решений. Также стоит отметить тот факт, что почти все исследования, главным образом, направлены на модернизацию (устранение недостатков) существующих конструкций систем впуска, а не на разработку новых технических решений.
Одновременно применяются классические и аналитические методы расчета рабочего процесса, процессов газообмена в нем [3,4]. Но в расчетах течения газа на впуске и выпуске в основном делают допущения применяя уравнения одномерного стационарного течения, считая течение квазистационарным. Поэтому рассматриваемые методы расчета являются исключительно оценочными. И требуют экспериментального подтверждения в стендовых условиях. Методы расчета газообмена и основных газодинамических показателей процесса впуска в более сложной постановке развиваются в работах [8,9,17]. Однако и они дают только общие сведения о происходящих процессах. Не давая полного представления о газодинамических и теплофизических показателях, полученных математическим моделированием, статических продувках впускного тракта и на методах численного моделирования.
Наиболее точные и достоверные данные по процессу впуска в поршневых ДВС можно получить при исследовании на реальных работающих двигателях.
К первым же исследованиям движения заряда в цилиндре двигателя на режиме прокручивания коленвала можно отнести классические опыты Рикардо и Засса. Риккардо установил в камеру сгорания крыльчатку и регистрировал ее частоту вращения при провертывании вала двигателя. Анемометр фиксировал среднее значение скорости газа за один цикл. Рикардо ввел понятие «вихревое отношение», соответствующее отношению частот вращения крыльчатки, замерявшей вращение вихря, и коленчатого вала. Засс установил пластинку в открытой камере сгорания и регистрировал воздействие на нее потока воздуха. Существуют другие способы использования пластин, связанных с тензоемкостными или индуктивными датчиками.
Современное исследование газодинамических процессов непосредственно на двигателях требует специальных средств измерений, способных работать при не-благоприятных атмосферных условиях. Процессы, протекающие в ДВС можно считать молниеносными (время, отводимое на процесс исчисляется в миллисекундах), для замеров необходимых данных требуется применение измерительной аппаратура с высоким быстродействием. В настоящее время методы натурных исследований на двигателях широко применяются, как для изучения течения воздуха во впускной системе и цилиндре двигателя, так и для анализа влияния вихре- образования на впуске на токсичность отработавших газов [18-20].
Однако натурные исследования, где одновременно действует большое количество разнообразных факторов не дают возможности проникнуть в детали механизма отдельного явления, не позволяют применять высокоточную, сложную аппаратуру. Все это является прерогативой лабораторных исследований с применением сложных методов.
Результаты изучения газодинамики процесса впуска, полученные при исследовании на двигателях достаточно подробно представлены в монографии [9].
Измерение скорости потока воздуха в данном исследовании осуществлялось с помощью термоанемометра, работающего в режиме постоянного тока.
И здесь уместно уделить внимание самому методу термоанемометрии, который благодаря целому ряду достоинств, получил столь широкое распространение в исследованиях газодинамики различных процессов [8,9]. В настоящее время существуют разнообразные схемы термоанемометров в зависимости от задач и области исследований [36,37]. Наиболее подробно и полно теория термоанемометрии рассмотрена в [36,37]. Также следует отметить и большое разнообразие конструкций датчиков термоанемометра, что говорит о широком применении этого метода во всех областях промышленности, в том числе и двигателестроении.
Рассмотрим вопрос о применимости метода термоанемометрии для исследования процесса впуска в поршневых ДВС. Так, небольшие размеры чувствительного элемента датчика термоанемометра не вносят существенных изменений в характер течения воздушного потока; высокая чувствительность анемометров позволяет регистрировать флуктуации величин с малыми амплитудами и большими частотами; простота аппаратной схемы дает возможность легко произвести запись электрического сигнала с выхода термоанемометра с последующей его обработкой на персональном компьютере. При термоанемометрировании используют на режимах провертывания одно-, двух- или трехкомпонентные датчики [8,9]. В качестве чувствительного элемента датчика термоанемометра обычно применяют нити или пленки тугоплавких металлов толщиной 0,5–20 мкм и длиной 1–12 мм, которые закрепляют на хромовых или хромоникелевых ножках. Последние про-ходят через фарфоровую двух-, трех- или четырехдырчатую трубку, на которую надевают уплотняемый от прорыва газов металлический корпус [9], вворачиваемый в головку блока для исследования внутрицилиндрового пространства или в трубопроводы для определения средних и пульсационных составляющих скорости газа.
А теперь вернемся к осциллограмме, показанной на рисунке 1.2. На графике обращает на себя внимание тот факт, что на нем представлено изменение скорости потока воздуха от угла поворота коленчатого вала (п.к.в.) только за такт впуска (≈200 град. п.к.в.), тогда как остальная информация по другим тактам как бы «обрезана». Данная осциллограмма получена для частот вращения коленчатого вала от 600 до 1800 мин-1, тогда как в современных двигателях диапазон рабочих частот вращения гораздо шире: 600–3000 мин-1. Обращает на себя внимание тот факт, что скорость потока в тракте перед открытием клапана не равна нулю. В свою очередь после закрытия впускного клапана скорость не обнуляется, вероятно, потому, что в тракте возникает высокочастотное возвратно-поступательное течение, которое в некоторых двигателях используется для создания динамического (или инерционного наддува).
Поэтому важное значение для понимания процесса в целом представляют данные по изменению скорости потока воздуха во впускном тракте за весь рабочий процесс двигателя (720 град., п.к.в.) и во всем рабочем диапазоне частот вращения коленчатого вала. Эти данные необходимы для совершенствования процесса впуска, поисков путей увеличения величины свежего заряда, поступившего в цилиндры двигателя, и создания систем динамического наддува.
Кратко рассмотрим особенности динамического наддува в поршневых ДВС, который осуществляется разными способами. На процесс впуска влияют не только фазы газораспределения, но и конструкция впускного и выпускного трактов. Движение поршня при такте впуска приводит при открытом впускном клапане к образованию волны противодавления. На открытом раструбе впускного трубопровода эта волна давления встречается с массой неподвижного окружающего воздуха, отражается от нее и движется обратно к впускному трубопроводу. Возникающие вследствие этого колебательный процесс столба воздуха во впускном трубопроводе можно использовать для увеличения наполнения цилиндров свежим зарядом и, тем самым, получить большую величину крутящего момента [23¬24].
При другом виде динамического наддува – инерционном наддуве каждый впускной канал цилиндра имеет свою отдельную резонаторную трубку соответствующую акустике длины, подсоединенную к сборной камере. В таких резонаторных трубках волны сжатия, идущие от цилиндров, могут распространяться независимо друг от друга. При согласовании длины и диаметра отдельных резонаторных трубок с фазами газораспределения волна сжатия, отражающаяся в конце резонаторной трубки, возвращается через открытый впускной клапан цилиндра, тем самым, обеспечивает его лучшее наполнение [24,25].
Резонансный наддув основан на том, что в потоке воздуха во впускном трубопроводе при определенной частоте вращения коленчатого вала возникают резонансные колебания, вызываемые возвратно-поступательным движением поршня. Это, при правильной компоновке впускной системы, приводит к дальнейшему повышению давления и дополнительному эффекту наддува [24-26].
Вместе с тем упомянутые методы динамического наддува действуют в узком диапазоне режимов, требуют весьма сложной и перманентной настройки, поскольку акустические характеристики двигателя при эксплуатации изменяются.
Также данные по газодинамике за весь рабочий процесс двигателя могут быть полезны для оптимизации процесса наполнения и поиска путей увеличения расхода воздуха через двигатель и соответственно его мощности. При этом важное значение имеют интенсивность и масштаб турбулентности воздушного потока, формирующиеся во впускном канале, а также количество вихрей, образующихся за время процесса впуска.
Быстрое движение заряда и крупномасштабная турбулентность в потоке воздуха обеспечивают хорошее перемешивание воздуха и топлива и, тем самым, полное сгорание с низкой концентрацией вредных веществ в отработавших газах [8,9,17].
Одним из способов создания вихрей в процессе впуска является применение заслонки, которая разделяет впускной тракт на два канала, один из которых может ею перекрываться, управляя перемещением заряда смеси. Существует большое количество конструктивных исполнений для придания тангенциальной составляющей движению потока с целью организации направленных вихрей во впускном трубопроводе и цилиндре двигателя. Целью всех этих решений является создание и управление вертикальными вихрями в цилиндре двигателя.
Существуют и другие способы управления наполнением свежим зарядом. В двигателестроении применяют конструкцию спирального впускного канала с разным шагом витков, плоскими площадками на внутренней стенке и острыми кромками на выходе канала. Другим устройством для регулирования вихреобразования в цилиндре ДВС является спиральная пружина, установленная во впускном канале и жестко закрепленная одним концом перед клапаном.
Таким образом, можно отметить тенденцию исследователей к созданию на впуске крупных вихрей разного направления распространения. При этом воздушный поток должен преимущественно содержать крупномасштабную турбулентность. Это приводит к улучшению смесеобразования и последующего сгорания топлива, как в бензиновых, так и в дизельных двигателях. И как результат, снижается удельный расход топлива и выбросы вредных веществ с отработавшими газами.
Вместе с тем в литературе отсутствуют сведения о попытках управлять вихре-образованием, используя поперечное профилирование – изменение формы попе-речного сечения канала, а она, как известно, сильно влияет на характер течения.
После вышеизложенного можно сделать вывод о том, что на данном этапе в литературе имеет место существенная нехватка достоверной и полной информации по газодинамике процесса впуска, а именно: изменению скорости потока воздуха от угла поворота коленчатого вала за весь рабочий процесс двигателя в рабочем диапазоне частот вращения коленчатого вала; влиянию фильтра на газодинамику процесса впуска; масштабу возникающей турбулентности, в процессе впуска; влиянию гидродинамической нестационарности на расходные показатели во впускном тракте ДВС и т.д.
Актуальной задачей является поиск способов увеличения расхода воздуха через цилиндры двигателя с минимальными конструктивными доработками двигателя.
Как уже отмечалось выше, наиболее полные и достоверные данные по процессу впуска можно получить при исследованиях на реальных двигателях. Однако это направление исследований является очень сложным и дорогостоящим, а по ряду вопросов практически невозможным, поэтому экспериментаторами были разработаны комбинированные методы изучения процессов в ДВС. Рассмотрим широко распространенные из них.
Разработка комплекса параметров и методов расчетно-экспериментальных исследований обусловлена большим числом принимаемых при расчетах допущений и невозможностью полного аналитического описания особенностей конструкции впускной системы поршневого ДВС, динамики процесса и движения заряда во впускных каналах и цилиндре.
Приемлемые результаты можно получить при совместном исследовании процесса впуска на персональном компьютере методами численного моделирования и экспериментально посредством статических продувок. По этой методике произведено достаточно много различных исследований. В таких работах показываются либо возможности численного моделирования закрученных потоков во впускной системе ДВС с последующей проверкой результатов при помощи продувки в статическом режиме на безмоторной установке, либо разрабатывается расчетная математическая модель на основе экспериментальных данных, полученных на статических режимах или при эксплуатации отдельных модификаций двигателей. Подчеркнем, что за основу почти всех подобных исследований берутся экспериментальные данные, полученные с помощью статических продувок впускной системы ДВС.
Рассмотрим классический способ исследования процесса впуска с использованием крыльчатого анемометра [8,9]. При фиксированных подъемах клапана производят продувку исследуемого канала с различными секундными расходами воздуха. Для продувки используют реальные головки цилиндров, отлитые из металла, или их модели (разборные деревянные, гипсовые, из эпоксидных смол и др.) в сборе с клапанами, направляющими втулками и седлами. Однако как показали сравнительные испытания, такой метод дает сведения о влияние формы тракта, но крыльчатый анемометр не реагирует на действие всего потока воздуха по сечению, что может приводить к значительной погрешности при оценке интенсивности движения заряда в цилиндре, что подтверждается математически и экспериментально [8,9].
Другой широко распространенный способ исследования процесса наполнения – способ с использованием спрямляющей решетки. Данный метод отличается от предыдущего тем, что всасываемый вращающийся поток воздуха направляется по обтекателю на лопатки спрямляющей решетки. При этом вращающийся поток спрямляется, а на лопатках решетки образуется реактивный момент, который регистрируется емкостным датчиком по величине угла закрутки торсиона. Спрямленный поток, пройдя сквозь решетку, вытекает через открытое сечение в конце гильзы в атмосферу [9]. Данный метод позволяет комплексно оценить впускной канал по энергетическим показателям и по величине аэродинамических потерь.
Даже не смотря на то, что методы исследования на статических моделях дают только самое общее представление о газодинамических и теплообменных характеристиках процесса впуска, они до сих пор остаются актуальными ввиду их простоты. Исследователи все чаще применяют эти методы только для предварительной оценки перспективности впускных систем или доводки уже существующих
Однако для полного, детального понимания физики явлений во время процесса впуска этих методов явно недостаточно.
Одним из наиболее точных и эффективных способов исследования процесса впуска в ДВС являются эксперименты на специальных, динамических установках. В предположении, что газодинамические и теплообменные особенности и характеристики движения заряда во впускной системе являются функциями только геометрических параметров и режимных факторов для исследования весьма полезно использовать динамическую модель – экспериментальную установку, чаще всего представляющую из себя натурную модель одноцилиндрового двигателя на различных скоростных режимах, действующую с помощью провертывания коленчатого вала от постороннего источника энергии, и оборудованную датчиками различных типов [8,9]. При этом можно оценить суммарную эффективность от тех или иных решений или их поэлементную действенность. В общем виде такой эксперимент сводится к определению характеристик потока в различных элементах впускной системы (мгновенных значений температуры, давления и скорости), изменяющихся по углу поворота коленчатого вала.
Таким образом, наиболее оптимальным способом исследования процесса впуска, дающим полные и достоверные данные, является создание одноцилиндровой динамической модели поршневого ДВС, приводимой во вращение от постороннего источника энергии. При этом такой способ позволяет исследовать как газодинамические, так и теплообменные показатели процесса наполнения в поршневом ДВС. Использование же термоанемометрических методов позволит получить достоверные данные без существенного влияния на процессы, протекающие во впускной системе экспериментально модели двигателя.
29. Характеристики теплообменных процессов во впускной системе поршневого ДВС
Исследование теплообмена в поршневых ДВС началось фактически с создания первых работоспособных машин – Ж. Ленуара, Н. Отто и Р. Дизеля. И конечно же на первоначальном этапе особое внимание уделялось изучению теплообмена в цилиндре двигателя. К первым классическим работам в этом направлении можно отнести.
Однако только работа, проведенная В.И. Гриневецким, стала прочным фундаментом, на котором оказалось возможным строить теорию теплообмена для поршневых двигателей. Рассматриваемая монография, в первую очередь, посвящена тепловому расчету внутрицилиндровых процессов в ДВС. При этом в ней можно найти также информацию о теплообменных показателях в интересующем нас процессе впуска, а именно, в работе даются статистические данные о величине подогрева свежего заряда, а также эмпирические формулы для расчета параметров в начале и конце такта впуска.
Далее исследователи стали решать уже более частные задачи. В частности, В. Нуссельт получил и опубликовал формулу для коэффициента теплоотдачи в цилиндре поршневого двигателя. Н.Р. Брилинг в своей монографии уточнил формулу Нуссельта и довольно четко доказал, что в каждом конкретном случае (тип двигателя, способ смесеобразования, быстроходность, уровень форсирования) локальные коэффициенты теплоотдачи должны уточняться по результатам прямых экспериментов.
Другим направлением в исследовании поршневых двигателей является изучение теплообмена в потоке выпускных газов, в частности, получение данных по теплообмену при турбулентном течении газа в выпускной трубе. Решению этих задач посвящено большое количество литературы [29-32]. Это направление до-вольно хорошо изучено как в статических условиях продувки, так и в условиях гидродинамической нестационарности. Это связано в первую очередь с тем, что за счет совершенствования выпускной системы можно значительно повысить технико-экономические показатели поршневого двигателя внутреннего сгорания. В ходе развития этого направления проведено много теоретических работ, включая аналитические решения и математическое моделирование, а также множество экспериментальных исследований. В результате столь комплексного исследования процесса выпуска было предложено большое количество показателей, характеризующих процесс выпуска, по которым можно оценивать качество конструкции выпускной системы [29,32].
Исследованию теплообмена процесса впуска до сих пор уделяется недостаточное внимание. Это можно объяснить тем, что исследования в области оптимизации теплообмена в цилиндре и выпускном тракте изначально были более эффективными с точки зрения улучшения конкурентоспособности поршневых ДВС. Однако в настоящее время развитие двигателестроения достигло такого уровня, что повышение какого-либо показателя двигателя хотя бы на несколько десятых процента считается серьезным достижением для исследователей и инженеров. Поэтому с учетом того, что направления совершенствования указанных систем в основном исчерпаны, в настоящее время все больше специалистов ищут новые возможности совершенствования рабочих процессов поршневых двигателей. И одним из таких направлений является изучение теплообмена в процессе впуска в ДВС.
В литературе по теплообмену в процессе впуска можно выделить работы [33,34], посвященные изучению влияния интенсивности вихревого движения заряда на впуске на тепловое состояние деталей двигателя (головки цилиндра, впускного и выпускного клапана, поверхностей цилиндра). Эти работы имеют большой теоретический характер; основаны на решении нелинейных уравнений Навье-Стокса и Фурье-Остроградского, а также математическом моделировании с использованием этих уравнений. Принимая во внимание большое количество допущений, результаты могут быть приняты за основу при экспериментальных исследованиях и/или быть оценочными в инженерных расчетах. Также эти работы содержат данные экспериментальных исследований по определению локальных нестационарных тепловых потоков в камере сгорания дизеля в широком диапазоне изменения интенсивности вихря впускного воздуха.
Упомянутые работы по теплообмену в процессе впуска чаще всего не затрагивают вопросы влияния газодинамики на локальную интенсивность теплоотдачи, которая определяет величину подогрева свежего заряда и температурные напряжения во впускном коллекторе (трубе). А ведь, как известно, величина подогрева свежего заряда оказывает значительное влияние на массовый расход свежего заряда через цилиндры двигателя и соответственно на его мощность. Также снижение динамической интенсивности теплоотдачи во впускном тракте поршневого ДВС может уменьшить его температурную напряженность и тем самым позволит увеличить ресурс этого элемента. Поэтому исследование и решение этих задач является актуальной задачей для развития двигателестроения.
Следует указать, что в настоящее время для инженерных расчетов используют данные статических продувок, что не является правильным, поскольку нестационарность (пульсации потока) сильно влияют на теплоотдачу в каналах. Экспериментальные и теоретические исследования свидетельствуют о существенном отличии коэффициента теплоотдачи в нестационарных условиях от стационарного случая. Оно может достигать 3-4-кратного значения. Основной причиной этого отличия является специфическая перестройка турбулентной структуры потока, как это показано в [35].
В [36] установлено, что в результате воздействия на поток динамической нестационарности (ускорения потока) в нем происходит перестройка кинематической структуры, приводящая к уменьшению интенсивности процессов теплообмена. Также в работе было установлено, что ускорение потока приводит к 2-3- кратному увеличению пристеночных касательных напряжений и последующему примерно во столько же раз уменьшению местных коэффициентов теплоотдачи.
Таким образом, для расчета величины подогрева свежего заряда и определения температурных напряжений во впускном коллекторе (трубе) необходимы данные о мгновенной локальной теплоотдаче в этом канале, поскольку результаты статических продувок могу привести к серьезным ошибкам (более 50%) при определении коэффициента теплоотдачи во впускном тракте, что недопустимо даже для инженерных расчетов.

Купить

Как показали результаты расчета, каждому скоростному режиму работы двигателя соответствует своя оптимальная длина впускного тракта. Управление длиной канала (использование трех длин трубопроводов 500 мм, 720 мм, 1000 мм) во впускном коллекторе в зависимости от частоты вращения коленчатого вала позволяет обеспечить:
• Повышение мощности во всем диапазоне частот вращения. Более явный прирост мощности наблюдается в диапазоне средних (2…4 л.с.) и высоких (9…11 л.с.) частот вращения коленчатого вала;
• Увеличение крутящего момента на 2…16 Н*м в диапазоне 1100…5000 мин-1 частот вращения коленчатого вала;
• Увеличение коэффициента наполнения на 0,02…0,1 единиц в широком диапазоне частот вращения. Кривая коэффициента наполнения опытного впускного коллектора имеет плавный рост и незначительное плавное снижение в области номинальной мощности без явно выраженных пиков;
• Незначительное повышение максимальных значений Pmax давления и Tmax температур за рабочий цикл;
• Некоторое улучшение топливной экономичности до 2 г/(кВт*ч) вблизи малых и средних частот вращения.
Не позволяет:
• Использовать топливо с октановым числом менее 95 единиц (исследовательский метод определения октанового числа);
• Улучшить экологические показатели двигателя, такие как СН, СО и NOx.

Купить