Принципиальная схема адаптивной системы управления выпускным трактом двухтактного двигателя

а) установление рекорда скорости авто мото транспорта– нужна мощность на предельных оборотах;

б) установление рекорда в воздухе или на воде – максимальная мощность должна «проявиться» на определенных оборотах, это связано с проблемами аэрогидродинамического характера (скачки уплотнения при околозвуковых скоростях на пропеллерах, кавитация гребных винтов, а в результате неэффективная эксплуатация ДВС);

г) продолжительные гонки на время (радиоуправляемые автомодели, судомодели класса FSR, шоссейно кольцевые гонки на мотоциклах);

д) гонки с особыми требованиями, например авиамодели класса F2-C, нужна и скорость и экономия топлива, причем рассчитанная на строго определенную дистанцию.

Формула Вишневского

L=P*a / 2f;

где P=(Фвых - h0)/360 ;h0=(Фвых- Фпер)/2; а=558800 мм/с;

f = n рез / 60 с -1;

D – приведенный внутренний диаметр входного отверстия трубы равный по площади 1,3 площади выхлопного окна двигателя; d-выпускное отверстие по площади меньше входного в 2,3-2,5 раза; a- скорость звука в среде выхлопных газов; Фвых - фаза выхлопа в градусах; Фпер - фаза перепуска в градусах; f - частота вращения вала в режиме резонанса в об/с.

Простые преобразования могут изменить вид формулы, но суть от этого не меняется. Суть формулы заключается в определении половины пути пройденной звуковой волной в среде выхлопных газов за время от начала процесса выпуска продуктов сгорания из окна цилиндра до момента перекрытия перепускных окон поршнем [10]. Почему так, единственное объяснение, эмперический подход, подгонка формулы длины результативной трубы под конкретный размер и скорость звуковой волны в продуктах сгорания. Почему именно 558,8 м/с? Вероятно это была достоверная величина из какого либо источника. Таким образом, состыковались длина трубы, скорость звука, обороты и комбинация из величин фаз перепуска и выхлопа.

Рассмотрим работу комплекса ДВС-ГДН, смотреть рисунки раздела 1.

Принцип работы резонансной трубы многим знаком.

Найдем время цикла фронта волны, для этого нужно время поворота вала двигателя на 10 умножить на эквивалент времени, то есть на Фвых.

Среднее время поворота вала на один градус: t0=[1:(nрез:60)]:360с. (3)

Где nрез:60 – частота вращения вала в 1 секунду;

1:( n рез:60) – время за которое совершается 1оборот. Таким образом, время прохождения звуковой волны от начала выхлопа до момента перекрытия выхлопного окна поршнем (обозначим как tв) будет:

tв = Фвых * [1:( n рез:60)]:360 c.

Достаточно умножить результат на скорость волны в среде выхлопных газов и поделить на 2 (весь путь до отражателя и назад) – получим искомую длину ГДН .

Теперь интересно сравнить характеристики эквивалентов времени в нашем случае и по формуле Вишневского.

Повторим формулу Вишневского и выделим в ней эквивалент времени:

L=P*a : 2f;

Где

P=(Фвых - h0):360; h0=(Фвых- Фпер):2;а=558800 мм/с;

f = nрез : 60 с -1;

Для этого необходимо исключить из формулы элементы самого времени и скорости звука.

Скорость звука: а=558800 мм/с;

Обороты в секунду: f = n рез : 60 с -1;

Время одного оборота: t = 60 :n рез с;

Время прохождения одного углового градуса: t0 = 1 : 6n рез с;

Подставим в формулу Вишневского значения его составляющих и преобразуем:

L= [(Фвых+ Фпер):4]* (1:6 nрез )*558800 (мм).

Разделим полученное выражение на компоненты времени, скорости и умножим на 2 (показатель отражения волны), находим выражение эквивалента времени по Вишневскому:

ТВиш= (Фвых+ Фпер):2; (4)

Рассмотрим вопросы, возникающие при решении подобной проблемы.

Нам нужно определить: длину ГДН, объем ГДН, геометрию ГДН.

Мы имеем:

двигатель;

цель эксплуатации двигателя;

геометрические параметры двигателя;

стендовые или паспортные характеристики двигателя;

эксплуатационные требования к двигателю;

состав топлива.

На основании тщательных замеров температуры внутри ГДН и окружающей среды, длины ГДН и частоты вращения в режиме резонанса с учетом индивидуальных геометрических характеристик ДВС методом от противного вывел величины скорости волны сжатия (термина «скорость звука» лучше избегать) для разных топлив. Для большей достоверности каждый двигатель вводился в резонанс с различными трубами и парами, обеспечивающими разброс оборотов до 40% при этом, естественно, менялась и температура и геометрия труб (длина и объем). Скорость волны «Св среде некоторых продуктов сгорания топливных смесей для 2-х тактных ДВС

Высота над морем 25м. Атмосферное давление 730-735 мм рт ст. Температура среды 200С. Влажность 70-80%.

Информация по теме:

Период адаптации
Попытки повернуть фары автомобиля вслед за рулем люди начали предпринимать сразу после появления самих фар. Ведь это удобно - освещать ту часть дороги, куда ты едешь. Однако механическая связь фар и руля не позволяла соотносить угол поворота лучей со скоростью движения, и правила начала века " ...

Расчет вентиляции и освещения
Вентиляция Wв, м3/ ч., определяется по формуле Wв = Vц Ч К Где Vц – объем цеха, м3; К – кратность обмена воздуха, ч-1. Wв = 33114.52 Ч 4.5 = 14915.34 На участке необходимо установить вентилятор модели ЦАГИ-6. Расчет освещения Wосв, Вт, определяют по формуле Wосв = Fз Ч R Где Fз – площадь зоны, м2; ...

Ориентировочный выбор двух типов судов для перевозки заданного груза
Необходимо выбрать два наиболее конкурентоспособных судна. В качестве приближенного критерия для ориентировочного выбора судна примем минимальные расходы на 1 т при перевозке груза на 1000 км: , где S – себестоимость содержания судна в ходу, дол/сут; V-скорость судна в спокойной воде, км/час Q- Гру ...