Принципиальная схема адаптивной системы управления выпускным трактом двухтактного двигателя

Таблица 7.1 Статистические данные

Низшая и высшая среднестатистические показатели температуры при экспериментах. Минимальную температуру Т0К0 можно считать базовой для дальнейших расчетов, т.к. она, практически, совпадает с температурой выхлопных газов указанных топлив для двигателей без ГДН.

Таким образом, чтобы определить скорость волны сжатия при любой температуре (в Т0К - градусах Кельвина) достаточно провести простое вычисление с «р» для конкретного топлива.

Сп = (2Т0К*р)0,5; (5)

Возникает вопрос, а при какой температуре нужно определять скорость? Помогут дополнительные данные, которые с достаточной точностью могут указать рабочую температуру для конкретного двигателя с конкретным топливом, при конкретных внешних условиях. Они должны заменить «Т0К» в формуле 5.

Сп = {2[Т0С-20+ Т0К0]*[Рат+0,001(Вот- Вот0)]*К*р)}0,5 ; м/с (6)

где Т0С-20+ Т0К0- Достоверная низшая температура продуктов сгорания в ГДН, складывается из температуры окружающей среды с вычетом температуры на момент определения Т0К0 и собственно, низшей температуры выхлопных газов в ГДН указанной в таблице.

Рат– атмосферное давление в «технических атмосферах.

1ат = 1кг/см2= 98066,5 Па = 735,561 мм ртутного столба;

0,001(Вот-Вот0)- 1/1000 часть разницы между относительной влажностью окружающей

среды с относительной влажностью на момент определения Т0К0. Может принять как положительное так и отрицательное значение.

К-теплонапряженность системы

р – индивидуальный для среды, безразмерный коэффициент (Таблица 7.1).

Установив скорость волны сжатия определим расстояние от зеркала поршня до вершины конфузора. У нас есть расчетные обороты двигателя и данные об условиях эксплуатации. Мы определили скорость поршня и коэффициент теплонапряженности. Из таблицы 3 и с помощью формулы 5 нашли «Сп».

Длина ГДНL=0,5[1:( n рез:60)]:360 *Cп*Фв (м); (7)

где 0,5 - показатель половины длины волны сжатия;

[1:( n рез:60)]:360 см. Формулу 3;

Сп-скорость волны сжатия в м/с находим по формуле 5;

Фв-фаза выхлопа ДВС в угловых градусах;

n рез-расчетная частота вращения вала мин-1.

Зная кубатуру ДВС и скорость поршня, по графику на рисунке 7 находим объем ГДН.

В формуле Вишневского фазы были, а здесь оказались не нужными. На самом деле все проще.

Особенность классического 2-х тактного ДВС в том что фазы выхлопа и перепуска симметричные относительно ВМТ и НМТ[8]. Волна сжатия смещается (при правильной настройке) тоже симметрично (от момента приоткрытия выхлопного окна до момента закрытия). Величина выхлопного окна влияет на быстроходность мотора, а перепуск на мощность. Оба окна нельзя до бесконечности увеличивать. Фаза выхлопа в первую очередь связана с эксплуатационными требованиями к ДВС, а фаза перепуска, при этом, должна быть максимальной. Но какой? Обратимся к фактам. За время выхлопа, одновременно происходят продувка цилиндра, вытеснение рабочей смеси из цилиндра и возвращение рабочей смеси из ГДН в цилиндр. Самое время вспомнить, что поршень движется не с постоянной скоростью, а от 0 м/с в НМТ до максимума по синусоиде. Мы до сих пор говорили только о средней скорости поршня, и все расчеты велись от средней скорости, что абсолютно корректно для волны сжатия и прочих процессов в ГДН. Чего нельзя сказать о процессах в двигателе. Попытка теоретического обоснования займет много места. Сошлюсь только на принцип из газовой динамики – потери давления в потоке пропорциональны квадрату скорости движения смеси, в данном случае, в перепускных окнах. Следовательно, максимальная площадь перепускных окон обеспечивает наименьшие потери, а вместе с ними и лучшее наполнение надпоршневого пространства свежей смесью. Из принципа неразрывности потока, следует, что весь объем надпоршневого пространства, с момента приоткрытия перепуска, заполнен двумя средами, замещающими одна другую. Скорость этого замещения зависит от соотношения площадей окон к объему пространства: чем больше выхлопное окно, тем быстрее по времени выходят продукты сгорания, и чем больше перепускные окна, тем быстрее и качественнее происходит замещение.

Информация по теме:

Экономия эксплуатационных расходов на топливо
Экономической эффективности использование диагностической аппаратуры в условиях инфляции и связанного с ней роста цен на оборудование, материалы энергоресурсы, уровня оплаты труда, себестоимости перевозок многократно опережают рост доходов железнодорожного транспорта, существенное значение приобрет ...

Устройство блока цилиндров двигателя КамАЗ
Блок цилиндров – основная деталь двигателя, к которой крепятся все механизмы и детали. Блок цилиндров КамАЗ (рисунок 1) представляет собой массивный литой корпус 6, снаружи и внутри которого монтируются все механизмы и системы. Нижняя часть блока является картером 7, в литых поперечинах которого ра ...

Анализ конструкций и характеристики крытых вагонов в период до 1945 года постройки
Постройку первых вагонов в 1846 г. (и паровозов), предназначавшихся для строившейся Петербург - Московской железной дороги, решено было организовать на одном из лучших заводов того времени – Александровском чугунолитейном заводе, расположенном в Петербурге на берегу реки Невы. Вагоны были четырехос ...