Структура, элементы и параметры системы газообмена в дизеле, определяющие давление, температуру и теплообмен в цилиндре
Авторы
Е. А. Лазарев
Южно-Уральский государственный университет, Челябинск
М. А. Шибанов
Южно-Уральский государственный университет, Челябинск
В. Е. Лазарев
Южно-Уральский государственный университет, Челябинск
Ключевые слова:
дизель, система газообмена, системный подход, подсистемы впуска и выпуска, давление и температура свежего заряда и отработавших газов, вихревое отношение, эффективные показатели рабочего цикла
Аннотация
Описаны материалы и методы расчетно-экспериментального исследования системы газообмена. Анализ функционального влияния процессов воздухоснабжения и газоотведения на тепломеханическую нагруженность элементов, ограничивающих внутрицилиндровое пространство дизеля, в частности поршня, целесообразен с применением системного блочноиерархического подхода. Обоснована целесообразность анализа структуры, элементов и параметров процессов газообмена. Описаны особенности моторного стенда для испытания дизеля в целях изучения влияния параметров подсистемы впуска системы газообмена на изменение давления и температуры газа в цилиндре дизеля.
Отражены особенности специальной измерительной аппаратуры для индицирования давления газов в цилиндре в функции угла поворота коленчатого вала электропневматическим индикатором МАИ-2 с индуктивным датчиком положения ВМТ и диафрагменным приемником давления контактного типа, и электронным двухлучевым осциллографом английской фирмы Cossоr.
Приведены особенности обработки индикаторных диаграмм давления с использованием алгоритма и программы термодинамического анализа рабочего цикла, в результате которых получали изменения температуры газа в цилиндре в функции угла поворота коленчатого вала и характеристики тепловыделения, теплоиспользования и выгорания топлива.
Рассмотрены функциональные и конструктивные особенности элементов подсистемы впуска свежего заряда. Проанализировано влияние интенсивности движения воздушного заряда при впуске, характеризуемой вихревым отношением, на максимальные давление, быстроту нарастания давления, температуру газов в цилиндре, характер их изменения и эффективные показатели дизеля: удельный эффективный расход топлива, коэффициент избытка воздуха, температуру отработавших газов на выпуске из цилиндра при неизменных мощности и расходе воздуха. Выявлено, что существует оптимальное вихревое отношение, обеспечивающее минимальные значения максимальных давления, быстроты нарастания давления и температуры газов в цилиндре при несущественном изменении топливной экономичности дизеля.
