ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Принцип построения модели рабочего процесса поршневой части двигателя из "Локомотивные двигатели внутреннего сгорания Издание 2 " Р — суммарная поверхность теплообмена между рабочим телом и стенками цилиндра, поршнем и крышкой. [c.199] При рассмотрении процессов течения газа через сечения Рк, Рв допустим, что его начальные и конечные скорости равны нулю, в каком бы направлении ни совершалось это истечение, т. е. параметры газа определяются по заторможенному потоку. Вследствие этого равны между собой начальная и конечная энтальпии газа, поступающего в объем при газообмене. [c.199] В самом общем виде предположим, что при заданном ф происходят процессы выделения тепла от сгорания топлива и двусторонний газообмен через впускные и выпускные клапаны. [c.199] Здесь левая часть представляет сумму тепловой энергии, подведенной к рабочему телу в результате тепло- и газообмена. Физическим теплом, вносимым с впрыскиваемым жидким топливом, пренебрегаем. В правой части первые два члена выражают изменение внутренней энергии рабочего тела за счет изменения температуры йТ и количества рабочего тела 0. Значения теплоемкости Со и внутренней энергии и являются функ-циямй температуры Т. Третий член уравнения (65) выражает механическую работу. [c.200] Неизвестными в уравнениях (65) —(67) являются р, Т, О, Qт, Я гоу Ог, Ок, Окз, Ов, Овз- Если выразить значения дифференциалов последних семи неизвестных функциями угла ф поворота коленчатого вала, то совместно с уравнениями (65) — (67) получаем систему дифференциальных уравнений. Эта система может быть решена численными методами на ЭВМ, например методом Рунге-Кутта. [c.200] В зависимости от угла поворота коленчатого вала отдельные составляющие в этой системе уравнений обращаются в нуль и система упрощается. [c.200] Для решения дифференциальных уравнений необходимо задать начальные значения переменных. Их значения зависят от точки процесса, где начинается счет. Например, при начале счета от момента закрытия впускного органа (ф=фке) очевидно, что Qt=QwP=0к — 0кз = 0в = 0вз — 0 =Q. Начальные значения р, Т, О могут быть заданы произвольно и сопоставлены с теми, которые будут получены в конце рабочего цикла при этом же угле ф. Для периодических функций р, Т, О их начальные значения должны совпадать с конечными. Если заданная точность при этом не соблюдается, то расчет выполняют с новыми начальными значениями. Путем последовательных приближений добиваются задания этих значений в пределах допустимой точности. [c.200] Интегрирование производится на интервале угла поворота коленчатого вала, в течение которого совершается выброс газов. Поэтому, если Окз Ок, то 1к==1кз, в противном случае необходимо вычислять к при температуре воздуха 7 к в коллекторе. [c.201] Если поступлению газов в цилиндр Овз нз выпускного коллектора предшествовал выпуск газов из цилиндра в коллектор 3в, то аналогично 1т= / 1й0в10ь. [c.201] Рассмотрим способы определения других неизвестных величин, входящих в уравнение (68). [c.201] Параметр фс должен быть выбран так, чтобы удовлетворялись условия динамики процесса сгорания в реальном двигателе. Это предполагает подбор значений фс до совпадения с заданной точностью расчетных Ртах и опытных Рг значений наибольших давлений сгорания [ртах—Рг Рг= Рс, где ер —точ ность подбора давлений. [c.202] При изучении влияния эксплуатационных фа1 торов на рабочий процесс следует исходить из такого положения, когда угол опережения подачи фт и цикловая подача топлива на изучаемом режиме сохраняются неизменными. [c.202] Толстов показал, что определяющее влияние на степень повышения давления при сгорании Я, оказывают период задержки воспламененйя Т и доля тепла той части топлива аа, которое было подано за этот период, т. е. [c.202] Значения т, определяются по уравнению (35), а значение аа может быть найдено из закона подачи топлива для данного двигателя на заданном режиме (см. рис. 86). [c.202] Дифференциал времени в выражении элементарного расхода газа должен быть выражен в секундах через дифференциал угла ф и частоту вращения вала п. [c.203] Коэффициенты расхода х принимаются по опытным данным, полученным при специальных испытаниях на пропускную способность впускных и выпускных органов. При отсутствии этих данных коэффициенты расхода могут быть определены в процессе моделирования по известным из опыта расходам газа через двигатель О и давлениям в системе, например давлением в выпускном коллекторе рг. С этой целью необходимо воспользоваться известными выражениями полного дифференциала функций О и Рт от двух независимых переменных р, и [Хв ёО= (30/йц ) цк+ (дG дцв)d в, йрт= (Зрт/ЙЦк)фк+ дpт дцв)dцв. [c.203] Выразив в уравнении (68) все его составляющие правой части, получаем систему дифференциальных уравнений процессов поршневой части. двигателя. Эта система видоизменяется и решается в зависимости от угла ф поворота коленчатого вала. [c.204] Вернуться к основной статье