Rezonans egzoz borularının gaz dinamikleri. Mashkur Mahmoud A. Gaz dinamiklerinin matematiksel modeli ve motorun emme ve egzoz sistemlerinin emme ve egzoz sistemlerinde GAZ dinleme süreçleri Geminin egzoz yolunda

Bu makalede, rezonatörün motorun doldurulması üzerindeki etkisinin değerlendirilmesini tartışmaktadır. Örneğin örneğinde, bir rezonatör, motor silindirine eşit hacimce önerildi. Emme sisteminin rezonatörü ile birlikte geometrisi, FlowVision programına aktarıldı. Hareketli gazın tüm özellikleri dikkate alınarak matematiksel modifikasyon yapıldı. Giriş sisteminden akış hızını tahmin etmek için, sistemdeki akış hızının tahminleri ve valf yarığındaki nispi hava basıncı, bilgisayar simülasyonu, ek kapasite kullanımının etkinliğini göstermiştir. Akış hızının valf aralığından bir değerlendirmesi, standart, yükseltilmiş ve rexiver ile birlikte yükseltilmiş ve emme sistemi için akış, akış, basınç ve akış yoğunluğu hızı değerlendirildi. Aynı zamanda, gelen havanın kütlesi artar, akışın akış hızı azalır ve silindirin giren havanın yoğunluğu, çıkış TV-televizyonlarına olumlu bir şekilde yansıtılır.

giriş yolu

rezonatör

bir silindirin doldurulması

matematik modelleme

yükseltilmiş kanal.

1. Jolobov L. A., Dydykin A. M. Gaz Değişimi DVS Süreçlerinin Matematiksel Modellemesi: Monograf. N.N.: Ngsha, 2007.

2. Dydykin A. M., Zholobov L. A. Gazodinamic dVS çalışmaları Sayısal simülasyon yöntemleri // traktörler ve tarım makineleri. 2008. № 4. S. 29-31.

3. Prit D. M., Türk V. A. Aeromekanik. M.: Oborongiz, 1960.

4. Heilov M. A. Absetli boru motorunda hesaplanan basınç dalgalanması denklemi içten yanma // tr. CYAM. 1984. 152. S.64.

5. Sonkin V. I. Valf Gap // TR'den hava akışı incelenmesi. BİZE. 1974. Sayı 149. P.21-38.

6. Samsky A. A., Popov Yu. P. Gaz dinamiklerinin sorunlarını çözme yöntemleri. M.: Bilim, 1980. S.352.

7. Rudoy B. P. Uygulamalı Durum Gaz Dinamikleri: Öğretici. UFA: Ufa Havacılık Enstitüsü, 1988. S.184.

8. MALIVANOV M. V., KHMELEV R. N. Matematiksel ve yazılım DVS'de gaz dinamik işlemlerinin hesaplanması: IX Uluslararası Bilimsel ve Pratik Konferansın Malzemeleri. Vladimir, 2003. S. 213-216.

Motorun torkunun büyüklüğü, dönme sıklığına atfedilen, havanın kütlesi ile orantılıdır. Gazolin motorunun silindirinin doldurulmasının, emme yolunun yükseltilmesiyle, alımın sonunun basıncında, geliştirilmiş karıştırma oluşumunda, motor çalışmasının teknik ve ekonomik göstergelerinde bir artışın artmasına neden olacaktır. Egzoz gazlarının toksisitesinde.

Giriş yolunun temel gereksinimleri, girişe minimum direnç ve yanıcı karışımın motor silindirleri aracılığıyla eşit dağılımını sağlamaktır.

Girişe minimum direncin sağlanması, boru hatlarının iç duvarlarının pürüzlülüğünün yanı sıra akış yönündeki keskin değişikliklerin yanı sıra, ani daralmayı ve yolun uzantılarını ortadan kaldırarak elde edilebilir.

Silindirin doldurulması üzerinde önemli bir etki çeşitli artırma türleri sağlar. En basit tür, gelen havanın dinamiklerini kullanmaktır. Alıcının büyük bir hacmi kısmen, daha iyi doldurmaya yol açan spesifik bir dönme hız aralığında rezonans etkileri yaratır. Bununla birlikte, sonuç olarak, dinamik dezavantajları, örneğin, karışımın bileşimindeki sapmalarda, yükte hızlı bir şekilde değişmektedir. Neredeyse ideal tork akışı, giriş borusunun, örneğin motora yüke bağlı olarak, gaz kelebeğinin dönme hızı ve konumunun olası varyasyonlar olduğu anlamına gelmesini sağlar:

Nabız borusunun uzunluğu;

Farklı uzunlukların veya çaptaki titreşim boruları arasında geçiş yapın;
- Bir silindirin ayrı bir borusunun, büyük miktarda varlığında seçici kapatılması;
- Alıcının hacmini değiştirme.

Silindir grubunun resonant üstündeki, aynı flagel aralığı ile kısa borular, rezonanslı borulardan atmosfer ile veya bir Gölmgolts rezonatörü olarak hareket eden toplama alıcısı ile bağlanmış rezonans alıcısına ekleyin. Açık boynu olan küresel bir damardır. Boyundaki hava salınım kütlesidir ve damardaki hava hacmi elastik bir elemanın rolünü oynar. Tabii ki, bu tür ayrılma sadece yaklaşık olarak doğrudur, çünkü boşluğun bazıları atalet direnci vardır. Bununla birlikte, boşluğun enine kesitinin alanına açılış alanının yeterince büyük bir değeri ile, böyle bir yaklaşımın doğruluğu oldukça tatmin edicidir. Kinetik salınım enerjisinin ana kısmı, rezonatörün boynunda konsantre edilir, burada hava partiküllerinin osilatör hızının en yüksek değere sahip olduğu.

Emme rezonatörü, gaz kelebeği ve silindir arasında kurulur. Gaz kelebeği yeterince kaplandığında hareket etmeye başlar, böylece hidrolik direnci rezonatör kanalının direnci ile karşılaştırılabilir hale gelir. Piston aşağı hareket ettiğinde, yanıcı karışım motor silindirine sadece gaz kelebeğinden değil, aynı zamanda depodan da girer. Vakumda bir düşüşle, rezonatör yanıcı karışımı emmeye başlar. Bu aynı kısmı ve oldukça büyük, ters ejeti takip edecektir.
Makale, vaz-2108 motorunun, krank mili n \u003d 5600min-1'in dönme hızındaki vaz-2108 motor örneği üzerindeki 4 zamanlı benzin motorunun giriş kanalındaki akış hareketini analiz eder.

Bu araştırma görevi, gaz hidrolik işlemlerini modellemek için yazılım paketini kullanarak matematiksel şekilde çözüldü. Simülasyon, FlowVision yazılım paketi kullanılarak gerçekleştirildi. Bu amaçla, geometri elde edildi ve ithal edildi (geometri altında, dahili motor hacimleri - alım ve egzoz boru hatları, silindirin atılabilir bir hacmi) standart formatlar Dosyalar. Bu, SAPR SolidWorks'in bir yerleşim alanı oluşturmasına izin verir.

Hesaplama alanı uyarınca, matematiksel modelin denklemlerinin ve sınır koşullarının belirlendiği hacmin kenarlığının, daha sonra elde edilen geometriyi, flowvision tarafından desteklenen formatta tutun ve bir A oluştururken kullandığı ses olarak anlaşılmaktadır. Yeni Hesaplanan Seçenek.

Bu görev, STL uzantısında ASCII, ikili formatta, 4.0 derece açısal toleransı olan stereolitografi formatı ve elde edilen modelleme sonuçlarının doğruluğunu iyileştirmek için 0.025 metrelik bir sapma.

Yerleşim alanının üç boyutlu modelini aldıktan sonra matematiksel model (bu görev için gazın fiziksel parametrelerinde bir dizi değişiklik yasaları).

Bu durumda, kullanan tamamen sıkıştırılabilir gazın türbülanslı akışının modeliyle tanımlanan küçük Reynolds sayılarında önemli ölçüde abonik bir gaz akışı alınır. standart K-E Türbülans modelleri. Bu matematiksel model, yedi denklemden oluşan bir sistem tarafından açıklanmaktadır: İki Navier - Stokes Denklemi, Süreklilik, Enerji Denklemleri, Enerji, İdeal Gazın Durumu, Kütle Transferi ve Türbüuld Dalgaların Kinetik Enerjisi Denklemi.

(2)

Enerji denklemi (tam entalpi)

İdeal gazın durumunun denklemi:

Türbülanslı bileşenler, kalıcı değişkenlerle ilişkilidir. Türbülans standart K-ε modeline göre hesaplanan çalkantılı viskozite değeri ile ilişkilidir.

K ve ε için denklemler

türbülanslı Viskozite:

sabitler, parametreler ve kaynaklar:

(9)

(10)

Σk \u003d 1; σε \u003d 1.3; Cμ \u003d 0.09; Cε1 \u003d 1.44; Cε2 \u003d 1.92

Giriş sürecindeki çalışma maddesi hava, mükemmel gaz olarak kabul edilir. Parametrelerin ilk değerleri, tüm yerleşim alanı için ayarlanmıştır: sıcaklık, konsantrasyon, basınç ve hız. Basınç ve sıcaklık için, başlangıç \u200b\u200bparametreleri referansa eşittir. Hesaplanan bölgenin içindeki hız, X, Y, Z yönünde sıfırdır. Çeşitli sıcaklık ve flowvivizyondaki basınç, mutlak değerler, formül tarafından hesaplanan mutlak değerler ile gösterilir:

fA \u003d F + FREF, (11)

fa, değişkenin mutlak değeri olan F, F, değişkenin, FREF - referans değerinin hesaplanan göreceli değeridir.

Hesaplanan yüzeylerin her biri için sınır koşulları belirlenir. Sınır koşulları altında, hesaplanan geometrinin yüzeylerinin karakteristik olan denklemlerin ve yasaların kombinasyonunu anlamak gerekir. Yerleşim alanının etkileşimini ve matematiksel modelin belirlenmesi için sınır koşulları gereklidir. Her yüzey için sayfada belirli bir sınır koşulu türünü gösterir. Sınır durumunun türü, giriş kanalı girişi Windows - ücretsiz girişine yüklenir. Kalan elemanlar - mevcut alanın hesaplanan parametrelerinin iletilmemesi ve iletmeyen duvar bağlı. Yukarıdaki sınır koşullarının tümüne ek olarak, seçilen matematiksel modelde bulunan hareketli elemanların sınır koşullarını dikkate almak gerekir.

Hareketli parçalar arasında giriş ve egzoz vanası, piston bulunur. Hareketli unsurların sınırlarında, duvarın sınır durumu türünü belirliyoruz.

Hareketli gövdelerin her biri için, hareket yasası belirlenir. Piston oranının değiştirilmesi formül tarafından belirlenir. Valf hareketi kanunlarını belirlemek için, vana kaldırma eğrileri 0.50'de 0.001 mm'lik bir doğrulukla çıkarıldı. Daha sonra valf hareketinin hız ve ivmesi hesaplandı. Elde edilen veriler dinamik kütüphanelere (zaman - hız) dönüştürülür.

Simülasyon işlemindeki bir sonraki aşama, hesaplamalı ızgara üretimidir. FlowVision, yerel olarak adaptif bir hesaplama ağı kullanır. Başlangıçta, ilk hesaplamalı bir ızgara oluşturulur ve daha sonra, ilk ızgaranın hücrelerini istenen dereceye kadar kesen öğütme ızgarası için kriterler belirtilir. Uyum, kanalların kanallarının hacminde ve silindir duvarlarında yapılır. Muhtemel maksimum hızı olan yerlerde, hesaplamalı ızgaraların ek taşlaması ile uyarlama oluşturulur. Hacimce, taşlama, yanma odasında 2 seviyeye kadar ve vana yuvalarında 5 seviyeye kadar, silindirin duvarları boyunca, 1 seviyeye kadar adaptasyon yapıldı. Bu, zaman entegrasyon adımını örtük bir hesaplama yöntemi ile arttırmak için gereklidir. Bu, zaman aşımının hücre boyutunun oranı olarak tanımlandığı gerçeğinden kaynaklanmaktadır. azami hız içinde.

Oluşturulan seçeneği hesaplamaya başlamadan önce, sayısal modelleme parametrelerini belirtmelisiniz. Aynı zamanda, hesaplamaya devam etme süresi, motorun bir tam çalışma döngüsüne, 7200 pk., Yineleme sayısını ve bu hesaplama seçeneklerini kaydetme sıklığına eşittir. Sonraki işlem için, bazı hesaplamaların bazı aşamaları korunur. Hesaplama işlemi için zaman ve seçenekleri ayarlayın. Bu görev bir zaman adım ayarını gerektirir - bir seçim yöntemi gerektirir: maksimum adım 5e-004c, açık sayıda CFL - 1 ile örtük bir şema. Bu, basınç denklemlerinin yakınsamasına bağlı olarak, zaman aşımının, programın kendisini belirlediği anlamına gelir. kendisi.

PostProcessor yapılandırıldı ve sonuçların görselleştirmesinin parametreleri ilgileniyor. Simülasyon, belirli bir frekansla kalıncaya dayanarak, ana hesaplamanın tamamlanmasından sonra gerekli görselleştirme katmanlarını elde etmenizi sağlar. Ek olarak, postprocessor, işleme parametrelerinin parametrelerinin parametrelerinin parametrelerinin harici elektronik tablo editörlerine bir bilgi dosyası biçiminde iletmenize ve bu tür parametrelerin hız, tüketim, basınç olarak zamanını elde etmesini sağlar. , vb.

Şekil 1, alıcının DVS'nin giriş kanalındaki kurulumunu göstermektedir. Alıcının hacmi, bir motor silindirinin hacmine eşittir. Alıcı, giriş kanalına mümkün olduğunca yakın ayarlanır.

Helmholtz rezonatörünün kendi sıklığı:

(12)

f frekansıdır, Hz; C0 - havada ses hızı (340 m / s); S - delik kesiti, M2; L, borunun uzunluğu, M; V, rezonatörün hacmi, M3'tür.

Örneğimiz için aşağıdaki değerlere sahibiz:

d \u003d 0.032 m, s \u003d 0.00080384 m2, v \u003d 0.000422267 m3, l \u003d 0.04 m.

Krank milinin n \u003d 5600min-1'in dönme hızına karşılık gelen F \u003d 374 Hz hesaplanmasından sonra.

Hesaplanan seçeneği ayarladıktan sonra ve sayısal simülasyon parametrelerini ayarladıktan sonra, aşağıdaki veriler elde edildi: krank mili döndürme yoğunluğunun giriş kanalında akış hızı, hız, yoğunluk, basınç, gaz akış sıcaklığı.

Sunulan grafikten (Şekil 2), valf dilimindeki akış akışı açısından, alıcılı yükseltilmiş kanalın maksimum sarf malzemesine sahip olduğu açıktır. Tüketim değeri 200 g / s'den yüksektir. 60 G.P.K.V. için artış gözlenir.

Emme valfinin açılmasından bu yana (348 g. 440-450 G.K.V. Alıcı ile kanalda, hız değeri 430-440'tan itibaren yaklaşık 20 m / s standarttan daha yüksektir. P.K.V. Kanaldaki kanalın alıcı ile sayısal değeri, giriş vanasının açılması sırasında yükseltilmiş giriş kanalından önemli ölçüde daha fazladır. Daha sonra, akış hızında, giriş vanasının kapanmasına kadar önemli bir azalma vardır.

Nispi basınç grafiklerinin (şek. 4) (atmosferik basınç, p \u003d 101000 pa sıfır için alınır), yükseltilmiş kanaldaki basınç değerinin, 460-480 GP'de 20 kPa ile standarttan daha yüksek olduğunu takip eder. Kv (büyük bir akış hızı değeri ile ilişkili). 520 G.K.V'den başlayarak basınç değeri, alıcıyla kanal hakkında söylenemeyen hizalanır. Basınç değeri, 420-440 gp.k.v'den başlayarak, giriş vanasının kapanmasına kadar 25 kPa ile standart bir olandan daha yüksektir.

Valf boşluğunun alanındaki akış yoğunluğu, Şekil 2'de gösterilmiştir. beş.

Alıcı ile yükseltilmiş kanalda, yoğunluk değeri 440 g.K.V'den başlayarak 0.2 kg / m3'ün altındadır. Standart bir kanalla karşılaştırıldığında. Bu, yüksek basınç ve gaz akış hızları ile ilişkilidir.

Grafiklerin analizinden, aşağıdaki sonucu çizebilirsiniz: Geliştirilmiş formun kanalı, giriş kanalının hidrolik direncinde bir düşüş nedeniyle silindirin daha iyi doldurulmasını sağlar. Piston hızındaki, giriş vanasını açma sırasındaki artışla, kanal formu, giriş kanalının içindeki hızı, yoğunluğu ve basıncı önemli ölçüde etkilemez, bu süre zarfında giriş işlemi göstergelerinin esas olarak olduğu açıklanmaktadır. Pistonun hızına ve vana yuvası alanına bağlı olarak (yalnızca bu hesaplamada giriş kanalının şekli), ancak her şey pistonun hareketini yavaşlatırken çarpıcı biçimde değişir. Standart kanaldaki şarj, kanalın uzunluğu boyunca daha az inert ve daha güçlü "streç", agregada, piston hareketinin hızını azaltma sırasında silindirin daha az doldurulmasını sağlar. Valfin kapanmasına kadar, işlem daha önce elde edilen akış hızı paydası altında akar (piston, önbelleğe alınmış hacmin ilk akış hızını verir, pistonun hızında, gaz akışının atalet bileşeni ile azalmıştır. dolumda önemli bir rolü var. Bu, daha yüksek hızlı göstergeler, basınç ile doğrulanır.

Alıcı ile giriş kanalında, ek şarj ve rezonans fenomenleri nedeniyle, DVS silindirinde, DVS işleminin daha yüksek teknik göstergeleri sağlayan gaz karışımının önemli ölçüde büyük bir kütlesi vardır. Girişin sonundaki büyüme artışı, DVS çalışmalarının teknik ve ekonomik ve çevresel performansındaki artış üzerinde önemli bir etkiye sahip olacaktır.

Hakemler:

GROTS Alexander Nikolaevich, Teknik Üniversite Doktoru, Isı Motorları Bölümü Profesörü ve Milli Eğitim ve Bilim Bakanlığı Vladimir Devlet Üniversitesi Enerji Kurulumu Profesörü, Vladimir.

Kulchitsky Aleksey Ramovich, D.N., Profesör, Baş Devlet Yardımcısı LLC VMTZ, Vladimir.

Bibliyografik Referans

Bilgi tabanında iyi çalışmanızı göndermeniz basittir. Aşağıdaki formu kullanın

Öğrenciler, lisansüstü öğrenciler, bilgi tabanını çalışmalarında kullanan genç bilim adamları ve çalışmaları size minnettar olacak.

tarafından gönderildi http://www.allbest.ru/

tarafından gönderildi http://www.allbest.ru/

Eğitim Federal Ajansı

Gou VPO "Ural Devlet Teknik Üniversitesi - Rusya'nın ilk başkanından sonra adlandırılan Upi. Yeltsin "

El yazması hakları için

Tez

teknik bilimlerin aday derecesi için

Giriş sisteminde gaz dinamiği ve yerel ısı transferi piston dvs

Marangozlar Leonid Valerevich

Bilim danışmanı:

doktor Physico-Matematiksel Kitle,

profesör Zhilkin B.P.

Yekaterinburg 2009.

pistonlu Motor Gazı Dinamiği Emme Sistemi

Tez, uygulama, beş bölüm, sonuç, 112 isim dahil olmak üzere referansların bir listesinden oluşur. MS Word programında 159 sayfalık bilgisayar araması yapılır ve 87 çizimler ve 1 tablo ile donatılmıştır.

Anahtar Sözcükler: Gaz dinamikleri, piston DVS, giriş sistemi, enine profilleme, sarf malzemeleri, Yerel ısı transferi, anlık yerel ısı transfer katsayısı.

Çalışmanın amacı, içten yanmalı pistonlu motorun giriş sisteminde sabit olmayan hava akışıydı.

Çalışmanın amacı, Geometrik ve rejim faktörlerinden piston içten yanmalı motordaki giriş işleminin gaz dinamik ve termal özelliklerinde değişiklik kalıplarını oluşturmaktır.

Profilsiz uçları yerleştirerek, bir dizi avantaj elde etmek için, sabit turun geleneksel bir kanalıyla karşılaştırmak mümkün olduğu gösterilmiştir: Silindiri giren havanın hacim akışındaki bir artış; Bağımlılığın diknindesin, krank mili n'nin dönme frekansının çalışma aralığındaki dönme frekansının çalışma aralığında, şaftın tüm dönme sayısının tüm rotasyon sayısının tümü Giriş kanalındaki yüksek frekanslı hava akımı titreşimlerini bastırın.

Isı transfer katsayıları katsayılarını değiştirme kalıplarındaki önemli farklılıklar ve DVS'nin giriş sisteminde havanın titreşimsiz akışı oluşturulur. Deneysel verilerin yaklaşımı, hem durağan akış için hem de dinamik bir darbeli akış için, FEA'nın giriş yolunda yerel ısı transfer katsayısının hesaplanması için denklemler elde edildi.

Giriş

1. Sorunun durumu ve çalışmanın hedeflerini belirlemek

2. Deneysel kurulum ve ölçüm yöntemlerinin açıklaması

2.2 Krank mili rotasyonunun dönme hızının ve köşesinin ölçümü

2.3 Anlık emme havası tüketiminin ölçülmesi

2.4 Anlık ısı transfer katsayılarını ölçmek için sistem

2.5 Veri Toplama Sistemi

3. Gaz dinamiği ve sarf malzemeleri çeşitli giriş sistemi yapılandırmalarında içten yanmalı motorda giriş işlemi

3.1 Filtre elemanının etkisini dikkate almadan giriş işleminin gaz dinamikleri

3.2 Filtre elemanının, çeşitli giriş sistem konfigürasyonlarında alım sürecinin gaz dinamikleri üzerindeki etkisi

3.3 Sarf malzemeleri ve farklı filtre elemanları ile çeşitli emme sistemi yapılandırmaları ile giriş işleminin spektral analizi

4. Dahili yanmalı pistonlu motorun emme kanalındaki ısı transferi

4.1 Yerel ısı transfer katsayısını belirlemek için ölçüm sisteminin kalibrasyonu

4.2 Dahili yanma motorunun giriş kanalında yatan modda yerel ısı transfer katsayısı

4.3 İçten yanmalı motorun giriş kanalında anlık yerel ısı transfer katsayısı

4.4 İçten yanmalı motorun giriş sisteminin konfigürasyonunun ani yerel ısı transfer katsayısına etkisi

5. İş Sonuçlarının Pratik Uygulamasının Soruları

5.1 Yapıcı ve Teknolojik Tasarım

5.2 Enerji ve Kaynak Tasarrufu

Sonuç

Bibliyografi

Temel Tanımlar ve Kısaltmalar Listesi

Tüm semboller metinde ilk kullanıldığında açıklanmaktadır. Aşağıdakiler sadece en çok sarf malzemelerinin bir listesidir:

d-Borular, MM;

d E, eşdeğer (hidrolik) çap, mm;

F - yüzey alanı, m2;

İ - Mevcut gücü ve;

G - kütle akışı hava, kg / s;

L - uzunluk, m;

l karakteristik bir doğrusal boyuttur, M;

n, krank milinin dönme hızı, min -1;

p - Atmosferik basınç, PA;

R - Direnç, OHM;

T - mutlak sıcaklık, k;

t - Celtius ölçeğinde sıcaklık, O C;

U - voltaj, içinde;

V - hava akış hızı, m3 / s;

w - Hava Akış Hızı, M / S;

Fazla hava katsayısı;

g - Açı, Hail;

Krank milinin dönüş açısı, dolu., P.k.v.;

Termal iletkenlik katsayısı, w / (m k);

Kinematik Viskozite Katsayısı, M 2 / S;

Yoğunluk, kg / m3;

Zamanlar;

Direnç katsayısı;

Temel Kesimler:

p.K.V. - Krank milinin dönmesi;

DVS - Dahili Yanma Motoru;

NMT - Üst Ölü Noktası;

NMT - Düşük ölü nokta

ADC - Analog-Dijital Dönüştürücü;

BPF - Hızlı Fourier dönüşümü.

Sayılar:

Re \u003d wd / - rangeld'in numarası;

Nu \u003d d / - nusselt sayısı.

Giriş

Geliştirme ve geliştirmedeki ana görev pistonlu motorlar İçten yanmalı, silindirin doldurulmasını taze bir şarjla (veya başka bir deyişle, doldurma katsayısındaki bir artış) iyileştirmektir. Şu anda, DVS'nin gelişimi, en azından yüzdenin en azından materyal ve geçici maliyetlerle onuncu payının en az onuncu payının iyileştirilmesinin, araştırmacılar veya mühendisler için gerçek bir başarı olduğu gibi herhangi bir teknik ve ekonomik göstergenin iyileştirilmesinin bir seviyeye ulaşmıştır. Bu nedenle, hedefe ulaşmak için, araştırmacılar en yaygın olanlar arasında çeşitli yöntemler sunar ve kullanabilirler: Dinamik (atalet) azaltma, turboşarma veya hava üfleyicileri, değişken uzunluktaki giriş kanalı, mekanizmanın ve fazların ayarlanması gaz dağılımı, giriş sistemi yapılandırmasının optimizasyonu. Bu yöntemlerin kullanımı, silindirin doldurulmasını taze bir yükle iyileştirmeye izin verir, bu da motor gücünü ve teknik ve ekonomik göstergelerini arttırır.

Bununla birlikte, dikkate alınan yöntemlerin çoğunun kullanımı, önemli maddi yatırımlar ve giriş sisteminin tasarımının ve motorun bir bütün olarak önemli bir modernizasyonu gerektirir. Bu nedenle, en yaygın olanlardan biri, ancak en basitlerinden biri, dolum faktörünü artırma yöntemleri, motor giriş yolunun yapılandırmasını optimize etmektir. Bu durumda, motorun giriş kanalının çalışması ve iyileştirilmesi en sık, genellikle emme sisteminin matematiksel modellemesi veya statik temizleme yöntemiyle gerçekleştirilir. Bununla birlikte, bu yöntemler modern motor geliştirme düzeyinde doğru sonuçlar veremez, çünkü bilindiği gibi, motorların gaz hava yollarındaki gerçek işlem, vana yuvasından kısmen doldurulmuş bir üç boyutlu gaz mürekkep püskürtmelidir. Değişken birim silindirinin boşluğu. Literatürün bir analizi, gerçek dinamik modda giriş işlemi hakkındaki bilgilerin pratik olarak bulunmadığını göstermiştir.

Böylece, emme işlemi için güvenilir ve doğru gaz dinamik ve ısı değişim verileri, yalnızca DNS'nin dinamik modelleri üzerindeki çalışmalarda elde edilebilir veya gerçek motorlar. Sadece böyle deneyimli veriler, motoru şu anda geliştirmek için gerekli bilgileri sağlayabilir.

İşin amacı, silindirin gaz dinamik ve termal özelliklerini değiştirme işlemlerinin, geometrik ve rejim faktörlerinden gelen bir piston içten yanmalı motorun taze bir şarjıyla doldurma işleminin değişen kalıplarını belirlemektir.

İşin temel hükümlerinin bilimsel yenilik, ilk kez yazarın:

Pistonlu motorun emme manifoldunda (boru) akışında ortaya çıkan nabzül etkilerinin genlik-frekans özellikleri;

Emme manifoldunda profilli uçları kullanarak silindiri (ortalama% 24 oranında) artırmak için bir yöntem, motor gücünde bir artışa yol açacak;

Pistonlu motor giriş borusundaki anlık yerel ısı transfer katsayısındaki değişikliklerin kalıpları belirlenir;

Profilsiz eklerin kullanımının, alımdaki taze yükün ısıtılmasının, silindirin doldurulmasını iyileştirecek olan ortalama% 30 oranında azalttığı gösterilmiştir;

Empirik denklemler şeklinde genelleştirilmiş, elde edilen deneysel veriler, emme manifoldunda pulsing hava akışının yerel ısı transferi üzerindeki deneysel veriler.

Sonuçların doğruluğu, bağımsız araştırma metodolojilerinin birleşimi ile elde edilen deneysel verilerin güvenilirliğine dayanır ve deneysel sonuçların tekrar üretilebilirliği ile, bu yazarlarla yapılan test deneyleri düzeyinde iyi anlaşmaların yanı sıra Modern araştırma yöntemlerinin kompleksi, ölçüm ekipmanı seçimi, sistematik test ve hedefleme.

Pratik önemi. Elde edilen deneysel veriler, mürekkep mürekkep sistemlerinin hesaplanması ve tasarlanması için mühendislik yöntemlerinin geliştirilmesi için temel oluşturur ve ayrıca pistonlu motorun alımı sırasında gaz dinamikleri ve yerel hava ısı transferi ile ilgili teorik temsilleri genişletir. Çalışmanın bireysel sonuçları, 6DM-21L ve 8DM-21L motorlarının tasarım ve modernizasyonunda Ural Dizel Motor Tesisi LLC'nin uygulanmasına yapıldı.

Motorun giriş borusundaki titreşimli hava akışının akış hızını belirleme yöntemleri ve içinde anlık ısı transferinin yoğunluğu;

Gaz dinamikleri ve giriş kanalının giriş kanalında giriş kanalının giriş kanalında anlık bir yerel ısı transfer katsayısı ile ilgili deneysel veriler;

DVS'nin giriş kanalındaki yerel hava ısı transformu katsayısına ilişkin verilerin genelleştirilmesinin sonuçları, ampirik denklemler şeklinde;

İşin onaylanması. Tezde belirtilen çalışmaların ana sonuçları bildirildi ve "genç bilim insanlarının raporlama konferansları", Yekaterinburg, UGTU-UPI (2006 - 2008); Bilimsel Seminerler Bölümü "Teorik Isı Mühendisliği" ve "Türbinler ve Motorlar", Yekaterinburg, UGTU-UPI (2006 - 2008); Bilimsel ve Teknik Konferans "Verimliliğin Geliştirilmesi elektrik santralleri Tekerlek ve Paletli Makineler ", Chelyabinsk: Chelyabinsk Daha Yüksek Askeri Otomobil Komünist Parti Okulu (Askeri Enstitüsü) (2008); Bilimsel ve Teknik Konferans "Rusya'daki Mühendislik Gelişimi", St. Petersburg (2009); Ural Dizel Motor Tesisi LLC'sinde Bilimsel ve Teknik Konsey'de Yekaterinburg (2009); OJSC NII AutoTractor Technology, Chelyabinsk (2009) bilimsel ve teknik kurulunda.

Tez çalışması, "teorik ısı mühendisliği ve" türbinler ve motorlar "bölümlerinde yapıldı.

1. Piston giriş sistemlerinin çalışmasının mevcut durumunun gözden geçirilmesi

Bugüne kadar, içten yanmalı çeşitli pistonlu pistonlu motorların yapısal performansının, özellikle mürekkep sistemlerinin giriş sistemlerinin bireysel unsurlarının göz önünde bulundurulması gereken çok sayıda edebiyat vardır. Bununla birlikte, giriş sürecinin gaz dinamiklerini ve ısı transferini analiz ederek önerilen tasarım çözümlerinin pratik olarak olmamasıdır. Ve yalnızca bireysel monograflarda, bir veya başka bir yapıcı performansın fizibilitesini onaylayan operasyon sonuçları hakkında deneysel veya istatistiksel veriler sağlar. Bu bağlamda, yakın zamana kadar, pistonlu motorların giriş sistemlerinin çalışmasına ve optimizasyonu için dikkatli olmayan dikkatin ödenmesi gerektiği tartışılabilir.

Son yıllarda, içten yanma motorları için ekonomik ve çevresel gereksinimlerin sıkılaştırılmasıyla bağlantılı olarak, araştırmacılar ve mühendisler, hem benzinli hem de dizel motorların giriş sistemlerinin iyileştirilmesine, performanslarının büyük ölçüde bağımlı olduğuna inanmak için daha fazla dikkat etmeye başlıyorlar. Gaz hava yollarında meydana gelen işlemlerin mükemmelliği.

1.1 Pistonlu giriş giriş sistemlerinin temel unsurları

Pistonlu motorun emme sistemi, genel olarak bir hava filtresinden, bir emme manifoldundan (veya giriş borusu), alım ve çıkış kanalları içeren silindir kafalarının yanı sıra vana mekanizmasından oluşur. Örnek olarak, Şekil 1.1'de, YMZ-238 dizel motorun emme sisteminin bir diyagramı gösterilmiştir.

İncir. 1.1. YMZ-238 dizel motorunun giriş sisteminin şeması: 1 - Emme manifoldu (tüp); 2 - Kauçuk conta; 3.5 - Bağlantı nozulları; 4 - Tahmini conta; 6 - Hortum; 7 - hava filtresi

Optimal yapısal parametrelerin seçimi ve giriş sisteminin aerodinamik özellikleri, dahili yanmalı motorların verimli iş akışını ve yüksek çıkış göstergelerinin yüksek seviyesini önceden belirlemektedir.

Her birini kısaca düşünün kompozit eleman Giriş sistemi ve ana işlevleri.

Silindir kafası, içten yanma motorundaki en karmaşık ve önemli unsurlardan biridir. Ana elementlerin şeklinin ve boyutunun doğru seçiminden (her şeyden önce, doldurma ve karıştırma işlemlerinin mükemmelliği, büyük ölçüde alım ve egzoz valflerinin boyutuna bağlıdır).

Silindir kafaları, çoğunlukla silindirin üzerinde iki veya dört vanayla yapılmıştır. İki alev tasarımın avantajları, üretim teknolojisinin ve tasarım şemasının basitliği, daha küçük yapısal kütle ve değer, sürücü mekanizmasındaki hareketli parçaların sayısı, bakım ve onarım maliyetleridir.

Dört sıralı yapıların avantajları, silindir devresi tarafından sınırlandırılan alanın, valfin gorlovininin geçen alanları için, daha verimli bir gaz değişim sürecinde, daha üniformadan dolayı, daha verimli bir gaz değişim işleminde, daha verimli bir gaz değişimi sürecinde daha iyi kullanımdan oluşur. termal durum, meme veya mumların merkezi yerleştirme olasılığı içinde, termal devlet detaylarının tek biçimliliğini artıran piston grubu.

Örneğin, silindir kafalarının diğer tasarımları, üç giriş valf ve silindir başına bir veya iki mezuniyet vardır. Bununla birlikte, bu tür şemalar, esas olarak yüksek oranda bağlı (yarış) motorlarda nispeten nadir uygulanır.

Gaz dinamikleri üzerindeki valf sayısının etkisi ve giriş yolunda ısı transferi genellikle pratik olarak incelenmez.

Silindir kafasının en önemli unsurları, motordaki gaz dinamiği ve ısı değişim girişimi üzerindeki etkilerinin açısından en önemli unsurları, giriş kanallarının türleridir.

Doldurma işlemini optimize etmenin yollarından biri, silindir kafasındaki giriş kanallarını profillendirir. Motor silindirinde taze yükün yön hareketini sağlamak ve karıştırma işleminin iyileştirilmesini sağlamak için çok çeşitli profil şekilleri vardır, en ayrıntılı olarak tarif edilir.

Karıştırma işleminin türüne bağlı olarak, giriş kanalları tek fonksiyonel (iğrenç) ile gerçekleştirilir, sadece giriş ve bükülme hava şarjı için kullanılan havalı silindirler veya iki fonksiyonlu (teğetsel, vida veya başka tip) ile doldurulur. Silindir ve yanma odası.

Gazolin ve dizel motorların alım koleksiyonerlerinin tasarımının özellikleri hakkındaki sorularına başvuralım. Literatürün bir analizi, alım kollektörünün (veya mürekkep borusunun) az miktarda dikkat gösterdiğini ve genellikle sadece hava veya yakıt-hava karışımını motora sağlamak için genellikle bir boru hattı olarak kabul edilir.

Hava filtresi Pistonlu motor giriş sisteminin ayrılmaz bir parçasıdır. Literatürde, filtre elemanlarının tasarımına, malzemelerine ve direncine daha fazla dikkat edilmesi gerektiği ve aynı zamanda filtreleme elemanının gaz dinamik ve ısı değiştirilmiş göstergelere ve aynı zamanda harcamaların etkisi olduğu belirtilmelidir. Piston içten yanma sisteminin özellikleri, pratik olarak dikkate alınmaz.

1.2 Giriş kanallarında akışın gaz dinamikleri ve pistonlu motorda giriş işlemini incelemek için yöntemler

Diğer yazarlar tarafından elde edilen sonuçların fiziksel özünün daha doğru bir şekilde anlaşılması için, yöntem ve sonuç tek bir organik iletişimde olduğu için kullanılan teorik ve deneysel yöntemlerle aynı anda ana hatlarıyla belirtilir.

Khos'un giriş sistemlerinin çalışması için yöntemler iki büyük gruba ayrılabilir. İlk grup, sayısal simülasyonları da dahil olmak üzere giriş sistemindeki işlemlerin teorik analizini içerir. İkinci gruba, giriş sürecini deneysel olarak incelemenin tüm yollarını çizeceğiz.

Araştırma yöntemleri, tahminler ve ayarlama alım sistemlerinin seçimi, varoluş, deneysel ve hesaplanan olasılıkların yanı sıra belirlenen hedefler tarafından belirlenir.

Bugüne kadar, yanma odasındaki gaz yoğunluğunu tahmin etmek için oldukça doğru olmasının yanı sıra, emme yolundaki hareketin açıklaması ile ilişkili özel problemleri çözmek ve gerçek uygun olmayan işlemdeki valf aralığı. Bunun nedeni, merdaneleri ani engellerle, karmaşık bir uzamsal akış yapısı olan, valf yuvasından bir jet gaz çıkışı ve bir değişken bir hacim silindirinin kısmen doldurulmuş bir boşluk alanı olan merceğin, karmaşık bir uzamsal akış yapısı ile kendileri arasında, silindirin duvarları ve pistonun hareketli dibine sahip akışların. Giriş borusundaki optimal hız alanının analitik belirlenmesi, halka valf yuvasında ve silindirdeki akışların dağılımı, giriş sisteminde taze bir yükten kaynaklanan aerodinamik kayıpların değerlendirilmesi için doğru yöntemlerin eksikliği ile karmaşıktır. Silindirde ve iç yüzeylerinin etrafında akış. Kanalda, akışın laminerden türbülanslı akış moduna geçişinin, sınır tabakasının ayrılmasının bölgesine geçişin dengesiz bölgeleri olduğu bilinmektedir. Akış yapısı, zamana göre değişkenlerle ve Reynolds'ın yeri, kırtıntılı olmayan, yoğunluk seviyesi ve türbülans ölçeği ile karakterize edilir.

Birçok çok yönlü çalışma, giriş üzerindeki hava yükünün hareketinin sayısal modellemesine ayrılmıştır. Giriş valfinin girişinin girişinin girişinin girdinden modellenmesi, silindir kafasının giriş kanallarındaki üç boyutlu akışın hesaplanması, akışın giriş penceresinde ve motorda modellenmesi Silindir, doğrudan akış ve dönen akışların karıştırma işlemi üzerindeki etkisinin bir analizi ve şarj bükümünün dizel silindirinde, azot oksitlerin ve gösterge döngüsü göstergelerinin emisyonlarının büyüklüğündeki etkisinin hesaplanmış çalışmalarının bir analizi. Bununla birlikte, yalnızca bazı çalışmalarda, sayısal simülasyon deneysel verilerle doğrulanır. Ve yalnızca teorik çalışmalara ilişkin teorik çalışmalarda, verilerin doğruluğunu ve derecesini değerlendirmek zordur. Ayrıca, hemen hemen tüm sayısal yöntemlerin, çoğunlukla, eksikliklerini ortadan kaldırmak ve yeni, etkili tasarım çözümleri geliştirmemek için DVS yoğunluğunun inlet sisteminin inlet sisteminin şiddeti içindeki süreçleri çalıştırmayı amaçladığı vurgulamalıdır.

Paralel olarak, motordaki iş akışını hesaplamak için klasik analitik yöntemler ve içinde ayrı gaz değişim işlemleri uygulanır. Bununla birlikte, giriş ve egzoz vanalarındaki ve kanallardaki gaz akışının hesaplanmasında, bir boyutlu sabit akışın denklemleri, mevcut yarı sabit alarak esas olarak kullanılır. Bu nedenle, dikkate alınan hesaplama yöntemleri özel olarak tahmin edilir (yaklaşık) ve bu nedenle laboratuvarda veya tezgah testlerinde gerçek bir motorda deneysel iyileştirme gerektirir. Gaz değişiminin hesaplanması için yöntemler ve giriş işleminin ana gaz dinamik göstergelerinin daha zor bir formülasyonda daha zor bir formülasyonda gelişmektedir. Bununla birlikte, ayrıca tartışılan süreçler hakkında yalnızca genel bilgiler veriyorlar, gaz dinamik ve ısı değişim oranlarının yeterince eksiksiz bir gösterimi oluşturmuyorlar, çünkü matematiksel modellemede elde edilen istatistiksel verilere dayanırlar ve / veya giriş yolunun statik temizlemelerine dayanırlar. mürekkep ve sayısal simülasyon yöntemleri üzerine.

Pistonlu motordaki giriş işlemi üzerindeki en doğru ve güvenilir veriler, gerçek işletme motorları üzerindeki çalışmada elde edilebilir.

Motor silindirindeki şarjın ilk çalışmalarına şaft test modunda, Ricardo'nun klasik deneyleri ve nakit bağlanabilir. Riccardo, yanma odasında bir pervane kurdu ve motor şaftı kontrol edildiğinde dönme hızını kaydetti. Anemometre, bir döngü için ortalama gaz hız değerini düzeltildi. Ricardo, pervanenin frekansının oranına karşılık gelen "Vortex oranı" kavramını tanıttı, vorteksin dönüşünü ve krank milinin dönmesini ölçtüler. Cass, plakayı açık yanma odasına taktı ve hava akışındaki etkiyi kaydetti. Tensidat veya endüktif sensörlerle ilişkili plakaları kullanmanın başka yolları vardır. Bununla birlikte, plakaların montajı, bu tür yöntemlerin dezavantajı olan döner akımı deforme eder.

Gaz dinamiklerinin modern araştırmaları doğrudan motorlarda gerektirir Özel araçlar Olumsuz koşullar altında çalışabilen ölçümler (gürültü, titreşim, döner elemanlar, yakıtın yanması ve egzoz kanallarında). Bu durumda, DVS'deki işlemler yüksek hızlı ve periyodiktir, bu nedenle ölçüm cihazı ve sensörlerin çok yüksek hıza sahip olması gerekir. Bütün bunlar, giriş sürecinin çalışmasını büyük ölçüde karmaşıklaştırır.

Şu anda, motorlar üzerinde doğal araştırma yöntemlerinin, hem giriş sisteminde hem de motor silindirindeki hava akışını incelemek ve toksisite için girdotun giriş üzerindeki vorteks oluşumunun etkisinin analizi için yaygın olarak kullanıldığı belirtilmelidir. egzoz gazlarının.

Bununla birlikte, doğal çalışmalar, aynı zamanda çok sayıda farklı faktörün hareket ettiği, ayrı bir fenomenin mekanizmasının detaylarına nüfuz etmesine izin vermez, yüksek hassasiyetli, karmaşık ekipman kullanmasına izin vermez. Bütün bunlar, karmaşık yöntemler kullanan laboratuar çalışmalarının proerogatifidir.

Motorlar üzerindeki çalışmada elde edilen giriş sürecinin gaz dinamiklerinin çalışmasının sonuçları, monografide oldukça ayrıntılıdır.

Bunlardan, en büyük ilgi, Vladimir traktör fabrikasının giriş kanalının giriş bölümündeki hava akış hızındaki hava akış hızındaki değişikliklerin osilografisidir; bu, Şekil 1.2'de sunulan Vladimir traktör bitkisinin C10.5 / 12 (D 37).

İncir. 1.2. Kanalın giriş bölümündeki akış parametreleri: 1 - 30 s -1, 2 - 25 s -1, 3 - 20 s -1

Bu çalışmada hava debisinin ölçümü, DC modunda çalışan bir termoemometre kullanılarak gerçekleştirilmiştir.

Ve burada, araştırmada çeşitli süreçlerin bu kadar yaygın gaz dinamiklerini aldıktan sonra, çok sayıda avantajlı olan termoemometri yöntemine dikkat etmek uygundur. Halen, görevlere ve araştırma alanına bağlı olarak çeşitli termoanemometre şemaları vardır. Termoenemometri en detaylı teorisi göz önünde bulundurulur. Aynı zamanda, mühendislik de dahil olmak üzere, endüstrinin tüm alanlarında bu yöntemin yaygın şekilde kullanıldığını gösteren çok çeşitli termoemometre sensör tasarımları belirtilmelidir.

Pistonlu motordaki giriş işlemini incelemek için termoenemometri yönteminin uygulanabilirliği sorusunu göz önünde bulundurun. Böylece, termoemometre sensörünün hassas elemanının küçük boyutları, hava akışının akışının doğasında önemli değişiklikler yapmaz; Anemometrelerin yüksek hassasiyeti, küçük genlik ve yüksek frekanslarla dalgalanmaları kaydetmenizi sağlar; Donanım şemasının basitliği, elektrik sinyalini termoemometrenin çıkışından kolayca kaydetmeyi mümkün kılar, ardından kişisel bir bilgisayardaki işlemi yapılır. Termomemometride, bir, iki veya üç bileşenli sensörün boyutlandırma modlarında kullanılır. 0.5-20 μm kalınlığa sahip refrakter metallerin bir ipliği veya filmleri, genellikle krom veya krom-deri bacaklarına sabitlenmiş olan termoemometre sensörünün hassas bir elemanı olarak kullanılır. İkincisi, bir porselen iki, üç yollu veya dört ızgara tüpünden geçer, metal kasa sızdırmazlığını, metal kasanın, metal kasanın, silindirli boşluğun çalışması için blok kafasına yerleştirilmiş veya Gaz hızının ortalama ve dalgalanma bileşenlerini belirlemek için boru hatları.

Ve şimdi Şekil 1.2'de gösterilen osilograma geri dönün. Grafik, krank mili (PK.) Dönme açısından sadece giriş inceliği (200 derece. P.K.V.) için hava akış hızında bir değişiklik göstermesi gerçeğine dikkat çekiyor, ancak diğer saatler hakkındaki diğer saatler hakkında bilgi verirken "Kırpıldı". Bu osilogram, krank milinin dönme frekansı için 600 ila 1800 dakika -1, modern motorlar Çalışma hızları aralığı çok daha geniştir: 600-3000 dk -1. DİKKAT, vanayı açmadan önce sistemdeki akış hızının sıfır olmadığı gerçeğine çekilir. Sırayla, emme vanasını kapattıktan sonra, hız sıfırlanmaz, muhtemelen yolda, bazı motorlarda dinamik (veya atılganlık) oluşturmak için kullanılan yüksek frekanslı bir pistonlama akışı olduğu için.

Bu nedenle, işlemi bir bütün olarak anlamak, motorun tüm iş akışı (720 derece, PKV) ve krank mili dönme frekansının tüm çalışma aralığında giriş yolundaki hava akış hızındaki değişiklik hakkındaki veriler önemlidir. Bu veriler, giriş sürecini geliştirmek için, motor silindirlerine girilen taze bir yükün büyüklüğünü artırmanın ve dinamik süper tarama sistemleri oluşturmanın yollarını araştırmak için gereklidir.

Farklı şekillerde gerçekleştirilen pistonlu motordaki dinamik supercharged'in özelliklerini kısaca göz önünde bulundurun. Sadece gaz dağıtım aşamaları değil, aynı zamanda alım ve mezuniyet yollarının tasarımı alım sürecini etkiler. Emme Contonun, Backress Dalga'nın oluşumuna açık bir giriş vanasına yol açtığında pistonun hareketi. Açık bir emme boru hattında, bu basınç dalgası, ondan yansıtılan ve giriş borusuna geri hareket eder, sabit bir ortam havası kütlesi ile oluşur. Giriş boru hattındaki hava kolonunun dalgalanan aironu, silindirlerin taze şarjla doldurulmasını ve böylece büyük miktarda tork elde etmek için kullanılabilir.

Farklı bir dinamik Superchard (ataletsiz) formuyla, silindirin her giriş kanalı, kendi ayırıcı bir rezonatör tüpüne, karşılık gelen uzunluktaki akustik, toplama odasına bağlı olan akustik. Bu tür rezonatör tüplerde, silindirlerden gelen sıkıştırma dalgası birbirinden bağımsız olarak yayılabilir. Bireysel rezonatör tüplerinin uzunluğunu ve çapını gaz dağıtım fazının fazlarıyla koordine ederken, rezonatör tüpünün ucuna yansıyan sıkıştırma dalgası, silindirin açık giriş vanasından döndürür, böylece en iyi dolgusu sağlar.

Rezonans azaltma, giriş boru hattındaki hava akışında krank milinin belirli bir dönme hızında, pistonun pistonlu hareketinin neden olduğu rezonans salınımları vardır. Bu, alım sisteminin doğru düzeni ile, basınçta daha fazla artışa ve ek yapışkan bir etkiye yol açar.

Aynı zamanda, belirtilen dinamik artış yöntemleri, dar bir modda çalışır, motorun akustik özellikleri değiştirildiğinden çok karmaşık ve kalıcı bir ayar gerektirir.

Ayrıca, motorun tüm iş akışı için gaz dinamikleri verileri, dolum işlemini optimize etmek için faydalı olabilir ve motordan artan hava akışını artırır ve buna göre, gücü. Aynı zamanda, giriş kanalında üretilen hava akışının türbülansının yoğunluğu ve ölçeğinin yanı sıra giriş işlemi sırasında oluşturulan girdap sayısı.

Hava akışındaki hızlı şarj ve büyük ölçekli türbülans akışı, hava ve yakıtın iyi bir karışımını sağlar ve bu nedenle, egzoz gazlarındaki düşük bir zararlı madde konsantrasyonuyla tamamen yanma sağlar.

Girme işlemindeki girdapları oluşturmanın yollarından biri olandan biri, bir tanesini, biri üst üste gelebilecek, karışımın yükünün hareketini kontrol edebilecek olan iki kanala paylaşan bir kanatın kullanılmasıdır. Giriş boru hattında ve motor silindirinde yönlü girdaplar düzenlemek için akış hareketinin teğet bileşenini vermek için çok sayıda tasarım versiyonu vardır.
. Tüm bu çözümlerin amacı, motor silindirinde dikey girdap oluşturmak ve yönetmektir.

Taze şarjı doldurmanın başka yolları da var. Bir spiral emme kanalının tasarımı, motorda, farklı dönüşler, iç duvardaki düz yerler ve kanal çıktısındaki keskin kenarları farklı bir adımla kullanılmaktadır. Motorun silindirinde girdap oluşumunu düzenlemek için başka bir cihaz, giriş kanalına monte edilmiş ve vanadan bir uçla sert bir şekilde sabitlenmiş bir spiral yaydır.

Böylece, araştırmacıların girişinde, girişte farklı dağıtım talimatlarının büyük kasnaklarını oluşturma eğilimini not etmek mümkündür. Bu durumda, hava akımı esas olarak büyük ölçekli türbülans içermelidir. Bu, karışımda iyileşmeye ve ardından hem benzinli hem de dizel motorlarda yakıtın yanmasına yol açar. Ve bunun sonucunda, harcanan gazlar ile belirli yakıt tüketimi ve zararlı maddelerin emisyonları azalır.

Bununla birlikte, literatürde, enine profilleme kullanarak girdap oluşumunu kontrol etme girişimleri hakkında bilgi yoktur - formdaki bir değişiklik enine kesit Kanal ve akışın doğasını güçlü bir şekilde etkilediği bilinmektedir.

Yukarıda belirtilenden sonra, bu aşamada literatürde önemli bir güvenilir eksiklik olduğu sonucuna varılabilir. full bilgi Emme işleminin gaz dinamiklerine göre, yani: Motorun tüm iş akışı için krank mili dönme frekansının çalışma aralığındaki krank mili döndürme köşesinden hava akış hızında değişiklik; Filtrenin alım sürecinin gaz dinamikleri üzerindeki etkisi; türbülanşın ölçeği alım sırasında meydana gelir; Hidrodinamik olmayanlığın, Sarf malzemelerinin DVS'nin giriş yolunda vb.

Acil görev, motor silindirlerinden minimum motor arıtma ile hava akışını artırmanın yöntemlerini aramaktır.

Yukarıda belirtildiği gibi, en eksiksiz ve güvenilir giriş verileri, gerçek motorlardaki çalışmalardan elde edilebilir. Bununla birlikte, bu araştırma yönü çok karmaşık ve pahalıdır ve bir dizi konu için neredeyse imkansızdır, bu nedenle ICC'de birleştirilen işlemlerin birleşik yöntemleri deneyciler tarafından geliştirilmiştir. Onlardan yaygın olduğunu düşünün.

Bir dizi parametre ve hesaplama ve deneysel çalışmaların geliştirilmesi ve deneysel çalışmaların gelişimi, pistonlu motorun giriş sisteminin tasarımının, süreçlerin dinamikleri ve giriş kanallarındaki hareketin dinamikleri ve silindir.

Kabul edilebilir sonuçlar, sayısal modelleme yöntemlerini kullanarak kişisel bir bilgisayardaki emme işleminin ortak bir çalışması ve statik temizleme yoluyla deneysel olarak elde edildiğinde elde edilebilir. Bu tekniğe göre, birçok farklı çalışma yapıldı. Bu gibi çalışmalarda, mürekkep sisteminin giriş sisteminde dönen dönenlerin sayısal simülasyonu olasılığı, ardından bir müfettiş kurulumunda statik modda bir temizleme kullanılarak sonuçları test ederek, veya elde edilen deneysel verilere dayanarak hesaplanan bir matematiksel model geliştirilir. statik modlarda veya bireysel motorların modifikasyonlarının çalışması sırasında. Neredeyse tüm bu çalışmaların temeli, mürekkep sisteminin giriş sisteminin statik üfleme ile elde edilen deneysel veriler alındığını vurguluyoruz.

Bir sundurma anemometresi kullanarak giriş sürecini incelemek için klasik bir yol düşünün. Sabit vana dudaklarıyla, çeşitli ikinci hava tüketimine sahip test kanalının bir temizliği üretir. Boşaltma için, gerçek silindir kafaları, metalden veya modellerinden (katlanabilir tahta, alçı, epoksi reçinelerden, vb.) (Epoksi reçinelerden, vb.) () Çalı çizgileri ve eyerleri tutan valflerle monte edilmiştir. Bununla birlikte, karşılaştırmalı testler tarif edildiği gibi, bu yöntem yolun şeklinin etkisi hakkında bilgi sağlar, ancak pervane, Tahmin edildiğinde önemli bir hataya yol açabilecek tüm hava akışının hareketine yanıt vermez. Silindirdeki şarjın yoğunluğu, matematiksel ve deneysel olarak onaylanmıştır.

Dolum işlemini incelemek için başka bir genişletilmiş yöntem, gizli bir kafes kullanılarak bir yöntemdir. Bu yöntem, bir öncekinden, emilen dönen hava akışının, gizli ızgaranın bıçağına periyoduna gönderildiği gerçeğinden farklıdır. Bu durumda, dönen akım çalınır ve kapasitif sensör tarafından torcion spin açısının büyüklüğünde kaydedilen bıçaklarda bir jet anı oluşturulur. Izgaradan geçiren gizli akış, manşonun ucundaki açık bir bölümden atmosfere akar. Bu yöntem, enerji göstergeleri için alım kanalını ve aerodinamik kayıpların büyüklüğü ile kapsamlı bir şekilde değerlendirmenize olanak sağlar.

Statik modeller üzerinde araştırma yöntemlerinin, giriş sürecinin gaz dinamik ve ısı değişim özelliklerinin en genel fikrini sunmasına rağmen, sadeliği nedeniyle hala alakalı kalırlar. Araştırmacılar bu yöntemleri giderek daha fazla kullanıyorlar. Yalnızca alım sistemlerinin ön değerlendirilmesi için veya zaten mevcut olanlar. Bununla birlikte, bu yöntemlerin giriş sürecinde fenomen fiziğinin eksiksiz, ayrıntılı bir şekilde anlaşılması için açıkça yeterli değildir.

Motordaki giriş işlemini incelemek için en doğru ve verimli yollardan biri, özel, dinamik kurulumlar üzerinde deneylerdir. Gaz dinamik ve ısı değişimi özelliklerinin ve giriş sistemindeki şarjın özelliklerinin, çalışma için yalnızca geometrik parametrelerin ve rejim faktörlerinin fonksiyonları olduğu varsayımında, bir dinamik model kullanmak çok kullanışlıdır - en sık olan bir deneysel kurulum Tek silindirli bir motor modelini, yabancı bir enerji kaynağından bir krank mili testi yardımı ile hareket eden ve farklı sensör tipleri ile donatılmış olan çeşitli yüksek hızlı modlarda temsil eder. Bu durumda, belirli çözümlerden elde edilen toplam etkinliği tahmin edebilirsiniz veya etkinlikleri unsurdur. Genel olarak, bu tür bir deney, giriş sisteminin çeşitli elemanlarında (anlık sıcaklık, basınç ve hız değerleri) akış özelliklerini belirlemek için krank milinin döndürülmesinin köşesini belirlemek için azaltılır.

Böylece, giriş sürecini çalışmanın en iyi yolu, tam ve güvenilir veri veren, yabancı bir enerji kaynağından dönmeye çalışan, tek silindirik bir dinamik piston motorunun oluşturulmasıdır. Bu durumda, bu yöntem, piston içten yanmalı motordaki dolum işleminin gaz dinamik ve ısı eşanjörlerini araştırmanıza olanak sağlar. Termoenemometrik yöntemlerin kullanımı, deney motoru modelinin giriş sisteminde meydana gelen işlemler üzerinde önemli bir etki olmadan güvenilir veri elde etmeyi mümkün kılacaktır.

1.3 Pistonlu motor giriş sisteminde ısı değişim işlemlerinin özellikleri

Piston içten yanmalı motordaki ısı değişiminin incelenmesi, aslında ilk çalışma makinelerinin oluşturulmasından - J. Lenoara, N. Otto ve R. Diesel. Ve elbette ilk aşamada, motor silindirinde ısı değişimi çalışmasına özel önem verildi. Bu yöndeki ilk klasik eserler atfedilebilir.

Ancak, sadece v.i. tarafından yapılan işler. Grinevik, pistonlu motorlar için ısı değişimi teorisini inşa etmek mümkün olduğu sağlam bir temel haline geldi. Söz konusu monografi öncelikle OI'deki silindir içi işlemlerin termal hesaplamasına ayrılmıştır. Aynı zamanda, yani giriş sürecindeki ısı değişimi göstergeleri hakkında bilgi bulabilir, yani, parametreleri hesaplamak için taze yükün ısındığının yanı sıra, taze yükün ısındığının büyüklüğü hakkında istatistiksel veriler var. alım inceliğinin başlangıcı ve sonu.

Ayrıca, araştırmacılar daha fazla özel görevi çözmeye başladı. Özellikle, V. Nusselt, bir pistonlu motor silindirinde ısı transfer katsayısı için bir formül aldı ve yayınladı. N.R. Monografisinde zekice, Nusselt'in formülünü açıklığa kavuşturdu ve her durumda (motor tipi, karıştırma oluşumu, hız hızı, yükseltme düzeyi yöntemi) yerel ısı transfer katsayıları, doğrudan deneylerin sonuçları ile netleştirilmelidir.

Pistonlu motorların çalışmasında başka bir yön, egzoz borusundaki türbülanslı gaz akışı sırasında egzoz gazlarının akışında ısı değişiminin incelenmesidir. Bu görevleri çözmeye çok sayıda edebiyat adanmıştır. Bu yön, hem statik temizleme koşullarında hem de hidrodinamik olmayan istasyonun altında oldukça iyi çalışılır. Bu, öncelikle, egzoz sisteminin geliştirilmesiyle, piston iç yanma motorunun teknik ve ekonomik göstergelerini önemli ölçüde artırmak mümkündür. Bu alanın gelişimi sırasında, analitik çözümler ve matematiksel modelleme ve birçok deneysel çalışma dahil olmak üzere birçok teorik eser yapıldı. Böyle bir serbest bırakma işleminin kapsamlı bir çalışmasının bir sonucu olarak, egzoz sisteminin tasarımının kalitesinin değerlendirilebilmesi için serbest bırakma işlemini karakterize eden çok sayıda gösterge önerilmiştir.

Giriş sürecinin ısı değişiminin incelenmesi hala yetersiz dikkat çekiyor. Bu, silindirde ısı değişimi optimizasyonu alanındaki çalışmaların ve egzoz sisteminin, pistonlu motorun rekabetçiliğini arttırma açısından başlangıçta daha etkili olduğu gerçeğiyle açıklanabilir. Bununla birlikte, şu anda motor endüstrisinin gelişimi, motor göstergesindeki bir artışın en az birkaçı yüzde bir artışın araştırmacılar ve mühendisler için ciddi bir başarı olarak kabul edildiği gibi bir seviyeye ulaşmıştır. Bu nedenle, bu sistemleri iyileştirme talimatlarının çoğunlukla tükendiği gerçeğini göz önünde bulundurarak, şu anda daha fazla uzman, pistonlu motorların iş akışlarını geliştirmek için yeni fırsatlar arıyor. Ve bu yönlerden biri girişteki giriş sırasında ısı değişiminin incelenmesidir.

Emme işlemindeki ısı değişimi hakkındaki literatürde, çalışma, motor parçalarının termal durumuna (silindir kafası, alım ve egzoz vanası,) inletteki girdinin silindir yüzeyleri). Bu eserler büyük teorik karakterdir; Doğrusal olmayan Navier-Stokes Denklemlerinin ve Fourier-Ostrogradsky'nin yanı sıra bu denklemleri kullanarak matematiksel modellemeyi çözmeye dayanarak. Çok sayıda varsayım dikkate alındığında, sonuçlar deneysel çalışmalar için bir temel olarak alınabilir ve / veya mühendislik hesaplamalarında tahmin edilebilir. Ayrıca, bu eserler, çok çeşitli yoğunluklu giriş havası yoğunluğundaki bir dizel yanma odasındaki yerel sabit olmayan ısı akımlarını belirlemek için deneysel çalışmalar içerir.

Giriş sürecinde yukarıda belirtilen ısı değişimi çalışması, çoğu zaman gaz dinamiklerinin, ısı transferinin yerel yoğunluğuna etkisini etkilemez, bu da alım manifoldunda (boru) taze şarj ve sıcaklık voltajlarının ısıtılmasının boyutunu belirler. Ancak, iyi bilindiği gibi, taze yükün ısındığının büyüklüğü, motor silindirleri boyunca taze şarjın kütle tüketimi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir ve buna göre, gücü. Ayrıca, piston motorunun giriş yolundaki ısı transferinin dinamik yoğunluğundaki bir azalma, sıcaklık gerilimini azaltabilir ve böylece bu elemanın kaynağını artıracaktır. Bu nedenle, bu görevlerin çalışması ve çözümü, motor binasının gelişimi için acil bir görevdir.

Halen mühendislik hesaplamaları için doğru olmayan statik temizleme verilerini kullandığı belirtilmelidir; Deneysel ve teorik çalışmalar, istasyonel olmayan koşullardaki ısı transfer katsayısında sabit bir durumda önemli bir farklılık göstermektedir. 3-4 katlı bir değere ulaşabilir. Bu farkın ana nedeni, içinde gösterildiği gibi türbülanslı akış yapısının spesifik yeniden yapılandırılmasıdır.

Dinamik olmayan istasyonun (akış hızının) akışı üzerindeki etkisinin bir sonucu olarak, kinematik yapıda gerçekleşir, ısı değişimi süreçlerinin yoğunluğunda bir azalmaya yol açar. Ayrıca, çalışma, akışın hızlanmasının bronzlaşma teğet streslerinde ve ardından yerel ısı transfer katsayılarındaki düşüş kadar 2-3 ila alarmın artmasına neden olduğu bulunmuştur.

Böylece, taze şarjın ısıtılmasının büyüklüğünü hesaplamak ve emme manifoldunda (boru) sıcaklık gerilmelerinin belirlenmesi için, bu kanalda anlık lokal ısı transferi üzerindeki veriler gereklidir, çünkü statik temizleme sonuçları ciddi hatalara neden olabilir ( Mühendislik hesaplamaları için bile kabul edilemez olan alım sisteminde ısı transfer katsayısını belirlerken% 50'den fazla).

1.4 Sonuçlar ve çalışmanın amaçlarının belirlenmesi

Yukarıdakilere dayanarak, aşağıdaki sonuçlar çizilebilir. Teknolojik özellikler İçten yanmalı motor, büyük ölçüde bir bütün ve bireysel unsurlar olarak emme yolunun aerodinamik kalitesi ile belirlenir: emme manifoldu (emme borusu), silindir kafasındaki kanal, boyun ve valf plakaları, yanma odalarının altındaki yanma odaları piston.

Bununla birlikte, şu anda silindir kafasındaki kanal tasarımının optimizasyonu ve taze bir şarjla karmaşık ve pahalı silindir dolum sistemlerinin optimizasyonu üzerine odaklanıyken, yalnızca profilleme emme manifolduyla gaz dinamik, ısıdan etkilenebileceği varsayılabilir. değişim ve motor sarf malzemeleri.

Halen, giriş giriş sürecinin dinamik bir çalışması için çok çeşitli araçlar ve ölçüm yöntemleri vardır ve ana metodolojik karmaşıklık onların cinsinden oluşur. uygun seçim ve kullan.

Literatür verilerinin yukarıdaki analizine dayanarak, aşağıdaki tez işleri formüle edilebilir.

1. Emme manifoldu konfigürasyonunun, filtreleme elemanının gaz dinamikleri ve içten yanma pistonlu motorunun sarf malzemeleri üzerindeki etkisini belirlemek, ayrıca titreşimli akışın ısı değişiminin hidrodinamik faktörlerini ortaya çıkarmak için Giriş kanalı kanalının duvarları.

2. Pistonlu motorun bir giriş sistemi boyunca hava akışını artırmak için bir yöntem geliştirin.

3. Klasik silindirik kanaldaki hidrodinamik olmayanlık koşullarında pistonlu motorun giriş yolundaki anlık yerel ısı transferindeki anlık değişikliklerin ana modellerini bulun ve ayrıca giriş sistemi yapılandırmasının etkisini (profilli ekler ve hava filtreleri) Bu süreçte.

4. Piston giriş giriş manifoldunda anlık bir yerel ısı transfer katsayısına ilişkin deneysel verileri özetlemek.

Gerekli teknikleri geliştirmek ve otomatik toplama ve veri işleme ile bir kontrol ve ölçüm sistemi ile donatılmış bir pistonlu motorun bir takım modeli şeklinde bir deneysel kurulum oluşturma görevlerini çözmek için.

2. Deneysel kurulum ve ölçüm yöntemlerinin açıklaması

2.1 Giriş girişinin incelenmesi için deneysel kurulum

Çalışılan giriş süreçlerinin karakteristik özellikleri, motorun krank mili motorunun motorunun geniş bir dönme yelpazesi ve piston hareketinin düzensizliği ile ilişkili bu süreli yayınların uyumunun ihlal edilmesinden dolayı dinamizm ve sıklıklarıdır. Bölgedeki emme yolunun yapılandırılması vana takımı. Son iki faktör, gaz dağıtım mekanizmasının etkisiyle birbirine bağlanır. Bu tür koşulları yeterli doğrulukla çoğaltmak, yalnızca bir alan modelinin yardımı ile olabilir.

Gaz dinamik özellikleri geometrik parametrelerin ve rejim faktörlerinin fonksiyonları olduğundan, dinamik model Belirli bir boyutun motoruna karşılık gelmeli ve krank mili testinin karakteristik yüksek hızlı modlarında çalışması gerekir, ancak zaten yabancı bir enerji kaynağından. Bu verilere dayanarak, alım yolunun bir bütün olarak ve ayrıca farklı faktörler (yapıcı veya rejim) ile de ayrı ayrı iyileştirmeyi amaçlayan belirli çözümlerden toplam etkinliği geliştirmek ve değerlendirmek mümkündür.

Dahili yanma pistonlu motorundaki gaz dinamikleri ve ısı transfer işleminin incelenmesi için deneysel bir kurulum tasarlandı ve üretildi. Motor modeline 11113 Vaz - OKA'yı temelinde geliştirilmiştir. Kurulum oluştururken, prototip detayları, yani: bağlantı çubuğu, piston parmağı, piston (rafinasyonlu), gaz dağıtım mekanizması (rafinasyonlu), krank mili kasnağı. Şekil 2.1, deney kurulumunun uzunlamasına bir bölümünü göstermektedir ve Şekil 2.2'de enine kesitidir.

İncir. 2.1. Bayan deney kurulumun kesildi:

1 - elastik kaplin; 2 - Kauçuk parmaklar; 3 - Çubuk servikal; 4 - yerli serviks; 5 - Yanak; 6 - Somun M16; 7 - karşı ağırlık; 8 - Somun M18; 9 - Yerli rulmanlar; 10 - Destekler; 11 - Rulmanlar Bağlantı çubuğu; 12 - çubuk; 13 - Piston parmağı; 14 - Piston; 15 - Silindir manşonu; 16 - Silindir; 17 - Silindirin Tabanı; 18 - Silindir Destekler; 19 - Floroplast halkası; 20 - Referans plakası; 21 - Altıgen; 22 - Conta; 23 - giriş vanası; 24 - Mezuniyet Vanası; 25 - Dağıtım şaftı; 26 - Kasnak dağıtım vala; 27 - Krank mili kasnağı; 28 - Dişli kayış; 29 - Rulo; 30 - Gergi standı; 31 - Gergi Cıvatası; 32 - Maslenka; 35 - Asenkron motor

İncir. 2.2. Deneysel kurulumun enine kesiti:

3 - Çubuk servikal; 4 - yerli serviks; 5 - Yanak; 7 - karşı ağırlık; 10 - Destekler; 11 - Rulmanlar Bağlantı çubuğu; 12 - çubuk; 13 - Piston parmağı; 14 - Piston; 15 - Silindir manşonu; 16 - Silindir; 17 - Silindirin Tabanı; 18 - Silindir Destekler; 19 - Floroplast halkası; 20 - Referans plakası; 21 - Altıgen; 22 - Conta; 23 - giriş vanası; 25 - Dağıtım şaftı; 26 - Eksantrik mili kasnağı; 28 - Dişli kayış; 29 - Rulo; 30 - Gergi standı; 31 - Gergi Cıvatası; 32 - Maslenka; 33 - Ekle profilli; 34 - Ölçüm Kanalı; 35 - Asenkron motor

Bu görüntülerden görülebileceği gibi, kurulum, 7.1 / 8.2 boyutunun tek silindirli içten yanma motorunun doğal bir modelidir. Tork S. asenkron motor Orijinal tasarımın krank mili üzerinde altı kauçuk parmak 2 ile elastik bir kuplaj 1 ile iletilir. Kullanılan debriyaj, asenkron motorun millerinin bileşiğinin ve montajın krank milinin, özellikle de cihazı çalıştırır ve durdururken dinamik yükleri azaltmak için önemli ölçüde telafi edebilebilmektedir. Sıradaki krank mili, yanakları olan birbirine bağlanan bir bağlantı çubuğu serviks 3 ve iki yerli boynu 4'ten oluşur. Testin anti-test cıvatalarıyla bağlanır. Krank milinin eksenel hareketi, somun 8'ini engeller. Krank mili, desteklerde sabitlenmiş olan kapalı yuvarlanma yataklarında (9) döner. Bağlantı çubuğu 12 monte edilmiştir. Bu durumda iki yatak kullanımı, bağlantı çubuğunun iniş boyutuyla ilişkilidir. Bir piston parmağı (13) ile bağlantı çubuğuna, piston (14) çelik silindirin (16) içine bastırılmış olan döküm-demir kovanın (15) üzerine monte edilir. Silindir, Silindirin (18) üzerine yerleştirilen taban 17 üzerine monte edilir. Floroplastik halka 19, üç standart çelik yerine pistona monte edilir. Domuz-demir kılıf ve floroplastik halka kullanımı, piston çiftlerinde sürtünmede keskin bir düşüş sağlar - manşonlar ve piston halkaları - kol. Bu nedenle, deneysel kurulum, krank mili rotasyonunun çalışma frekanslarında bir yağlama sistemi ve soğutma sistemi olmadan kısa bir süre (7 dakika kadar) çalışabilir.

Deneysel kurulumun tüm ana sabit elemanları, iki altıgen ile 21, laboratuvar tablosuna eklenmiş olan taban plakasına 20 sabitlenmiştir. Altıgen ve destek plakası arasındaki titreşimi azaltmak için bir lastik conta 22 vardır.

Zamanlama deneysel montajı mekanizması Vaz 11113 Arabasından ödünç alınır: bir blok kafası bazı modifikasyonlarda montaj kullanılır. Sistem bir giriş vanasından (23) ve kasnağın (26) bir eksantrik mili (25) kullanılarak kontrol edilen bir egzoz valfinden (24) oluşur. Eksantrik mili kasnağı, krank mili kasnağına (27) bir dişli kayış (28) ile bağlanır. Tahrik kayışı gerginliği sistem eksantrik milini basitleştirmek için kasnaklar. Kemer gerginliği, raf (30) üzerine monte edilmiş olan merdane 29 ile kontrol edilir ve gerdirici cıvatası 31. Masliners 32, eksantrik milinin kaydırak milinin kayar yataklarına geldiği eksantrik mili yataklarının yağlanması için monte edildi.

Benzer belgeler

Geçerli döngü alımının özellikleri. Motorların doldurulması üzerindeki çeşitli faktörlerin etkisi. Alımın sonundaki basınç ve sıcaklık. Artık gaz katsayısı ve büyüklüğünü belirleyen faktörler. Pistonun hareketini hızlandırırken giriş.

ders, eklendi 30.05.2014


Boyunlarda akış bölümlerinin boyutları, giriş vanaları için kameralar. Bir giriş valfinin önündeki gerilmemiş bir kamı profilleme. Yumruğun köşesinde itici hızı. Valfin yaylarının ve eksantrik milinin hesaplanması.

dersin işi, eklendi 03/28/2014


Genel İçten yanmalı motorda, cihazı ve işin, avantajları ve dezavantajlarının özellikleri. Motor iş akışı, yakıt kontak yöntemleri. Bir içten yanmalı motorun tasarımını geliştirmek için yol tariflerini arayın.

Özet, Eklendi 06/21/2012


Dolum, sıkıştırma, yanma ve genleşme işlemlerinin hesaplanması, göstergenin belirlenmesi, havacılık pistonlu motorun verimli ve geometrik parametreleri. Krank bağlanma mekanizmasının dinamik hesaplanması ve krank milinin mukavemeti üzerine hesaplanması.

dersin işi, eklendi 01/17/2011


İçten yanmalı motorun iş akışını doğrudan etkileyen dolum, sıkıştırma, yanma ve genişleme işleminin özelliklerini incelemek. Gösterge ve etkili göstergelerin analizi. Bina gösterge diyagramları iş akışı.

kurs çalışması, 30.10.2013 eklendi


Piston pompasının tedarikini belirtilen parametrelerle, karşılık gelen grafiği çizerek, piston pompasının tedarikinin katsayısını ve derecesini ve derecesini derecelendirme yöntemi. Piston pompası emme koşulları. Hidrolik montaj hesaplaması, ana parametreleri ve fonksiyonları.

sınav, Eklenen 03/07/2015


Bir Taslak 4 Silindir V-Şekilli Piston Kompresörünün Geliştirilmesi. Soğutma makinesinin kompresör kurulumunun termal hesaplanması ve gaz sisteminin belirlenmesi. Ünitenin bir gösterge ve güç diyagramının yapımı. Pistonun detaylarının güç hesaplanması.

dersin işi, eklendi 01/25/2013


Bir eksenel pistonlu pompanın devresinin genel özellikleri, eğimli bir silindir bloğu ve bir disk ile. Bir eksenel pistonlu pompanın eğimli bir blok ile hesaplanması ve tasarlanması ana aşamalarının analizi. Evrensel hız regülatörünün tasarımının dikkate alınması.

kurs çalışması, eklendi 01/10/2014


Delme-freze işlemleri için cihaz tasarlama. İş parçasını elde etme yöntemi. Eksenel pistonlu pompanın yapımı, prensibi ve çalışma koşulları. Ölçüm cihazının hatasının hesaplanması. Güç mekanizmasını monte etmek için teknolojik şema.

tez, eklendi 05/26/2014


Sabit hacim ve basınç altında ısı kaynağı ile içten yanmalı motorların termodinamik döngülerinin dikkate alınması. Termal Motor Hesaplama D-240. Emme işlemlerinin hesaplanması, sıkıştırma, yanma, genişleme. DVS çalışmalarının etkili performansı.

Rezonans kullanımı egzoz boruları Tüm sınıfların motor modellerinde rekabetin spor sonuçlarını önemli ölçüde artırmanıza olanak sağlar. Bununla birlikte, boruların geometrik parametreleri, bir kural olarak, deneme ve hata yöntemi ile belirlenir, çünkü şu ana kadar bu gaz dinamik cihazlarda meydana gelen işlemlerin net bir şekilde anlaşılması ve net bir şekilde yorumlanması. Ve bu vesileyle ilgili birkaç bilgi kaynağında, keyfi bir yorumlama olan çelişkili sonuçlar verilmektedir.

Özelleştirilmiş bir egzoz borularındaki işlemlerin ayrıntılı bir çalışması için özel bir kurulum oluşturuldu. Koşu motorları, bir adaptör motoru, bir adaptör motoru - statik ve dinamik basınç, iki piezoelektrik sensör, iki ışın osiloskopu C1-99, bir kamera, R-15'ten bir rezonans egzoz borusu seçimi için bir borudan oluşur. Bir "teleskop" ve siyah yüzeyli bir ev yapımı tüp ve ek ısı yalıtımı ile motor.

Egzoz alanındaki borulardaki basınçlar aşağıdaki gibi belirlenmiştir: Motor rezonans revizyonlarında (26000 rpm) gösterildi, piezoelektrik sensörlerin ocaklarına takılan piezoelektrik sensörlerden gelen veriler osiloskopta, süpürgenin frekansı üzerinde gösterildi. Motor dönme frekansı ile senkronize edilir ve osilogram filmde kaydedildi.

Film bir zıt bir geliştiricide gösterildikten sonra, görüntü osiloskop ekranının ölçeğinde çekişe aktarıldı. Motor R-15'ten borunun sonuçları, Şekil 1'de ve siyah ve ek ısı yalıtımı olan bir ev yapımı tüp için - Şekil 2'de gösterilmiştir.

Programlarda:

P DYN - Dinamik Basınç, P St - Statik Basınç. OSO - Egzoz penceresinin açılması, NMT - düşük ölü nokta, bağlantı egzoz penceresinin kapatılmasıdır.

Eğrilerin analizi, rezonans tüpünün girişindeki basınç dağılımını krank mili dönme fazının işlevinde tanımlamanızı sağlar. Andan itibaren dinamik basıncın arttırılması Egzoz penceresinin, çıkış nozulunun çapı ile keşfedildiği, R-15 yaklaşık 80 ° için meydana gelir. Ve minimum, ölü noktanın altından maksimum temizlemede 50 ° - 60 ° içindedir. Yansıyan dalgada (minimumdan) artan basınç (minimumdan) Egzoz penceresinin, R.'nin maksimum değerinin yaklaşık% 20'sidir. Yansıyan egzoz dalgasının etkisindeki gecikme - 80 ila 90 °. Statik basınç için, grafikteki 22 ° C "Plato" nda bir artış, Egzoz penceresinin açılışından 62 ° 'ye kadar, ölü noktaların en azından en az 3 °. Açıkçası, benzer bir egzoz borusu kullanılması durumunda, boşluk dalgalanmaları, ölü noktanın altından sonra 3 ° ... 20 ° 'de oluşur ve egzoz penceresinin açılmasından sonra 30 ° hiçbir şekilde görülmedi.

Ev yapımı borunun bu çalışmaları R-15 verilerinden farklıdır. Egzoz penceresinin açılışından 65 ° 'ye kadar artan dinamik basınç, ölü noktaların altından sonra 66 °' ye kadar bir minimum eşlik eder. Aynı zamanda, yansıyan dalganın minimumdan itibaren basıncındaki artış yaklaşık% 23'tür. Egzoz gazlarının etkisiyle yükleme, muhtemelen ısı yalıtımlı sistemdeki artış sıcaklığından kaynaklanıyor ve yaklaşık 54 ° 'dir. Temizleme salınımları, ölü noktaların altından sonra 10 ° 'de işaretlenir.

Grafiklerin karşılaştırılması, ısı yalıtımlı borudaki statik basınç, egzoz penceresini kapatırken, R-15'ten daha az olduğu belirtilebilir. Bununla birlikte, dinamik basınç, egzoz penceresinin kapatılmasından sonra ve R-15'de, bu maksimum 90 "olarak kaydırıldıktan sonra, maksimum 54 ° Dalgara sahip bir maksimum 54 ° Dalgası vardır. Farklılıklar, egzoz borularının çapındaki farkla ilişkilidir: R-15'te, daha önce belirtildiği gibi, çap 5 mm'dir ve ısı yalıtılmış - 6.5 mm. Ek olarak, R-15 borunun daha gelişmiş geometrisi nedeniyle, statik basıncın restorasyon katsayısı daha fazladır.

Rezonant egzoz borusunun verimlilik katsayısı büyük ölçüde, borununun geometrik parametrelerine, motorun egzoz borusunun, sıcaklık rejiminin ve gaz dağıtım aşamalarının kesitine bağlıdır.

Kontrol traverslerinin kullanımı ve rezonans egzoz borusunun sıcaklık rejiminin seçilmesi, yansıyan egzoz gazı dalgasının maksimum basıncını egzoz penceresinin kapatıldığı ve böylece keskin bir şekilde verimliliğini arttırmasını sağlar.

Paralel olarak, yıkıcı egzoz sistemlerinin geliştirilmesi, geliştirilen sistemler, geleneksel olarak "susturucular" olarak adlandırılır, ancak işletme motorunun gürültü seviyesini azaltmak için çok fazla değil, güç özelliklerini ne kadar (motor gücü veya torku). Aynı zamanda, dikiş gürültüsü görevi ikinci plana gitti, bu tür cihazlar azaltılmadı ve motorun egzoz gürültüsünü önemli ölçüde azaltamaz ve genellikle geliştirir.

Bu tür cihazların çalışmaları, oyukların rezonatörünün özellikleri olan herhangi bir içi boş gövdesi gibi, kendilerini "susturucular" içindeki rezonans süreçlerine dayanmaktadır. Egzoz sisteminin iç rezonansları nedeniyle, iki paralel problem bir kerede çözülür: Silindirin temizliği, önceki katılımdaki yanıcı karışımın kalıntılarından temizlenir ve silindirin doldurulması yanıcı bir kısmıdır. Bir sonraki sıkıştırma dokunma için karışım.
Silindirin temizlenmesindeki iyileşme, yüksek lisansüstü manifolddaki gaz direğinin, önceki katılımdaki gazların çıktısı sırasında, pompadaki bir piston gibi bir piston gibi gazların çıktısı sırasında bir miktar hız kazandırması, emmeye devam ediyor. Silindir basıncı lisansüstü manifoldunda basınçla geldikten sonra bile gazların silindirin kalıntılarını çıkarın. Aynı zamanda, diğeri, dolaylı bir etki meydana gelir: bu ek küçük pompalama nedeniyle, silindirdeki basınç, bir sonraki temizleme dokunuşunu olumlu yönde etkiler, bu da silindirde taze yanıcı bir karışımdan daha fazla düşerse, Silindir basıncı atmosferike eşitti.

Ek olarak, boru basıncının tersini (egzoz sisteminin arka konisi) veya susturucunun boşluğuna takılan (gaz dinamik diyaframı) yansıyan, o zaman silindirin egzoz penceresine geri dönen Kapanışının, ayrıca silindirde "başıboş" taze yakıt karışımı, dolumunu daha da arttırıyor.

Burada, gazların egzoz sisteminde karşılıklı hareketi ile ilgili olmadığını, ancak gazın içindeki dalga salınımlı işlemi hakkında olduğunu açıkça anlamanız gerekir. Gaz, sadece bir yönde hareket eder - silindirin egzoz penceresinden, egzoz sisteminin çıkışındaki çıkış yönünde, önce keskin jesterlerle, frekansın araç cirosuna eşit olan, daha sonra bunların genliğini Jolts, düzgün bir laminer hareketine dönüş sınırında azalır. Ve "orada ve burada" basınç dalgaları yürüyor, doğası havadaki akustik dalgalara çok benziyor. Ve bu basınç titreşimlerinin hızı, özelliklerini göz önünde bulundurarak, gazdaki ses hızına yakındır - öncelikle yoğunluk ve sıcaklık. Tabii ki, bu hız, yaklaşık 330 m / s'ye eşit normal koşullar altında, havadaki ses hızının bilinen değerinden biraz farklıdır.

Kesinlikle konuşursak, DSV'nin egzoz sistemlerinde akan süreçler saf akustik olarak adlandırılmaz. Aksine, zayıf da olsa, şok dalgalarını tanımlamak için kullanılan yasalara uyuyorlar. Ve bu artık kanunlarla, Mariotta, Klapaireron ve diğerlerinin de benzeri bir şekilde açıklanan izotermal ve adiabatik süreçler çerçevesinde açıkça istiflenmiş standart bir gaz ve termodinamik değildir.
Bu fikre rastladım Birkaç vakada, tanık olduğum tanık oldu. Bunların özü şu şekildedir: yüksek hızlı ve yarış motorlarının (Avia, Court ve Auto'yu) rezonans, motorların bazen 40.000-45.000 RPM'ye ve hatta daha da yüksek olmadığı işlem görülebilir modlar üzerinde çalışır. "Yelkenlere" başlarlar - kelimenin tam anlamıyla gözlerdeydiler, "Pinpoint", alüminyumdan yapılmış gibi, ancak hamuru ve hatta temizle kızartın! Ve "ikiz" nin rezonant zirvesinde olur. Ancak, egzoz gazlarının egzoz penceresinin çıkışındaki sıcaklığının 600-650 ° C'yi geçmediği, saf alüminyumun erime noktası hafifçe daha yüksektir - yaklaşık 660 ° C ve alaşımları ve daha fazlası. Aynı zamanda (asıl şey!), Daha sık eritilir ve egzoz dışı bir tüp megafon deforme olmuş, en çok benzeri göründüğü, doğrudan egzoz penceresine bitişiktir. sıcaklıkve en kötü sıcaklık koşulları ve egzoz gazının zaten çok daha küçük bir sıcaklıkla azalttığı, egzoz sisteminin içindeki genişlemesi nedeniyle azaldığı ters koni-karışıklık bölgesi (gaz dinamiklerinin temel yasalarını hatırlayın) ve Ayrıca, susturucunun bu kısmı genellikle olay hava akışı ile üflenir, yani. Ek olarak soğutulur.

Uzun zamandır bu fenomeni anlayamadım ve açıklayamadım. Yanlışlıkla şok dalgaları süreçlerinin tarif edildiği kitabın bulunduktan sonra her şey yere düştü. Dersin, yalnızca patlayıcı teknisyenler hazırlayan bazı üniversitelerin özel musluklarında okunan özel bir gaz dinamikleri bir bölüm var. Supersonik uçuşların şafağında, yarım asır uçuşlarında, havacılıkta benzer bir şey olur (ve incelenen), ayrıca süpersonik geçiş sırasında uçak planörünün tasarımının bazı açıklanamayan gerçekleri ile karşılaştılar.

Gaz dinamik denetimi, girişteki şarj yoğunluğunun kullanımıyla artırılması için yöntemleri içerir:

· Akışını fren yaparken, akışın potansiyel basıncına dönüştürüldüğü alıcı cihazda hareket eden havanın kinetik enerjisi - yüksek hızlı denetim;

· Emme boru hatlarında dalga işlemleri -.

Motorun termodinamik döngüsünde, sıkıştırma işleminin başlangıcını artırmadan basınçta oluşur p. 0, (eşit atmosferik). Piston motorunun bir gaz dinamik gözetimine sahip termodinamik döngüsünde, sıkıştırma işleminin başlangıcı basınçta gerçekleşir. p K. , çalışma sıvısının silindirin dışındaki basınçtaki artış nedeniyle p. 0 olmak p K.. Bu, kinetik enerjinin dönüşümünden ve dalga işlemlerinin enerjinin silindirin dışındaki enerjinin potansiyel enerjinin potansiyel enerjisine bağlıdır.

Sıkıştırmanın başlangıcındaki basıncı artırmak için enerji kaynaklarından biri, uçak, araba vb. İle gerçekleşen olay hava akışının enerjisi olabilir. Buna göre, bu vakaların eklenmesi yüksek hızlı denir.

Yüksek hızlı denetim Statik basınçta yüksek hızlı hava akışının dönüşümünün aerodinamik desenlerine dayanarak. Yapısal olarak, sürüş sırasında hava akışını çekmeyi amaçlayan bir difüzör hava giriş nozülü olarak gerçekleştirilir. araç. Teorik olarak basıncı δ artırmak p K.=p K. - p. 0 hıza bağlıdır c. H ve Yoğunluk ρ 0 Olay (hareketli) hava akışı

Yüksek hızlı denetim, özellikle pistonlu motorlarla uçağın üzerinde kullanım bulur ve spor arabalarHız hızlarının 200 km / s'den fazla (56 m / s) olduğu yerlerde.

Motorların gaz dinamik denetimi çeşitleri, motor giriş sisteminde atalet ve dalga işlemlerinin kullanımına dayanır.

Atalet veya dinamik azaltma boru hattında nispeten yüksek hızlı hareket etme hızında gerçekleşir. c. Tr. Bu durumda, denklem (2.1)

ξ t, gazın uzunluğunda ve yerel olarak hareketin direncini dikkate alan bir katsayıdır.

Gerçek hız c. Emme boru hatlarındaki gaz akışı, yükseltilmiş aerodinamik kayıpları önlemek için ve silindirlerin taze şarjlı dolumda bozulması için 30 ... 50 m / sn'i geçmemelidir.

Pistonlu motorların silindirlerinde işlemlerin sıklığı, gaz hava yollarında osilasyon dinamik fenomenlerin nedenidir. Bu fenomenler, motorların ana göstergelerini önemli ölçüde iyileştirmek için kullanılabilir (litre gücü ve ekonomi.

Atalet süreçleri her zaman gaz değişim sisteminin giriş vanalarının periyodik açılış ve kapanmasından kaynaklanan dalga işlemleri (basınçtaki dalgalanmalar) eşlik eder ve pistonların geri dönüş transit hareketidir.

Vanadan önce giriş nozülündeki girişin ilk aşamasında, bir vakum oluşturulur ve bireysel giriş boru hattının karşı ucuna ulaşan karşılık gelen dökme dalgası, sıkıştırma dalgasını yansıtır. Bireysel boru hattının uzunluk ve geçiş bölümünü seçerek, vanayı kapatmadan önce bu dalganın silindirine en uygun anda, doldurma faktörünü önemli ölçüde artıracak ve dolayısıyla torklayabilirsiniz. BEN Mİ. Motor.

İncirde. 2.1. Ayarlanmış bir giriş sisteminin bir diyagramı gösterilmiştir. Giriş borusu sayesinde, atlama kısma supabıHava alıcı alıcıya girer ve yapılandırılmış uzunluğun giriş boru hatları, dört silindirin her birine itin.

Uygulamada, bu fenomen yabancı motorlarda (Şekil 2.2), ayrıca yapılandırılmış bireysel giriş boru hatları (örneğin ZMZ motorları) olan binek otomobiller için iç motorlarda ve ayrıca bir 2H8.5 / 11 disperse İki silindirde yapılandırılmış bir boru hattına sahip sabit elektrikli jeneratör.

Gaz dinamik denetiminin en büyük verimliliği, uzun bireysel boru hatları ile gerçekleşir. Önceden basınç, motor rotasyon frekansının koordinasyonuna bağlıdır. n., boru hattı uzunlukları L. Tr ve köşeler

giriş vanasının (organ) kapağını bükmek φ A.. Bu parametreler ilişkili bağımlılıktır

yerel ses hızı nerede; k. \u003d 1.4 - adyabatik gösterge; R. \u003d 0.287 KJ / (KG ∙ Hail.); T. - Basınç dönemi için ortalama gaz sıcaklığı.

Dalga ve atalet süreçleri, büyük vana keşiflerdeki bir silindirde veya sıkıştırma inceliğinde artan şarj formunda bir silindirde gözle görülür bir artış sağlayabilir. Etkili gaz dinamik denetiminin uygulanması yalnızca dar bir motor rotasyon frekansı aralığı için mümkündür. Gaz dağılımının aşamalarının birleşimi ve emme boru hattının uzunluğu en büyük dolum katsayısını sağlamalıdır. Bu tür parametre seçimi denir giriş sisteminin ayarlanması.Motor gücünü% 25 arttırmanıza izin verir. Gaz dinamik denetiminin, krank milinin daha geniş bir dönme frekansında etkinliğini korumak için kullanılabilir Çeşitli metodlar, özellikle:

· Değişken uzunlukta bir boru hattı uygulamak l. Tr (örneğin, teleskopik);

· Uzun süre kısa bir boru hattından geçiş;

· Gaz dağıtım aşamalarının otomatik olarak düzenlenmesi vb.

Bununla birlikte, motor artışı için gaz dinamik denetiminin kullanılması belirli problemlerle ilişkilidir. İlk olarak, yeterince uzatılmış emme boru hatlarına rasyonel olarak uymak her zaman mümkün değildir. Düşük vitesli motorlar için yapılması özellikle zordur, çünkü dönme hızında bir azalma ile, düzeltilmiş boru hatlarının uzunluğu artar. İkincisi, sabit boru hatları geometrisi sadece bazılarında, oldukça belirli bir hız modunda dinamik ayar verir.

Efektin geniş bir aralıkta olduğundan emin olmak için, bir hız modundan diğerine taşınırken yapılandırılmış yolun uzunluğunun düzgün veya aşamalı bir şekilde ayarlanması kullanılır. Özel valfler veya döner damperler kullanılarak adım düzenlemesi, birçok yabancı firmanın otomotiv motorlarında daha güvenilir ve başarılı bir şekilde kullanılmaktadır. Çoğu zaman iki adet özelleştirilmiş boru hattı uzunluğuna geçişle kontrol kullanın (Şek. 2.3).

Kapalı kapak pozisyonunda, karşılık gelen mod 4000 dakikaya kadar -1, sistemin emme alıcılarından hava beslemesi uzun bir yol boyunca gerçekleştirilir (bkz. Şekil 2.3). Sonuç olarak (motorun gaz dinamik denetim olmadan taban versiyonuyla karşılaştırıldığında), tork eğrisinin akışı harici bir hız karakteristiğinde (2500 ila 3500 dakika -1 arasındaki bazı frekanslarda, tork ortalama 10 ile artar) ...% 12). Artan rotasyon hızı n\u003e 4000 dk -1 besleme kısa bir yola geçer ve bu gücü arttırmanıza olanak sağlar N E. nominal modda% 10.

Ayrıca daha karmaşık tüm yaşam sistemleri vardır. Örneğin, bir silindirik alıcıyı boru çizgileri olan mesajlara sahip olan bir döner tamburlu (Şekil 2.4) sahip olan bir silindirik alıcıya sahip olan boru hatları ile tasarımlar. Silindirik alıcı döndürüldüğünde, boru hattının uzunluğu artar ve saat yönünde dönerken, azalır. Bununla birlikte, bu yöntemlerin uygulanması motor tasarımını önemli ölçüde karmaşıklaştırır ve güvenilirliğini azaltır.

Geleneksel boru hatlarına sahip çok silindirli motorlarda, gaz dinamik denetimin verimliliği azalır, bu da çeşitli silindirlerde giriş işlemlerinin karşılıklı etkisinden kaynaklanmaktadır. Otomobil motorlarında, genellikle stoklarını arttırmak için maksimum tork modunda "ayarlanmış" giriş sistemleri.

Gaz dinamik üstününün etkisi, egzoz sisteminin karşılık gelen "ayarı" ile de elde edilebilir. Bu yöntem, iki zamanlı motorlarda kullanım bulur.

Uzunluğu belirlemek için L. TR ve iç çapı d. Ayarlanabilir boru hattının (veya geçiş bölümü), Sabitleyici olmayan akışı tanımlayan, Silindirdeki iş akışının hesaplanmasıyla birlikte, sabit olmayan gaz dinamiklerinin sayısal yöntemlerini kullanarak hesaplamaları yapmak gerekir. Kriter güçteki artış,

spesifik yakıt tüketiminin torku veya azaltılması. Bu hesaplamalar çok karmaşıktır. Daha basit yöntemler Tanımlar L. üç d. Deneysel çalışmaların sonuçlarına dayanarak.

Dahili çapı seçmek için çok sayıda deneysel verilerin işlenmesinin bir sonucu olarak d. Ayarlanabilir boru hattı aşağıdaki gibi önerilmiştir:

nerede (μ. F. Y) MAX, giriş vanası yuvasının en etkili alanıdır. Uzunluk L. Trifle boru hattı, formülle belirlenebilir:

Ortak bir boru - alıcı gibi dallanmış ayarlı sistemlerin kullanılmasının, bireysel boruların, turboşarjla birlikte çok etkili olduğu ortaya çıktığını unutmayın.