Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Резервы повышения индикаторной экономичности и пути их реализации в современных тракторных дизелях Дудкин Виктор Иванович

Резервы повышения индикаторной экономичности и пути их реализации в современных тракторных дизелях
<
Резервы повышения индикаторной экономичности и пути их реализации в современных тракторных дизелях Резервы повышения индикаторной экономичности и пути их реализации в современных тракторных дизелях Резервы повышения индикаторной экономичности и пути их реализации в современных тракторных дизелях Резервы повышения индикаторной экономичности и пути их реализации в современных тракторных дизелях Резервы повышения индикаторной экономичности и пути их реализации в современных тракторных дизелях Резервы повышения индикаторной экономичности и пути их реализации в современных тракторных дизелях Резервы повышения индикаторной экономичности и пути их реализации в современных тракторных дизелях
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Дудкин Виктор Иванович. Резервы повышения индикаторной экономичности и пути их реализации в современных тракторных дизелях : ил РГБ ОД 61:85-5/4794

Содержание к диссертации

Введение

Глава I. Современное состояние методологии анализа эконо мичности процесса преобразования энергии в порш невых ДВС 9

1.1. Классификация методов анализа зкономігчности процесса преобразования энергии в ДВС II

1.1.1. Классификация факторов действительного цикла ДВС 12

1.1.2. Задачи и виды моделирования действительного цикла ДВС 16

1.1.3. Методы анализа экономичности процесса преобразования энергии в ДВС 20

1.2. Методы сравнения обратимых циклов 23

1.3. Эмпирические методы анализа индикаторного КПД 27

1.4. Методы относительного коэффициента 34

1.4.1. Методы множителей 35

1.4.2. Метод сумм 44

1.5. Методы элементарных циклов 48

1.5.1. Метод элементарных адиабатных циклов. 48

1.5.2. Метод элементарных идеальных циклов 52

1.5.3. Уравнение связи характеристики подвода и потери теплоты в цикле с индикаторным КПД... 55

1.6. Выводы. Постановка задачи исследований 59

Глава 2. Феноменологический метод термодинамического анализа экономичности циклов поршневых ДВС 61

2.1. Феноменологические способы количественной оценки влияния внутренних факторов на использование теплоты в циклах ДВС 61

2.І.І. Факторы обратимых циклов 61

2.1.2. Источники необратимости цикла 69

2.2. Построение метода анализа 72

2.2.1. Выбор эталонного цикла и его обоснование 73

2.2.2. Факторы, определяющие величину анергии 77

2.2.3. Факторы, определяющие потерю эксергии 80

2.2.4. Графическая интерпретация метода анализа 82

2.3. Возможности метода в проведении исследований по выявлению резервов повышения индикаторной экономичности дизелей и в определении путей их реализации 83

Глава 3. Резервы повышения экономичности в теоретических циклах ДВС 87

3.1. Принцип построения современных математических моделей рабочего процесса ДВС. Обоснование выбора моделей для проведения теоретических ис следований 88

3.1.1. Математическая модель процесса подвода теплоты в цикл 90

3.1.2. Математическая модель процесса теплообмена в развитии цикла 95

3.2. Исследование резервов повышения экономичности

в теоретических циклах ДВС 103

3.2.1. Идеальный "воздушный" цикл 107

3.2.2. Адиабатный цикл 114

3.2.3. Необратимый цикл 117

Глава 4. Резервы повышения индикаторной экономичности дизелей и определение путей их реализации 131

4,1, Расчетные исследования по участию сажи в формировании индикаторной экономичности действитель ного цикла дизеля 132

4.1.1. Радиационный теплообмен. 134

4.1.2, Фактор несвоевременности при выгорании сажи.. 137

4.1,3. Резервы повышения экономичности действительного цикла дизеля, связанные с сажеобра- зовательным процессом 142

4.2. Определение путей реализации резервов повышения индикаторной экономичности дизеля 148

4.2.1, Взаимосвязь между сажеобразованием и формой характеристики тепловыделения 148

4.2.2. Комплексный подход при определении путей повышения индикаторной экономичности дизелей... 152

Глава 5. Экспериглентально-расчетные исследования некоторых путей реализации резервов повышения экономичности дизеля на модельном двигателе 156

5.1. Экспериментальный стенд. Измерительная и регистрирующая аппаратура 156

5.1.1. Базовая комплектация модельного двигателя.. 159

5.1.2. Обслуживающие системы двигателя 161

5.1.3. Система управления двигателем 164

5.1.4. Специальное оборудование .168

5.2. Методика проведения экспериментально-теоретических исследований 170

5.2.1. Определение индикаторного КПД 172

5.2.2. Программная реализация феноменологического метода анализа 178

5.3. Разработка конструктивных мероприятий для экспериментальных исследований резервов повышения индикаторного КОД в дизелях с разделенной системой питания 130

5.4. Обоснование выбора некоторых практических путей повышения индикаторной экономичности дизелей I94

5.4.1. Интенсификация распиливания топлива 198

5.4.2. Изменение диаметра горловины камеры в поршне.. 208

5.4.3. Изменение надпоршневого зазора 210

3аключение 214

Литература

Введение к работе

Реализация программы экономического и социального развития СССР, намеченная ХХУІ съездом КПСС на П-ю пятилетку и в целом до 1990 года, предполагает вовлечение в общественное производство значительных топливо-энергетических ресурсов. Принимая во внимание происходящее в последнее время удорожание нефтяных видов топлива и ухудшение их моторных свойств в связи с истощением природных запасов нефти (с 1961 г. по 1980 г. себестоимость нефти увеличилась в 1,5 раза), становится очевидным, какое огромное народнохозяйственное значение приобретает их рациональное использование.

Среди поршневых ДВС, нашедших массовое применение в народном хозяйстве, наибольшей экономичностью и меньшей прихотливостью к свойствам топлива отличаются двигатели с внутренним смесеобразованием и воспламенением от сжатия (дизели). Так, расход топлива у них на 25 % меньше, чем в карбюраторных двигателях.

Это обусловлено особенностью организации в дизеле процесса преобразования энергии, которая позволяет получать: высокий термический КПД цикла - благодаря возможности использования больших степеней сжатия; меньшие механические потери и высокий коэффициент наполнения - ввиду отсутствия смесительных устройств в системе впуска; меньшие потери теплоты в окружающую среду конвективным путем, а также меньшую склонность к образованию токсических веществ - благодаря более низким средним по цилиндру температурам в цикле; большую работоспособность теплоты, подводимой в цикл - вследствие меньшей теплоемкости рабочего тела (является следствием увеличения воздушного балласта в цилиндре двигателя ввиду большего коэффициента избытка воздуха, которое вызывает снижение температурного уровня в цикле, а также уменьшение про-

центного содержания в рабочем теле многоатомных газов в развитии цикла); меньшую неполноту сгорания.

Для дизельного процесса также характерно наличие больших возможностей управления ходом его развития, что достигается путем воздействия на лимитирующий фактор - смесеобразовательный процесс - посредством множества конструктивных способов как со стороны топливоподающей аппаратуры, так и со стороны полости цилиндра.

В связи с этим, при проведении опытно-конструкторских работ по оптимизации экономических параметров рабочего процесса как на стадии его проектирования, так и стадии доводочных работ на модельном двигателе, крайне актуальной задачей является определение резервов повышения индикаторной экономичности, а также путей их реализации. К решению этой задачи призвана методология анализа экономичности процесса преобразования энергии в поршневых ДВС, представляющая собой учение о методах, "... которые имеют одну функцию: отражая закономерности объективной действительности и познания, ориентировать людей в процессе осуществления познавательной и практической деятельности" /III/.

В настоящее время экономические показатели дизелей находятся на достаточно высоком уровне, поэтому дальнейшее их улучшение требует углубленных исследований процесса преобразония энергии в цикле, совершенствования методов анализа экономичности.

В этой связи следует оговорить особенности в организации и протекании рабочего процесса в дизелях.

Ввиду крайне ограниченного отрезка времени, отводимого на процессы впрыска топлива и образования топливовоздушной смеси в цилиндре двигателя, смесь к началу сгорания оказывается гетерогенной, вследствие чего в переобогащенных зонах в период сгора-

ния, под воздействием больших давлений и температур, идет процесс обильного образования сажевых частиц. Это явление характерно для всех дизелей.

К настоящему времени как в отечественной, так и в зарубежной практике накоплен значительный экспериментально-теоретический материал, со всей очевидностью подтверждающий наличие отрицательных последствий участия сажи в рабочем процессе, которая выражается: в появлении нагарообразования на внутрицилиндровых поверхностях; в повышении теплонапряженности деталей, ограничивающих камеру сгорания ввиду появления дополнительной радиационной составляющей теплообмена; в повышении канцерогенной опасности отработавших газов; в неполноте сгорания.

Наряду с этим косвенно, путем применения антидымных присадок установлено, что процесс сажеобразования оказывает также весьма значительное отрицательное воздействие на индикаторную экономичность двигателя /92/.

Однако до сих пор научно обоснованная оценка влияния процесса сажеобразования на индикаторный КПД - отсутствует, хотя пренебрежение этим фактом может явиться причиной серьезных ошибок при определении резервов повышения индикаторной экономичности, а также путей их реализации в современных дизелях.

Цель диссертационной работы заключалась в разработке метода термодинамического анализа качества тепловой энергии, участвующей в рабочем процессе поршневого ДВС, выявлении с его помощью резервов повышения индикаторного КПД и определении некоторых путей их реализации в современных тракторных дизелях с учетом участия сажи.

достижение указанной цели осуществлялось решением следующих основных задач:

обзор существующих методов анализа индикаторного КПД, позволяющих выявлять и производить оценку роли факторов рабочего процесса в формировании экономичности цикла;

разработка феноменологического метода анализа качества теплоты в цикле поршневого две;

проведение с помощью разработанного метода анализа качества теплоты в теоретических циклах ДВС, построенных на основе современных представлений о развитии внутрицилиндровых процессов без учета участия сажи;

комплексный анализ влияния участия сажи в рабочем процессе на индикаторный КПД, а также оценка резервов повышения экономичности, связанных с участием сажи в дизельном процессе;

совместный анализ влияния характеристики тепловыделения и сажеобразования на индикаторный КПД;

разработка конкретных конструктивных мероприятий по сниже-нию дымноети и повышению экономичности дизеля.

Решение поставленных задач осуществлялось: анализом исследований, проведенных с помощью известных методов анализа индикаторного КПД, по выявлению факторов и оценке их роли в формировании экономичности циклов ДВС; проведением теоретических исследований качества теплоты в циклах ДВС на математических моделях с помощью разработанного и программно реализованного на алгоритмическом языке ФОРТРАН-4 феноменологического метода; проведением теоретических исследований влияния участия сажи на основе математического моделирования образования и выгорания сажи, а также радиационного теплообмена от излучения сажевых частиц; конструктивными разработками и постановкой эксперимента на модельном одноцилиндровом отсеке Ч 13/14 производства АМПО им. ХХУ съезда КПСС.

Классификация методов анализа зкономігчности процесса преобразования энергии в ДВС

Процесс преобразования энергии в две осуществляется в т.н. рабочем процессе, для которого свойственны: постоянное взаимодействие с окружающей средой; наличие противоположных по функциональному назначению действий - эндо- и экзотермических реакций и превращений; цикличность, но при этом последующий процесс не является точным подобием предыдущего ; вероятность, так как определение состояния процесса при одном варианте факторного воздействия позволяет найти лишь вероятное распределение состояний процесса при других вариантах их воздействия.

Отмеченные особенности внутреннего содержания рабочего процесса в соответствии с существующей классификацией систем в общей теории моделирования /зб/, ставят его в разряд сложных термодинамических систем с открытой неоднородной динамической стохастической структурой.

Принимая во внимание то обстоятельство, что экономичность рабочего процесса отражает в себе всю цепь преобразований, становится понятной сложность в осуществлении анализа ее значения.

Структура существующих методов анализа экономичности прямо связана с решаемыми исследовательскими задачами и видом моделирования, а также зависит от глубины проводимых исследований.Однако общий принцип построения всех методов одинаков: он основан на установлении связи между факторным воздействием на процесс преобразования энергии и его экономичностью, в этой связи представляется необходимым предварительное выявление и классификация факторов, принимающих участие в формировании процесса преобразования энергии и его экономичности.

Известный из литературы комплекс факторов причастных к экономичности рабочего процесса двигателя /7,21,100 и др./. по принципу их связи со значением индикаторного КПД можно разделить на две группы (рис.і.і): внутренние факторы, имеющие прямую связь со значением КПД и внешние факторы, имеющие непосредственное отношение к организации рабочего процесса в двигателе, но косвенно, через внутренние факторы, связанные со значением КПД.

К внешним факторам отнесем: конструктивные параметры двигателя - диаметр цилиндра, ход поршня, форма камеры сгорания и т.д.; режимные параметры - частота вращения к.в., коэффициент избытка воздуха; свойства топлива - химические и физические; параметры, определяемые организацией преобразования энергии в цилиндре - плотность свежего заряда на впуске, период задержки воспламенения, качество образования топливо - воздушной смеси. При этом саму организацию преобразования энергии различают по способам осуществления: газообмена - тактность и условия на впуске и выпуске; смесеобразования - внешнее или внутреннее; воспламенения - от сжатия или принудительное.

К внутренним факторам отнесем источники необратимости действительного цикла, проявляющим себя в период подвода теплоты к рабочему телу в соответствии с первым принципом термодинамики, а также факторы, влияющие на величину отвода теплоты теплоприем-нику в период преобразования тепловой энергии газа в работу в соответствии со вторым принципом термодинамики, которые назовем условно факторами обратимых циклов.

Согласно существующему определению, циклом называют такой термодинамический процесс, в результате которого рабочее тело возвращается в исходное состояние /97/.

Таким образом, в термодинамике понятие "цикл" связывают с обратимым процессом, осуществление которого возможно, если: рабочим телом является газ, неизменный по массе и составу; процесс сгорания топлива заменяется обратимым процессом подвода тождественного количества теплоты от теплоотдатчика; процесс смены рабочего тела в конце цикла заменяется обратимым процессом отвода теплоты теплоприемнику; процессы сжатия и расширения представляются изоэнтропными (выполняется условие внутренней обратимости адиабатного процесса /42/).

Как следует из второго принципа термодинамики, осуществление прямого цикла преобразования энергии в две связано с частичным отводом теплоты теплоприемнику, величину которого и, соответственно, значение термического КПД цикла, определяют факторы обратимых циклов две в момент подвода и отвода теплоты: теплоемкость рабочего тела, определяемая его составом и переменной температурой в цикле, а также место подвода и отвода теплоты (рис.1.1). до существу факторы обратимых циклов определяют качественную характеристику теплоты Qi., участвующей в процессе получения работы в цикле.

Феноменологические способы количественной оценки влияния внутренних факторов на использование теплоты в циклах ДВС

Применение двухстадийной схемы преобразования энергии на элементарном уровне в циклах две позволяет определенным образом идентифицировать действие внутренних факторов рабочего процесса по отношению к использованию теплоты в цикле: источники необратимости цикла определяют количественную характеристику теплоты, участвующей в процессе получения работы в цикле, а факторы обратимых циклов две определяют ее качество в цикле.

Это обстоятельство определяет два способа количественной оценки влияния внутренних факторов на использование теплоты в циклах две, которые основаны на феноменологическом подходе.

Способы оценки покажем на примерах сравнения двух циклов, одним из которых будет неизменно идеальный цикл Отто со степенью сжатия Ее и показателем адиабат участков сжатия и расширения /Ср , а в другом введено действие одного из анализируемых факторов.

Факторами обратимых циклов являются: место подвода и отвода теплоты, а также теплоемкость рабочего тела. Покажем способ оценки влияния на качество теплоты каждого из них в отдельности.

Место подвода и отвода теплоты

Как известно, увеличение степени сжатия в цикле Отто при водит к повышению его КПД. Этот вывод следует из сравнения циклов карно а-в-c-d-a и а, -в, -с, -d, -а, (рис. 2.1, а), эквивалентных соответствующим идеальным циклам Отто 1-2-3-4-I и I-5-6-7-I, среди которых первый имеет большую степень сжатия, нежели второй при выполнении условия равенства в них граничных температур.

Вывод о качестве использования теплоты в циклах с разной степенью сжатия распространяется как на произвольную пару элементарных циклов Отто 1-2-3-4-І и I—5-6-7-1» выбранных при условии равенства граничных температур в сравниваемых циклах Отто А-С-2-В-А и А-С, - g-B-A (рис.2.1,6), так и ту же пару элементарных циклов в сравниваемых циклах Отто А-С-іГ-В-А и в частном случае цикла с произвольным подводом теплоты - в цикле Тринкле-ра A-C-,-z -B-A. При этом самым экономичным будет подвод теплоты при объеме Ve (в ВМТ), который будем называть своевременным, а подвод теплоты при произвольном объеме Ут - К (не в ВМТ) - несвоевременным. Величине снижения значения показателя экономичности, связанной с несвоевременным подводом, поставим в соответствие коэффициент неиспользования теплоты вследствие несвоевременности ее подвода.

В принципе существует возможность в проведении дискретно-непрерывного анализа качества использования теплоты на трех уровнях ее подвода: элементарном, текущем и на уровне теплоты, подведенной за весь цикл преобразований, при этом анализ будем производить при посредстве характеристик использования (Jfc« , і ) и неиспользования ( ) теплоты.

Покажем это предварительно на примере анализа экономичности преобразования в идеальном цикле Отто А-С- -В-А (рис.2.1,6), характеристика которому была дана в начале параграфа.

Анализ экономичности на уровне элементарного подвода теплоты будем вести посредством характеристик дискретного использо вания ( о І ) и неиспользования ( 09 ) теплоты (рис.2.1.,в),рас чет которых производится с помощью уравнений:

Анализ использования теплоты на уровне текущего подвода бу дем вести посредством характеристик текущего использования ( 6с ) и неиспользования ( оэ ) теплоты (рис.2.1,г), рассчитыва емых: \Яг .. J77" / -Т(л -№, (2-2) где: ДХ%ЭС - соответственно дифференциальная и интегральная относительные характеристики подвода теплоты.

Исходным материалом для анализа экономичности на уровне всего подвода теплоты за цикл будут служить характеристики, которые назовем характеристиками интегрального использования (Si ) и неиспользования (Оэ) теплоты (рис.2.1.д): /, - г fas?). (2-3) Очевидно, что для циклов Отто А-С- -В-А и А-С, -2? "В-А (рис .2.1 6) характеристики дискретного о І И текущего о с. использования теплоты имеют постоянное значение на всем протяжении ее подвода (эквидистантные прямые с-2 (рис.2.1 .в) и , (рис.2.1,г). При этом разница в экономичности циклов определяется лишь несвоевременностью подвода теплоты и оценивается промежутком между этими прямыми:

Принцип построения современных математических моделей рабочего процесса ДВС. Обоснование выбора моделей для проведения теоретических ис следований

Принимая во внимание описанные трудности по созданию математической модели с полным подобием ее действительному циклу, исследователи рабочего процесса при создании модели прибегают к использованию метода упрощения, известного из теории моделирования /12/.

Реализация этого метода осуществляется либо способом разделения совокупности процессов, протекающих в системе на взаимонезависимые на основе пренебрежения слабыми взаимодействиями между отдельными элементами, либо способом понижения размерности на основе уменьшения количества взаимодействующих элементов модели (эквивалентирование).

Так, использование способа разделения при математическом моделировании дает возможность осуществлять дифференцированный подход в описании рабочего процесса путем создания индивидуальных математических моделей для составления как процесса подвода теплоты (тепловыделения), так и теплообменных процессов, а благодаря применению эквивалентов удается получать приближение как к неполной, так и полной математической модели соответствующего процесса.

По существу такие приближенные математические модели следует отождествлять полупрозрачному кибернетическому ящику, в этих моделях процесс преобразования задается уравнениями соответствующих физических законов или закономерностей, которые содержат неизвестные или ориентировочно известные коэффициенты и функции, определяемые или уточняемые согласно экспериментальной информации.

Следует отметить два принципиально разных способа в построении приближенной математической модели, которые условно назовем интегральным, когда подбор неизвестных коэффициентов производится в масштабе цикла и дискретно-непрерывным, при котором коэффициенты уточняются на каждом элементарном участке подвода теплоты в развитии цикла с использованием экспериментальной информации.

В зависимости от реализованного способа в построении модели, сами модели будем называть соответственно интегральными или дискретно-непрерывными.

Подвод теплоты в рабочем процессе две осуществляется непосредственно в цилиндре двигателя путем сжигания топлива в среде рабочего тела и описывается относительной характеристикой тепловыделения, при этом процесс сгорания топлива можно представить в виде дискретно-непрерывного окислительного процесса, развивающегося как в пространстве, так и во времени.

Б теории две известны различные модификации как интегральных, так и дискретно-непрерывных математических моделей тепловыделения, в которых теоретической базой служит различная феноменлогия процесса сгорания топлива.

Интегральные модели тепловыделения

Первой попыткой установления связи между основными физическими законами сгорания и процессом тепловыделения являлось создание К.Нейманом интегральной математической модели тепловыделения /то/. В этой работе К.Нейман, на основе общих представлений о горении, как бимолекулярной реакции между топливом и кислородом воздуха, вывел уравнение динамики процесса сгорания, в котором присутствует лишь один коэффициент - условная константа скорости сгорания, определяемая из эксперимента.

Расчетные исследования по участию сажи в формировании индикаторной экономичности действитель ного цикла дизеля

В работе Шокотова Н.К. /112/ был исследован ряд моделей теплообмена для определения пригодности использования их в установлении теплового баланса в цикле расчетным путем, в результате чего оказалось, что наибольшее отклонение расчетных потерь теплоты в результате теплообмена в сторону завышения получается по модели Пфлаума (в основе построения принята критериальная зависимость А/У VY «, РЪ" з/2 )

, а в сторону занижения - по модели Брилинга Н.Р. Промежуточные значения потерь теплоты в результате теплообмена получаются по модели Эйхельберга Г.

Хотя минимальная разница с действительной величиной теплообмена по тепловому балансу, которая получается при использовании в расчетах модели Эйхельберга Г. и составляет 20 %, Шокотов Н.К. считает такое отклонение допустимым, так как по влиянию на значение КПД цикла оно не превышает I %.

Незначительное влияние в выборе модели теплообмена на значение КПД цикла выявлено в сравнительных расчетных исследованиях /54/, проведенных с использованием моделей Эйхельберга Г. и Вош-ни. Сравнение производилось из условия достижения равенства потерь теплоты, полученных расчетным путем и из теплового баланса в эксперименте.

Следует отметить, что разница во влиянии теплообмена на значение КПД цикла в этом случае обусловлена лишь разностью в динамике потери теплоты в окружающую среду в развитии цикла, получаемая расчетным путем по той или иной модели.

На основе разработанного метода анализа на участке сгорания были также проведены сравнительные расчеты с использованием моделей Нуссельта-Брилинга, Эйхельберга, Пфлаума и Вошни для режима частичной нагрузки двигателя ЯМЗ-238НБ ( Р/пе. = 0,81 МПа; /г = 1700мин ), приведенного в работе /49/. Расчетами предусматривалось оценить влияние выбора модели теплообмена на значение КПД цикла из условия достижения равенства значений теплообмена, полученных расчетным путем, значению теплообмена, полученному из теплового баланса в эксперименте.

В результате было выявлено (рис.3.II,а), что характеристика JFW , полученная по модели Эйхельберга, занимает промежуточное положение, что обусловило также промежуточное положение интегральной характеристики Ow , определенной по этой модели (рис.3.11,6). При этом отклонения коэффициентов 0\н в конце цикла, найденным по разным моделям, находятся в пределах I % во влиянии на индикаторный КПД, что согласуется с данными, приведенными в литературных источниках.

Как показал анализ, среди рассмотренных интегральных моделей теплообмена с различным структурным строением для проведения сравнительных расчетных исследований экономичности циклов наиболее предпочтительной является модель Эйхельберга.

Весьма продолжительный период в цикле занимает участок сжатия между моментами закрытия впускного клапана и началом воспламенения. Для оценки участия теплообмена на участке сжатия в формировании экономичности цикла, а также обосновании выбора модели теплообмена для использования в дальнейших расчетах, на этом участке, для того же двигателя и режима были проведены следующие расчетные исследования.

С помощью модели Эйхельберга выявлено, что величина потери теплоты на участке (C w) составляет менее 3 % от теплоты, потерянной в результате теплообмена за весь цикл.

Причина столь малой величины &2?w состоит в том, что температура рабочего тела на участке сжатия - невысокая и, кроме того , в период от момента закрытия впускного клапана и до угла f , 60п.к.в. (рис.3.12,а) идет обратный процесс теплообмена - подвод теплоты от поверхностей, ограничивающих объем пространства сжатия - к рабочему телу, величина которой достигает I % от суммарной величины потери теплоты за весь цикл.

Влияние теплообмена на участке сжатия на экономичность цикла имеет несколько иной характер и относительную величину, что объясняется влиянием места подвода и потери теплоты.

Ввиду большой несвоевременности подвода теплоты от стенок, положительное действие его на КГІД оказывается весьма незначительным, в том время как интенсивная потеря теплоты непосредственно перед началом сгорания приводит к отрицательному эффекту участия участка сжатия в формировании экономичности и достигает & 5 % от суммарного теплообмена за весь цикл (рис.3.12,б).

Принимая во внимание то обстоятельство, что модель Эйхельберга суммарно учитывает как конвективную, так и радиационную составляющие теплообмена, на том же режиме для крышки цилиндра были выполнены сравнительные расчеты 3?w по модели Эйкельберга и уточненной модели расчета конвективной составляющей теплообмена /77/. Анализ результатов с.З./) показывает весьма небольшую разницу в коэффициентах dw на рассматриваемом участке, которой вполне можно пренебречь.

Похожие диссертации на Резервы повышения индикаторной экономичности и пути их реализации в современных тракторных дизелях