Пояснительная записка (1233659), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Зависимость периода задержки воспламенения и давления в конце сжатия от эффективной площади утечек в цилиндре при степени сжатия

На графике видно- чем больше площадь для расчета утечек, тем выше период задержки воспламенения и меньше давление в конце сжатия. Как и говорилось раньше, если происходит уменьшение давления, то произойдет сбой в работе цикла, и как результат- сгорание топлива ухудшится. Если же рассмотреть зависимость между периодом задержки воспламенения и эффективной площадью, то можно заметить увеличение периода задержки, а значит воспламенение топлива будет проходить дольше, и процесс сгорания ухудшится.

3.5 Исследование возможности компенсации влияния утечек рабочего тела за счет изменения степени сжатия

В подразделе 3.4 было показано, что утечки рабочего тела в процессе сжатия снижают величину давления в конце сжатия, а значит, и температуру воздуха. Оба эти параметра влияют на воспламеняемость топлива и, поэтому, изменяется период задержки воспламенения топлива. Мы считаем, что это обстоятельство является основной причиной высокой трудоемкости моторного метода определения топлива, требующего нахождения такой смеси эталонов, при которой периоды задержки воспламенения у исследуемого и эталонного топлива совпадают.

Целью настоящей части исследования является демонстрация возможности компенсации влияния утечек рабочего тела из цилиндра за счет изменения степени сжатия. Задача настоящего исследования может быть сформулирована так: для любого произвольно заданного значения средней площади неплотностей в цилиндре, найти такую степень сжатия, при которой давление в конце сжатия составит такую же величину, как и при степени сжатия и нормальной плотности цилиндра ( мм²). Далее (для краткости) условия, соответствующие и мм² будем называть “стандартными”.

Решение поставленной задачи выполнялось в программе “Дизель-РК”. Расчеты производились для двух случаев. В первом случае была задана площадь мм², для которой выполнены расчеты с несколькими величинами степени сжатия, приведенные в таблице 3.2. Полученный результат представлен графически на рисунке 3.6.

Таблица 3.2

Зависимость давления в конце сжатия и периода задержки воспламенения от степени сжатия (ЦЧ = 45, мм²)

Видно, что при степени сжатия давление и период задержки воспламенения составляют примерно те же значения, как и при стандартных условиях (см. рис. 3.5). Сопоставление результатов для стандартных условий показано в таблице 3.3

Таблица 3.3

Давление в конце сжатия и период задержки воспламенения при “стандартных” условиях и мм²

Во втором случае выполнялись аналогичные расчеты для мм², представленные в таблице 3.4. Графически этот результат показан на рисунке 3.7.

Таблица 3.4

Зависимость давления в конце сжатия и периода задержки воспламенения от степени сжатия (ЦЧ = 45, мм²)

В этом случае при найденной степени сжатия давление в конце сжатия и период задержки воспламенения имеют те же показатели, как и при стандартных условиях. Сопоставление результатов показаны в таблице 3.5

Таблица 3.5

Давление в конце сжатия и период задержки воспламенения при “стандартных” условиях и мм²

3.6 Способ определения давления в конце сжатия по рабочей индикаторной диаграмме

Давлением в конце сжатия называют максимальное давление, которое имеет место если в цилиндре отсутствует подача топлива. На практике эта величина может быть определена при отключении подачи топлива в одном из цилиндров многоцилиндрового двигателя или при прокручивании вала двигателя от постороннего источника, например, электродвигателя. Цикл, протекающий в цилиндре двигателя при отсутствии сгорания называют моторным. Второй вариант подходит для нашей установки. Измерения осуществляют специальным прибором - максиметром, представляющим собой стрелочный манометр с обратным клапаном, или по индикаторной диаграмме с определением визуально или программно величины максимального давления диаграммы моторного цикла.

Описанная выше технология имеет два существенных недостатка. Во-первых, увеличивается трудоемкость исследования. Во-вторых, при отключении подачи топлива прогретые поверхности цилиндра, крышки и поршня быстро остывают, и, следовательно, нарушается тепловой режим работы установки, что может существенно повлиять на период задержки воспламенения при восстановлении подачи топлива. Поэтому для контроля параметров сжатия воздуха в цилиндре целесообразно использовать другую величину, связанную с давлением в конце сжатия.

Такой величиной может служить максимальная скорость изменения давления в цилиндре. На рисунке 3.8 показан характер изменения этой величины и давления в цилиндре в процессе сжатия для моторного цикла. Эти результаты получены в результате моделирования процесса сжатия в программе “Дизель-РК”.

Видно, что максимум скорости нарастания давления наступает за 15,7 градусов до ВМТ, в то время как подача топлива произойдет за 14 градусов. Таким образом, по величине максимальной скорости изменения давления можно контролировать процесс сжатия без отключения подачи топлива, т.е. на рабочем режиме установки.

Ранее были выполнены исследования, подтверждающие тезис, что если при изменении степени сжатия в конце сжатия достигается заданное давление, то величина периода задержки воспламенения позволит с высокой точностью определить цетановое число топлива. Для оценки возможности замены давления в конце сжатия на максимальную скорость изменения давления в процессе сжатия, выполним расчеты с различными значениями эффективной площади неплотностей в цилиндре. Результаты этих расчетов, выполненные в программе “Дизель-РК” показаны на рисунке 3.9.

Представленная зависимость является линейной во всем диапазоне возможных утечек воздуха в процессе сжатия и, поэтому, контроль и восстановление (идентичных стандартному режиму) условий в цилиндре может быть осуществлен по величине максимальной скорости нарастания давления.

Характеристики

Список файлов ВКР