4 Расчет двигателя на частичных режимах работы

Так как выбранная ранее система изменения фаз ГРМ работает на трех режимах, необходимо выбрать углы открытия и закрытия впускных клапанов для каждого режима. Два режима работы кулачков будут отведены для вычисленных ранее режимов максимальной мощности и максимального момента, а третий будет оптимизировать фазы для работы на частичных режимах.

Частичные режимы работы двигателя выбираются на основе ездового цикла FPDC. Путем обезразмеривания приведенного выше графика испытаний двигателя Ford были выбраны следующие значения режимов:

Рисунок 16 - Внешняя скоростная характеристика гибридного двигателя, работающего по циклу FPDC [3]

Таблица 1 - Частичные режимы работы двигателя

Номер режима	n, об/мин	М, Н*м
1	1833	132
2	1556	95
3	1333	75
4	1555	11.5

4.1 Пример нахождения оптимальных углов для режима №2

Для данных режимов была проведена оптимизация по углам закрытия впускного клапана, углам закрытия и открытия выпускного клапана. Так как разница углов на режимах при изменении оборотов небольшая, примем их одними и теми же для всех четырех режимов.

Также для режима №2 показан метод определения угла закрытия впускного клапана, обеспечивающего цикл Аткинсона, для выхода на заданный частичный режим.

4.1.1 Выбор оптимального значения угла открытия выпускного клапана

Рисунок 17 - Зависимость удельного эффективного расхода топлива от угла открытия выпускного клапана

Рисунок 18 - Зависимость мощности от угла открытия выпускного клапана

На рисунке 17 и 18 показаны зависимости эффективных показателей двигателя от угла открытия выпускного клапана, на их основании примем .

4.1.2 Выбор оптимального значения угла закрытия выпускного клапана и угла открытия впускного клапана

Рисунок 19 - Зависимость удельного эффективного расхода топлива от углов открытия впускного и закрытия выпускного клапанов в трехмерном виде

Рисунок 20 - Зависимость удельного эффективного расхода топлива от углов открытия впускного клапана и закрытия выпускного клапана

Рисунок 21 - Зависимость мощности от углов открытия впускного клапана и закрытия выпускного клапана в трехмерном виде

Рисунок 22 - Зависимость мощности от углов открытия впускного клапана и закрытия выпускного клапана

На рисунке 19-22 показаны зависимости эффективных показателей двигателя от углов открытия впускного и закрытия выпускного клапанов, на их основании примем и .

4.1.3 Выбор оптимального значения угла закрытия впускного клапана

Для выхода на частичный режим работы будем изменять угол закрытия впускного клапана, обеспечивая цикл Аткинсона.

Рисунок 23 - Зависимость крутящего момента от угла закрытия впускного клапана

Для получения необходимого нам крутящего момента ( Н*м) принимаем угол закрытия впускного клапана равным .

Для остальных частичных режимов угол закрытия впускного клапана находится аналогичным методом. Результаты проведенных расчетов приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Углы закрытия впускного клапана для частичных режимов работы

Номер режима	n, об/мин		Угол закрытия впускного клапана
1	1833	132.15	93
2	1556	94.833	115
3	1333	74.619	121
4	1555	11.5	160

Режим №4 получить без применения дросселя невозможно, поэтому она не была использована в дальнейших расчетах.