- •Введение
- •1 Определение диаметра и хода поршня двигателя
- •2 Расчет двигателя на режиме номинальной мощности
- •2.1 Выбор оптимального значения угла открытия выпускного клапана.
- •2.2 Выбор оптимального значения угла закрытия впускного клапана
- •2.3 Выбор оптимального значения угла закрытия выпускного клапана и угла открытия впускного клапана
- •2.4 Выбор оптимального значения угла опережения зажигания
- •3 Расчет двигателя на режиме максимального момента
- •4 Расчет двигателя на частичных режимах работы
- •4.1 Пример нахождения оптимальных углов для режима №2
- •4.1.1 Выбор оптимального значения угла открытия выпускного клапана
- •4.1.2 Выбор оптимального значения угла закрытия выпускного клапана и угла открытия впускного клапана
- •4.1.3 Выбор оптимального значения угла закрытия впускного клапана
- •5 Сравнение удельного эффективного расхода топлива у двигателя с циклом Аткинсона с двигателем с регулировкой подачи топлива дросселем при одинаковом крутящем моменте
- •6 Выбор угла закрытия впускного клапана с точки зрения работы двигателя в ездовом цикле fpdc
- •6.1 Выход на режим №1
- •6.2 Выход на режим №2
- •6.3 Выход на режим №3
6.2 Выход на режим №2
Графики газообмена для данного режима изображены на рис. 27.
Рисунок 27 - Давления в цилиндре и впускном и выпускном коллекторах
Выбор оптимального угла опережения зажигания. Результат представлен на рисунке 28.
Рисунок 28 - Зависимость удельного эффективного расхода топлива от угла опережения зажигания
На рисунке 28 показана зависимость удельного эффективного расхода топлива от угла опережения зажигания клапана, на их ее основании примем .
6.3 Выход на режим №3
Выход на режим №3 осуществляется при помощи комбинации цикла Аткинсона на режиме №2 и работы дроссельной заслонки. Исследование показало, что требуемый крутящий момент получается при величине потерь на впуске в 0,095 бар и угле опережения зажигания .
Результаты исследования представлены на рисунках 29-30.
Рисунок 29 - Давления в цилиндре и впускном и выпускном коллекторах
Рисунок 30 - Зависимость удельного эффективного расхода топлива от угла опережения зажигания
Выбор параметров для углов ГРМ, обеспечивающих цикл Аткинсона на первом и третьем режимах осуществляется аналогично.
Последняя строка таблицы предназначена для сравнения результатов по циклу Аткинсона и традиционного использования только дроссельной заслонки. Полные данные по каждому расчету для режима №2 приведены в приложении В.
Таблица 3 - Режимы работы с учетом различных фаз ГРМ
|
Режим №1: n=1833 132 |
Режим №2: n=1556 94,8 |
Режим №3: n=1333 74,6 |
Z, кг/час |
оптимально для №1 |
i=19 () =0.259 =25.3 |
i=53 () =0.279 =15.4 |
i=97 () =0.294 =10.3 |
650 |
115 оптимально для №2 |
i=19 () =0.264 =25.3 |
i=53 () =0.272 =15.4 |
i=97 () =0.286 =10.3 |
640 |
=121 оптимально для №3 |
i=19 () =0.264 =25.3 |
i=53 () =0.286 =15.4 |
i=97 () =0.287 =10.4 |
653 |
=24 из режима максимального момента |
i=19 () =0.264 =25.3 |
i=53 () =0.286 =15.4 |
i=97 () =0.303 =10.3 |
666 |
График целевой функции в зависимости от угла закрытия впускного клапана изобразим на рисунке 31.
Рисунок 31 - График целевой функции
Наиболее выгодным вариантом является третья строка таблицы, поэтому для режима работы распредвала на частичных режимах выбираются углы открытия и закрытия впуска в соответствии с режимом №2.
Выводы
Таким образом, в результате проделанной работы:
-
Подобрана размерность двигателя;
-
Выполнен расчет работы двигателя на режимах номинальной мощности и максимального крутящего момента;
-
Оценена возможность снижения удельного эффективного расхода топлива при использовании цикла Аткинсона на частичных режимах работы;
-
Проведен обзор систем изменения фаз газораспределительного механизма;
-
Выбраны оптимальные фазы газораспределения для трехрежимной системы:
- режим номинальной мощности;
- режим максимального крутящего момента;
- частичные режимы.
На основании проделанной работы можно сделать следующие выводы:
-
Применение цикла Аткинсона на частичных режимах позволяет достичь существенной экономии топлива;
-
Применение трехрежимной системы изменения фаз ГРМ позволяет использовать цикл Аткинсона на частичных режимах без ухудшения характеристик двигателя на режимах номинальной мощности и максимального крутящего момента.
Список использованной литературы:
-
Ездовые циклы [Электронный ресурс]. (http://autoeco.info/nedc.php). Проверено 18.12.2014.
-
Конструирование двигателей внутреннего сгорания: Учебник для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности «Двигатели внутреннего сгорания» направления подготовки «Энергомашиностроение» / Н.Д. Чайнов, Н.А. Иващенко, А.Н.Краснокутский, Л.Л. Мягков; Под ред. Н.Д. Чайнова. - 2-е изд. - М.: Машиностроение, 2011. 496 с., ил.
-
Diesel hybrid powertrain for passenger and light commercial vehicles. / David Gagliardi, Corin Wren // MTZ Industrial. - Volume 72. - 2011 г. - С.4-10.
-
Система изменения фаз газораспределения [Электронный ресурс]. (http://systemsauto.ru/vpusk/vvt.html). Проверено 18.12.2014.
-
Цикл Аткинсона [Электронный ресурс]. (http://autoarticle.ru/avtonovosti/inzheneriya/atkinson-cycle/). Проверено 18.12.2014.