Влияние геометрических характеристик впускной системы на энергетические показатели и межцилиндровую неравномерность работы автомобильного двигателя

• Автор: Смекалин, Василий Васильевич
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 126 с. : ил.

1. ОБЗОР НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.1.Особенности многоцилиндровых ДВС

1.2. Обзор математических моделей ДВС

1.2.1. Модели отдельных процессов

1.2.2. Модели рабочего цикла

1.2.3. Модели двигателя “в целом“

2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ РАБОЧИХ ПРОЦЕССОВ МНОГОЦИЛИНДРОВОГО ДВИГАТЕЛЯ

2.1. Математическая модель рабочего процесса в цилиндрах

2.1.1. Исходные уравнения

2.1.2. Рабочие уравнения •

2.2. Двухзонная модель тепловыделения

2.2.1. Скорость горения
2.2.2. Уравнения термодинамики
2.2.3. Геометрические соотношения
3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВПУСКНОЙ СИСТЕМЫ
3.1. Математическая модель впускной системы с сосредоточенными параметрами
3.2. Одномерная математическая модель течения газа в трубопроводах впускного коллектора
3.2.1. Расчетная схема
3.2.2. Начальные и граничные условия
3.2.3. Конечно-разностная схема
3.2.4. Задача о распаде произвольного разрыва
3.2.5. Варианты течения газа при решении задачи
о распаде произвольного разрыва
3.2.6. Основные соотношения
3.4.4. Условия выбора шага по времени и по координате
3.4.5. Использование формул, полученных при
линейном приближении
4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ МНОГОЦИЛИНДРОВОГО ДВИГАТЕЛЯ С ВПУСКНОЙ СИСТЕМОЙ ПЕРЕМЕННОЙ ДЛИНЫ
4.1. Теоретическое исследование работы многоцилиндрового ДВС с помощью разработанного математического описания
4.2. Экспериментальное исследование динамических характеристик двигателя с впускной системой переменной длины
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Актуальность работы. В современной транспортной энергетике широкое применение нашли многоцилиндровые двигатели внутреннего сгорания. Сложность конструкции этих двигателей оправдывают их многочисленные достоинства. К принципиальным недостаткам таких двигателей необходимо отнести неодинаковость рабочих процессов в разных цилиндрах, обусловленную конструкционными особенностями блока цилиндров, впускной и выпускной системами, различиями в теплообмене, организации процессов горения и т.п., в результате чего происходит существенное ухудшение характеристик двигателя.
Из обзора научно-технической литературы следует, что существующие математические модели не рассматривают рабочие процессы одновременно во всех цилиндрах ДВС и не учитывают переменность граничных условий на входе и выходе двигателя. Использование результатов расчета рабочего процесса в одном цилиндре, с последующим распространением на все цилиндры, не позволяет получить подробную информацию об особенностях рабочих процессов многоцилиндрового двигателя и, в частности, о явлениях разноцилиндровости. В связи с невозможностью их полного устранения представляют интерес сравнительная оценка различий рабочих процессов в цилиндрах, чувствительность этих различий к управляющим воздействиям и возможность хотя бы частичной их компенсации.
Таким образом, получение высоких энергетических и эксплуатационных характеристик двигателей внутреннего сгорания при их создании или модернизации требует научно-технического обоснования новых эффективных методов их расчета и проектирования.
В настоящее время роль теоретических исследований двигателей внутреннего сгорания на основе математического моделирования протекающих в них рабочих процессов возрастает, ибо они обладают большой степенью обобщения полученных результатов, однако требуют достаточно адекватных математических моделей.

^ и I А П-1 П П -Г1 пт А 14-1
. Н^НЧ
Рис. 3.2. Плоская сетка для расчета течения газа в трубопроводе
Ц X*
Рис. 3.3. Расчетная ячейка плоской сетки