Развитие комплекса математических моделей дизеля, оснащенного аккумуляторной топливной системой с электронным управлением

• Автор: Емельянов, Леонид Александрович
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 182 с. : ил.

Перечень принятых сокращений

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования

1.1. Пути совершенствования рабочего процесса современных дизелей, направленные на снижение токсичности ОГ

1.2. Влияние характеристики впрыскивания на экологические показатели двигателя

1.2.1. Характеристики впрысков АТС, используемые производителями ТПА в настоящее время

1.2.2. Влияние предварительных впрысков на экологические показатели двигателя

1.2.3. Влияние послевпрыска на экологические показатели двигателя

1.3. Анализ конструкций АТС с ЭГФ

1.3.1. Требования, предъявляемые к аккумулятору топлива в составе АТС

1.3.2. Анализ конструкций ЭГФ

1.3.3. Алгоритмы систем управления АТС с ЭГФ

1.4. Методы математического моделирования рабочих процессов автотракторных дизелей
1.4.1. Методы расчета впрыскивания и распыливания топлива
1.4.2. Методы расчета процессов испарения, тепловыделения, образования токсичных веществ и шумообразования
1.4.3. Методы расчета показателей рабочего процесса цикла дизеля
Выводы по главе 1 и постановка задачи
Глава 2. Математическое моделирование рабочих процессов
быстроходного четырехтактного дизеля
2.1. Математические модели рабочих процессов быстроходного дизеля, реализованные в едином расчетном комплексе

2.1.1. Метод гидродинамического расчета ТС дизеля и методы расчета распиливания топлива и развития топливных струй
2.1.2. Расчет испарения и выгорания распыленного топлива
2.1.3. Методы расчета содержания в ОГ дизеля углерода и окислов азота
2.1.4. Метод расчета показателей рабочего цикла дизеля
2.1.5. Метод расчета шума от рабочего процесса дизеля
2.2. Сопоставление результатов опыта и расчета
2.3. Расчетное исследование влияния величины подачи топлива при предварительном впрыскивании и интервала времени между предварительным и основным впрыскиванием на содержание сажи
и окислов азота в ОГ дизеля и шум от рабочего процесса
Выводы по главе
Глава 3.Расчетное исследование АТС с ЭГФ
3.1. Метод и программа гидродинамического расчета АТС с ЭГФ типа Bosch
3.2. Результаты расчетного исследования АТС с ЭГФ типа Bosch
3.2.1. Результаты расчетного исследования влияния эффективного проходного сечения жиклера на неуправляемость процесса топливоподачи и количество топлива расходуемого
на управление
3.2.2. Результаты расчетного исследования влияния параметров поршня ЭГФ типа Bosch на характер его движения у упора
3.2.3. Исследование некоторых показателей, характеризующих возможность получения малых предвпрысков
3.2.4. Исследование причин, вызывающих явление неуправляемости в ЭГФ
Выводы по главе
Глава 4. Разработка алгоритмов и систем управления. Экспериментальное исследование АТС

4.1. Система управления ЭГФ и регистрации сигналов
4.2.0пределение характеристик подачи и слива юплива электрогидравлической форсункой
4.2.1. Установка для определения характеристик подачи топлива электрогидравлической форсункой
4.2.2. Результаты испытаний по определению характеристики подачи топлива электрогидравлической форсункой
4.3. Определение параметров предварительных впрысков
4.3.1. Установка для регистрации параметров предварительных впрысков
4.3.2. Результаты испытаний на установке для регистрации параметров предварительных впрысков
4.3.3. Определение времени запаздывания электронной топливной системы
4.4. Система управления ЭГФ для моторных испытаний
4.5. Фоторегистрация параметров струй топлива
4.5.1. Усіановка для фоторегистрации параметров струй топлива
4.5.2. Результаты фоторегистрации параметров струй топлива
4.6. Оценка погрешностей при проведении исследований на
безмоторной установке
Выводы по главе
Выводы
Литература

сохранения энергии турбулентности и скорости диссипации. Замыкают систему уравнения состояния, составленные для смеси воздуха с паром. Горение в рамках данной модели представлено как одноступенчатый процесс. Для расчета скорости расходования паров топлива в кинетической фазе сгорания предлагается использовать уравнение Аррениуса.
В случае если лимитирующим окажется перемешивание паров топлива и окислителя, используется модель Магнусена.
К другой группе моделей можно отнести трехмерные и многозонные модели, описывающие тепловыделение в дизеле. [32,110,114]. В работах [32,110] рассматривается метод расчета параметров тепловыделения, основанный на разделении объема камеры сгорания на большое количество зон, в каждой из которых независимо друг от друга рассматриваются изменения температуры, давления и состава рабочею тела. Трехмерная модель CRFD [114] позволяет произвести численный анализ трехмерных неустановившихся потоков и исследовать развитие пламени в объеме камеры сгорания. Трехмерное моделирование в цилиндрах, впыскных и выпускных трактах реализовано, например, KIVA (Los Alamos), FIRE (AVL), VECTIS (Ricardo). Существенным недостатком трехмерных моделей являются трудоемкость не только расчетов, но и подготовка исходных данных. Время счета одного варианта при использовании суперкомпьютеров составляет десятки и даже сотни часов [17].
В работе [32] используется метод контрольных объемов, согласно которому, рабочий объем цилиндра представляется как конечное число контрольных объемов, для каждого из которых соблюдается интегральные законы сохранения. Изменение внутренней энергии рабочего тела в произвольной зоне происходит в результате внешних (массообмен с примыкающими зонами) и внутренних (испарение и сгорание) воздействий. Для решения основной системы уравнений предлагается задание доли впрыскиваемого топлива для каждой i-ой зоны в определенный момент