Отправить статью по E-mail Разработка и апробация математической модели предпускового режима работы дизеля при низких температурах окружающей среды
- Авторы: Елагин М.Ю1, Павлов Д.В1, Хмелев Р.Н1
-
Учреждения:
- Тульский государственный университет
- Выпуск: Том 14, № 2 (2020)
- Страницы: 78-84
- Раздел: Статьи
- URL: https://ogarev-online.ru/2074-0530/article/view/66760
- DOI: https://doi.org/10.31992/2074-0530-2020-44-2-78-84
- ID: 66760
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Пуск холодного дизеля в условиях Арктики с минимальными температурами ниже -60 °С представляет существенные трудности вследствие низкой температуры воздушного заряда, повышенного сопротивления проворачиванию коленчатого вала и перемещению других, кинематически с ним связанных деталей (поршни, детали механизма газораспределения; и т.д.) из-за увеличенной вязкости масла, ухудшения условий распыливания топлива, усиленной теплоотдачи в стенки цилиндра, потери части воздушного заряда. Настоящая статья посвящена решению актуальной задачи, связанной с разработкой теоретической базы, обеспечивающей комплексное имитационное моделирование предпускового режима работы дизеля в условиях низких температур окружающей среды при использовании средств облегчения пуска. В статье предлагается математическая модель дизеля, базирующаяся на тепломеханике (термодинамике открытых систем), которая отражает основные особенности двигателя внутреннего сгорания (ДВС) как системы, преобразующей энергию во времени. Система уравнений математической модели основывается на законах сохранения энергии, массы, уравнениях движения твердых звеньев и включает дифференциальные уравнения скоростей изменения температуры и плотности рабочего тела в цилиндре и в картере ДВС, идеально-газовое уравнение состояния, а также дифференциальные уравнения изменения угловой скорости и угла поворота вала двигателя. Математическая модель апробирована на примере дизеля 1Ч9,5/8,0. В статье представлены графики изменения угловой скорости, давления и температуры в цилиндре, а также результаты расчетов предпускового режима работы двигателя при различных низких температурах окружающей среды в сравнении с результатами натурных экспериментов, проведенных в холодильной камере.
Ключевые слова
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
М. Ю Елагин
Тульский государственный университет
Email: aiah@yandex.ru
д.т.н. Тула, Россия
Д. В Павлов
Тульский государственный университет
Email: aiah@yandex.ru
Тула, Россия
Р. Н Хмелев
Тульский государственный университет
Email: aiah@yandex.ru
д.т.н. Тула, Россия
Список литературы
- Шапран В.Н., Стрелков Д.Н. К проблеме обеспечения надежного пуска дизеля в условиях низких температур и возможности использования СВЧ нагрева топлива и моторного масла // Материалы международной научно-технической конференции ААИ «Автомобиле- и тракторостроение в России: приоритеты развития и подготовка кадров», посвященной 145-летию МГТУ «МАМИ». М.: МГТУ «МАМИ». С. 208-215.
- Белов М.П., Бурячко В.Р., Акатов Е.И. Двигатели армейских машин. Часть первая. Теория [Текст]. М.: Воениздат, 1971.
- Павлов Д.В., Хмелев Р.Н. Особенности эксплуатации малоразмерных дизельных двигателей в условиях Арктики // Альтернативные источники энергии в транспортно-технологическом комплексе: проблемы и перспективы рационального использования. 2016. Т. 3. № 3(6). С. 241-247.
- Чижков Ю.П., Квайт С.М., Сметнев Н.Н. Электростартерный пуск автотракторных двигателей. М.: Машиностроение, 1985. 160 с.
- Оберемок В.З., Юрковский И.М. Пуск автомобильных двигателей. М.: Транспорт, 1979. 118 с.
- Карташевич А.Н., Кухаренок Г.М., Гордеенко А.В., Разинкевич Д.С. Улучшение пусковых качеств автотракторных дизелей в зимний период эксплуатации. Монография. Белорусская государственная сельскохозяйственная академия. Минск.: Изд. ООО «Красико-Принт», 2005, 180 с.
- Квайт С.М., Менделевич Я.А., Чижков Ю.П. Пусковые качества и системы пуска автотракторных двигателей. М.: Машиностроение, 1990. 256 с.
- Мараховский В.П. Низкотемпературный пуск форсированных дизельных двигателей // Двигатели внутреннего сгорания. Всеукраинский научно-технический журнал, 2004. № 2. C. 135-137.
- Камалтдинов В.Г., Марков В.А. Холодный пуск двигателя. Результаты исследования процессов подачи и распыливания топлива // Автомобильная промышленность. 2010. № 9. С. 9-11.
- Харитонов В.В. Повышение эффективности пуска автотракторного дизеля в условиях низких температур окружающего воздуха. Автореф. дисс. на соиск. уч. степени канд. техн. наук, Москва, 2005. 19 с.
- Шавлов А.В. Улучшение пусковых характеристик дизелей типа В-2 с комбинированной системой подготовки запуска совершенствованием системы термостатирования масла. Автореф. дисс. на соиск. уч. степени канд. техн. наук, Барнаул, 2012. 19 с.
- Козлов А.А. К вопросу о повышении эффективности пуска дизеля // Вестник СиБАДИ. 2018. Т. 15. № 5. С. 650-659.
- Карноухова И.В. Определение оптимальной температуры воздуха во впускном коллекторе двигателя // Вестник СибАДИ. 2014. № 3(37). С. 7-12.
- Park J.K. Simulation of starting process of diesel engine under cold condition // International Journal of Automotive Technology. 2007. № 3. Vol. 8. pp. 289-298.
- Елагин М.Ю. Математическое моделирование нестационарных процессов в открытых термодинамических системах. Тула: Изд-во ТулГУ, 1999. 112 с.
- Елагин М.Ю. Термодинамика открытых систем. Тула: Изд-во ТулГУ, 2013. 400 с.
- Хмелев Р.Н. Математическое и программное обеспечение системного подхода к исследованию и расчету поршневых двигателей внутреннего сгорания. Монография. Тула: Изд-во ТулГУ, 2011. 229 с.
- Малиованов М.В., Хмелев Р.Н. Разработка методики проектировочных расчетов поршневых двигателей внутреннего сгорания // Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе. 2012. Т. 1. С. 290-293.
Дополнительные файлы
