Математическая модель процесса тепловыделения в цикле сгорания

Материалы » Автомобильные двигатели: рабочие циклы, показатели и характеристики. Методы повышения эффективности энергопреобразования » Математическая модель процесса тепловыделения в цикле сгорания

Страница 1

Математическая модель процесса тепловыделения в цикле сгорания строится на основе оптимального потребления топлива в каждом цикле подачи топлива.

Математическая модель использует следующий алгоритм расчета:

Программа расчета оптимальной подачи топлива в цилиндры инжекторного двигателя и определения теплоотдачи при сгорании топлива включает в себя несколько блоков (подпрограмм) расчета.

Данные блоки содержат:

1) подпрограмму предварительного расчета основных параметров работы двигателя;

2) подпрограмму расчета параметров впуска;

3) подпрограмму расчета параметров процесса впуска;

4) подпрограмму расчета процесса сжатия;

5) подпрограмму расчета параметров процесса сгорания;

6) подпрограмму определения основных параметров управления оптимальной подачей топлива и параметров теплоотдачи

Блок (подпрограмма) предварительного расчета основных параметров работы двигателя

1. Объявляются переменные:

Ne – мощность двигателя (в л.с. или кВт, например, 76,2)

z – коэффициент тактности (для четырехтактных двигателей z = 2)

pe – среднее эффективное давление (pe = 8,5-9,5)

D – диаметр поршня, мм (перевести в м – умножить на 10-3, например,)

S – ход поршня, мм (перевести в м – умножить на 10-3)

ψ – отношение хода поршня к диаметру цилиндра (безразмерная величина, для бензиновых двигателей – ψ = 0,70 – 1,0)

ε – степень сжатия (отношение объема цилиндра камеры сгорания в нижней мертной точке к объему в верхней мертвой точке)

α – коэффициент избытка воздуха (α = 1,0 – для стехиометрической смеси, для расчета выбираем из диапазона (α = 0,9 – 1,1) – коэффициент αk = f(nj) – закон изменения определяем сами)

i – количество цилиндров (для нашего расчета принимаем четырехцилиндровый двигатель, т.е. i = 4)

j – количество итераций (циклов) при расчете числа оборотов двигателя с шагом 200 мин-1 (от 400 до 6000 мин-1)

k – количество итераций (циклов) при расчете коэффициента α

nj – число оборотов коленчатого вала для j-ой итерации(мин-1)

Vh – рабочий объем двигателя (в л или м3)

Vц – рабочий объем одного цилиндра (в л или м3)

L0 – теоретически необходимое количество воздуха, необходимое для сгорания 1 кг топлива

М1 – массовое количество горючей смеси, кг

М2 – общее количество продуктов сгорания

2. Присваиваем переменным значения (ввод исходных данных для расчетов по формулам)

Ne = 150 л.с.

i = 4