Munozara:ЧИҚАРИШ ТИЗИМИ САМАРАЛИЛИГИ ҲИСОБИЙ ТАДҚИҚИ

Аннотация. Наддув агрегатлари компоновка схемаларини ва конструктив ўзига хосликларни танлаш, цилиндрга зарядлар нотекс тақсимланишини камайтириш, газ алмашиниш фазалрини оптималлаш, цилиндрларни тўлдириш ва тозалашни яхшилаш, тактлардаги газодинамик ёқотишларни камайтириш, импулс ўзгаришини ташкил қилиш ва бошқа шу каби қатор мухум вазифаларни рақамли моделлаш орқали ечишга харакат қилишган. Бундай моделлаштиришнинг имкониятларини кенгайтириш ностационар оқимни ҳисоблашнинг жуда оддий ва шу билан бирга самарали усулларини амалиётга жорий этишни тақозо этади. Шу билан бирга, ички ёнув двигателларининг мураккаб тармоқланган газ алмашинуви тизимлари учун оқилона усул анча узунликдаги эркин бўлимларга бўлинади ва клапанлар, туйнуклар, дроссел заслонкаси, тармоқли узеллар, турбина ва компрессор профилларининг панжаралари деб ҳисобланиши мумкин бўлган маҳаллий қаршиликларни ажратишдир. Кенгайтирилган бўлимларнинг ҳисоб-китоблари, одатда, бир ўлчовли усуллардан бири томонидан ностационар оқимнинг дастлабки чизиқли дифференсиал тенгламалари системасини сонли-фарқ билан ифодалаш ёрдамида амалга оширилади. Калит сўзлар: клапанлар, туйнуклар, дроссел заслонкаси, тармоқли узеллар, турбина, компрессор. Кириш. Тадқиқотлар аниқлигини яхшилаш учун махаллий қаршиликлар орқали оқим моделларини яратиш ва аниқлаш ҳисобланади, чунки у қувурларда газ оқимини чеклайдиган маҳаллий қаршилик бўлиб, оқим энергиясининг сезиларли йўқотишларига олиб келади ва натижада газ алмашинувига жуда катта таъсир кўрсатади. Клапанлар, туйнуклар, дроссел заслонкалари, тирсаклар ва учликлар каналлар ўтиш қисмининг йўналиши ва соҳасида кескин ўзгаришлар шаклида оқимга геометрик таъсир кўрсатиб, оқимлар узилишини ҳосил қилади. Турбина ёки компрессорнинг турғун бўлмаган оқимга таъсирини ҳисобга олганда, турбина ёки компрессор элементларининг механик таъсирини, шунингдек, ишчи ғилдирак атрофида тақсимланган мураккаб оқим таъсирини оқиб ўтувчи ва манба кўринишида ҳисобга олиш керак. Турбомашинани ўрнатиш вақтида каналлар узунлигининг ортиши қўшимча таъсир кўрсатади, шунингдек, босим импулси билан ўзаро таъсирининг бошланиши ва тугаши ўртасида муҳим "фаза силжишига" олиб келади. Баъзи двигателлар учун бу силжиш вақтидаги узунлик цилиндрдан чиқариш давомийлиги билан таққосланади [1]. Адабиётлар таҳлили. Адабиётларни таҳлил қилиш натижасида шуни айтиб ўтиш керакки, кўпчилик тадқиқотчилар каналдаги тор қисмнинг майдони ва жойлашувининг аеродинамик хусусиятларига сезиларли таъсир кўрсатадилар. Оптимал канал ўлчамларини белгилаш бўйича барча аниқ тавсиялар, одатда, хусусий ва зиддиятли табиатда бўлиб, муаллифлар томонидан кўриб чиқилмаган ҳолларда, экспериментал текширишсиз қўлланилмайди. Чиқариш каналларини профиллашнинг яхлит, яхши ташкил этилган усули йўқ, уларни танлаш ҳисобланган вариантларни тасодифий танлаш йўли билан амалга оширилади. Тадқиқот методологияси. Ҳисоблашлардаги чегаравий шартлар кўпинча маълум структураларнинг характеристикаларини тозалаш ва олиб ташлаш натижасида олинган эмпирик боғлиқликлар ёрдамида ўрнатилади. Бундай тамойил рақамли усулларнинг универсаллигини сезиларли даражада пасайтиради ва керакли аниқликка эришиш ҳар доим ҳам мумкин эмас, чунки тажрибалар одатда стационар тозалаш билан чекланган. Бундай сонли моделлаштириш натижалари янги яратилган конструксияларда оқимларни ҳисоблаш учун ички ёнув двигателларини компютер ёрдамида лойиҳалаш алгоритмларидан фойдаланишда умуман яроқсиз бўлиши мумкин. Чегаравий шартларни аналитик белгилаш элементлари тобора муҳим аҳамият касб этмоқда. Ҳозирги вақтда бу мақсадда квазиостационар тасаввурлар ёки узилишнинг эркин емирилиш назарияси қўлланилади [2]. Чегаравий шарт-шароитларнинг бир қисми сифатида ишлайдиган ажратиш оқимини ҳисоблаш усулини яратиш вақт талаб қилувчи вазифадир. Бу усулга қўйиладиган талаблар бир-бирига зиддир. Бир томондан, у икки муҳим параметрларни аниқлаш керак – ажратиш пайтида энергия йўқотилиши ва ҳақиқий газ истеъмоли. Бошқа томондан, иложи борича оддий ва унверсал бўлиши керак, шунинг учун кўп сонли элементлар ва уларнинг бўғинлари билан тармоқланган газ-ҳаво йўлларини лойиҳалашнинг мураккаблигига қарамасдан, ички ёнув двигател жараёнларини ҳисоблашда вақт харажатларини асоссиз равишда оширишга олиб келмайди. Бу талаблар ҳужум катта бурчакларида турбина режимларни панжара орқали ажратиш оқимини тасвирлаш учун биринчи ишлатилган усул [2] ни қониқтиради. Баъзи кичик қўшимчалар билан бу усул газ-ҳаво йўлларининг барча маҳаллий қаршиликларида узилиш оқимларини ҳисоблаш учун ишлатилади. Кўп цилиндрли двигателлар ишлашининг рақамли таҳлили қўшни цилиндрларнинг ўзаро таъсири билан мураккаблашади. Бу таъсир, пайдо бўлиши билан бирга бир нечта дросселлаш ва акс эттириш зоналари, алоҳида таъсирларнинг ролини ажратиш қийин бўлган мураккаб жараёнларнинг шаклланишига олиб келади. Тадқиқот натижалари. Олиб борилган тадқиқот да модулли дастур оддий асосий элементлардан кўплаб модел вариантларини ишлаб чиқиш имконини берди. Мураккаб тузилмалар учун ҳам газ алмашинуви жараёни моделини босқичма-босқич кенгайтириш орқали тез оптималлаштирилиши мумкин. Жараённи ҳисоблаш вазифаси клапан вақт фазаларини ва кириш ва чиқиш томонларидаги йўлларнинг геометриясини мувофиқлаштиришдан иборат эди [3]. Тирсакли вал айланиш бурчагига қараб тармоқланган чиқариш тизими қувуридаги босим ўзгаришининг экспериментал эгри чизиқлари ҳисобланган маълумотлар тажрибадан бироз фарқ қилишини кўрсатди. Ички ёнив двигатели чиқариш қувури уч усулларини ҳисоблаш мувофиқ равишда берилган – доимий кўндаланг кесими бир тўғри чизиқ қувури, шунга ўхшаш қувур, лекин кириш кенгайтирадиган кўкрак билан жиҳозланган ва торайтирилган чиқиш учи билан тўғри чизиқли қувур, турбокомпрессор турбинаси учун двигателни боғловчи қувури модели хақида мулоҳазалар берилган. Қувурдаги стационар бўлмаган жараёнларни тасвирловчи дастлабки тенгламалар сифатида, ишқаланиш ва иссиқлик узатишни ҳисобга олган ҳолда, муаллиф массани сақлаш, ҳаракат ва энергия миқдорини сақлаб қолишнинг дифференсиал тенгламаларини қўллаган. Қувур узунлиги бўйлаб ҳисобланган босим ўзгариш эгри чизиқлари бир цилиндрли ички ёнув двигателида олинган тажриба маълумотлари билан таққосланиб, қониқарли натижа берди [4]. Ички ёнув двигателининг чиқариш йўлларининг айрим элементларида чиқариш жараёнида пастки жойлари бўлган чет ажратиш оқими амалга ошади [5]. Ностационар оқимда пастки майдондаги босим унинг стационар оқим учун боғлиқликлар билан аниқланган қийматларига мос келмаслиги мумкин, сабаби ажратиш зонасининг ҳажмига қараб стационар пастки босимни ўрнатиш учун маълум вақт керак бўлади. Барқарор оқим учун қарамликлар билан аниқланган пастки босимнинг қиймати ҳисобланган қадамда максимал қийматга эга деб тахмин қилинган ва уни ўрнатишдан олдин газ сўрилади ва ажратиш зоналаридан чет томонидан амалга оширилади [6]. Бироқ фазовий оқимларни ҳисоблашнинг математик усуллари етарли даражада аниқликни таъминламайди, бу еса улардан чиқиш каналларини профиллаш учун фойдаланиш имконини бермайди [7]. Поршенли ИЁД чиқариш тизими иссиқлик алмашиниш жараёнлари хусусиятлари Чиқариш коллекторидаги иссиқлик алмашиниш жараёнлари дизел двигателининг бутун иш жараёнига муҳим таъсир кўрсатади, чунки улар газ ҳарорати ва такт элементларининг конструкциясини аниқлайди. Бундан ташқари, наддувли двигателларда ишланган газ ҳароратининг ошиши двигателнинг иш режими майдонларининг ва наддув агрегатлари бирлигининг ўзгаришига олиб келиши мумкин [8]. Двигателларнинг чиқариш каналларида турғун бўлмаган оқим [9,10] тузилишини бевосита ўрганиш жараён физикасига чуқурроқ кириб бориш, уларни гидромеханик такомиллаштириш йўлларини белгилаб олиш имконини беради. Шуни таъкидлаш лозимки, каналларда маҳаллий иссиқлик узатишни ўрганиш конвектив иссиқлик узатишнинг гидродинамик шароитларини аниқлаш билан ҳам узвий боғлиқ. Ёқилғи билан таъминланишига қараб чиқариш коллекторида чиқинди газ ҳароратининг ўзгариш динамикасини ўрганиш натижалари ўзгарувчан юк шароитида двигателнинг иссиқлик режимини олдиндан айтиш имконини беради. Иш жараёнининг форсировкаси туфайли наддувли дизеллар ҳаво ва ёқилғи билан таъминлаш тизимлари ишида ўзгариш сабабли жуда сезгирликка эга. Регулятор қисмларининг ейилиши натижасида ёнилғи таъминотининг номиналдан ошиши, ишончлилиги ва чидамлилиги нуқтаи назаридан рухсат этилган чиқариш коллекторида ишланган газларнинг ҳарорати билан ажралиб турадиган ўртача йикл ҳароратининг ортиқча бўлишига олиб келади [11]. Тўлиқ юкламага, масалан, автотрактор двигателида, ҳаракатланишга қаршиликнинг кескин ошиши (ҳаракат нишабликда бўлиши) билан ишланган газ ҳарорати қийматлари қабул қилингандан юқори қийматларга етиши мумкин. Ички ёнув двигателининг алоҳида элементларининг иссиқлик шароитини ўрганишда бир қатор услубий масалалар юзага келади. Газининг оний маҳаллий ҳарорати Тг ни ўлчашлар қуйидаги газ параметрлари ҳақида энг тўлиқ маълумот олиш учун зарур: турбина олдидаги газ оқимининг ҳарорат майдони, нейтрализаторларнинг иссиқлик иш режими. Махаллий Тг дан ўртача Тг ни вақт ўтиши билан (вақт бўйича ўртача) маҳаллий иссиқлик узатишни аниқлашда ишлатилишини оламиз. Вақт-ўртача ва кўндаланг кесими Тг иссиқлик муаммоларни соддалаштирилган ечимлари учун ишлатилади. Тг ни ўртача ҳисоблаш методологияси саволлари ва бу мақсад учун зарур бўлган қўшимча тезлик, босим ва оқим ўлчовлари [12] да кўриб чиқилган. Катта техник ва услубий қийинчиликлар кучли термик турғунлиги, вақт ўтиши билан ўзгариб турадиган оқимларнинг мураккаб тузилиши, юқори ҳароратлар, ифлосланиш ва ҳоказолар ички ёнув двигател каналларида Тг ни ўлчаш натижасида юзага келади. Тг ни аниқлаш усуллари [13,14] да берилган.

T_г+r ω^2/〖2c〗_p =T_д+τ_д (dT_д)/dt, (1) бу ерда r – тикланиш коефиценти (r ≈ 0,76 учун қабул қилинган); ср – доимий босимда газларни солиштирма иссиқлиги; τ_д-датчик доимиси қуйидагича ҳисобланади: τ_д=z/2BiFo=(c_p ρ_д d_д)/4α, (2) бу ерда Bi ва Fо – сим учун Био ва Фурье критерийси; срд, ρД ва dД – датчик сими иссиқлик сиғими, зичлиги ва диаметри. Газлардан симга иссиқлик бериш коеффициенти α мезони билан бахоланиши мумкин NuГ = 0,86 Re0,41 Pr 0,35 (3) бу ерда Nu, Re, Pr - Нуссельта, Рейнольдса ва Прандтля критерийси. Ўлчов аниқловчи сифатида dД ва кирувчи оқим ҳарорати сифатида фойдаланилади. Датчик сифатида сим (қаршилик термометри) қабул қилинади, чунки энг яхши динамик характеристикалар олинади. Бу ҳолда ТД датчигининг ўлчанаётган температурасидан Тг ни тиклаш муаммосини конвектив иссиқлик узатишнинг конфликт муаммоси сифатида ҳал қилиш мумкин. Бироқ, қатъий математик тавсифнинг мураккаблиги туфайли эмас амалий эҳтиёжни асослаб, Тг ни тенглама ёрдамида аниқлаш учун муҳандислик усулидан фойдаланилади [15]. Динамик тузатишни ҳисобга олмаслик туфайли чиқариш каналидаги оний Тг ни аниқлашдаги хатолик [15] тажрибаларда Тг нинг циклик тебранишларининг 100% га етди. ТГ учун ҳароратни тўғрилашни аниқлаш тўғрилиги асосан (3) тенглама турига боғлиқ. У оқим режимига қараб ўзгаради. Юқоридаги муносабат иссиқлик ва гидродинамик стационар оқим шарти билан иссиқлик узатишни тавсифлайди. Худди шу ишда ички ёнув двигателининг динамик моделида ва жойлаштирилган юқори тезликда ишлайдиган двигателда стационар бўлмаган газ ҳароратини ўлчаш учун сенсорлар таклиф этилади. 1-расмда 9UET52/65 двигателининг турбинаси олдидаги зарядли ҳаво ва ишланган газлар босимининг ўзгариш эгри чизиқлари ва ишланган газлар ҳароратининг ўзгариши кўрсатилган. Турбина 7, 8, 9 цилиндрлар билан ишлайди. Эгри чизиқларни таҳлил қилиш шуни кўрсатадики, чиқариш клапани очилиши бошида оқиб чиқаётган газ оқими қувурдаги газлар билан бевосита клапан орқасида аралашади ва улар ўртасида интенсив иссиқлик алмашинуви содир бўлади. Бироқ турбина киришида бундай иссиқлик алмашинуви ишланган газ оқими тезлиги етарли даражада ошмагунча содир бўлмайди. Шунинг учун температура эгри чизиғининг юқори қисми цилиндр 7 босим эгри чизиғининг юқори қисмига тўғри келмайди, балки ундан орқада қолади. Чиқариш даври охирида, газ ҳарорати 350-450 ° С гача тушади. Бу патрубкада қолган газларни турбинага киришдаги асосий газ оқими (совуқ газ) билан аралашига олиб келади. Энг катта ҳарорат тушиши 9 цилидр кириш коллекторида содир бўлади, энг кичик ҳарорат тушиши эса потрубканинг энг кичик ҳажмга эга бўлган 7 цилиндрда содир бўлади. Ҳарорат эгри чизиқларига ишлов бериш (1-расм, a) вақт-ўртача ҳарорат қиймати турбина олдида двигателга ўрнатилган термометрнинг кўрсаткичига тўғри келишини кўрсатди. Поршенли ички ёнув двигателининг қабул киритиш каналларида оний маҳаллий иссиқлик узатишни ўрганиш бўйича замонавий маълумотлар 8.2/7.1 ўлчамдаги бир цилиндрли ички ёнув двигателининг тўла масштабли модели [13,15] да тасвирланган газ алмашиниш жараёнларини ўрганиш учун ишлаб чиқилган экспериментал қурилмада олинган.

а)

б)

1-расм – Ишланган газлар оқими параметрларини ўзгариши [16] а) ишланган газлар ҳароратлари ўзгариши; б) 9UET52/65 двигатели турбинаси олдидаги зарядли ҳаво ишланган газлар босимининг ўзгариши: Е1 – турбинга киришда; Е2 – турбинадан чиқишда; S – киритиш коллекторида Доимий ва даврий эжекция орқали поршенли ички ёнув двигателлари чиқариш каналида оқим пулсацияларини сўндириш Юқорида такидланганидек, поршенли ички ёнув двигателлари чиқариш тизими чиқариш тизимларига бир қатор талаблар қўйилади [17,19], улар орасида энг асосийси цилиларни чиқинди газлардан тўлиқ тозалаш ҳисобланади. Газни тозалаш асосан чиқариш коллекторининг геометрик конфигурацияси ва улардаги газ оқимининг табиати ва катта даражада йўллардаги тескари тўлқинларнинг вужудга келиши таъсири билан аниқланади [18]. Эжекция орқали чиқариш клапани ортидаги каналда тескари тўлқин билан курашиш мумкин. Бундай тизимларнинг баъзи конструкцион вариантлари [20] да кўриб чиқиган. Бироқ, бу тизимларнинг маълум турлари турли цилиндрларнинг ишлашида динамик ҳодисаларни мувофиқлаштиришга асосланган, жуда мураккаб ва фақат катта стандарт ўлчамдаги мажбурий дизелларда ишлатилиши мумкин. Ушбу маыолада биз тескари тўлқинларни (оқим барқарорлаштириш) сўндириш учун мажбурий эжексиён таъсири асосида поршенли двигателлар чиқариш тизимини модернизация қилиш усулини, шунга кўра, цилиндрларни ишланган газлардан тозалаш даражасини яхшилаш таклиф қилинган. Таклиф этилаётган усул кончтрукцияси 2-расмда кўрсатилган.

2 –расм. Эжекторли чиқариш трактининг конструкцияси [21]: 1 – цилиндр каллагидаги канал; 2 – чиқариш коллектори; 3 – чиқариш трубаси; 4 – эжексион трубка; 5 – электропневмоклапан; 6 – электрон бошқарув блоки Эжексион чиқариш тизими қуйидагича ишлайди. Ишланган газлар двигател цилиндридан чиқариш тизимига цилиндр каллаги 1 даги каналга кириб, у ердан чиқариш коллектори 2 га ўтади. Чиқариш коллектори 2 да эжексион трубка 4 ўрнатилган бўлиб, унга электропневмо клапан 5 орқали ҳаво берилади. Бу конструкция цилиндрли каллагидаги [22] канал орқасида дарҳол чиқариш майдони яратиш имконини беради. Эжексион трубка чиқариш коллекторида гидравлик қаршилик яратмаслиги учун унинг диаметри бу коллектор диаметрининг 1/10 қисмидан ошмаслиги керак. Бу, шунингдек, чиқариш «manifold» танқидий режимини яратиш эмас таъминлаш учун зарур бўлган, ва ежектор қулфлаш ҳодисаси содир бўлмайди [22]. Чиқариш найчаси ўқининг чиқариш коллектори ўқига нисбатан ҳолати (экссентриситети) у чиқариш тизимининг ўзига хос конфигурацияси ва двигателнинг иш режимига қараб танланади. Бундай ҳолда цилиндрни ишланган газлардан тозалаш даражаси самарадорлик мезони ҳисобланади. Тажрибалар шуни кўрсатадики чиқариш коллектори 2 да эжексион трубка 4 орқали яратилган чиқариш (статик босим) босими камида 5 кПа бўлиши керак. Акс ҳолда пулсацион оқимнинг етарли даражада мос келмаслиги мумкин. Бу тескари оқимларнинг шаклланишига, цилиндрни тозалаш самарадорлигини камайтиришга ва двигател қуватини камайишига олиб келиши мумкин. Электрон бошқарув блоки тирсакли вал айланиш частотасига боғлиқ холда электропневмоклапан 6 ишлашини ташкил қилиши керак. Чиқариш каналидаги оқим пулсацияларини доимий эжекция йўли билан сўндириш Доимий эжекция ва доимий эжекциясиз оқим тезлиги wх нинг тирсакли валнинг бурилиш бурчаги φ га боғлиқлиги 3-расмда тасвирланган. 3– расм. Тирсакли вал айланиш частотаси n = 3000 мин-1 бўлганда ананавий чиқариш канали (1) ва доимий эжекция (2) холатида махаллий оқим (lx = 140 мм) тезлигининг тирсакли вал бурилиш бурчаги φ га боғлиқлиги Бу доимий эжексия билан чиқиш каналида оқим тезлиги максимал қийматлари ананавийга нисбатан сезиларли даражада юқори (35% гача) эканлигини кўрсатди. Бундан ташқари, доимий эжекцияли чиқариш каналида анъанавий каналига қараган чиқариш клапани ёпипилган кейин, чиқиш оқими тезлиги камаяди. 4– расмда тирсакли вал айланиш частотасига махаллий оқим хажмининг боғлиқлиги графиги келтирилган. Улар доимий эжекция билан тирсали вал айланиш частотаси диапазонларида чиқариш тизими орқали газ ҳажми оқими хажми ортишини кўрсатади, бу цилиндрни ишланган газлардан яхши тозалаши ва двигател қувватини оширишига олиб келиши керак. 4 – расм. Турли шаклдаги чиқариш каналларидаги махаллий (lx = 140 мм) оқим ҳажми Vх нинг тирсакли валнинг айланиш частотаси n га боғлиқлиги: 1 – ананвий чиқариш тирзими (эжекция тасирисиз); 2 – доимий эжекция тасирили чиқариш тизими (эжексион трубка орқали газ оқиб ўтади); 3 – доимий эжекция тасирили чиқариш тизими (эжексион трубка орқали газ оқиб ўтмайди); Тадқиқотлар поршенли ички ёнув двигатели чиқариш тизимида доимий эжекциён таъсирдан фойдаланиш чиқариш тизимида оқимини барқарорлаштириш ҳисобига анъанавий тизимларга нисбатан цилиндрдаги газни тозалашни яхшилашини кўрсатади. Ҳисоб-китоблар эжексион тизим ишлаши наддувли двигател қувватининг 2% дан кўп бўлмаган қисмини истеъмол қилишини кўрсатди. Наддувли двигателларда қўшимча сиқилган ҳаво манбаи талаб қилинмайди, чунки мавжуд стандартларга мувофиқ компрессор ортиқча сиқилган ҳаво керак бўлган чегараларга қараб танланади. Чиқариш каналидаги оқим пулсацияларини даврий эжекция йўли билан сўндириш Бу усулнинг поршен ички ёнув двигатели чиқариш каналида оқими пулсацияларни доимий эжексион таъсир ёрдамида сўндириш усули ўртасидаги асосий фарқ ҳаво фақат чиқариш тракт давомида чиқариш каналига эжексион найча орқали берилади. Буни двигателни электрон бошқариш блокини ўрнатиш ёки махсус бошқариш мосламасидан фойдаланиш орқали амалга ошириш мумкин. Бу схема (5-расм) двигателни бошқариш блоки ёрдамида эжексия жараёнини бошқариш мумкин бўлмаса ишлатилади. Бундай схеманинг ишлаш принципи қуйидагича: двигателнинг маховикига ёки тақсимлаш вали шкивига махсус магнитлар ўрнатилиши керак, уларнинг ҳолати двигател чиқариш клапанларининг очилиш ва ёпилиш моментларига мос келади. Магнитларни биполяр Холл датчиги 1 га нисбатан турли қутблар билан ўрнатиш керак, ўз навбатида магнитларга яқин бўлиши керак. Датчик ёнида ўтиб, чиқариш клапанлари очилиш вақти кўра ўрнатилган бир магнит имрулс кенгайтириш бирлиги 5 томонидан қилинган кичик электр пулс, сабаб ва электрпневмоклапан очилади ва ҳаво бериш бошланади. Худди шу нарса иккинчи магнит датчик 1 яқинидан ўтганда содир бўлади, ундан кейин электропневмоклапан ёпилади. 5 – расм. Эжекция жараёнида бошқарув блокининг принципал асл схемаси: 1 – Холл биполяр датчики; 2 –анод чиқиши; 3 – қувват манбаси; 4 –катод қириши; 5 – сигнал бошқарув блоки; 6 – транзистор; 7 – ерга уланган ҳимояловчи сим; 8 – магнит Тирсакли вал айланиш частоталари n 600 дан 3000 мин-1 гача оралиқда чиқишдаги турли (0,5 дан 200 гача кПа) ўзгармас босим рb экспериментал маълумотларга кўра олинган. Тажрибаларда 22-24 оС ҳароратли сиқилган ҳаво чиқариш найига киради. Чиқариш тизимидаги чиқариш найчаси орқасидаги чиқариш (статик босим) 5 кПа ни ташкил этган. 6-расмда тирсакли валнинг турли айланиш частоталарида чиқаришдаги оротиқча босим pb = 100 кПа бўлганда тирсакли вал бурилиш бурчагининг маҳаллий босим px (lх =140 мм) поршенли ИЁД думалоқ кесими чиқариш қувурдаги оқим тезлиги wх боғлиқлиги гарфигии тасвирланган. Бу графиклардан кўриниб турибдики, бутун чиқариш цикли давомида чиқариш йўлидаги абсолют босим ўзгариб туради, босим ўзгаришининг максимал қийматлари 15 кПа га, минимал қийматлари эса 9 кПа етади. Айлана кесимли классик чиқариш йўлида бу кўрсаткичлар мос равишда 13.5 кПа ва 5 кПа га тенг. Шуни таъкидлаш жоизки, максимал босим қиймати тирсакли валнинг 1500 мин-1 айланиш тезлигида кузатилади, двигателнинг бошқа иш режимларида босимнинг ўзгариши бундай қийматларга етмайди. Тирсакли вал айланиш частотасининг ошишига қараб, думалоқ кесимнинг дастлабки қувурида босим ўзгариши амплитудасининг монотон ортиши кузатилди. Маҳаллий газ оқими тезлиги w нинг тирсакли вал айланиш бурчагига боғлиқлиги графикларидан кўриниб турибдики, барча двигател иш режимларидаги классик доиравий қирқимли каналга нисбатан даврий эжексион эффекти ёрдамида каналда чиқариш тактида маҳаллий тезликнинг қийматлари юқори. Бу чиқариш канали яхшироқ тозаланишини кўрсатади. а

б

в 6–расм. Тирсакли валнинг турли айланиш частоталари учун чиқишдаги ортиқча босим pb = 100 кПа да махаллий оқим босими px (lх =140 мм) ва поршенли ИЁДлар кўндаланг қирқими доиравий чиқариш трубопроводида оқим тезлиги wх нинг тирсакли вал бурилиш бурчаги φ га боғлиқлиги. а – n=600 мин-1; б – n=1500 мин-1; в – n=3000 мин-1 7– расм. Турли шаклдаги чиқариш каналларидаги махаллий (lx = 140 мм) оқим ҳажми V нинг айланиш частотаси n га боғлиқлиги: 1 – ананвий чиқариш тизими (эжекция таъсири йўқ); 2– даврий эжекция таъсиридан фойдаланилган чиқариш тизими. Чиқаришнинг турли бошланғич босимлари pb учун: а) 100 кПа; б) 200 кПа. Ушбу графикдан кўриниб турибдики, двигателнинг ҳамма иш режимларида эжекциясиз холатга қараганда даврий эжекцидан фойдаланилганда оқим ҳажми V 20% га юқори. Хулоса. Тадқиқотлар поршенли ички ёнив двигатели чиқариш тизимида даврий эжексион таъсирдан фойдаланиш чиқариш тизимида оқимини барқарорлаштириш томонидан анъанавий тизимлари нисбатан цилиндрда газ тозалаш яхшиланишини кўрсатади. Эжексион чиқариш тизимидан фойдаланиш поршенли ИЁД чиқариш трубопроводида чиқариш қобилятини тахмсинан 20 % га оширади, бу двигателни турбокомпрессор ва чиқариш коллектори каби алоҳида тизим ва агрегатлари ишига ҳам ижобий таъсир қилади ва двигател чиқариш тизими ва турбокомпрессор турбинаси элементларининг ҳароратдан кучланишини камайтиради. Таъкидлаш жоизки, ушбу тизимдан фойдаланиш катта харажатлар ва двигател ишлаб чиқаришда қўшимча ишларни талаб қилмайди Фойдаланилган адабиётлар Рождественский Б. Л., Яненко Н. Н. Системы квазилинейных уравнений. М.: Наука, 2008. 688 с. Нестационарное течение газа в системе «выпускной трубопровод комбинированного ДВС – осевая турбина» / Ю. А. Гришин, М. Г. Круглов, Б. П. Рудой. ТР МВТУ. 2007, вып. 1, №257. С. 85-103. Rechnergestutze Ladungswechselauslegugn. Stanski Uwe, Melcher Theo, Berthold Joachim. “MTZ”, 2005, 46, № 12, 491-496. Dadone A. Sul calcolo dei condotti di scarico di un monocilindro. “ATA”, 2009, 32, №1, 24-28. Орлин А. С., Круглов М. Г. Комбинированные двухтактные двигатели.4 М.: Машиностроение, 2016. 576 с. Измерение температур пульсирующего газового потока/ В. П. Преображенский, Н. П. Бувин. – Энергомашиностроение, 2004, №7, с. 38-41. Опыт профилирования выпускных каналов дизелей типа ЧН 18/22 / В.А. Лашко, И.И. Щербунов, В.К. Сыркин. – Двигателестроение, 2010, №3, с. 16. Исследование и доводка тепловозных дизелей /Н. П. Синенко [и др.]. М., Машиностроение», 2005. Структура потоков в выпускных каналах ДВС/ В.И. Ивин, Л.В. Грехов. – Двигателестроение, 2001, №8, с. 8. Turnow J., Kornev N., Isaev S., Hassel E. Vortex mechanism of heat transfer enhancement in a channel with spherical and oval dimples // Heat and Mass Transfer/Waerme- und Stoffuebertragung. 2011. Vol. 47. Issue 3. P. 301-311. Динамика температуры отработавших газов автотракторного дизеля с турбонаддувом / О.П. Пономарев. – Двигателестроение, 2016, №6, с. 15 Температура газа в выпускной системе двигателя внутреннего сгорания / В. И. Ивин, Л. В. Грехов. – Изв. Вузов. Машиностроение, 2015, №4. С. 67-72. Орлин А. С., Круглов М. Г. Комбинированные двухтактные двигатели.4 М.: Машиностроение, 2016. 576 с. Измерение температур пульсирующего газового потока/ В. П. Преображенский, Н. П. Бувин. – Энергомашиностроение, 2004, №7, с. 38-41. Методические особенности измерения мгновенной температуры газа в выпускных каналах ДВС/ В.И. Ивин, Л.В. Грехов. – Двигателестроение, 2006, №7, с. 47. Плотников Л. В. Динамические характеристики газодинамики и теплоотдачи во впускном тракте поршневого ДВС / Л. В. Плотников, Б. П. Жилкин // Двигателестроение, 2009, № 2. С. 55-56. Драганов Б. Х. Конструирование впускных и выпускных каналов двигателей внутреннего сгорания / Б. Х. Драганов, М. Г. Круглов, В. С. Обухова – Киев: Вища шк. Головное изд-во, 2007. – 175 с. Луканин В. Н. Двигатели внутреннего сгорания. В 3 кн. Кн. 1. Теория рабочих процессов: Учеб. / В. Н. Луканин, К. А. Морозов, А. С. Хачиян и др.; [под ред. В. Н. Луканина]. – М.: Высш. шк., 2005. – 368 с. Блинов А. Д. Современные подходы к созданию дизелей для легковых автомобилей и малолитражных грузовиков / А. Д. Блинов, П. А. Голубев, Ю. Е. Драган и др. Под ред. В. С. Папонова и А. М. Минеева. – М.: НИЦ «Инженер», 2010. – 332 с. Двигатели внутреннего сгорания. Системы поршневых и комбинированных двигателей: Учебник для вузов / С. И. Ефимов, Н. А. Иващенко И. Ильин, В. П. Алексеев и др. Под ред. А. С. Орлина. 3-е изд. – М.: Машиностроение, 2005. – 456 с. Жилкин Б. П., Плотников Л. В., Григорьев Н. И. Система выхлопа поршневого двигателя. Патент на полезную модель F02B 27/04 № 135728 от 23.04.2013; заяв. 2013118761/06 от 23.04.2013 Опубл. 20.12.2013 бюл. № 35.