автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Математическое моделирование неустановившегося режима работы дизеля с учетом переходных процессов в топливной аппаратуре

На правах рукописи

РГБ ОД

- э июн ш

ЦАРИТОВ АВЕДИК ЗАУРОВИЧ

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕУСТАНОВИВШЕГОСЯ РЕЖИМА РАБОТЫ ДИЗЕЛЯ С УЧЁТОМ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЕ

05.04.02 -тепловые двигатели

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Москва - 2000

Работа выполнена на кафедре комбинированных двигателей внутреннего сгорания инженерного факультета Российского университета дружбы народов.

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Патрахальцев Н. Н.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Марков В. А.;

кандидат технических наук,

ст. научн. сотрудник Девянин С. Н.

Ведущая организация:

Государственный научный центр НАМИ (ГНЦ РФ "НАМИ")

Защита диссертации состоится "¿0 " ¿¡■/7/лу?-^ 2000 г.

в/^ часов на заседании диссертационного совета К 053.22.32

в Российском университете дружбы народов по адресу:

117302, г. Москва, ул. Орджоникидзе, д. 3.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Российского университета дружбы народов по адресу:

117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6.

Автореферат разослан нярлм-у 2000 г.

Учёный секретарь диссертационного совета,

кандидат технических наук, профессор Виноградов Л. В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В реальных условиях эксплуатации двигатели внутреннего сгорания (ДВС) значительное время работают на неустановившихся режимах (НУР). Особенно велика доля времени работы на НУР двигателей автомобильного и тракторного назначения, у которых она достигает 90 и более процентов от всего моторесурса. Особенности протекания рабочих процессов в ДВС при неустановившихся режимах приводят к повышению эксплуатационного расхода топлива и масла, снижению надёжности и долговечности двигателя, повышению токсичности и особенно дымности выбросов, а также к снижению динамических качеств установок с ДВС. К динамическим качествам установок относятся такие, как способность быстро осуществлять разгоны (что характерно прежде всего для автомобильных двигателей), приёмы (набросы) нагрузки (что характерно прежде всего для дизель - генераторов), работать в условиях быстро и со значительной амплитудой меняющейся внешней нагрузки (дизели тракторного назначения) и т. д. Для дизелей любого назначения важным является проведение эффективных пусков с быстрым прогревом и разгоном на режимы устойчивой работы. Существенным качеством является способность дизеля адекватно реагировать на сигналы системы автоматического регулирования или программного управления, например, сохранять постоянство частоты вращения при меняющейся внешней нагрузке.

Динамические качества дизеля, его эксплуатационные экологические и экономические показатели существенно зависят от протекания различных переходных процессов (п. п.) в дизеле и его системах, таких как п. п. в системах автоматического регулирования, воздухоснабжения, особенно при наличии свободного газотурбонагнетателя, топливоподачи, регулирования теплового состояния и т. д.

Цели н задачи исследования. Целью работы ,шляется дальнейшее совершенствование неустановившихся режимов работы дизелей, путём совершенствования процессов топливоподачи при этих условиях и учёта влияния п. п. в топливной аппаратуре (Т. А.) дизеля на его динамические качества.

Для достижения указанной цели в работе решаются следующие основные задачи.

1. Разработать математическую модель п. п. дизеля при неустановившихся режимах работы с учётом особенностей толли-воподачи в этих условиях.

2. Исследовать количественные показатели влияния п. п. в топливной, аппаратуре на характеристики неустановившегося режима, работы дизеля. '

3. Провести сравнительный анализ количественного влияния на показатели работы дизеля п. п. в топливной аппаратуре (Т. А.) и других методов воздействия на характеристики дизеля.

А. Разработать методику сравнительного анапиза результатов математического моделирования переходных процессов дизеля с результатами их экспериментального исследования.

5. Разработать рекомендации на создание систем топливо-подачи с регулированием начального давления (РИДУ топлива для дизелей, с целью повышения эффективности их работы при НУР. ' ; ' ; '

Методы исследования. В работе применены преимущественно методы расчётного исследования с использованием результатов экспериментальных исследований, выполненных в МГТУ им. Н Э Баумана, Российском университете дружбы народов, С. Петербургском техническом университете, Ярославском

моторном заводе, НТЦ КАМАЗ'а и др......

, . Достоверность результатов математического моделирования НУР дизеля с учётом п. п. в Т. А. подтверждена сходимостью с опубликованными результатами экспериментальных исследований, обработанных с применением разработанной методики, основанной на методах математической статистики.

Научная новизна. Разработана математическая модель неустановившегося режима работы дизеля (и алгоритм сё реализации), учитывающие влияние на показатели работы дизеля при НУР переходных процессов в линиях высокого давления топлива! Разработана методика сравнительного анапиза результатов математического моделирования п. п. дизеля и результатов их экспериментального исследования. Получены - количественные „значения влияния начального давления топлива на динамические качества автомобильного дизеля. Показана целесообразность учёта влияния п. п. в Т. А. дизеля на его показатели при НУР для систем топливоподачи с относительным объёмом магистрали выше 50. Рекомендовано регулирование начального давления топлива при НУР дизеля для повышения его динамических качеств.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

• разработанная математическая модель МУР дизеля может применяться для уточнения расчётного определения динамических качеств дизелей автотракторного назначения, д.'!я выявления желательного регулирования начального давления топлива в линиях высокого давления;

• разработанная методика сравнительного анализа расчётных и экспериментальных показателей НУР дизеля позволяет повысить надёжность, достоверность получаемых результатов, снизить трудоёмкость исследований за счёт выбора оптимального количества экспериментальных реализаций НУР:

• показано, что воздействие на начальное давление топлива использованием веществ, отличных от применяемого топлива, позволяет не только достигать экологического эффекта, но и улучшать динамические качества дизеля.

Реализация работы. Математическая модель применяется в учебном процессе РУДН при подготовке магистерских и кандидатских диссертаций, а также включена в отчёты по проведению госбюджетной НИР.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены на научно-технических конференциях инженерного факультета Российского университета дружбы народов в 1997, ¡998 и 1999 г.г.

Публикации. По результатам исследований, вошедших в диссертацию, опубликованы 2 работы.

Структура н объём работы Диссертация изложена на 169 страницах и содержит введение, четыре главы основного содержания, обшие выводы, приложения и список использованной литературы. Основное содержание диссертации изложено на 90 страницах текста, 50 рисунках и 14 таблицах. Приложение имеет 13 страниц рисунков и таблиц, список литературы - 83 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы разработки методов и средств повышения динамических качеств дизелей, особенно автотракторного назначения. Одним из инструментов решения этой проблемы является разработка математических моделей неустановившихся режимов работы дизелей, учитывающих особенности переходных процессов в их системах.

В первой главе проведён анализ работ, посвященных исследованию неустановившихся режимов дизелей и переходных

ч

процессов в их системах, разработке математических моделей таких режимов и процессов, разработке методов и средств повышения эффективности, экономичности и других эксплуатационных качеств дизелей.

Большой вклад в решение данной проблемы внесли такие учёные, как Акатов Е. Т., Агеев Б. С., Астахов И. В., Архангельский В. М., Астанский Ю. JI., Багиров Д. Д., Белов П. М., Белостоцкий А. М., Болтинский В. Н., Болховитинов Г. В., Брук М. А., Васильев Ю. Н., Величкин И. А., Вершинин А. С., Виксман А. С., Водолажченко В. В., Голубков Л. Н., Добровольский В. В., Долганов К. Ё., Дьяченко H. X., Ждановский Н. С., Злотин В. С., Касьянов А. В., Ковалевский Е. С., Костин А. П., Крепе Л. И., Кругов В. И., Кутовой В. А., Левин М. И., Леонов И. В., Леонов О. Б., Магидович Л. Е., Марков В. А., Миселёв М. А., Могендович Е. М., Мурашов О. Д., Наливайко В. С., Николаенко А. В., Павлюков В. Г., Патрахальцев H. Н., Погодин С. И., Симеон А. Э., Толшин В. И., Чурсин В. В., Эпштейн С. С., Clark С.A., Inoue Т., Martin J., Preub U., Sachse J., Timoney S., Tsunemoto H., Zeilinger К и другие.

В настоящее время проведено большое число работ, направленных на исследование п.п. в системах воздухоснабжения и автоматического регулирования дизелей, а также на разработку методов и средств воздействия на эти переходные процессы, с целью повышения эффективности, экономичности и "экологичности" неустановившихся режимов их работы. Значительно меньшее число работ посвящено исследованию и совершенствованию процессов топливоподачи при НУР дизеля. Так, до настоящего времени при математическом моделировании НУР дизеля практически не учитывается существование п. п. в системе топливоподачи. Последнее связано прежде всего с тем, что до настоящего времени отсутствует достаточная информация о количественном влиянии таких п.п. на выходные показатели работы дизелей. Отсутствие адекватных математических моделей переходных процессов в Т. А. дизелей не позволяет уже на стадии проектирования, разработки методов и средств совершенствования показателей НУР учитывать особенности процессов топливоподачи в этих условиях и их влияние на эффективность протекания НУР дизеля.

По результатам анализа сделаны выводы, сформулирована цель работы и задачи исследования.

Во второй главе излагаются основные теоретические положения, связанные с математическим моделированием неустано-

вившихся режимов работы дизеля, приводятся основные определения, связанные с проблемой неустановившихся режимов работы ДВС. Принято, что неустановившимся режимом работы (НУР) ДВС является такой режим, когда по меньшей мере один из параметров или показателей работы двигателя изменяется во времени, выходя за пределы его неравномерности или нестабильности, свойственной установившемуся режиму работы (УР) двигателя, как машины циклического действия. При УР параметры и показатели работы остаются "практически постоянными", т. е. в своём изменении не выходят за определённые пределы, свойственные данному двигателю. Используется понятие переходного процесса (п. п.) изменения параметров и показателей, т.е. процесса монотонного их изменения, например, разгона или замедления и т. д. Использовано также понятие сходственных циклов или режимов работы дизеля при НУР и УР, т. е. таких, когда в данном промежутке времени частоты или угловые вращения (п или <э) и положения рейки ТНВД (Ьр) являются одинаковыми. Отмечено, что для автотракторного двигателя наиболее характерным является режим разгона, который характеризуется временем приёмистости Возможно протекание таких режимов после перемещения рейки и/или после сброса нагрузки. Наиболее существенны режимы разгона, протекающие при полном положении рейки ТНВД, с нагрузкой и без нагрузки при малом или широком диапазоне изменения частоты. Следует различать расчёты приёмистости двигателя при квазистатнческом представлении протекания процессов в нём или расчёты, учитывающие наличие различных п. п. в системах двигателя. Уравнение динамического равновесия системы двигатель-

потребитель имеет вид: ДТ,? - ДТС = , где ДТ>Ч и ЛТС- изменения моментов даигателя и потребителя, ]л уст-моменты инерции двигателя или установки. Время приёмистости двигателя без нагрузки определяется по соотношению *

1пр = (я-/30)• • ]Г(Дм; /АТцI); [1]. Приняв допущение о том, что 1=1

Тщ = /{Ьр',®} тс = /<Л';й)), , где N -положение регулирующего

органа потребителя, используя разложение в ряд Тейлора, после преобразований имеем:

А да скр р да ЙУ

Время приёмистости на каждые Дсо определяется как

' д. уст

Д/

"р г АЛ i- AW

-Fg + KTh--A(~-KTcN.

; [3]. В частном случае при

Да>

постоянстве нагрузки и положения реики получаем

Д/1

<Р-

Фо К

s

-V

; [4], где ^ = —\фо = —-;., коэффициент «о Л/)о

,, • Щ _ 1л - «о

самовыравнивания к„ =-7=-; , время двигателя Т„ = ——;

А'Г/,-Ло А'га 'ЛО

В наиболее общем случае процессы топливоподачи в сходственных циклах или режимах НУР и УР отличаются из-за возможной неидентичности ряда параметров и показателей, например, температуры топлива, противодавления впрыскиванию, наличия углового ускорения и особенностей крутильных колебаний в приводе топливного насоса, неидентичности условий на впуске в ТНВД. Как показал анализ проведённых ранее исследований, одним из важнейших параметров, определяющих отличия в процессах топливоподачи в сходственных циклах или режимах УР и НУР, является начальное давление (Рнач) в линиях высокого давления (ЛВД) топливной системы перед очередным циклом впрыскивания. Для большинства топливных аппаратур справедливо наличие изменения Р„ач в функции от частоты вращения и/или положения рейки ТНВД.

Таким образом, в НУР в этом случае цикловые подачи топлива ^ц), а следовательно и крутящие моменты двигателя будут изменяться в соответствии с функциональными зависимостями: = 1(»^р,Рнач), Тщ = /(п,кр,Р„ач1 причём, Рнт = Дп,1гр) С учётом п. п. в Т. А дизеля получаем;

I

(¿Т<у ( сТщ сР„ Сй) гР„дч 5й

dm

Hit"

дсо cN

■Ай) +

STtq vTta iP,

44 vt"/V

SP„

нач

(71 „

Ahp-

Обозначим факторы влияния:

?

.. _ сРня„ _ сТс

Лт р -----,Лтм--,

с*,,« <hp <?N

/г 'J57* ^ ¿¡У,

к lv д(о да) о?„ач да

Тогда: I • ^ + f' ■ Аса = \КГ ), +КТ р h )■ Akp - Кт N ■ AN;

1д.уст г/-т

-Fg+KTi4h+KTiiPh. — ~KTcN~

Обозначим: т' =4-Ь.усш ^о—--"динамическое

\KT„bf+KW„a,bplhpO

Fg' - щ

'Ро

"динамический коэффициент самовыравнивания",

в„ =f-—-—V—"динамический коэффициент

\KTlqhp+KTlqPHa4hpjbpO

усиления по нагрузке". Из уравнений видно, что по сравнению с квазистатическим представлением отличие показателей связано с влиянием Ршч. В частном случае постоянства нагрузки и положения рейки получаем уравнение

время двигателя , К„ = /-*-\—

[Кт,дир +KT,qrHa4hp)h

' ll(D * Ф(\

Т„ + = и его решение: <р = —т

5 dt 4 к

ng

1-е Т<

in

В третьей главе изложены основные методические положения исследования, а также приведены характеристики объектов исследования, которыми являлись дизели 6415/18, 148,5/11, 4410,9/10,9 фирмы "Перкинс Текнолоджи" и топливная аппаратура ряда дизелей, например, ТНВД УТН-5 с форсункой ФД-22. В отдельных расчётах использована информация по дизелю ЯМЭ-238 (8ЧН13/14) и др.'

В использованных в работе опубликованных материалах применялись как единичные прямые, но преимущественно косвенные измерения, так и многократные. Т. е. погрешность первых определяется преимущественно точностью

в

использованной измерительной и регистрирующей аппаратуры, а вторых - в значителной степени случайными ошибками эксперимента. В дополнение к использованной опубликованной информации применены методы обработки информации, повышающие точность и достоверность результатов. К ним относятся выбор метода измерения расхода топлива, когда было показано, что погрешность массового измерения составляет ±0,55%, а объёмного ±0,6% (при навеске 100 г). Определены погрешности средних результатов серий повторных прямых результатов измерений цикловых подач топлива, времени приёмистости кратковременных разгонов и достигнутой в заданный момент частоты вращения при длительных разгонах. Так, при надёжности 0,95 относительная погрешность результата серии повторных прямых измерений цикловой подачи топлива равна ±1,03%. С надёжностью 0,95 относительная погрешность среднего результата повторных прямых измерений времени приёмистости кратковременных разгонов не превышает ±6,8%. Следовательно, при сравнении расчётных и экспериментальных данных можно говорить о сходимости результатов, если их разница не превышает 6,8%. При многократных повторных испытаниях дизеля (данные МГТУ) отмечено существенное расхождение в протекании характеристик разгона (п=Д1)), несмотря на идентичность начальных условий и условий протекания исследуемого режима. Потребовалось определение статистических показателей функции п=1(1). Обработкой одиннадцати повторных реализаций разгона дизеля от 205 мин'1 до 1500 мин"1 определено, что погрешность среднего результата меняется от 4,9 до 3,6% по мере разгона (соответственно ±10,4 мин"1 до ±43,6 мин'1). По результатам расчёта находим реальную характеристику разгона, которая с надёжностью 0,95 лежит в выбранном доверительном интервале. Другой вариант статистической обработки даёт возможность выбрать то минимальное число реализаций разгона, которое с достоверностью 95% обеспечивает получение характеристики разгона с точностью ±60 мин'1 или ±4% в конце разгона. В данных условиях такое число испытаний составило не менее четырёх.

В главе приводится также описание технических средств для испытаний топливной аппаратуры и дизелей с заданием разных начальных давлений топлива через систему регулирования начального давления (РИД). С использованием опубликованных экспериментальных данных проведены расчёты моментов инер-

ции двигателей и установок с ними методами одинарного и двойного разгонов. Для математического моделирования выбраны режимы разгона двигателя или двигателя с потребителем при постоянстве положения рейки, при неизменной нагрузке или её отсутствии, причём, режимы кратковременные (с диапазоном изменения частоты 1300 - 1500 мин"') или длительные (от 200 -500 мин'1 до 1500 мин'1). По условиям исследований из влияния на характеристики разгона исключены автоматический регулятор, тепловое состояние двигателя, а также интенсивный газотурбинный наддув (исследованные двигатели либо не имеют наддува, либо имеют сравнительно низкий наддув).

Одной из задач исследования является сравнение применимости разных методов моделирования НУР с использованием квазистатического представления или с учётом п. п. в Т. А.

В четвёртой главе приводятся результаты расчётно-экспериментальных исследований и их анализ.

Вначале по экспериментальным данным с применением метода малых приращений и квазистатическом представлении процессов исследовано влияние вида внешней скоростной характеристики, коэффициента приспособляемости, методов её корректирования на приёмистость дизеля. Показано, что при разгоне от 500 до 1500 мин"1 время приёмистости Ц, составляет 2,18; 2,1; 1,87 с. при коэффициентах приспособляемости, равных, соответственно, 1,08 (исходная характеристика дизеля), 1,12; 1,26. Т.е изменение ^ при широко применяемом для дизелей изменении приспособляемости составляет порядка ±7,5%. При применении корректирования характеристики методом "физико-химического" регулирования можно до 30% уменьшить время приёмистости. Конечно, наиболее существенно на время приёмистости влияет инерционность установки. Так, изменение времени двигателя от 1,15 с. до 5,15 с. за счёт повышения момента инерции приводит к росту ^ в ~5 раз. В приложении показано, что при одинаковых номинальных мощностях и частотах вращения дизель с газотурбинным наддувом и антидымным корректором теряет до 20% своих динамических качеств, перевод дизеля на газ (с принудительным зажиганием) более, чем в два раза увеличивает время приёмистости. Дизель с идеальной внешней характеристикой может до 40% повысить динамические качества установки.

Таким образом, для дальнейших исследований можно отметить, что влияние п. п. в Т. А. будет существенным, сравнимым с

другими методами корректирования характеристик, если оно повлияет на приёмистость дизеля не менее, чем на 7,5%. В то же время результат можно будет считать достоверным, если это влияние составит не менее 6,8%.

Затем проведены сравнения получаемых результатов при применении методов квазистатического представления с использованием уравнений [1-3] (т. е. методом малых приращений) и [4] (т. е. при аналитическом представлении переходного процесса). Показано, что отклонения сравниваемых частот не превышают 4% в средней части разгона и возрастают с увеличением диапазона изменения частот вращения. Это можно объяснить влиянием линеаризации характеристик при применении уравнения [4].

Для исследования влияния п. п. в Т. А. на приёмистость дизелей использованы скоростные характеристики дизеля на УР: Тч=Г(п, Ьр, Р1ИЧ); Рнач=Г(п, Ьр). Определены зависимости факторов влияния Ктр; Кро,; Крь; а также показатели Т8; ; К„; определяющие различия в характеристиках разгона при учёте и без учёта п. п. в Т. А. При этом, алгоритмом модели учитывались возможности завершения п. п. стабилизации Р11ач за один или несколько циклов. Показано, что при разгоне от 1300 мин"1 до 1500 мин'11пр составляет 3,8; 4,0; 4,5 с. соответственно без учёта п. п. в Т. А., при протекании п.п. в Т. А. в течение всего разгона и в течение одного цикла. Т. е. под влиянием п. п. в Т. А. Ц возрастает на 5-15%. При счёте методом малых приращений и разгоне до 0,98*соо получены цифры 2,9; 3,1; 3,4 с. Т. е. влияние п. п. в Т. А. составило 7-17%. Приняв за истину расчёт по методу малых приращений с учётом п. п. в Т. А., получаем, что расчёт по уравнению [4] даёт ошибку до -10%. А по уравнению [7] - лишь -3%. Можно сделать вывод, что из-за отрицательного влияния п. п. в Т. А. коэффициент использования динамических свойств дизеля составляет Кд=(прД1р=2,8/3,1 =0,903. А проигрыш во времени выполнения операции Ат„=-0,107 или около 10-11% времени. В целом сравнение разных методов расчёта показало, что аналитические методы более приемлемы для кратковременных разгонов, при малых отклонениях частоты вращения. Использование метода малых приращений более целесообразно при длительных разгонах в широком диапазоне изменения частот вращения.

Исследования показали, что уменьшение инерционности двигателя (установки) и повышение интенсивности и кратковременности п. п. разгона сопровождается ростом степени влияния п. п. в Т. А. на результаты моделирования. Так, смоделированы разгоны установки с 1д=11,75 Н.м.с2 и со следующими показате-

и

лями: £¿=2,2 Н.м.с, К,, =0,295, «,„=1171 Н.м при Т,= 1,58 с (для случая отсутствия влияния п. п. в Т. Д.) и Р'2=-0,1 Н.м.с, К*г=0,015 и Т'»=1,817 с. (при учете влияния п. п. в Т. А.). В этом случае проигрыш во времени выполнения операции разгона от 1300 до 1500 мин"' из - за влияния п. п. в Т. А. составил 8%. В этом случае относительное влияние п. п. в Т. А. на время приёмистости возросло в 1,6-1,8 раза по сравнению с разгоном более инерционной в более широком диапазоне изменения частот вращения. Исходное начальное давление и в конечном итоге диапазон его изменения в данном НУР также существенно влияет на приёмистость дизеля. Так, моделирование НУР при величине АР|ич=+Ю МПа (вместо +4,5МПа в ранее проведённых исследованиях) привело к проигрышу во времени выполнения операции того же разгона на 16%.

Проведённое сравнение результатов моделирования с экспериментальными данными, статистически наиболее достоверными, показало (рисунок 1). Реальный экспериментальный разгон дизеля Д-6 с потребителем (1>с=134,9 Н.м.с2) от 200 мин"1 до 1500 мин"1 завершается за 63 е., что на 48% превышает время приёмистости, полученное расчётом методом малых приращений без учёта п.п. в Т. А., на 36% превышает приёмистость, полученную моделированием НУР с использованием аналитического решения, и лишь на 4% - результаты моделирования с учётом п. п. в Т. А. Отклонения результатов в 4% свидетельствует об адекватности результатов моделирования и экспериментов, т. к. они лежат в полученном выше доверительном интервале в 6,8%.

Как показано ранее, влияние на приёмистость отклонения РкачНур от Ршч>р может быть как положительным, так и отрицательным, что зависит от вида характеристики Рнач=Дп). Для иллюстрации такого влияния смоделированы разгоны высокооборотного автомобильного дизеля мощностью 120 кВт и моментом инерции 1д=4,2 Н.м.с2. Результаты приведены на рисунке 2, из которого следует, что положительное и отрицательное влияние изменения Рнач на приёмистость дизеля может достигать 15 и 27% соответственно.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Разработана математическая модель

неустановившегося режима работы дизеля и алгоритм её реализации с учётом особенностей топливоподачи.

70,000

Сравнение результатов моделирования п. п. дизеля Д-6 разными методами с реальной характеристикой разгона.

0.000

Н-1-1-1—1-

разгона ¡пр^ ¡квазистатическо^ ¡представлении

v ill

метод малых приращении

! ! ! ! ! I I

\—I—I—I—I—I—I—I—н

<р Г$> ¿э <£> <£> ф & ^ ф ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^

Рис. 1.

Частота вращения, 1мин.

Время приёмистости автомобильного дизеля с высокой чувствительностью к п. п. в Т. А.

3,4 с.

7,4 С.

6,3 с.

-I-1 | 1 I | I I-1 I-1-г

1250 1500 1750 2000 2250 2500 2750 3000 3250 3500 -3750 4000 4250 .4500 Рис.2, Частота вращения коленчатого вала, 1/мим.

4И

2. . Степень влияния п. п..в.Т. А. на показатели НУР дизеля возрастает с ростом относительного объёма линии высокого давления, т., е. отношения объёма магистрали к цикловой подаче. Относительный объём возрастает с ростом быстроходнр-сти двигателя, с уменьшением, его размеров, а также с уменьшением цикловой подачи топлива. При этом, влияние изменения начального давления топлива на крутящий момент.при НУР дизеля может достигать.(9-15)% на 1 МПа изменения Ршч. на режимах полных нагрузок. (На малых нагрузках и холостых ходах это изменение может достигать 100%). . ..

3. С использованием разработанных моделей, а также известных, моделей с, квазистатическим представлением НУР дизеля проведены , сравнительные исследования приёмистости дизелей с разными инерционностью, чувствительностью к изменению начального давления, скоростными характеристиками и .воздействиями на начальное.давление, в том числе использованием "физико - химического" регулирования дизеля, и доказана существенность влияния изменения начального давления ^ или воздействия на него на выходные показатели дизеля.

4. . Приведён сравнительный анализ количественного влияния на показатели работы дизеля переходных процессов в топливной аппаратуре и других методов воздействия на характеристики дизеля. Широко применяемые методы корректирования внешних скоростных характеристик дизеля, с целью повышения коэффициента приспособляемости, снижения дымности отработавших газов и проч., изменяют время приёмистости двигателя на (10-20)%, что сравнимо с изменением приёмистости под влиянием- п. п„в.Т.,А. дизеля... ....

5. Разработана методика.определения статистически достоверной экспериментальной характеристики разгона, выбора реальной характеристики из ряда реализаций, с достоверностью 90-95%. лежащей , в-заданном (6,8%) доверительном интервале изменения частоты вращения. Методика позволяет определить .необходимое и достаточное количество реализаций, экспериментальных режимов, статистическая обработка которых обеспечивает получение с заданной надёжностью характеристики с заданным доверительным интервалом. . ■ ,

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах.

1. Горбунов В. В., Патрахатьцев Н. Н., Царитов А. 3. Влияние неустановившегося режима работы дизеля на изменение токсичности и дымности его выбросов. //Труды XXXI11 науч. техн. конф. РУДН "Проблемы теории и практики инженерных исследований". М.-1997.-С.167-168.

2. Патрахальцев И. Н., Царитов А. 3. Математическое моделирование переходных процессов в дизеле. //Актуальные проблемы теории и практики инженерных исследований. Сб научн. трудов. - М.: Машиностроение, 1999,- С.138-141.

Царитов Аведик Заурович (Россия)

"Математическое моделирование неустановившегося режима работы дизеля с учётом переходных процессов в топливной аппаратуре"

Разработана математическая модель, программа и алгоритм её реализации для расчёта показателей неустановившегося режима работы дизеля, учитывающие особенности процессов топ-ливоподачи в этих условиях. Показана существенность влияния переходных процессов в топливной аппаратуре на выходные показатели работы дизеля. Рекомендовано регулирование начального давления топлива в линиях высокого давления топливной системы для повышения эффективности неустановившихся режимов автомобильных дизелей.

Tsaritov Avedik Zaurovich. (Russia)

"Mathematical simulation of unstable regimes of diesel with accounting of transient processes in fuel injection system".

There are created the equations of mathematical simulation of transient regimes of dieseis and dependence of there indices of regimes operation the fuel systems. A complex of software to analyse the diesel engine running on unstable conditions have been elaborated. There are suggested to take into account the transient processes in fuel injection system, which has essential influence on effectiveness of function of diesel in unstable conditions. The method of regulation of initial pressure in high pressure fuel lines is advisable for increase the effectiveness of transient regimes of automotive diesel engines.

Список принятых обозначений.

Введение.

ГЛАВА 1. Анализ публикаций, посвященных исследованиям. неустановившихся режимов работы дизелей.

Выводы по главе 1 и постановка задач исследования.

ГЛАВА 2. Основные теоретические положения математического . моделирования неустановившихся режимов—работы дизеля.

2.1. Основные определения.

2.2. Физические основы переходных процессов в топливной. аппаратуре дизеля.

2.3. Математическое моделирование НУР дизеля при квазистати-. ческом представлении переходного процесса.

2.4. Математическое моделирование НУР дизеля при учёте. переходных процессов в топливной аппаратуре.

2.5. Блок-схемы алгоритмов математического моделирования. неустановившегося режима работы дизеля.

Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. Методические положения экспериментального. и расчётного исследования.

3.1. Основные методы и средства измерения параметров. и показателей работы дизеля при неустановившихся режимах.

3.2. Методы и средства исследования топливной аппаратуры.

3.3. Оценка погрешностей измерений и обработки. результатов.

3.4. Технические средства для исследования топливоподачи. и работы дизеля.

3.5. Методика определения моментов инерции двигателя и установки.

3.6. Определение достоверной характеристики разгона.

Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. Расчётно-экспериментальные исследования. и анализ их результатов.!.

4.1. Анализ протекания неустановившихся режимов дизеля. при квазистатическом их представлении. ■ • •^

4.2. Характеристики дизеля и его топливной аппаратуры. при установившихся режимах работы.

4.3. Сравнение результатов моделирования п. п. с использованием разных методов.

4.4. Сравнение результатов моделирования приёмистости. дизеля с результатами экспериментальных исследований.

4:5. Анализ результатов модеш^ дизеля при отрицательном и положительном влиянии п.п. в Т. А. на показатели работы дизеля.

Выводы по главе 4.

Значительную долю эксплуатационных режимов работы двигателей различного назначения составляют неустановившиеся режимы (НУР).

Так, у среднеоборотного высокофорсированного судового дизеля, работающего на винт регулируемого шага, изменение цикловой подачи составляет (5-110)% от номинальной цикловой подачи. Работа дизеля маневрового тепловоза характеризуется периодами работы на холостом ходу и затем кратковременными перегрузками. При работе дизель-генератора в судовых условиях нагрузка на каждый дизель-генератор изменяется до четырёх раз в минуту при операциях швартовки судна и 10-14 раз в минуту при проведении грузовых операций. Величина набрасываемой нагрузки составляет (40-70)% на грузовых операциях и (20-40)% в периоды швартовки. Для установки с дизель-генератором 6ЧН 25/34 в зависимости от величины набрасываемой нагрузки и исходного состояния дизеля заброс оборотов и длительности переходных процессов изменяются от 3% и 2,3 секунды до 15% и 11 сек. соответственно. Коэффициент установившегося режима по мощности, как отношение времени непрерывной работы дизель-генератора тепловоза при стабильном значении мощности к общему времени нагрузки, составляет только (10,7-14,8) %. В электрической передаче тепловоза переходные процессы происходят почти непрерывно с периодами (20-40) с. В таких условиях снижение среднеэксплуатационной экономичности достигает (10-15)%.

Особо высокие требования по показателям переходных процессов предъявляются к автоматизированным дизель-генераторам переменного тока, что связано с необходимостью выработки электроэнергии высокого качества с минимальными колебаниями частоты и безотказного входа в синхронизм с сетью либо с параллельно работающим дизель-генератором.

Тракторные и комбайновые двигатели практически 95 % своего времени работают на неустановившихся режимах, причём, до (50-60) % времени - в области частичных нагрузок. Около 100 % моторесурса составляют неустановившиеся режимы работы двигателей строительных, дорожных машин, буровых установок и т. д. В реальных условиях эксплуатации, то-есть практически при неустановившихся режимах работы двигатели существенно снижают показатели экономичности, эффективности,в этшгусяшяяхрастёттетсеичи^^

Поэтому задачи повышения эффективности, экономичности, надёжности и долговечности при неустановившихся режимах, снижения токсичности и дымности выбросов дизелей являются актуальными задачами современного двигателестроения.

Эффективность работы дизеля в значительной степени определяет производительность всей установки двигатель - потребитель. Борьба за повышение эффективности работы дизеля при НУР идёт по пути повышения быстродействия регулятора, сокращения (вплоть до полного устранения) переходных процессов в системе воздухоснабжения, интенсификации процессов смесеобразования, поддержания теплового состояния, а также сокращения переходных процессов (п.п.) в топливной аппаратуре (ТА). При создании дизелей, которые должны сохранять высокую эффективность и экономичность работы в условиях эксплуатации, с ростом форсирования дизелей, расширением диапазона потребных режимов их работы, возникает ряд новых научно-технических проблем, связанных с необходимостью высококачественной организации рабочего процесса при НУР в условиях переменности во времени частоты вращения, нагрузки, теплового состояния, в условиях рассогласования в работе различных систем двигателя, прежде всего автоматического регулирования, воздухоподачи и топливоподачи.

В связи с указанным, актуальной научной и практической задачей является разработка методов и средств, обеспечивающих согласование во времени, сокращение п.п. в системах регулирования, воздухоснабже-ния, топливоподачи.

При значительной степени изученности п.п. в системах регулятора и яозд^сшстбжеш^^ »да^засщхьшл^закшо-.» мерности протекания п.п. в ТА дизеля при НУР, в связи с переменностью во времени, быстротечностью и сложностью гидродинамических процессов. Для осуществления указанных задач необходимо дальнейшее изучение особенностей п.п. в ТА, создание адекватных реальному процессу моделей п.п. в ТА, разработка средств и методов воздействия на процессы в ТА при НУР.

Одним из путей совершенствования топливных систем дизелей является включение в них элементов воздействия на параметры среды в линии высокого давления (ЛВД) перед очередными циклами впрыскивания, путём создания в ней заданных давлений, подачи в ЛВД различных присадок, добавок к топливу, то-есть создание заданных физико-химических свойств топлива. Применение такой топливной аппаратуры, 8 получившей название ТА с регулированием начального давления (РНД), позволяет без существенной переналадки отлаженного серийного производства, с малыми затратами на конструкторские, технологические и организационные мероприятия решить задачи повышения экономичности, эффективности, снижения токсичности и дымности выбросов дизелей при НУР, сохранения его моторесурса.

Для оперативного исследования и сравнения работы при НУР систем с РНД и без РНД, причём, как при подаче дизельного топлива, так и при использовании регулирования физико-химических свойств топлива, целесообразно применять математическое моделирование переходных процессов ТА при НУР дизеля.

В работе с применением математической модели неустановившегося режима работы исследовано влияние переходных процессов в линии ввювкот •'яавяения---мтеиж

НУР, проанализирована возможность совершенствования показателей работы дизеля при использовании системы топливоподачи с регулированием начального давления.

Г Л ABA 1.

АНАЛИЗ ПУБЛИКАЦИЙ, ПОСВЯЩЁННЫХ ИССЛЕДОВАНИЯМ НЕУСТАНОВИШИХСЯ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ДИЗЕЛЕЙ

- '"Втагшящее'вротя"исот дизелей при неустановившихся режимах работы (НУР) посвящено значительное количество публикаций. В них рассматривались вопросы разработки основных определений [24, 31, 41, 72], анализировались различные задачи исследований и методические подходы к изучению НУР [3, 13, 24, 31, 61, 69, 75, 78.], исследовались особенности режимов двигателей в реальных условиях эксплуатации [4, 8, 9, 10, 12, 17, 25, 31, 39, 70, 71, 81], исследовались особенности протекания рабочих процессов дизелей при НУР [11, 14, 15, 24, 25, 31, 39, 57, 65, 69, 72, 77, 82.], особенности работы систем автоматического регулирования (САР) дизеля [16, 18, 26, 29, 44, 54, 72, 73.], систем воздухоснабжения [12, 15, 21, 25, 46, 47, 51, 69, 75.], систем топливоподачи и т. д. Большое число работ посвящено разработке и исследованию средств и методов повышения эффективности, экономичности и других показателей работы дизелей при НУР [1, 16, 42, 44, 45, 47, 51, 52, 54, 55, 66, 67, 76, 77, 80.]. Ряд работ посвящен разработке и исследованию методов диагностирования и испытания дизелей с использованием НУР [3, 13, 23, 58, 61, 66, 67, 71.], в ряде работ проводится разработка математических моделей дизеля при работе на неустановившихся режимах. [28, 40, 48, 60, 63, 68, 69].

В различных работах в качестве признака, определяющего существование НУР, выбирались переменность частоты вращения вала, переменность нагрузки, нестабильность по сравнению с установившимся режимом теплового состояния двигателя, переменность или нестабильность любого параметра или показателя работы дизеля в заданном промежутке времени [4, 8, 10, 23, 24, 25, 31, 39, 41, 72, 73]. Анализ этих работ показывает, что применяемые в двигателестроении определения :, НУР,. переходных,.р^^ значительным многообразием, которое существенно определяется назначением двигателя, потребителем его энергии. Это многообразие связано также с разным количеством параметров и показателей, которые, по мнению авторов, определяют существование НУР, целесообразны к рассмотрению в данных условиях эксплуатации. Анализ этой части публикаций показывает целесообразность создания унифицированных определений, пригодных для широкого класса двигателей разного назначения [39, 62].

Ряд авторов посвятил свои работы изучению характерных для данных условий эксплуатации режимов работы дизелей [4, 8, 9, 10, 11, 23, 24, 25, 55, 67, 70, 72].

Анализ возможных видов режимов работы дизелей в эксплуатации показал их многообразие, но в то же время и наличие общих элементов, к которым относятся прежде всего пуск дизеля, разгон и замедление. При этом, можно в качестве составного элемента НУР выделить процессы разгона для дизелей автомобильного, тракторного, строительно-дорожного назначения. Режимы наброса нагрузки - для дизель-генераторов различного назначения, а для двигателей сельскохозяйственного назначения - режимы периодического изменения нагрузки [4, 9, 10]. Отсюда определились два основных подхода к решению задачи исследования рабочих процессов ДВС при НУР.

Во многих работах [4, 13, 21, 47, 55, 58, 74] особенности протекания рабочих процессов дизелей при НУР исследовались при имитации соответствующих НУР в стендовых условиях. При этом имитировались либо реальные эксплуатационные режимы, либо идеализированные, но стати, сямчески мдостевернью режимы^ часта-реа^ лее важным его элементом, либо имитацией различных переходных процессов дизеля (только разгона, только замедления, только изменения теплового состояния ит. д.). В ряде работ исследовались НУР отдельных систем двигателя, причём, с использованием безмоторных установок, например, исследования топливной аппаратуры на специальных топливных стендах при имитации соответствующих НУР или переходных процессов (п. п.).

Известно широкое применение метода планирования эксперимента для выявления многофакторности связи различных показателей и параметров.

Однако, только в работах [14, 69] была сделана попытка применить принцип многофакторного планирования при исследовании НУР. Было показано, что такая задача практически не разрешима и доступным способом её реализации может быть лишь квазистатический подход к представлению протекания процессов при НУР. Анализ работ показал, что одним из важнейших методических подходов к исследованию НУР дизелей является организация эксперимента с максимальным снижением его многофакторности как по параметрам имитируемого режима, так и по параметрам имитируемого процесса в системах исследуемого дцзеля. Наиболее общим методологическим принципом анализа рабочего процесса при НУР является сравнение его с рабочим процессом дизеля при установившемся режиме (УР). Причём, сравнение производится для сходственных условий или сходственных циклов УР и НУР, то-есть таких, в которых мгновенные значения частоты вращения вала и положения рейки топливного насоса являются одинаковыми. Статистический подход-к широкого распространения в практике обработки результатов испытаний дизелей при НУР.

Одним из наиболее эффективных методов исследования является применение созданных математических моделей, адекватных реальным процессам, с целью более широкого и глубокого исследования влияния учитываемых в модели параметров на показатели дизеля или его систем.

При исследовании выходных показателей работы дизелей при НУР, сравнении их с аналогичными показателями сходственных циклов работы дизеля при УР, определялись влияния на них особенностей работы автоматического регулятора [8, 14, 18], особенностей работы системы воздухоснабжения [16, 25, 35, 37, 43, 47,74], топливоподачи [6, 14, 19, 20, 22, 26, 27, 42, 50, 53], влияния теплового состояния двигателя [23, 39,

71, 73, 81]. Как правило, результаты таких исследований используются затем для совершенствования математических моделей дизеля при НУР ит. д.

Следует отметить, что исследованию процессов топливоподачи при НУР дизеля посвящено значительно меньшее число работ, чем исследованию НУР других систем. Однако, уже очевидно, что при исследовании НУР дизеля, при моделировании таких режимов необходимо учитывать переходные процессы в топливной аппаратуре (ТА).

Исследованию особенностей топливоподачи при НУР дизелей посвящены работы [1, 2, 4, 6, 14, 19, 20, 22, 26, 27, 29, 30, 33, 42, 49, 52, 53, 59, 64, 65, 67, 68, 73, 77, 79].

В ряде работ отмечается уменьшение расхода топлива при НУР, что приводит к снижению эффективности дизеля. Отмечается повышение дальнобойности факела заряда > в « цилиндре и пониженного его теплового состояния, что приводит к попаданию топлива на холодные стенки цилиндра, недогоранию, ухудшению как экономических, так и экологических характеристик. Отмечено, что переменность средней частоты вращения валика топливного насоса не оказывает существенного влияния на процессы топливоподачи при реально возможных ускорениях вращения коленчатого вала при НУР. Температура, а следовательно плотность топлива, в определённой степени меняет производительность системы, однако, это изменение нельзя считать существенным. Существуют переходные процессы в линии низкого давления топлива, связанные с резким изменением положения рейки (увеличением количества всасываемого в ТНВД топлива), что может приводить к появлению разрежения на впуске в ТНВД, снижению коэффициента подачи плунжерной пары, уменьшению или даже полному отключению впрыскиваний топлива в отдельные цилиндры. С таким явлением научились бороться путём повышения давления подкачки, увеличением объёма топлива между ТНВД и фильтром и т. д.

Одним из параметров работы ТА является начальное давление топлива в ЛВД в периоды между циклами впрыскивания. В ряде работ [1,6, 19, 22, 26, 27, 30, 49, 52, 53, 59, 65, 73] показано, что при НУР дизеля происходит соответствующий переходный процесс изменения этого давления от цикла к циклу, что приводит к существенным изменениям характеристик топливоподачи и соответственно показателей работы дизеля. Однако, до настоящего времени существует большое число исследований, в которых не учитывается возможность переходных процессов в линиях высокого давления (ЛВД), что сказывается на точности, коррект-носта получаемых результатега:1Эсо^^^ при математическом моделировании НУР дизеля и его топливной аппаратуры. Неучёт этих переходных процессов в значительной степени связан с недостаточностью информации о количественном их влиянии на показатели топливоподачи, показатели работы дизеля в целом.

При математическом моделировании п. п. в ТА использованы как результаты экспериментальных исследований ТА на топливных безмоторных стендах, так и результаты математического моделирования гидродинамических процессов в системе топливоподачи. То- есть с использованием гидродинамического расчёта впрыскивания топлива исследовались особенности топливоподачи при НУР. Это позволило уточнить возможные виды переходных процессов в ТА, учесть их при математическом моделировании НУР дизеля.

Исследования показали, что процессы топливоподачи при сходственных условиях УР и НУР нельзя считать идентичными, если топливная система имеет высокие значения отношения объёма ЛВД к объёмной \ цикловой подаче топлива, т. е. если показатель сжимаемости топлива в ЛВД сравним с производительностью системы. В наиболее общем случае процесс топливоподачи при НУР определяется как положением рейки и частотой вращения вала, так и интенсивностью их изменения, а также характеристикой изменения начального давления топлива в ЛВД в функции от частоты вращения и положения рейки. Кроме того, на процесс топливоподачи влияет противодавление впрыскиванию, температура топлива, наличие и изменение динамического сопротивления движению топлива на линии всасывания, параметры колебания рейки.

Степень влияния особенностей топливоподачи при НУР на показа-■ теяи дизеля вездногих^^^^ духоснабжения, с влиянием особенностей работы САР и т. д. В ряде работ исследовано влияние особенностей топливоподачи на процессы пуска дизеля [67] и показана значимость влияния п. п. в ТА на характеристики пуска.

Ряд исследований посвящен разработке методов и средств повышения качества НУР в дизеле. Многие авторы разработывают и исследуют средства повышения быстродействия регулирования дизеля. При этом, применяются как методы и средства повышения быстродействия регулятора, методы и средства двухимпульсного регулирования, опережающего регулирования и т. д. [8, 18, 26, 43, 73, 80].

Значительное число работ связано с разработкой средств повышения эффективности воздухоснабжения при НУР, т. е. средств, исключающих появление дефицита воздухоснабжения при интенсивных НУР дизеля. К таким средствам относятся специальные дополнительные ёмкости для подачи воздуха в цилиндры при НУР, ускорители раскрутки турбокомпрессоров, средства интенсификации вихревого движения заряда в цилиндре и т. д. [12, 16, 21, 35, 37, 38, 45, 47, 51, 72, 74]".

Во многих работах исследуются методы и средства согласования работы регулятора, системы топливоподачи и системы воздухоснабжения [18, 26, 29, 43]. Т. е используются в частности средства задержки перемещения рейки, с целью обеспечения достаточного времени на раскрутку ГТН и др. Известны работы, анализирующие влияние регулирования теплового состояния дизеля на рабочий процесс, совместного влияния регулирования, топливоподачи, воздухоснабжения, тепловой инерции на НУР дизеля [7, 23, 24, 39, 71, 75, 81].

Значительное число работ посвящено созданию и исследованию * систем топливоподачи, обеспечивающих регулирование начального давления топлива в ЛВД, то-есть работ, исключающих переходные процессы в ТА, в её линиях высокого давления, или даже стремящихся к интенсификации процесса топливоподачи через воздействие на начальное давление [1, 5, 6, 19, 22, 30, 33, 34, 47, 52, 57, 60, 63, 66]. Реальное применение таких систем в эксплуатации ограничено. Что в значительной степени связано, очевидно, с недостаточностью информации об их эффективности для воздействия на показатели НУР дизеля. Большинство выполненных до настоящего времени исследований систем с РНД проводилось на экспериментальных установках, содержащих элементы РНД. Ряд работ посвящён исследованию таких систем путём математического моделирования гидродинамических процессов в них при НУР [5,

34, 52, 53, 56, 63, 66, 68]. Часть работ посвящена созданию методов линейного моделирования п. п. в ТА, например, путём применения метода малых приращений [69]. Однако, при этом лишь часть работ рассматривает функциональную зависимость параметров и показателей топливо-подачи и показателей дизеля при НУР с учётом переходных процессов изменения начального давления в ЛВД.

В соответствии с проведённым анализом, можно сделать следующие вьш£д^п£главе^

1. В настоящее время значительный объём опубликованных работ посвящён анализу влияния переходных процессов в топливной аппаратуре дизеля на показатели его работы. Однако, практическое применение этих результатов в работах по исследованию, математическому моделированию -перех^штшх "-процессов ^-яиэезта^неэшрштедидо. -Наиболее продвинуты конструктивные разработки методов и средств снижения отрицательного влияния переходных процессов в топливной аппаратуре на переходные процессы дизеля в целом.

2. В проведённых работах по математическому моделированию переходных процессов дизеля отсутствует достаточный количественный анализ влияния переходных процессов в топливной аппаратуре на переходные процессы дизеля

3 .Отсутствует достаточная информация о применимости того или иного метода моделирования в конкретных исследуемых условиях.

4. Приведённая в опубликованных работах информация о результатах моделирования переходных процессов дизеля не имеет убедительного доказательства адекватности результатов моделирования реальным.

В соответствии с изложенным, целью диссертационной работы является разработка рекомендаций, направленных на создание средств и методов повышения эффективности работы дизеля при неустановившихся режимах, путём совершенствования процессов топливоподачи в этих условиях.

Для достижения этой цели в работе решаются следующие задачи.

1. Разработать математическую модель переходных процессов дизеля при неустановившихся режимах работы с учётом особенностей топливоподачи в этих условиях.

2. Исследовать количественные показатели влияния переходных * процессов*-® твниивней-^ягарат^ ся режима работы дизеля.

3. Провести сравнительный анализ количественного влияния на показатели работы дизеля переходных процессов в топливной аппаратуре и других методов воздействия на характеристики дизеля.

4. Разработать методику сравнительного анализа результатов математического моделирования переходных процессов дизеля с результатами их экспериментального исследования.

5. Разработать рекомендации на создание систем топливоподачи с регулированием начального давления топлива для дизелей, с целью повышения эффективности их работы при НУР.

ГЛАВА 2.

Основные теоретические положения математического моделирования неустановившихся режимов работы дизеля.

2Л. Основные определения.

Поршневые и комбинированные двигатели внутреннего сгорания являются машинами циклического действия. Поэтому при любых режимах многие (практически все) параметры и показатели их работы изменяются с определённой неравномерностью, нестабильностью. Существует определённая неравномерность работы по цилиндрам, нестабильрежимах (УР), так и в режимах неустановившихся (НУР). Таким образом, даже установившемуся режиму работы ДВС свойственны определённые изменения, колебания во времени множества параметров и показателей его работы. Поэтому под установившимся режимом работы ДВС будем понимать такой, когда в заданном промежутке времени его параметры и показатели остаются "практически" постоянными, то-есть в своих колебаниях, изменениях, не выходят за определённые пределы, свойственные данному двигателю. Эти колебания зависят как от конструкции двигателя (например, его момента инерции, числа цилиндров, быстроходности и т. д.), от системы регулирования его частоты вращения, теплового состояния, воздухоснабжения и т.д., а также от условий работы (нагрузка, частота вращения и т. д.). Наконец, очевидно, что в течение цикла, в функции угла поворота вала изменяются все параметры и показатели работы двигателя. В таблице 2.1. приведены показатели относительной неравномерности вращения вала (уп) дизель-генераторов разного класса и на разных режимах работы, а также показатели неравномерности цикловых подач топлива, свойственные их топливной аппаратуре времени переходного процесса (хп) и допустимого отклонения частоты вращения при осуществлении переходного процесса (8П).

Таблица 2.1. п ЬР vn% ТП, С 5П%

Ином ъ А1р ном 1 кл. 0,8 2 5

2 кл. 1,0-1,2 3 7

Пм 1,0

Пгшп Ьр.ХХ 10,0 30-40

Пном Ьр ном 3-5 ном Ьр XX 9- 12

Угловая скорость вращения (со) коленчатого вала двигателя при УР представляет собой периодическую функцию времени. В общем случае уравнение движения вала двигателя имеет вид:

I ай) , ^Уст 0)1 -т -т- Г2 1П

Приведя его к интегральному виду, получаем:

2 2 <Рг

1уст-{<Р2)~--1устМ^= |АТг'АЧ>\ (2.1.2.)

9\

Условия ем существования УР является уравнение: р+А (р+А

JTtq d(p= |ТС -dtp; (2.1.3.) р <р где А - общий период функций Iует (<р), Ttq (<р), (2.1.4.)

Тогда степень неравномерности вращения вала равна

8 = (®тах "®тт)!®ср= 2(<ушах ~^min)/(¿»max + ^min) (2.1.5.)

Каждому двигателю свойственно определённое значение 8, причём, для данного двигателя с данным числом цилиндров снизить 5 можно увеличением момента инерции установки. Причём, с учётом того, что

I уст ifP) = I ycm.const + ^ уст. var ifp\ • ^ • ^ •) т. е. момент инерции установки состоит из её постоянной и переменной составляющих, то получаем:

С 1 1 Л

I ycm.const 2 2 'max ^inin

Р 2

2 = J1tqd(P ^ (2.1.7.)

2 2 T (rn \ ^max т / A^min

1 уст. var W2 ' п 1 ycm.varvPl J п

Обозначив правую часть через Н и с учётом того, что тах2-^тт2 =5-0Уср 2; (2.1.8.) получаем: \уст£ока=--ж (2.1.9.)

8-о)ср

При заданных значениях Н и соср при известном и свойственном данному двигателю 1усх.с0п5>(: обеспечивается определённое 5 или соответствующие ему амплитуды колебания частоты вращения Дп. Последние могут изменяться в достаточно широких пределах. Например, для двигателя типа 6ЧН15/18, соответственно развёрнутого или одноцилиндрового, имеем:

1дВ.С0П51? Пср, МИН*1 Дп, мин"1 п.п. Н'-и. -о

1. ¿3,5" (6 цилиндров) 350-390 40-70'

2. 1500 10-15

3. 3,5+2^=30, где 26^-мом. инерции маховика отсека. 100-300 10-15

4. 1500 5-6

При УР дизеля существуют определённые неравномерности и нестабильности частоты вращения вала турбокомпрессора (птк), температуры охлаждающей жидкости (ТС00]) и т. д. Причём, если для частоты вращения, для цикловых подач топлива можно говорить о периодическом изменении параметра при УР, то для например, теплового состояния двигателя можно на сравнительно большом промежутке времени говорить о монотонном изменении параметра (несмотря на множество циклов периодического изменения частоты вращения). (Рис. 2.1.1).

Таким образом, неустановившимся режимом работы двигателя в данном промежутке времени является режим, при котором параметры и показатели его рабочего процесса не являются "практически постоянными", т. е. в своём изменении выходят за установленные для данных условий пределы при монотонном их изменении или изменении по закону периодической функции времени (угла поворота вала) [62].

На рис. 2.1.2 показана схема появления неустановившегося режима и его прекращения. Как видно на рисунке, исходному установившемуся режиму свойственна определённая нестабильность изменения частоты вращения вала 5писх ур. При неустановившемся режиме работы двигателя также существует некоторая нестабильность частоты, т. е. колебания её относительно некоторого среднего уровня пср. Началом НУР можно считать момент, когда изменение пср. выходит за пределы неравномерности, свойственной исходному УР (УР исх.). Концом НУР можно считать момент времени, когда пср.в своём изменении входит в пределы неравномерности п, свойственные новому УР (УР конечному). Разные параметры и показатели работы двигателя имеют разную инерционность изменения. Поэтому в конечном итоге для существования НУР необходимо, чтобы момент двигателя и (или) потребителя и (или) частота вращения вала изменялись бы, выходя за пределы, свойственные установившемуся режиму работы двигателя, и достаточно, чтобы тепловое состояние двигателя изменялось, выходя за пределы, свойственные, установившемусят>режиму.

Ранее [24] считалось, что режим является установившимся, если моменты двигателя и сопротивления (потребителя) равны между собой, в этом случае частота вращения остаётся постоянной. В реальных условиях эксплуатации возможны неустановившиеся режимы, протекающие при постоянной частоте вращения вала, т. е. в условиях, когда моменты двигателя и потребителя мощности в любое мгновение равны между собой. Однако, очевидно, что в этом случае они не являются постоянными, т. е. изменяются по времени, оставаясь равными между собой. На рис. 2.1.3 приведена схема такого УР.

Рис. 2.1.1.Нестабильность и неравномерность параметров при установившемся режиме работы двигателя.

Рис. 2.1.2. Схема границ установившегося и неустановившегося режимов.

Неустановившийся режим может быть вызван и протекать после разового, мгновенного внешнего возмущения, последовательности таких возмущений, либо при длительном, протяжённом во времени возмущении. Мгновенное возмущение - это изменение параметра или показателя внешней нагрузки, управления, регулирования, или рабочего процесса, происходящее за время, не большее, чем время между соседними циклами работы. Если возмущение произошло во время работы двигателя на установившемся режиме и больше не повторялось, т. е. двигатель, осуществив какой-то НУР, вновь перешёл на УР, то такой НУР будем называть переходным режимом (п. р.). Причём, не принципиально, имело ли место разовое мгновенное возмущение, или оно было длительным, важно, что к новому УР оно конечно закончилось. Очевидно, что при переходном режиме двигателя в его системах происходят процессы изменения параметров и показателей их работы. На. рис. 2.1.4. показано, что после возникновения возмущения (например, перемещения рейки топливного насоса при исходном УР), в системе топливоподачи протекает некоторый переходный процесс изменения цикловой подачи топлива в системе наддува происходит изменение частоты вращения турбокомпрессора (птк=;Р(1:)), в системе охлаждения происходит переходный процесс изменения теплового состояния двигателя (Тсоог^СО) и Т-Д- Продолжительности этих переходных процессов (п. п. ) в общем случае не равны между собой, а самый инерционный процесс определяет момент выхода двигателя на новый УР. Очевидно, что самым инерционным является процесс изменения теплового состояния. Однако, часто для ряда типов и назначений двигателей, например, автомобильных, за конец НУР принимают выход оборотов двигателя на новый режим, точнее на режим с частотой, равной 0,95 от п нового

- ZG.

УР. В качестве времени приёмистости в этом случае принимают время разгона вала двигателя до нового скоростного режима. При этом, воздухо-снабжение, тепловое состояние двигателя могут быть ещё отличными от нового УР, то-есть расход топлива, параметры токсичности и дымности ещё будут отличаться от аналогичных показателей УР.

Поскольку возмущающее воздействие может иметь место и при протекании НУР, назовём переходным процессом (п. п.) процесс монотонного, то-есть без колебаний, изменения данного параметра, показателя работы системы двигателя. Такие переходные процессы являются самыми сложными при анализе, так как их исходные параметры отличаются от таковых при начальном УР и они сложно определяются. Можно отметить, что если в данном НУР переходные процессы изменения различных рассматриваемых параметров совпадают по продолжительности, или, иначе, длительность Бозмущающего,воздействия равна продолжительности самого инерционного п. п. в двигателе, то такой режим можно считать установившимся на участке времени, в течение которого рассматриваемые параметры не вышли за пределы допусков, установленных для УР. (Рис. 2.1.5.). Если в таком режиме разделить весь диапазон изменения параметров на ряд участков, в которых изменение параметра не выходит за пределы, свойственные сходственному УР, то получим как бы ряд УР, последовательность УР, с монотонным изменением параметров и показателей в заданных пределах, свойственных УР данного двигателя на данном установившемся режиме.

При установившемся режиме работы двигателя при данных условиях окружающей среды и данном техническом состоянии двигателя и его систем все его показатели однозначно определяются положением регулирующего органа (для дизеля - положением рейки ТНВД Ьр) и частотой вращения его коленчатого вала (п). При работе двигателя на неустановившемся режиме в наиболее общем случае происходит изменение как положения рейки, так и частоты вращения вала, т. е. Ьр=уаг и п=уаг. Для неустановившегося режима можно определить положение рейки, среднее за цикл работы двигателя и частоту вращения, среднюю за цикл. Тогда , сравнивая параметры и показатели циклов работы двигателя при УР и НУР можно говорить о сходственных циклах их работы, когда их частоты (в течение цикла) и положения рейки (в течение этого цикла) равны между собой. Т. е. Ьрур=ЬрНур и пур=пнур. Во многих случаях протекания НУР можно определить положения рейки и величину частоты вращения вала, средние за последовательность циклов, или за данный промежуток времени, т. е. за данный режим или его часть. В этом случае при сравнении параметров и показателей .работы двигателя при УР и НУР можно говорить о сходственных режимах работы двигателя при НУР и УР. Т. е. сходственными режимами работы двигателя при УР и НУР называются такие, при которых Ьрур=Ьрнур и пур=пнур. Очевидно, что все отличия в протекании параметров и показателей работы двигателя при УР и НУР, выявленные при сравнении сходственных циклов УР и НУР или сходственные режимов УР и НУР, будут объясняться неидентичностью различных параметров и показателей работы двигателя при НУР и УР, например, неидентичностью, неравенством цикловых подач топлива, характеристик впрыскивания, распыливания топлива, развития факела и т.д. (то-есть неидентичностью процессов топливоподачи), неидентичностью подач воздуха, его температур, движений заряда, неидентичностью теплового состояния двигателя и его камеры сгорания при УР и НУР, и т. д. (т. е. неидентичностью процессов воздухоснабжения, процессов смесеобразования, тепломассообмена и проч.).

Протекание процессов топливоподачи, воздухоснабжения, изменения теплового состояния двигателя при НУР зависит не только от положения регулирующего органа и частоты вращения вала, но и от исходного режима работы перед данным НУР. Т. е. от параметров и показателей работы двигателя на исходном режиме, который мог быть установившимся, а чаще, в реальных условиях эксплуатации, является неустановившимся.

Выбранный подход к исследованию протекания рабочих процессов при неустановившихся режимах двигателя, основанный на сравнении сходственных циклов или сходственных режимов работы двигателя при УР и НУР положен в основу методики данного исследования.

Общие выводы по работе.

1. Разработанаматематическаямодель неустановившегося режима работы дизеля с учётом особенностей топливоподачи в этих условиях. Модель учитывает влияние на показатели работы дизеля при НУР переходных процессов в линиях высокого давления топлива. Модель применима к дизелям с топливной аппаратурой разделённого типа, то - есть содержащих топливный насос высокого давления с одинарным нагнетательным клапаном, связанный трубопроводом высокого давления с форсункой закрытого типа. (В частных случаях НУР, протекающих при постоянных положениях регулирующих органов двигателя и потребителя, а также при достаточно кратковременных режимах, дифференциальные уравнения модели решаются в явном виде).

2. Разработан алгоритм и предложена блок-схема реализации алгоритма математического моделирования неустановившегося режима дизеля, с учётом переходных процессов в топливной аппаратуре. Модели и алгоритм не включают в себя модели автоматического регулятора, газотурбонаддува и т. д., но применимы в виде составной части в таких математических моделях, т. е. моделях НУР дизеля, учитывающих влияние автоматического регулятора, газотурбинного наддува, теплового состояния двигателя и т. д.

3. Исследованы количественные значения коэффициентов влияния начального давления топлива на величины крутящего момента, коэффициентов влияния частоты вращения и положения рейки на начальное давление. Показано, что изменение, например, времени приёмистости дизеля, может существенно зависеть от указанных коэффициентов влияния.

АА.

4. Исследованы количественные показатели влияния переходных процессов в топливной аппаратуре на показатели неустановившихся режимов дизеля. Показано, что степень влияния п. п. в Т. А. на показатели НУР дизеля возрастает с ростом относительного объёма линии высокого давления, т. е. отношения объёма магистрали к цикловой подаче. Относительный объём возрастает с ростом быстроходности двигателя, с уменьшением его размеров, а также с уменьшением цикловой подачи топлива. Исследованные в работе двигатели автотракторного типа имеют относительный объём магистрали высокого давления от 50 - 100 на номинальном режиме до 400 - 800 на режимах холостого хода. При этом, влияние изменения начального давления топлива на крутящий момент при НУР дизеля может достигать ±9% на 1 МПа изменения Рнач.на режимах полных нагрузок. (Оценочный расчёт показывает, что на малых нагрузках 'и -холсгстых -ходах изменение цикловой подачи топлива и крутящего момента может достигать 100%, однако, специальных исследований таких режимов не проводилось).

5. С использованием разработанных моделей, а также известных моделей с квазистатическим представлением НУР дизеля проведены сравнительные исследования приёмистости дизелей с разной инерционностью, разной чувствительностью к изменению начального давления, с разными скоростными характеристиками и разными воздействиями на начальное давление, в том числе использованием «физико - химического» регулирования дизеля и доказана существенность влияния воздействия на начальное давление на выходные показатели дизеля.

6 .Проведён сравнительный анализ количественного влияния на показатели работы дизеля переходных процессов в топливной аппаратуре и других методов воздействия на характеристики дизеля. Показано, что известные методы корректирования и антикорректирования внешних скоростных характеристик дизеля, с целью повышение коэффициента приспособляемости, снижения дымности отработавших газов и проч., изменяют время приёмистости двигателя на (10-20)%, что сравнимо с изменением приёмистости под влиянием п. п. в Т. А. дизеля. Это подтверждает целесообразность учёта п. п. в Т. А. дизеля при моделировании НУР дизеля.

7 .При математическом моделировании неустановившихся режимов дизелей или переходных процессов в системах автоматического регулирования необходимо либо учитывать п. п. в Т. А. дизеля или доказывать несущественность их влияния на выходные показатели двигателя.

8. Разработана методика сравнительного анализа результатов математического моделирования переходных процессов дизеля и результатов их экспериментального исследования. Методика включает определение статистически достоверной характеристики разгона, выбора реальной характеристики из ряда реализаций, с достоверностью 90-95% лежащей в доверительном интервале в 7% изменения частоты вращения. Методика позволяет определить необходимое и достаточное количество реализаций экспериментальных режимов, статистическая обработка которых обеспечивает получение с заданной надёжностью характеристики с заданным доверительным интервалом. (Очевидно, что применяемые при экспериментальных исследованиях средства и методы ь„ измерения и регистрации параметров и показателей работы дизеля определяют саму возможность получения достаточно малых доверительных интервалов при достаточно высокой надёжности результатов).

9. Показано, что для перспективного автомобильного быстроходного дизеля влияние п. п. в Т. А. может достигать 15 и более процентов от полного времени приёмистости при разгоне от минимальной до номинальной частоты вращения. Очевидно, что аналогичного воздействия на приёмистость дизеля можно достигнуть воздействием на начальное давление, т. е. регулированием его величины, в том числе стабилизацией начального давления на уровне установившегося режима.

10. Разработаны рекомендации на создание систем то-пливоподачи с регулированием начального давления топлива для дизелей, с целью повышения эффекта

Указанные рекомендации заключаются в следующем:

• целесообразно создавать системы топливоподачи с постоянным, не зависящим от скоростного или нагрузочного режима значением остаточного (начального) давления топлива в линии высокого давления;

• целесообразно регулировать величину начального давления топлива, с целью повышения показателей динамического качества двигателя:

• при регулировании величины начального давления топлива эффективно использование добавок и присадок, которые не только меняют начальное давление, но и выполняют функцию «физико -химического» регулирования двигателя.

М.

1. Агеев Б. С., Чурсин В. В. Топливный насос с автоматическим регулированием начального давления. //Сб. ДВС. НИИИНФОРМТЯЖ-МАШ.-1976, № 4-76-14.-С. 12-16.

2. Антипин В. П., Шевцов A.A. Характер влияния мощности двигателя на расход топлива в неустановившемся режиме. //Двигателестроение.-1986, № 10.-С. 45-46.

3. Архангельский В. М., Пришвин С. А., Эпштейн С.С. Энергетические показатели карбюраторных двигателей при их разгонах на режимах полной мощности. //Двигателестроение.-1988, № 4.-С. 9-11, 23.

4. Астахов И. В., Голубков JL Н. Влияние на процесс впрыска топлива остаточного разрежения в топливной системе дизеля. //Автомобильная промышленность.-1968, № 5.-С. 9-12.

5. Астахов И. В., Окулов В. Г. О рабочем процессе топливной системы тракторного дизеля. //Труды пермского государственного сельско-хоз. ин-та им. Акад. Д. П. Прянишникова.-1966, вып. 2.-228 с.

6. Астанский Ю. Л., Фридман М. М. Тепловые параметры топливной аппаратуры судовых дизелей при переходных режимах замены топлив. //Двигателестроение.-1981, № 8.-С. 20-22.

7. Багиров Д. Д. Влияние неустановившейся нагрузки на выходные показатели двигателей некоторых землеройных машин при различныхтипах приводов. Автореферат дисс.канд. техн. наук. М., 1985.-18 с.

8. Болтинский В. Н. Мощность тракторного дизеля при работе с неустановившейся нагрузкой и её определение. //Механизац. и электрифи-кац. социалистич. с .Х.-1959, № 2.-С. 3-8.

9. Болховитинов Г. В., Белостоцкий А. М. Эксплуатационные режимы работы дизелей маневровых тепловозов. //Железнодорожный транспорт. 1966, № 12.-С. 45-48.

10. Брук М. А., Виксман А. С., Левин Г. X. Работа дизеля в нестационарных условиях. JI. -Машиностроение. Ленинградское отд.-1981. -208 с.

11. Васильев Ю. Н., Белостоцкий А. М. Улучшение приёмистости судовых дизелей с газотурбинным наддувом. //Морской флот,-1966, № 7.-С. 15-17.

12. Величкин И. А., Зубиетова М.П., Морозов A.B. Методики ускоренной оценки эксплуатационной надёжности тракторных двигателей. //Двигателестроение.-1981, № 7.-С. 12-14.

13. Вершинин А. С. О влиянии некоторых факторов на протекание рабочего процесса дизеля на переходных режимах. //Труды ЦНИДИ.-1968, вып. 58.-С. 3-9.

14. Водолажченко В. В., Симеон А.Э. Исследование переходных процессов 4-х тактного тепловозного дизеля. //Вестник ВНИИЖТ.-1969, № 1.-С. 26-27.

15. Волков Г. И., Морозов В. П. Эксплуатационное исследование влияния подачи дополнительного воздуха на параметры переходных процессов дизель-генератора с газотурбинным наддувом. //ДВС: респ. межвед. науч. техн. сб. Харьков.-1974, № 10.-С. 29-33.

16. Ганзман Л. Н., Юз Л. Д. Исследование переходного процесса приприёме нагрузки дизель-генераторной установкой с дизелем 8ЧН 26/26. //ДВС. ЮМИНФОРМТяжмаш.-1972,4-72-3.-С.5-10.

17. Газале А., Камышников О. В., Патрахальцев H.H. Влияние переходных процессов в топливной аппаратуре дизеля ЯМЗ-238 на эффективность операции разгона. //Известия ВУЗов. Машиностроение.- 1985, № 10.- С. 85-89.

18. Газале А., Ихеначо Ж. Ч., Патрахальцев H.H. Исследование и анализ переходных процессов в топливоподающей аппаратуре дизеля.-1984, №6. С. 62-67.

19. Галеев В. Л. Переходные режимы ДВС с наддувом при регулировании турбокомпрессора изменением угла опережения подачи топлива. //Двигателестроение.-1988, № 2.-С.6-7.

20. Горелик Г. Б., Дьяченко Н.Х., Магидович А.Е. Работа топливоподающей аппаратуры дизелей на частичных и переходных режимах //Энергомашиностроение. Труды ЛПИ. 1971, вып. 316.-С. 19-22.

21. Дашков С. Н., Костин А. П., Дьяченко Н. X. Теплообмен в двигателях и теплонапряжённость их деталей. /М.: Машиностроение.-1969.-205 с.

22. Двигатели внутреннего сгорания.: Теория поршневых и комбинированных двигателей. /Учебник для ВУЗов по специальности «Двигатели внутреннего сгорания». /Д. Н. Вырубов, Н. А Иващенко, В. И. Ивин и др.; под ред. А. С. Орлина и М. Г. Круглова. -4-е изд.

23. Двигатели внутреннего сгорания.: Тепловозные дизели и газотурбинные установки.аа /Учебник. /А. Э. Симеон, А. 3 Хомич., А. А. Куриц и др.-М.: Транспорт.-1980.-384 с.

24. Диков В. А., Шабадаш Б. И. Об одном нелинейном факторе в системе регулирования дизеля СМД с роторным топливным насосом НРД-1. //ДВС. Респ. межвед. науч.-техн. сб.-Харьков.-1978, вып 28. С. 95-100.

25. Добровольский В. В., Наливайко В. С. Экспериментальное исследование топливоподачи на переходных режимах двигателей 6 ЧН25-34. //ДВС. Респ. межвед. науч. техн. сб.-Харьков.-1974, вып. 19. -С. 109-121.

26. Добровольский В. В., Наливайко В. С., Шуман П. 3. Упрощённый расчёт переходного режима двигателя с импульсным газотурбинным наддувом. //ДВС. Межвед. науч. техн. сб.- Харьков.- Выща школа.-1981, № 33.-С.65-69.

27. Дуров А. 3. Работа топливного насоса с полной разгрузкой линии нагнетения. //Известия ВУЗов. Машиностроение.-1979, № 9.- С. 81-84.

28. Ждановский Н. С., Ковригин А. И., Шкрабак В. С. Неустановившиеся режимы работы поршневых и газотурбинных автотракторных двигателей. /Л.-.Машиностроение. Ленинградское отделение.-1974.-222 с.

29. Жегалин О. И., Павлович Л. М., Патрахальцев Н. Н. Токсичность отработавших газов дизелей на неустановившихся режимах работы. //ДВС. ЦНИИТЭИтракторосельхозмаш.-М.-1977, № 9.-12 с.

30. Жегалин О. И., Куцевалов В. А., Патрахальцев H.H. Совершенствование процессов топливоподачи в широком диапазоне режимов путём регулирования начального давления. //Двигателестроение.-1987, № 1.-С. 21-24.

31. Исследование переходных процессов работы дизеля 6ЧН25/34 с регулируемым воздухоснабжением. /В. В. Добровольский, И. Н. Доро-щук, В. С. Наливайко и др. //ДВС. НИИИНФОРМтяжмаш.-1972, № 4-72-18.-С. 33-39.

32. Каменев В. Ф., Куров Б. А., Олейник А. В. Нормы на предельно допустимые выбросы вредных веществ. Состояние и перспективы развития. //Автомобильная промышленность.-1998, № 5.-С. 32-35.

33. Карташевич А. Н., Кожушко В. К., Крепе Л. И. Совершенствование системы подачи дополнительного воздуха во время переходного процесса автотракторных дизелей с наддувом. //Двигателестроение.-1996, № 1.-С. 56-59.

34. Касьянов А. В., Ильин Е. И. Совершенствование переходных процессов тепловозного дизеля 17 ПДГ. //ДВС. НИИИНФОРМТяжмаш.-1976, 4-76-19. -С.3-7.

35. Костин А. К., Пугачёв Б. П., Кочинев Ю. Ю. Работа дизелей в условиях эксплуатации.: Справочник. JL: Машиностроение, Ленингр. отд.-1989.-284 с.

36. Крепе Л. И., Вайнштейн Г. Я. Математическая модель работыавтотракторного дизеля с наддувом при неустановившейся нагрузке. //Двигателестроение.-1982,-№ 12.-С. 5-8.

37. Крутов В. И. Неустановившиеся режимы ДВС. //Известия ВУЗов. Машиностроение.-1969, № 11.-С. 68-71.

38. Крутов В. И., Комаров Г. А. Влияние конструктивных элементов топливоподающей аппаратуры на её динамические свойства. //ДВС. НИИИНФОРМТяжмаш.-1973, № 4-73-16.-С. 9-14.

39. Крутов В. И., Леонов И. В. Динамические и статические характеристики САР транспортных дизелей при введении корректирующего импульса по давлению наддува. //Двигателестроение.-1979, № 6.-С. 1719.

40. Крутов В. И., Марков В. А. Анализ влияния изменяющегося по программе угла опережения впрыскивания топлива на качество переходного процесса в дизеле. //Двигателестроение.-1991, № 10-11.-С.53-56.

41. Кузнецов Т. Ф., Погребняк В. В., Соболь В. Н. Совместная работа тепловозного двигателя и агрегатов наддува с дополнительным разгоном ротора турбокомпрессора в переходном процессе. //Энергомашиностроение.-1971, № 2.-С. 12-15.

42. Кутовой В. А. Малый газ авиадизеля и корректирующее действие нагнетательного клапана топливного насоса. //Труды ЦИАМ.-1940, № 85.-20 с.

43. Леонов О. Б., Павлюков В. Г., Долинский Г. И. Влияние регулирования начального давления топлива на параметры воздухоснабжения дизеля. //ДВС. НИИИНФОРМтяжмаш.-1975, № 4-75-12.-С. 26-29.

44. Леонов О. Б., Павлюков В. Г., Патрахальцев H.H. Факторы динамической чувствительности дизеля. //Известия ВУЗов. Машинострое-ние.-1971, № 8.-С. 76-79.

45. Леонов О. Б., Патрахальцев H.H. Исследование процесса топли-воподачи при неустановившемся режиме работы дизеля. //Известия ВУЗов. Машиностроение.-1970, № 7.-С. 86-94.

46. Леонов О. Б., Патрахальцев H.H. Построение характеристики переходного процесса с учётом особенности топливоподачи при неустановившемся режиме дизеля. //Известия ВУЗов. Машиностроение.-1971, №7.-С. 30-33.

47. Леонов О. Б., Тарханов О. А. Влияние дополнительной подачи топлива на исходном режиме на работу свободного турбокомпрессора и продолжительность разгона дизеля. //Двигателестроение.-1981, № 5.-С.53-57.

48. Магидович Л. Е. Исследование процессов подачи топлива дизелей на неустановившихся режимах. Автореферат диссертации.канд. техн. наук.-Л.-1970.-16 с.

49. Микропроцессорная система управления углом опережения впрыскивания топлива. Динамика. /М. И. Левин, Н. А. Воронов, Э. С. Островский и др. //Двигателестроение.-1989, № 12.-С.23-24, 29.

50. Мйселёв М. А., Левин Г.Х., Тихоненко С. Г. Роль маховых масс дизельной установки при переходном процессе разгона. //Двигателестроение.-1984, № 5.-С.11-12.

51. Могендович Е. М., Мйселёв М. А., Кадышевич Е. X. Определение цикловой подачи топлива быстроходного дизеля на переходных режимах. //Энергомашиностроение. -1975, № 12.-С.З-5.

52. Мурашов О. Д. Исследование топливной и экологической эффективности четырёхтактных ДВС при переходных процессах. /Рабочие процессы в ДВС Всес. науч. конф. МАДИ .(1-3 февр. 1982 г.) Тез. докл. /М.-МАДИ.-1982.-С. 29-30.

53. Николаенко А. В., Ложкин В. Н., Фомичёв А. И. Дымность и состав о.г. дизеля Д-240 в диагностическом тесте. //Двигателестроение.-1991, №6. С. 30-32.

54. О влиянии остаточного давления на процессы топливоподачи в дизелях при неустановившихся режимах. /Н. X. Дьяченко, Б. П. Пугачёв, Л. Е. Магидович и др. //Труды ЦНИТА.-1969, № 42.-С. 3-7.

55. Патрахальцев Н. Н. Дизельные системы топливоподачи с регулированием начального давления. //Двигателестроение.-1980,10.- С. 33-38.

56. Патрахальцев Н. Н. Развитие методов испытания и диагностики ДВС при неустановившихся режимах работы. //Двигателестроение. 1982, №9. С. 28-31.

57. Патрахальцев H.H. Повышение устойчивости равновесных режимов работы дизеля. //Сб. Повышен, экон. и эфф. поршн. и газотурб. дв. Сб. науч. труд. УДН. М.-1981. С. 55-60.

58. Патрахальцев Н. Н. Расчёт дизельных топливных систем с регулированием начального давления. //Процессы в тепловых двигателях. Сб. науч. труд. УДН. М.-1983.-С. 67-74.

59. Патрахальцев Н. Н. Влияние остаточного давления на стабильность и устойчивость топливной аппаратуры дизеля. //ДВС.Межвед. науч. техн. сб. Харьков,-!986, вып. 44.-С. 122-129.

60. Патрахальцев Н. Н. Влияние переходных процессов в топливнойаппаратуре на динамические свойства дизеля. //Известия ВУЗов. Машиностроение.-1987, № 4.-С. 65-70.

61. Патрахальцев Н. Н., Стхапит Р. Р. Исследование возможности интенсификации впрыскивания топлива в дизель регулированием начального давления в нагнетательной магистрали. //Процессы в тепловых двигателях Сб. науч. труд. УДН.-1988.-С. 44-49.

62. Патрахальцев Н. Н., Фомин А. В. Повышение эффективности пуска-разгона дизеля созданием начального давления топлива. //ДВС. Респ. межвед. науч. техн. сб.-Харьков.-Высшая школа.-1981.-С. 64-68.

63. Патрахальцев Н. Н., Эммиль М. В. К вопросу о переходных процессах в топливной аппаратуре и динамических свойствах дизеля. //Известия ВУЗов. Машиностроение.-1988, № 12.-С. 62-65.

64. Погодин С. И. Рабочие процессы транспортных турбопоршне-вых двигателей.-М.-Машиностроение.-1978.-312 с.

65. Степанов Г. П. Двигатели боевых машин. М.: Машгиз. 1977.-420с.

66. Теплонапряжённость деталей тракторных двигателей при работе на переменных режимах. /М. П. Зубиетова, Ю. П. Маковеев, М. К. Никольский и др. //Тракторы и сельхозмашины.-1974, № 5.-С. 7-8.

67. Толшин В. И. Форсированные дизели: переходные режимы, ре-гулирование.-М.: Машиностроение.-1993.-199 с.

68. Толшин В. И., Ковалевский Е. С. Переходные процессы в дизель-генераторах. JL: Машиностроение. Ленингр. отд.-1977.- 168 с.

69. Толшин В. И., Федин К. И. Оптимизация фаз газораспределения дизеля 6ЧН 25/34, предназначенного для плавучих кранов. //Двигателестроение.-1995.-С. 35-37.

70. Clark С. A., May М. Р., Challen В. I. Transient testing of diesel engines. //SAE Techn. Pap. Ser.-1984, № 840348.-P.p. 1-10.

71. Martin. J. Impruvements in transient diesel engine performances by electronic control of injection. //2nd Int. Conf. New Dev, Power-train and Chassis Eng., Strasbourg, 14-16.

72. Particulate emission characteristics from IDI diesel engine under transient operation. /Т. Inoue, H. Noguchi, K. Aoki etc. //SAE Techn. Pap. Ser. -1982 .-№ 82024.-4 p.p.

73. Preub U. Probleme und Tendenren bei der Bewertung instationarer Ranchverlanfe. //Kraftfahrzeugtechnik.-1989, 39, № 12.-C.360-363. (задержка сигн.дымн. по времени при НУР).

74. Sachse J. Nete Mebverfahren fur den Kraftstoffverbrauch von PKW. //Kraftfahrzeugtechni.-1977, № 12.- C. 371-372.

75. Timoney Seamus G. A revieu of ideas for impruving transient response in vehicle diesel engines. //SAE. Techn. Pap. Ser.-1986, № 960454.-7 p.p.

76. T'sunemoto H., Yamada Т., Ishitani T. The transient performance during acceleration in a passenger car diesel engine at the lower temperature operation. //SAE Techn. Pap. Ser.-1985, № 850113.-9 p.p.

77. Zeilinger К., Hussman A. W. The influence of transient conditions on the operation of an SI engine, especially with respect to exhaust emission. //SAEPrepr. S.a.-1984.-№ 750053.-7 p.p.