МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ БЕНЗИНОВОГО ДВИГУНА, ЩО ПРАЦЮЄ ЗА ЦИКЛОМ АТКІНСОНА

Анотація

В силу того, що вартість автомобільного палива має стабільну тенденцію до подорожчання та постійно посилюються законодавчі норми на викиди токсичних речовин з відпрацьованими газами, питання його економії стає вельми актуальним. Підвищення економічних показників автомобілів може бути забезпечене шляхом регулювання ступеня стиску на дросельних режимах двигуна та регулювання навантаження за рахунок зміни фаз газорозподілу. Іскрові ДВЗ, в основному, працюють у вузькому діапазоні зміни складу робочої суміші, тому на часткових навантаженнях необхідно зменшувати масу робочого тіла для підтримки необхідного складу суміші. Це, зазвичай, забезпечується дроселюванням повітря, що надходить в циліндри, і призводить до значного погіршення індикаторних показників ДВЗ через збільшення насосних витрат. Одним зі шляхів розв’язання даної проблеми є перехід від регулювання дроселюванням повітря до регулювання маси заряду шляхом затримки моменту закриття впускного клапану, тобто регулювати навантаження двигуна за способом Аткінсона. Для ДВЗ з регулюванням навантаження за способом Аткінсона стоїть завдання вибору конструктивної схеми газорозподільного механізму і параметрів робочого процесу, що можливо шляхом розробки певних методів розрахунку. Запропоновано загальну методику й математичні моделі елементів і підсистем робочого процесу ДВЗ з регулюванням навантаження за способом Аткінсона, які дозволяють проводити оцінку та вибір раціональних параметрів конструкції і робочого процесу двигуна на стадіях його розробки, доводки і дослідження. Отримані емпіричні залежності параметрів роботи двигуна, що уточнюють математичну модель робочого циклу стосовно до часткових режимів. Отримані емпіричні залежності дозволяють відстежити зміну основних параметрів робочого циклу двигуна. Математична модель враховує кінематику двигуна, а також варіанти регулювання як навантаження двигуна, так і ступеня стиску по методу  Аткінсона. За результатами теоретичних досліджень за допомогою математичної моделі робочого процесу двигуна побудовані навантажувальні характеристики двигуна з регулюванням навантаження за способом Аткінсона та двигуна, що працює за циклом Отто. Відзначено, що регулювання навантаження за способом Аткінсона доцільно використовувати на режимі малих обертів, а з підвищенням обертів переходити до застосування інших допоміжних елементів конструкції двигуна. Наприклад, механічного нагнітача.