И СЕЛЬХОЗМАШИНЫ
ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ НАУЧНО-ПPАКТИЧЕСКИЙ ЖУPНАЛ
Главный редактор
В. М. ШАРИПОВ
Шеф-редактор
А. А. АДАМЫШЕВА
Издается с ôåâpàëÿ 1930 ã.
12•2015
РЕДАКЦИОННАЯ
КОЛЛЕГИЯ:
ГОДЖАЕВ З. А.
ГОРБАЧЁВ И. В.
ГОРОДЕЦКИЙ К. И.
ЕРОХИН М. Н.
ЖАЛНИН Э. В.
ИЗМАЙЛОВ А. Ю.
КОВАЛЁВ М. М.
КОТИЕВ Г. О.
КСЕНЕВИЧ Т. И.
КУТЬКОВ Г. М.
ЛАЧУГА Ю. Ф.
ЛЯШЕНКО М. В.
ПРЕДИГЕР В.
ФОМИН В. М.
ЩЕЛЬЦЫН Н. А.
УЧРЕДИТЕЛЬ:
• РЕДАКЦИЯ
Зарегистрирован Федеральной службой по надзору
в сфере связи и массовых коммуникаций
03.10.2008 ПИ ¹ ÔÑ77-33332
Журнал входит в перечень
Адрес редакции:
123100, Ìîñêâà, Студенецкий ïåð., 6—9
Òåëåôîí: (495) 605 17 72, +7 (903) 559 07 74
E-mail: tismash@yandex.ru
Internet: www.tismash.ru
ISSN 0321-4443 Тракторы и сельхозмашины, 2015, № 12
ВАК РФ изданий для публикации трудов
соискателей ученых степеней, а также
в Российский индекс научного цитирования (РИНЦ)
Издатель:
ООО «Редакция журнала «ТСМ»
© Тракторы и сельхозмашины, 2015
1
Стр.1
СОДЕРЖАНИЕ
ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
И ОБОРУДОВАНИЕ
Гаврилов А. А., Гоц А. Н. Особенности расчета цикла поршневого
двигателя внутреннего сгорания, работающего на газовом
топливе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Марков В. А. и др. Влияние состава водно-биотопливной эмульсии
на работу дизельного двигателя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
ТЕОРИЯ, КОНСТРУИРОВАНИЕ, ИСПЫТАНИЯ
Федоткин Р. С. и др. Исследование жесткости резиноармированных
гусениц сельскохозяйственных тракторов при растяжении
и изгибе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Вязников М. В. Особенности комбинированного трения в пятне
контакта при повороте гусеничного трактора на деформируемом
грунте . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Эвиев В. А. и др. Определение эксплуатационных показателей
машинно-тракторного агрегата по характеристике трактора с участком
постоянной тяговой мощности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Акимов А. П., Константинов Ю. В. Влияние параметров ротационного
лопастного рабочего органа на неровность дна борозды . . 21
Елизаров В. П. и др. Сушка зерна с переменным теплоподводом
в колонковой зерносушилке . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Мяснянкин К. В., Тарасенко А. П. Влияние уровня вибрации
вибропитателя фотосепаратора на качество очистки гречихи
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
КАЧЕСТВО, НАДЕЖНОСТЬ
Дементьев В. Б., Засыпкин А. Д. Определение критериев оптимальности
при разработке упрочняющих технологий . . . . . . . . . . 29
Михальченков A. M. и др. Технологическая эффективность
наплавочного армирования носка плужного лемеха при вспашке
тяжелых суглинистых почв . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
АГРОСЕРВИС
Барышев В. И., Лайко К. К. Диагностика масла по прочности при
статической кавитации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
ЭКОНОМИКА, ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ
ПРОИЗВОДСТВА
Годжаев З. А. и др. Перспективы развития роботизированных
технологий в растениеводстве . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
ХРОНИКА
12 • 2015
CONTENTS
ENVIRONMENTALLY FRIENDLY TECHNOLOGIES
AND EQUIPMENT
Gavrilov A. A., Gots A. N. Calculation features of cycle of
reciprocating internal combustion engine operating on gaseous
fuel
Markov V. A. et al. Influence of composition of water-biofuel
emulsion on diesel engine performance
THEORY, DESIGNING, TESTING
Fedotkin R. S. et al. Investigation of stiffness in tension
and bending of rubber-reinforced tracks of agricultural tractors
Vyaznikov
M. V. Features of combined friction in contact
patch during cornering of track-type tractor on deforming
ground
Eviyev V. A. et al. Determination of performance indicators of
machine-tractor unit by tractor characteristic with a sector of
constant tractive power
Akimov A. P., Konstantinov Yu. V. Influence of parameters of
blade rotary working organ on unevenness of furrow bottom
Yelizarov V. P. et al. Grain drying with variable heat supply in a
tower grain dryer
Myasnyankin K. V., Tarasenko A. P. Influence of vibration
level of color sorter’s vibratory feeder on the quality of buckwheat
seeds cleaning
QUALITY, RELIABILITY
Dementyev V. B., Zasypkin A. D. Determination of optimality
criteria in the development of hardening technologies
Mikhalchenkov A. M. et al. Technological efficiency of welding
reinforcement of ploughshare point in tillage of heavy loam
soils
AGRICULTURAL SERVICE
Baryshev V. I., Layko K. K. Oil strength diagnostics in the
process of static cavitation
ECONOMICS, ORGANIZATION AND TECHNOLOGY
OF PRODUCTION
Godzhayev Z. A. et al. Development prospects of robotic technologies
in plant cultivation
CHRONICLE
Нашему журналу — 85 лет! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 85th anniversary of our journal!
КРИТИКА И БИБЛИОГРАФИЯ
CRITIQUE AND BIBLIOGRAPHY
Указатель статей, опубликованных в 2015 г. . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Index of articles published in 2015
Жуpнал pаспpостpаняется по подписке, котоpую можно офоpмить в любом почтовом отделении
по каталогу «Ïðåññà Ðîññèè» — индекс 27863, а также в агентствах: «Èíôîðìíàóêà», òåë. (495) 7873873, gladkih@viniti.ru;
«Óðàë-Ïðåññ», òåë. (495) 7898636, e_timoshenkova@ural-press.ru; «ÌÊ-Ïåðèîäèêà», òåë. (495) 6727089, chernous@periodicals.ru
Сдано в набор 21.10.2015. Подписано в печать 03.12.2015. Формат 60 х 88/8.
Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 6,86. Уч.-изд. л. 7,84. Заказ tr1215. Цена свободная
Отпечатано в ООО «Адвансед Солюшнз» 119071, г. Москва, Ленинский пр-т, д. 19, стр. 1
Перепечатка материалов из журнала возможна при обязательном письменном согласии редакции.
При перепечатке ссылка на журнал «Тракторы и сельхозмашины» обязательна
За содержание рекламных материалов ответственность несет рекламодатель
2
За приводимые в статьях факты, точность расчетов и экспериментальных данных,
а также за точность цитирования и ссылок на источники ответственность несут авторы
ISSN 0321-4443 Тракторы и сельхозмашины, 2015, № 12
Стр.2
ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
И ОБОРУДОВАНИЕ
УДК 621.436:621.43.019.2
Особенности расчета цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания,
работающего на газовом топливе
Д-ра техн. наук А. А. ГАВРИЛОВ, А. Н. ГОЦ (Владимирский ГУ, hotz@mail.ru)
Аннотация. Привеäены ìатеìати÷еская ìоäеëü и аëãоритì рас÷ета öикëа порøневоãо äвиãатеëя внутреннеãо сãорания, работаþщеãо
на ãазовоì топëиве. Рассìотрено вëияние показатеëей öикëа на веëи÷ину äавëения с у÷етоì особенностей приìенения ãазовых
топëив.
Ключевые слова: äавëение, ãазообìен, ìасса свежеãо заряäа, öиëинäр, впускной трубопровоä, выпускной трубопровоä, теìпература,
расхоä.
Calculation features of cycle of reciprocating internal combustion engine
operating on gaseous fuel
A. A. GAVRILOV, A. N. GOTS (Vladimir State University, hotz@mail.ru)
Summary. Mathematical model and calculation algorithm of cycle of reciprocating internal combustion engine operating on gaseous fuel are
presented. Influence of cycle indicators on pressure magnitude is considered, taking into account the features of gaseous fuels application.
Keywords: pressure, gas exchange, mass of incoming charge, cylinder, inlet line, outlet line, temperature, flow rate.
О поëожитеëüных свойствах ãаза как ìоторноãо топëива
быëо известно на саìой ранней стаäии созäания
ãазовых äвиãатеëей. Газообразное топëиво обеспе÷ивает
ëу÷øее сìесеобразование и обëаäает боëее высокой
антиäетонаöионной стойкостüþ, ÷то позвоëяет приìенятü
боëее высокуþ степенü сжатия, ÷еì в бензиновых
äвиãатеëях. Кроìе тоãо, к äостоинстваì ãазовоãо топëива,
наприìер прироäноãо ãаза, относят: повыøение
ìоторесурса äвиãатеëя в 1,5 раза; отсутствие äетонаöии
(октановое ÷исëо ãаза 105—110); отсутствие наãара на
порøнях и све÷ах, ÷то увеëи÷ивает срок их сëужбы в
1,5—2 раза; боëее äëитеëüный (в 1,5—2 раза) срок работы
ìоторноãо ìасëа, ÷то бëаãотворно вëияет на срок
сëужбы всех äетаëей, износ которых зависит от ка÷ества
сìазки; существенное уëу÷øение экоëоãи÷еских показатеëей
отработавøих ãазов (ОГ) [1].
В усëовиях ãороäа с ìиëëионныì коëи÷ествоì автоìобиëей
испоëüзование ãаза в ка÷естве топëива позвоëит
зна÷итеëüно снизитü заãрязнение окружаþщей среäы.
Перехоä на испоëüзование ãаза — это реøение экоëоãи÷еской
пробëеìы в со÷етании с эконоìи÷ескиì
эффектоì.
Газовые топëива äовоëüно разнообразны по низøей
тепëоте сãорания, ìесту и способу их поëу÷ения, состояниþ,
в котороì ãаз нахоäится переä поступëениеì
в сìеситеëü иëи непосреäственно в öиëинäр äвиãатеëя.
Эти и äруãие особенности ãазов существенно вëияþт на
показатеëи ãазообìена, состав топëивовозäуøной сìеси
и проöесс ее сãорания, ÷то необхоäиìо у÷итыватü при
ìоäеëировании öикëов ãазовых äвиãатеëей. В статüе
рассìотрены особенности, реаëизованные в проãраììе
ISSN 0321-4443 Тракторы и сельхозмашины, 2015, № 12
рас÷ета проöессов в öикëе порøневоãо äвиãатеëя, работаþщеãо
на ãазообразных топëивах разëи÷ноãо состава.
Дëя ìоäернизированной ìатеìати÷еской ìоäеëи
öикëа приìенитеëüно к äвиãатеëþ, работаþщеìу на ãазовоì
топëиве с разëи÷ныìи способаìи воспëаìенения
ãазовозäуøной сìеси, в ка÷естве исхоäной принята
квазистаöионарная ìоäеëü öикëа äвиãатеëя с турбонаääувоì,
работаþщеãо на жиäкоì топëиве, поäробное
описание которой привеäено в [2—5]. В ìоäеëü вкëþ÷ены
уравнения терìоäинаìи÷еских проöессов, баëанса
энерãии, сохранения ìассы, состояния, тепëовыäеëения,
эìпири÷еские и äруãие зависиìости. В аëãоритìе
рас÷ета öикëа принят øаã испоëüзования уравнений
Λϕ = 1° ПКВ (ãраäус поворота коëен÷атоãо ваëа). Зависиìостü
ìежäу уãëоì ϕ ПКВ и вреìенеì τ выражается
форìуëой:
ϕ = (360n/60)τ =6nτ,
ãäе n — ÷астота вращения коëен÷атоãо ваëа, ìин–1, τ —
вреìя, с.
Как указываëосü в [2—4], наибоëее инфорìативный
параìетр, по котороìу ìожно оöениватü аäекватностü
ìоäеëи преобразования тепëоты в ìехани÷ескуþ работу
в öиëинäре, — характер изìенения äавëения рабо÷еãо
теëа в те÷ение öикëа. Он зависит от изìенения ÷етырех
факторов: объеìа öиëинäра V, ìассы рабо÷еãо
теëа при ãазообìене М, характеристик поäвоäа тепëоты
(сãорания топëивовозäуøной сìеси) Qx и тепëообìена
со стенкаìи внутриöиëинäровоãо пространства Qw.
Суììарное приращение dp/dτ при äопущении, ÷то из3
Стр.3
Табëиöа 1
Состав некоторых газовых топлив
Состав
CH4
C2H6
C3H8
C4H10
CO
Сжатый
прироäный
ãаз
Автоìобиëüный
пропанбутан
Воäяной
ãаз
Генераторный
из
äревесных
÷урок
0,91 — — 0,036
0,0296 — —
0,0017
0,0055
0,5 —
0,5 —
0,0014 — 0,5
0,0014 — 0,5
—
—
—
CnHm —— ——
H2
N2 —— —
CO2 —— —
O2 —— —
Низøая
тепëота
сãорания
топëива Hu,
кДж/ì3
0,144
0,18
0,54
0,09
0,01
35 797 102 127,3 11 807,42 5136,94
Давëение и теìпература в выпускноì трубопровоäе:
=; (3)
dpp
dτ
------ R
Vp
------=. (4)
()p
dTp
dτ
-
pp cp
------------- dpp
dτ
TpR
-----В
уравнениях (1)—(4) обозна÷ено: R — ãазовая поëы),
ì3; р, рр, Т, Тр — äавëения, Па, и теìпературы, К,
в öиëинäре и выпускноì трубопровоäе; cp, (сp)p — уäеëüные
тепëоеìкости рабо÷еãо теëа в öиëинäре и выпускстоянная,
Дж/(кã•ãраä.); V, Vp — объеìы öиëинäра
(текущий) и выпускной систеìы (трубопровоä и кананоì
трубопровоäе, Дж/(кã•ãраä.); i — ÷исëо öиëинäров,
поäсоеäиняеìых к трубопровоäу; j — ноìер öиëинäра;
G, Gpc — расхоäы ОГ ÷ерез кëапан в проöессе выпуска
и их возìожноãо возврата (при рp P р) из выпускноãо
трубопровоäа в öиëинäр (зäесü и äаëее в кã/с); Gt — расхоä
ãазов ÷ерез турбину иëи на выхоäе из трубопровоäа.
Рассìотриì обусëовëенные приìенениеì ãазообразноãо
топëива особенности структуры и испоëüзования
второãо сëаãаеìоãо в уравнении (1), у÷итываþщеãо изìенение
ìассы рабо÷еãо теëа М и характера сãорания ãаìенение
кажäоãо сëаãаеìоãо зависит тоëüко от оäноãо
фактора, ìожно преäставитü в виäе суììы приращений:
---- = ---- ----- + ----dp
dτ
∂p
∂V
-
dV
dτ
∂p
∂M
- dM
dτ
------ +
------- dQx
dτ
∂p
∂Qx
------- + ------- -------- , (1)
-
∂p
∂Qw
- dQw
dτ
ãäе кажäое сëаãаеìое преäпоëаãает изìенение тоëüко
оäноãо из ÷етырех факторов.
Вывоä и структура уравнений äëя кажäоãо сëаãаеìоãо
в (1) поäробно рассìотрены в работе [2]. В ìоäифиöированной
ìоäеëи виä топëива не оказывает вëияния
на уравнения äëя рас÷ета приращений äавëения от изìенения
объеìа öиëинäра V и тепëообìена Qw, а также
äавëения и теìпературы во впускной систеìе. Привеäеì
зна÷ения составëяþщих в (1) без вывоäа.
Приращение от изìенения объеìа öиëинäра:
∂p
∂V
---- ----- =– ,-----
dV
dτ
ãäе =–---∂p
∂V
----
kp
V
kp
V
----
dV
dτ
(2)
из уравнения рVk = const (показатеëü
аäиабаты k зависит от состава и проöесса изìенения состояния
рабо÷еãо теëа); = ωFpr
dV
dτ
----
sinϕ
λ
2
-
+ - 2ϕsin
; ω —
уãëовая скоростü; Fp — пëощаäü порøня; λ = r/L; r —
раäиус кривоøипа; L — äëина øатуна.
зовозäуøной сìеси Qx, а также уравнений äëя вы÷исëения
äавëения рs и теìпературы Ts во впускной систеìе.
В отëи÷ие от жиäких уãëевоäороäных топëив, ãазообразные
топëива иìеþт существенные разëи÷ия в эëеìентарноì
составе. Статистика показывает еãо зна÷итеëüнуþ
зависиìостü от ìеста äобы÷и исхоäноãо сырüя
и техноëоãии произвоäства. Дëя приìера в табë. 1 привеäены
äанные по составу ÷етырех ãазовых топëив. Указаны
äоëи δi äесяти основных эëеìентов: ìетана СH4,
этана C2H6, пропана C3H8, бутана C4H10, тяжеëых уãëевоäороäов
СnНm, воäороäа Н2, оксиäа уãëероäа СО, азота
N2, äиоксиäа уãëероäа СО2, кисëороäа О2.
Разëи÷ия в эëеìентарноì составе свойственны и топëивовозäуøной
сìеси. Об этоì свиäетеëüствуþт äанные,
привеäенные в табë. 2. Теорети÷ески необхоäиìое
коëи÷ество возäуха äëя сãорания еäиниöы топëива L0 и
низøая тепëота сãорания Hu вы÷исëяþтся по известныì
уравненияì [5].
Пëотностü ãаза вы÷исëяется по уравнениþ:
ρgaz = ρa
i =10
∑ дj
j =1
δj
,
ãäе ρa — пëотностü возäуха при усëовиях сравнения; δj —
äоëя j-ãо эëеìента в ãазовоì топëиве; — отноøение
дj
пëотности j-ãо эëеìента в ãазовоì топëиве к пëотности
возäуха. Отноøения привеäены в табë. 3.
дj
Табëиöа 2
Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания единицы топлива L0 и низшая теплота сгорания Hu
Газовое топëиво
Прироäный ãаз
Автоìобиëüный пропан-бутан
Воäяной ãаз
Генераторный из äревесных ÷урок
4
ρgaz, кã/ì3
0,7193
2,0592
0,6055
1,0224
L0
кã возä./кã ãаз. ì3 возä./ì3 ãаз.
15,624
15,688
4,639
1,286
9,619
27,644
2,404
1,125
кДж/кã
48 352
49 514,6
19 488,4
4997,4
Hu
кДж/ì3
34 781
101 961
11 800
5109,3
ISSN 0321-4443 Тракторы и сельхозмашины, 2015, № 12
---
j
1=
i
∑ -------cp
()p
cp
-GjTj
– GpcTp GtTp
–
Стр.4
Соäержание ãаза в öикëовой ìассе свежеãо заряäа
Msz, состоящей из возäуха Ma и ãаза Мfg, равно:
δgaz== .
Mfg
Msz
------
Ma
Mfg+
----------------Mfg
-
(5)
Оно
существенно зависит от зна÷ения низøей тепëоты
сãорания и коëебëется в øироких преäеëах от 4 äо
50 %. Высокие зна÷ения присущи ãенераторныì ãазаì.
Есëи обратитüся к форìуëе
pi = ----- --- ηvρs,
Hu
L0
ηi
α
то виäно, ÷то веëи÷ина уäеëüной инäикаторной работы
(среäнеãо инäикаторноãо äавëения) опреäеëяется зна÷енияìи
Hu, L0, ρs, а также принятыì коэффиöиентоì
избытка возäуха α. Указанное обстоятеëüство при отсутствии
экспериìентаëüных äанных затруäняет выбор
параìетров, опреäеëяþщих состав ãазовозäуøной сìеси,
при поäãотовке и выпоëнении рас÷ета öикëа. Принятие
состава ãазовозäуøной сìеси — важный этап,
опреäеëяþщий поëу÷ение äостоверноãо уäеëüноãо расхоäа
ãазовоãо топëива ve, ì3/(кBт•÷), äëя поëу÷ения заäанной
ìощности.
Соãëасно статистике, öикëовая ìасса свежеãо заряäа
в öиëинäре äвиãатеëя без наääува на ноìинаëüноì режиìе
нахоäится в äиапазоне 0,9—1,1 г на 1 äì3 рабо÷еãо
объеìа öиëинäра. Поэтоìу в первоì прибëижении äëя
выбора параìетров, опреäеëяþщих состав ãазовозäуøной
сìеси, рекоìенäуется испоëüзоватü соотноøение:
αL0ge = (0,9...1,1) --------------- ,
30ineVh
Ne
-
(6)
ãäе L0, кã возä./кã топë.; ge = veρgaz, кã/(кВт•÷); Ne, кВт;
ne, ìин–1; Vh, ì3; i — ÷исëо öиëинäров.
В ãазовых äвиãатеëях с наääувоì ориентирово÷ная
ìасса öикëовоãо заряäа повыøается в соответствии со
степенüþ повыøения äавëения πk.
Поскоëüку в ãазовых äвиãатеëях обы÷но приìеняþт
внеøнее сìесеобразование в спеöиаëüных сìеситеëях,
то расхоä свежеãо заряäа G1, поступаþщеãо ÷ерез кëапан
в öиëинäр, преäставëяет сìесü с соäержаниеì ãаза δgaz
в соответствии с (5), и уравнение äëя вы÷исëения второãо
сëаãаеìоãо в уравнении (1) иìеет виä:
=(–cpGT + (cp)pGpcTp – cpGcsT +
∂p
∂M
-----
dM
dτ
-----Vcp
-----R
-
+
(cp)s(Gsc + G1)Ts – cpG1sT). (7)
Масса и теìпература вы÷исëяþтся по форìуëаì:
------ =–G + Gpc – Gcs + Gsc + G1 – G1s;(8)
T = pV/(RM).
dM
dτ
(9)
Приращения äавëения ps и теìпературы Ts во впускной
систеìе опреäеëяþтся по уравненияì:
----- = --dps
dτ
+
(G1s + Gcs)T;(10)
=
()s
-------cp
cp
dTs
dτ
------
j
1=
i
∑
------------ dps
dτ
RTs
ps cp
()s
----- .
-
(11)
В уравнениях (7)—(11) обозна÷ено: (сp)s, Vs — уäеëüная
тепëоеìкостü рабо÷еãо теëа во впускноì трубопровоäе,
Дж/(кã•ãраä.), и еãо объеì; Gcs, Gsc — расхоäы ОГ
при их забросе (р P рs) во впускной трубопровоä при перекрытии
кëапанов и возврате в öиëинäр; G1 — расхоä
свежеãо заряäа из впускноãо трубопровоäа в öиëинäр;
- R
Vs
- GkTk – (G1 + Gsc)jTs +
j 1=
i
∑
G1s — расхоä при обратноì выбросе (р P рs) рабо÷еãо теëа
из öиëинäра во впускной трубопровоä в такте сжатия;
Tk, Gk — теìпература и расхоä свежеãо заряäа ÷ерез вхоäное
се÷ение впускноãо трубопровоäа (при наääуве — ÷ерез
коìпрессор).
Рас÷ет проöессов выпуска проäуктов сãорания и
впуска свежеãо заряäа в öиëинäр в проãраììе на÷инается
с ìоìента на÷аëа открытия выпускноãо кëапана.
Дëя обеспе÷ения схоäиìости показатеëей в на÷аëе и
конöе öикëа преäусìотрены итераöии. Аëãоритì рас÷ета
преäусìатривает постоянный контроëü состава рабо÷еãо
теëа в те÷ение öикëа. В расхоäах и öикëовых ìассах
рабо÷еãо теëа выäеëяþтся отäеëüно ãаз, возäух, проäукты
сãорания, а в ãазоäизеëе и äоза жиäкоãо топëива, заäаваеìая
äоëей δdiz. Такоãо поäхоäа требует рас÷ет проöесса
сãорания.
На характер ãорения ãазовозäуøной сìеси существенное
вëияние оказывает уãоë опережения зажиãания
иëи на÷аëа впрыска äозы äизеëüноãо топëива (ДТ) в ãазоäизеëе
∆ϕf, ãраä. ПКВ äо ВМТ. Дëя вы÷исëения уãëа
(вреìени) заäержки воспëаìенения сìеси ϕi испоëüзуется
форìуëа [2], которая обеспе÷ивает впоëне уäовëетворитеëüнуþ
схоäиìостü рас÷етных и экспериìентаëüных
резуëüтатов:
ϕi =6neBiαwp
0,754 pf
0,242 Tf
0,27
,
(12)
ãäе pf, Tf — äавëение и теìпература рабо÷еãо теëа в ìоìент
поäа÷и искры иëи на÷аëа впрыска ДТ; wp — среäняя
скоростü порøня; α — коэффиöиент избытка возäуха;
Bi — корректируþщий коэффиöиент.
По уãëу ϕi опреäеëяется на÷аëо резкоãо нарастания
äавëения в öиëинäре (на÷аëо поäвоäа тепëоты). Коëи÷ество
тепëоты Qz, выäеëивøейся в öиëинäре за периоä
выãорания топëива, опреäеëяется по уравненияì:
Табëиöа 3
Отношение плотности j-го элемента в газовом топливе к плотности воздуха
J
∂j
−
1
Эëеìент CH4
0,554
2
C2H6
1,048
3
C3H8
1,5206
4
C4H10
2,0042
5
CnHm
2,0042
6
H2
7
0,06952 0,9669
8
CO N2
0,9673
9
CO2
1,5291
10
O2
1,1053
ISSN 0321-4443 Тракторы и сельхозмашины, 2015, № 12
5
Стр.5