Сибирский федеральный университет

Перевод названия: THE BALANCE OF THERMODYNAMIC WORK IN THEORETICAL CYCLES OF FOUR-CYCLE LINE PISTON Gasoline INTERNAL COMBUSTION ENGINES

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2019

Ключевые слова: поршневые двигатели, рядные бензиновые двигатели, рядные дизельные двигатели, термодинамическая работа, колебания термодинамической работы, piston engines, inline gasoline engines, inline diesel engines, thermodynamics, Thermodynamic fluctuations

Аннотация: Цель данного исследования - выявление баланса термодинамической работы в теоретических циклах четырехтактных рядных поршневых бензиновых и дизельных двигателей внутреннего сгорания. Осуществлено моделирование термодинамической работы в теоретических циклах рядных одно-, двух-, трех-, четырех-, пяти-, шести- и восьмицилиндровых четырехтактных поршневых бензиновых и дизельных двигателей внутреннего сгорания, выявлена зависимость термодинамической работы от угла поворота коленчатого вала. Изучение новейших разработок ведущих российских и мировых научно-технических центров энергетического машиностроения показало, что теоретическое обоснование параметров четырехтактных рядных поршневых бензиновых и дизельных двигателей внутреннего сгорания осуществляется на основе некоторых средних за цикл термодинамических параметров рабочего тела. Такой подход вполне допустим при проектировании колесных и гусеничных транспортных средств, в которых осуществляется постоянное потребление механической работы, генерируемой приводными бензиновым или дизельным двигателем внутреннего сгорания. Однако при проектировании технологического оборудования с приводом от рядных поршневых бензиновых и дизельных двигателей внутреннего сгорания, в которых механическая работа, создаваемая двигателем, потребляется не постоянно, а в соответствии с некоторым законом, для повышения эффективности функционирования системы "двигатель внутреннего сгорания - технологическая машина" необходима синхронизация максимумов выработки механической работы двигателем внутреннего сгорания (ДВС) с максимумом потребления механической работы технологическим оборудованием (поршневые компрессоры, электрические генераторы, гидравлические насосы и пр.). В результате исследования выявлены зависимость термодинамической работы рабочего тела в рабочих циклах четырехтактных поршневых рядных бензиновых и дизельных ДВС в функции от угла поворота коленчатого вала; закономерности неравномерной выработки положительной термодинамической работы в рабочем цикле четырехтактных рядных одно-, двух-, трех-, пятицилиндровых поршневых бензиновых и дизельных ДВС; закономерности совершения положительной термодинамической работы при ограниченном угле поворота коленчатого вала у четырехтактных рядных одно-, двух-, трех-, пятицилиндровых поршневых бензиновых и дизельных ДВС; закономерности знакопеременного характера термодинамической работы у рядных четырехтактных одно-, двух-, трех-, четырех- и пятицилиндровых поршневых бензиновых и дизельных ДВС в течение рабочего цикла; закономерности положительной термодинамической работы в течение всего рабочего цикла у четырехтактных рядных шести- и восьмицилиндровых поршневых бензиновых ДВС; отношение амплитуд колебаний термодинамической работы в рядных четырехтактных поршневых бензиновых и дизельных двигателях; условие равномерной пульсации термодинамической работы в течение всего рабочего цикла четырехтактных рядных поршневых бензиновых и дизельных ДВС - произведение угла поворота кривошипа на количество цилиндров должно составлять 720о (четырехцилиндровый рядный с углом поворота кривошипов 180о, шестицилиндровый рядный с углом поворота кривошипа 120о, восьмицилиндровый рядный с углом поворота кривошипа 90о). The research is aimed at identification of thermodynamic work balance in theoretical cycles of four-cycle line piston gasoline and diesel internal combustion engines (ICE). The research covers modeling of thermodynamics in theoretical cycles of four -cycle line one - two - three - four - five - six - and eight-cylinder piston gasoline and diesel ICE and determination of thermodynamic dependence on the angle of a bent shaft rotation. As a result of literature review and research implemented by the leading national and international scientific and technological centers of power engineering it has been revealed that theoretical justification of parameters of four-cycle line piston gasoline and diesel ICE is carried out on the basis of some average values for a cycle of thermodynamic parameters of a working unit. Such approach is quite admissible in design of wheeled and caterpillar vehicles in which continuous consumption of mechanical work generated by the driving gasoline and diesel ICE is carried out. However, when designing processing equipment, with the drive from line piston gasoline and diesel ICE in which the mechanical work produced by the engine is consumed not all the time, but only when needed, in order to increase in efficiency of functioning of the system “ICE- vehicle" it is necessary to synchronize the maxima of mechanical work as the ICE with a maximum of mechanical work consumption (piston compressors, electric generators, hydraulic pumps, etc.). The main research results are as follows: dependence of thermodynamic work of the working unit in running cycles of four-cycle piston line gasoline and diesel ICE in function on the angle of a bent shaft rotation; regularities of uneven elaboration of positive thermodynamic work in a running cycle four-cycle line one - two - three - five-cylinder piston gasoline and diesel ICE; regularities of commission of positive thermodynamic work at a limited angle of a bent shaft rotation at four -cycle line one - two - three - five-cylinder piston gasoline and diesel ICE; regularities of sign-variable nature of thermodynamic work at four-cycle line one - two - three - four - five - and six-cylinder piston gasoline and diesel ICE during a running cycle; regularity of positive thermodynamic work during all running cycle at four-cycle line eight-cylinder piston gasoline and diesel ICE; conditions of a uniform pulsation of thermodynamic work during all running cycle of four-cycle line piston gasoline and diesel ICE - the work of the rotation angle of a crank on quantity of cylinders has to make size 720o (four-cylinder line with an angle of rotation of cranks 180o, six-cylinder line with a crank angle of rotation 120o, eight-cylinder.

Журнал: Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Материалы. Конструкции. Технологии

Выпуск журнала: № 1

Номера страниц: 35-45

Место издания: Йошкар-Ола

Издатель: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Поволжский государственный технологический университет

• ЕГОРОВ Алексей Васильевич (Поволжский государственный технологический университет)
• БЕЛОГУСЕВ Владимир Николаевич (Поволжский государственный технологический университет)
• КАЙЗЕР Юрий Филиппович (Сибирский федеральный университет)
• ДОРОХИН Сергей Владимирович (Воронежский государственный лесотехнический университет им Г.Ф. Морозова)
• ШАВЫРАА Чечек Деспи-ооловна (Тувинский государственный университет)
• КАЙДАКОВ Александр Михайлович (Поволжский государственный технологический университет)

• РИНЦ (eLIBRARY.RU)
• Список ВАК