Трактор Т-40

Устройство, эксплуатация, обслуживание

  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Уравнения, описывающие скорость сгорания в дизелях

Вторым методом расчета линии сгорания предусматривается определение скорости сгорания — (или так называемого закона сгорания).
Для описания скорости сгорания топлива трактора Т-40 существует несколько эмпирических формул. Кроме того, имеются работы, в которых выводятся соответствующие уравнения на базе теоретических положений химической кинетики.
Эмпирические формулы для описания скорости сгорания в дизелях. Проф. К. Нейман еще в тридцатых годах предложил два простых эмпирических уравнения для описания развития процесса сгорания во времени в дизелях.
Выше сопоставлены графики приведенных эмпирических уравнений с опытными кривыми  (назовем их характеристиками выгорания), а также с графиком сгорания, построенным но схеме смешанного цикла. Кривая — опытная характеристика выгорания авиационного дизеля со струйным смесеобразованием (по данным Б. Ф. Коробова и др.); кривая 2 — опытная характеристика выгорания малооборотного бескомпрессорного дизеля (построена по данным К. Неймана); кривые 3, 4, 5 —графики уравнений; ломаный график 6 — характеристика сгорания, построенная по схеме смешанного цикла при условии подвода 40% теплоты при постоянном объеме и остальной доли—при постоянном давлении.
Сравнение характеристик выгорания показывает, что эмпирические уравнения и, графики которых заключены внутри опытных характеристик дизелей, в порядке первого приближения можно использовать для описания развития процесса сгорания во времени в дизелях. Уравнение для этой цели непригодно. И совсем не годится для описания динамики процесса сгорания в дизелях схема подвода теплоты по правилам смешанного цикла. Последняя схема равнозначна бесконечно большой скорости сгорания в начале процесса, а затем скачкообразному падению скорости сгорания до нуля с последующим ее увеличением до некоторой наибольшей величины. Такой характер изменения скорости сгорания никак не соответствует реальному протеканию процесса сгорания в двигателях ЗИЛ-130.
Подвергнем эмпирические уравнения и анализу. Продифференцировав уравнение по времени, получим уравнение скорости сгорания.
Примерно такой характер изменения скорости сгорания наблюдается в дизелях с так называемым неуправляемым процессом сгорания (камеры сгорания с непосредственным впрыском топлива через несколько отверстий форсунки при отсутствия организованных завихрений рабочего тела, или, как принято их называть, со струйным смесеобразованием).
Эмпирическое уравнение было использовано автором для теоретического исследования рабочего цикла дизеля со струйным смесеобразованием.
Как уже упоминалось, для дизелей максимальная скорость сгорания практически совпадает с началом реакции. Это означает, что по уравнению скорость сгорания должна быть бесконечно велика.  
Как будет показано ниже, в дизелях значения параметра колеблются в зависимости от способов осуществления процессов смесеобразования и сгорания в пределах от 0 до 0,2, а в будущем, по мере совершенствования этих процессов, можно ожидать значений до 0,4. Вычисленные значения показывают, что приближенный закон сгорания становится неверным. А для значений близких к нулю, как было выяснено выше, максимальная скорость сгорания становится слишком большой. Только для значений отпадают отмеченные противоречия. Значение было принято для исследования двухтактного   дизеля З. М. Минкиным.