Разработка и апробация математической модели предпускового режима работы дизеля при низких температурах окружающей среды

Пуск холодного дизеля в условиях Арктики с минимальными температурами ниже -60 °С представляет существенные трудности вследствие низкой температуры воздушного заряда, повышенного сопротивления проворачиванию коленчатого вала и перемещению других, кинематически с ним связанных деталей (поршни, детали механизма газораспределения; и т.д.) из-за увеличенной вязкости масла, ухудшения условий распыливания топлива, усиленной теплоотдачи в стенки цилиндра, потери части воздушного заряда. Настоящая статья посвящена решению актуальной задачи, связанной с разработкой теоретической базы, обеспечивающей комплексное имитационное моделирование предпускового режима работы дизеля в условиях низких температур окружающей среды при использовании средств облегчения пуска. В статье предлагается математическая модель дизеля, базирующаяся на тепломеханике (термодинамике открытых систем), которая отражает основные особенности двигателя внутреннего сгорания (ДВС) как системы, преобразующей энергию во времени. Система уравнений математической модели основывается на законах сохранения энергии, массы, уравнениях движения твердых звеньев и включает дифференциальные уравнения скоростей изменения температуры и плотности рабочего тела в цилиндре и в картере ДВС, идеально-газовое уравнение состояния, а также дифференциальные уравнения изменения угловой скорости и угла поворота вала двигателя. Математическая модель апробирована на примере дизеля 1Ч9,5/8,0. В статье представлены графики изменения угловой скорости, давления и температуры в цилиндре, а также результаты расчетов предпускового режима работы двигателя при различных низких температурах окружающей среды в сравнении с результатами натурных экспериментов, проведенных в холодильной камере.

дизель, низкие температуры, предпусковой режим, математическое моделирование