РОЗДІЛ 2
РЕГУЛЮВАННЯ ПОТУЖНОСТІ ДИЗЕЛЯ ВІДКЛЮЧЕННЯМ ОКРЕМИХ РОБОЧИХ ЦИКЛІВ. ТЕОРЕТИЧНІ
ОСНОВИ ДРЦ
2.1. Класифікація способів регулювання потужності ДВЗ
На рис. 2.1 приведена уточнена класифікація способів регулювання потужності
ДВЗ, представлена в роботі [110] (уточнення показані пунктирними лініями).
Регулювання потужності ДВЗ може здійснюватись зміною кількості підведеної за
цикл теплоти, зміною частоти робочих циклів, а також акумулюванням надлишкової
енергії.
В більшості сучасних ДВЗ регулювання потужності здійснюється, як правило,
шляхом зміни кількості палива, що подається в циліндри (за рахунок зміни
середнього індикаторного тиску). При цьому в залежності від складу суміші
розрізняють регулювання якісне, яке застосовується в дизелях і кількісне – в
бензинових двигунах, а також мішане.
Регулювання потужності двигуна акумулюванням енергії внаслідок обмеженого
діапазона його застосування широкого поширення не набуло.
Регулювання зміною кількості працюючих циліндрів та зміною тактності нами вже
згадувалось в першому розділі.
Варто відмітити, що у випадку регулювання зміною кількості працюючих циліндрів
найчастіше застосовується варіант, коли відключається половина циліндрів
двигуна. В такому випадку існує можливість забезпечення способу, коли ВГ з
працюючих циліндрів спрямовуються у непрацюючі (відключені). Хоча, як
зазначалось в розділі 1, такий спосіб найважче реалізувати з конструктивної
точки зору.
Регулювання потужності дизеля відключенням окремих робочих циклів є предметом
даного дослідження і буде розглядатись нижче.
Рис. 2.1. Класифікація способів регулювання потужності ДВЗ.
2.2. Сутність методу регулювання потужності двигуна відключенням окремих
робочих циклів. Його переваги та недоліки в порівнянні з іншими методами
Метод регулювання потужності двигуна відключенням окремих робочих циклів був
вперше запропонований в 1966 році проф. Андрусенко П.І. і розроблений
проф. Філіпповим А.З. [110, 111].
Сутність даного методу полягає в тому, що в міру зменшення навантаження шляхом
припинення подачі палива в циліндри двигуна відключається частина робочих
циклів, які забезпечують отримання необхідної потужності. Можливі два способи
відключення окремих робочих циклів: без відключення клапанів системи
газорозподілу та з одночасним відключенням.
Цей метод, будучи, на перший погляд, близьким до методу відключення циліндрів,
відрізняється від останнього тим, що подача палива в циліндр двигуна періодично
(згідно з програмою) відключається на один чи декілька циклів. При відсутності
подачі палива (пропуску) в циліндрі двигуна замість звичайного чотиритактного
циклу відбуваються наступні такти: ізобарний впуск повітря, політропний стиск
повітря, політропне розширення повітря, ізобарний випуск повітря. Продувочний
цикл, очищаючи циліндр від залишкових газів, сприяє кращому протіканню робочого
процесу наступного циклу.
Регулювання потужності двигуна відключенням окремих робочих циклів має перед
методами відключення (групи) циліндрів і зміни тактності наступні принципові
відмінності.
1. При застосуванні даного методу регулювання частина відключених циклів може
бути достатньо великою, що дає можливість забезпечити роботу двигуна з малою
ступінчастістю регулювання без елемента дроселювання (в бензинових двигунах) та
проміжного регулювання (в дизелях) на всіх експлуатаційних режимах.
При виключенні (групи) циліндрів частина відключеної потужності обмежується
кількістю циліндрів і не може змінюватись в широких межах без проміжного
регулювання. Те ж має місце і при регулюванні потужності двигуна зміною
тактності. В цьому випадку під час переходу, наприклад, на шеститактний цикл
відключається відразу 1/3 індикаторної потужності.
При цьому також виникає необхідність проміжного регулювання (для бензинового
двигуна за рахунок дроселювання).
2. Застосування методу регулювання потужності відключенням робочих циклів
дозволяє здійснити програмне регулювання потужності двигуна з нерівномірною
ступінчастістю, узгодженою з найбільш застосовуваними експлуатаційними режимами
роботи двигуна.
3. У випадку регулювання потужності виключенням окремих (а особливо групи)
циліндрів змінюється температурний режим відключених циліндрів, бо вони
залишаються відключеними на протязі значного періоду часу.
При регулюванні потужності відключенням робочих циклів є можливість забезпечити
пропуски подачі палива таким чином, щоб відключення циклів відбувались в різних
циліндрах. Тоді кожен з циліндрів буде відключений незначний час і різниці в
температурних режимах спостерігатись не буде. Для цього необхідно відключати
x/m частину робочих циклів, де x – довільне число, менше m, а m – число, що не
кратне кількості циліндрів (число m може бути і кратним кількості циліндрів, у
цьому випадку в системі паливоподачі повинен бути передбачений пристрій, що
забезпечуватиме переключення працюючих циліндрів через визначений строго
фіксований проміжок часу).
4. Регулювання потужності відключенням окремих робочих циклів дозволяє
оптимізувати енергетичний баланс двигуна при роботі в режимі ХХ.
5. Існуючі способи відключення циліндрів і особливо зміни тактності вимагають
суттєвої зміни конструкції двигуна, що є одним з визначальних факторів, що
ускладнюють їх реалізацію.
Метод регулювання потужності відключенням окремих робочих циклів не потребує
особливих змін конструкції дизеля і дозволяє порівняно просто вирішити питання
припинення подачі палива в циліндр двигуна за допомогою зворотних
електромагнітних клапанів, що монтуються в лінії високого тиску між
нагнітальними клапанами та форсунками.
6. До особливостей регулювання потужності двигу
- Київ+380960830922