Printer Friendly

The research of simplification of 1.9 TDI diesel engine heat release parameters determination/1,9 TDI dyzelinio variklio silumos issiskyrimo parametru nustatymo supaprastinimo tyrimas.

Ivadas

Vidaus degimo varikliu (VDV) moksliniu tyrimu srityje jau ilga laika svarbia pozicija uzima matematinis modeliavimas (MM), kuris leidzia supaprastinti bei palengvinti kompleksini tyrimu procesa ir, atlikus pakeitimus, susijusius su VDV, prognozuoti pokycio efekto rezultatus (Mollenhauer, Tschoeke 2010; Merker et al. 2006).

Viena is svarbiausiu charakteristiku VDV tyrimu srityje yra slegio pokycio cilindre charakteristika (VDV indikatorine diagrama), kuri, esant tiek vidiniams, tiek isoriniams pakitimams, atspindi cilindre vykstancius degimo proceso pokycius, kurie tiesiogiai daro itaka tiek energetiniams, tiek ekologiniams VDV darbo parametrams ir kt. Taciau vykdant eksperimentinius tyrimus, ypac lauko (eksploatacijos) salygomis, indikatorines diagramos fiksavimas yra sudetingas, kitais atvejais neimanomas, kaip ir alkuninio veleno pasisukimo kampo registravimas. Be to, si iranga yra santykinai brangi ir turi ribota panaudojimo resursa. Siai daznai kylanciai problemai spresti siuloma panaudoti modeliavima ir objektyvu (Mollenhauer, Tschoeke 2010) bei darbo proceso pokyciams jautru rodikli--ismetamuju duju (ID) temperatura, kurios nustatymas reikalauja maziau islaidu bei paprastesniu konstrukciniu sprendimu.

Nesant VDV indikatorinio slegio duomenu registravimo galimybes, gali buti panaudojama MM programa IMPULS sprendziant atvirkstini uzdavini, t. y. remiantis silumos issiskyrimo charakteristikos (HRC) duomenimis modeliuoti indikatorine diagrama bei VDV darbo parametrus.

AVL BOOST BURN programa apskaiciuotu preliminariu HRC formos parametro m ir HR trukmes 9z reiksmiu patikslintiems skaiciavimams panaudota MM programa IMPULS, kurioje HRC aprasoma pagal vienguba Vibe funkcija, kartu su modifikuotu T. Bulaty ir W. Glanzman pasiulytu HR parametru nustatymo metodu (Bulaty, Glanzman 1985).

I. I. Vibe 1962 m. pasiule lengvai suprantama ir praktiskai pritaikoma (derinant su eksperimentiniais duomenimis) HRC VDV cilindre aprasymo forma, kuri del savo patrauklumo naudojama ir siuolaikiniuose matematinio modeliavimo paketuose. Taikant kitus matematinius modelius, reikia apskaiciuoti santykinius dydzius ir konstantas bei kriterinius parametrus pradiniu duomenu bloko formavimo etape, sis veiksnys gali riboti praktini modelio pritaikyma derinant su eksperimento duomenimis. Atsizvelgiant i tyrimo tiksla, kuris apima MM vykdymo supaprastinimo, atsisakant brangios irangos, galimybe, pasirenkamas kuo paprastesnis ir lengvai suprantamas, eksperimentiniais tyrimais pagristas vienzonis modelis (tyrimo objektas). Tyrimo tikslui pasiekti buvo sprendziami sie uzdaviniai:

--atlikti VDV, dirbancio n = 2500 [mim.sup.-1] ([p.sub.me] = 1,1996-0,3003) iprastu mineraliniu dyzelinu, darbo parametru registravima;

--pagal gautus eksperimentinius duomenis suformuoti AVL BOOST BURN pradiniu duomenu bloka ir apskaiciuoti preliminarius HRC parametrus;

--pagal gautus eksperimentinius duomenis suformuoti IMPULS pradiniu duomenu bloka bei panaudojant T. Bulaty ir W. Glanzman nemodifikuota ir modifikuota metodikas nustatyti tikruosius HRC parametrus, ivertinti metodiku taikymo galimybes;

--atlikti VDV darbo parametru MM panaudojant skirtingais budais gautus HRC parametrus ir palyginti juos su eksperimentiniais VDV darbo parametrais.

Vibe funkcijos taikymas skirtingais atvejais pasizymi ribotumu del HR aproksimavimo viena kreive (Yeliana et al. 2011; Pesic et al. 2010) galimybes. Dyzeliniam VDV, turinciam priputimo sistema, dirbant aukstu apsuku ir artimais nominaliai galiai rezimais, del santykinai trumpo laiko ir greitai vykstanciu procesu HR vyksta difuzineje degimo fazeje (DDF). Aukstu apsuku dyzelinio VDV, turincio priputimo sistema, dirbancio dalines apkrovos (nepilnos apkrovos) rezimais, mazejant apkrovai, HRC pobudis stipriai keiciasi. Dirbant daliniu VDV apkrovu rezimais, HR procesas igauna dvifaze forma, t. y. isryskeja pirmine kinetine degimo faze (KDF) ir antrine DDF (1 pav.). HR aprasymas viena Vibe funkcija tampa netikslus ir nekorektiskas.

Taciau del degalu porcijos ar konvertuotos energijos kiekio diferencijavimo dvieju faziu degimo procese (KDF ir DDF) bei papildomu HRC Vibe parametru kiekio dvigubos Vibe funkcijos taikymas yra santykinai sudetingas ir atima daug laiko. Siekiant sumazinti atliekamu tyrimu apimti, tyrimuose tikslinga panaudoti MM programa, kuri paremta vienos Vibe funkcijos HR charakteristikos aprasymo metodika ir leidzia modeliuoti VDV darbo parametrus tiek dirbant nominaliu rezimu, tiek--daliniu apkrovu rezimais, o HRC parametru m ir [[phi].sub.z] santykiai dirbant dalines ir nominalios (arba aukstos) apkrovos rezimais butu nustatomi pagal G. Woschni ir F. Anisits (Woschni, Anisits 1974) metodika.

Tyrimu metodika

Motoriniai bandymai atlikti Budapesto technikos ir ekonomikos universiteto Mechanikos inzinerijos fakulteto Energetikos inzinerijos katedros Jendrassik Gyorgy VDV tyrimu laboratorijoje. Tyrimams panaudotas Audi kompanijos gamybos automobilio paskirties dyzelinis 1,9 TDI keturiu cilindru 1Z tipo VDV VDV su vieno turio degimo kamera, esancia stumoklyje (tiesioginis degalu ipurskimas), turintis laisvo (turbininis kompresorius) priputimo sistema, ismetamuju duju recirkuliacijos sistema (EGR), kuri bandymo metu buvo atjungta (siekiant neiskreipti cilindre vykstanciu silumos mainu procesu duomenu), ir elektronine valdymo sistema (EVS). Dyzelinio VDV 1,9 TDI 1Z pagrindiniai techniniai duomenys pateikti 1 lenteleje.

Bandymai atlikti VDV dirbant apkrovos charakteristika (n = 2500 [min.sup.-1], [p.sub.me] = 1,1996-0,3003) iprastu mineraliniu dyzelinu (D) su 5 % RRME priedu, kuris atitinka standarto LST EN 590:2014 reikalavimus (LST EN 590:2014). Pagrindines fizikines D savybes pateiktos 2 lenteleje.

Tyrimai atlikti panaudojant Borghy & Saveri FE 350 S VDV apkrovos stenda su elektromagnetiniu stabdziu, apsuku diapazonas 100-8000 [min.sup.-1], maksimali stabdymo galia - 257 kW, maksimalus stabdymo sukimo momentas ([M.sub.t]) - 1400 Nm, inercijos momentas 0,681 kg/[m.sup.2], tikslumas [+ or -] 0,94 Nm. Taip pat stendiniuose bandymuose panaudotas AVL 7030 gravimetrinis degalu sunaudojimo matavimo irenginys, kurio tikslumas <0,2 %. Slegis cilindre buvo nustatomas panaudojant sveicaru imones pagamintu sroves stiprintuvo KIAG 5001, kvarcini slegio jutiklio KIAG 6031 ir jutiklio laikiklio KIAG 6421 rinkini, kurio matavimo tikslumas [+ or -] 1,0 %. Alkuninio veleno pasisukimo kampui (a.v.p.k.) nustatyti buvo panaudotas Hengstler RI32-O/50ER.11KB sukiu registravimo daviklis, kurio darbine temperatura nuo -10 iki 60 [degrees]C, matavimo diapazonas nuo 100 iki 6000 [min.sup.-1].

Siame tyrime taikyti praktikoje zinomi metodai bei modeliavimo programos. Taikytas AVL kompanijos programos vienas is paketu BOOST BURN (toliau BURN), kuris, panaudojant eksperimentinius duomenis, leidzia skaiciuoti HRC ir jos rodiklius. Taip pat panaudota Sankt Perterburgo Centriniame dyzeliniu VDV moksliniu tyrimu institute FORTRAN programavimo kalba sukurta vienzoninio VDV darbo parametru MM programa IMPULS.

HRC ir jos parametru m ir [[phi].sub.z] analize atliekama pagal gerai zinoma mokslininko I. I. Vibe 1962 ir 1963 m. pasiulyta HRC forma (Vibe 1962):

[MATHEMATICAL EXPRESSION NOT REPRODUCIBLE IN ASCII] (1)

[phi]/[[phi].sub.z] = [phi]E - [[phi].sub.1]/[[phi].sub.z], (2)

cia: [phi]/[[phi].sub.z]--santykinis HR laikas; [[phi].sub.E]--einamasis alkuninio veleno pasisukimo kampas; [[phi].sub.1]--degimo pradzia (uzsiliepsnojimas), a.v.p.k; [[phi].sub.z]--degimo trukme, [degrees]a.v.p.k.; C--konstanta, esant 0,999 degalu sudegimo faktoriui, lygi 6,908; m - HR formos parametras.

Vibe HR parametrai m ir [[phi].sub.z] VDV dirbant dalines apkrovos rezimais aprasomi pagal G. Woschni ir F. Anisits israiskas:

[m.sub.i]/[m.sub.0] = [([[phi].sub.[tau]i0]/[[phi].sub.[tau]i]).sup.a2] x [P.sub.i]/[P.sub.0] x [T.sub.0]/[T.sub.i] x [([n.sub.0]/[n.sup.i]).sup.a1], (3)

[[phi].sub.zi]/[[phi].sub.z0] = [([[lambda].sub.0]/[[lambda].sub.i]).sup.a2] x [([n.sub.i]/[n.sub.0]).sup.a4], (4)

cia: a1, a2, a3, a4 - pastovus koeficientai; [T.sub.0] ir [T.sub.i]--atitinkamai pripuciamo oro temperatura [[degrees]K] dirbant nominaliu ir i-tuoju apkrovos rezimu; [P.sub.0] ir [P.sub.i]--atitinkamai pripuciamo oro slegis [Pa] dirbant nominaliu ir /-tuoju apkrovos rezimu; [[phi].sub.[tau]i] ir [[phi].sub.[tau]i0-]--atitinkamai HR indukcijos periodas [[degrees]a.v.p.k.] dirbant nominaliu ir /-tuoju apkrovos rezimu.

HR indukcijos periodas nustatomas pagal J. T. Jeriomino metodika:

[[phi].sub.[tau]i] = 6 x n x [[tau].sub.i], (5)

[[tau].sub.i] = [K.sub.[tau]] [10.sup.-5]] x [(T/P).sup.0.5] x exp (E/[R.sub.M] x T), (6)

cia: E/[R.sub.M]--aktyvacijos energijos santykis su duju pastoviaja (moline) energija; [K.sub.[tau]]--konstanta; T--pripuciamo oro temperatura, K; P--pripuciamo oro slegis, Pa; n--VDV apsukos, [min.sup.-1].

HRC parametrams m ir [[phi].sub.2] nustatyti pagal isorinius VDV darbo parametrus taikoma T. Bulaty ir W. Glanzman pasiulyta ir sio straipsnio autoriu modifikuota metodika.

VDV apkrovos diapazonas dirbant n = 2500 [min.sup.-1] rezimu sieke nuo zemos ([p.sub.me] = 0,3003 MPa) iki aukstos apkrovos ([p.sub.me] = 1,1996 MPa). Matuojami 4 apkrovos taskai [p.sub.me] = 1,1996, 0,9043, 0,6038, 0,3003 MPa. Pagrindiniu VDV parametru priklausomybe nuo vidutinio efektinio slegio ([p.sub.me]) skirtinguose apkrovos taskuose pavaizduota 2 pav. a ir b dalyse.

Tyrimu rezultatai ir analize

Pirmiausia BURN programa pagal laboratorijoje atliktu 1,9 TDI 1Z VDV tyrimu rezultatus modeliuojama HRC ir nustatomi preliminarus (siuo atveju [[phi].sub.1] = -7,53 [degrees]a.v.p.k., [[phi].sub.2] = 56,4 [degrees]a.v.p.k., m = 1,33) Vibe HR parametrai m ir [[ph].sub.z]. 3 pav. pateikti MM normalizuoto HR rodiklio (dX / d[phi]) pagal slegio duomenis ir Vibe metodika rezultatai bei einamosios sudegusiu degalu mases dalies rezultatai, kuriu pradinis skaiciavimo duomenu blokas sudarytas remiantis 4 apkrovos tasku eksperimentiniais rezultatais.

Aukstu apsuku ir apkrovu rezimais dirbancio dyzelinio VDV, turincio priputimo sistema, HRC budinga viena dominuojanti degimo faze (DF), t. y. difuzine (DDF), o kinetine degimo faze (KDF) skirtingais atvejais sunku arba neimanoma atskirti. Galima daryti prielaida, kad vyksta vienfazis DDF, isreikstas HR, kuris daznai gan tiksliai gali buti aprasomas vienguba Vibe HR funkcija. Taciau mazejant VDV apkrovai atsiranda KDF, esant zemoms apkrovoms KDF tampa dominuojancia, o HRC tampa panasi i bazinio (be priputimo sistemos, vidutiniu apsuku) VDV HR charakteristika.

HR charakteristikai igavus dvizoni profili, sudaryta is KDF ir DDF, tolesnis vienos Vibe funkcijos taikymas lemia santykinai didele paklaida ir praktiskai tampa bevertis. Tada daliniu VDV apkrovu rezimu HR charakteristikai aprasyti galima taikyti dviguba Vibe funkcija, kuri atskirai apraso kiekviena DF, bei naudoti darbo proceso parametru MM programa, kuri paremta dviguba Vibe funkcija ir pasizymi santykinai aukstesniu sudetingumo lygiu. Arba galima taikyti vienguba Vibe funkcija aprasant aukstos apkrovos rezimo HR charakteristika ir panaudoti MM programa, kuri daliniu VDV apkrovu rezimu darbo proceso rodikliu MM atliktu remdamasi nominalaus (arba aukstos apkrovos) rezimo duomenimis, taip pat ir HRC.

Preliminarios ir orientacines HR parametru m ir [[phi].sub.z] skaitines reiksmes imamos is BURN skaiciavimu. Siekiant tiksliau nustatyti HR parametrus m ir [[phi].sub.z] taikoma MM programa IMPULS bei Bulaty ir Glanzman metodika. Pagal BURN apskaiciuotas m ir [[phi].sub.z] orientacines reiksmes imamos 3 skirtingos m reiksmes esant 3 skirtingoms [[phi].sub.z] reiksmems ir atliekami skaiciavimai taikant IMPULS programos 1,9 TDI VDV modeli, kuris yra sudarytas atsizvelgiant i eksperimentinius duomenis.

Toliau IMPULS programa skaiciavimai atliekami su 3 skirtingomis m (1,2, 1,4, 1,6) reiksmemis, esant 3 skirtingoms [[phi].sub.z] reiksmems (50[degrees], 53[degrees], 56[degrees]), ir pagal Bulaty ir Glanzman metodika nustatomos tikslios m ir [[phi].sub.z] reiksmes (4 pav.), kurios naudojamos patikslintam matematiniam modeliavimui programoje IMPULS.

Pritaikius Bulaty ir Glanzman metodika (pagal [P.sub.max] ir [p.sub.mi]) nustatytos patikslintos m ir [[phi].sub.z] reiksmes. Taciau vykdant eksperimentinius tyrimus kur kas tikslingiau panaudoti [p.sub.me]. Bulaty ir Glanzman metodu nustatytos m ir [[phi].sub.z] reiksmes artimos tiek pagal [p.sub.mi](m = 1,248 ir [[phi].sub.z] = 55,70[degrees]), tiek pagal [p.sub.me] (m = 1,240 ir [[phi].sub.z] = 55,85[degrees]). Atlikus VDV darbo parametru matematini modeliavima programa IMPULS, esant sioms skirtingoms m ir [[phi].sub.z] kombinacijoms, pasiekiamas santykinai aukstas tikslumas (3 lentele).

Analizuojant skaiciavimu, atliktu naudojant nustatytas m ir [[phi].sub.z] (pagal [p.sub.mi] ir [p.sub.me]) reiksmes, rezultatus, matomi artimi rezultatai, kuriu didziausiasis nuokrypis nevirsija [+ or -] 0,1 % ribu. Esant santykinai nedidelei paklaidai, galima teigti, jog VDV parametrai pagal Bulaty ir Glanzman metodika priimtinu tikslumu skaiciuojami tiek pagal [p.sub.mi], tiek pagal [p.sub.me]

4 lenteleje pateiktos HR parametru m ir [[phi].sub.z] reiksmes, VDV darbo parametru skaiciavimo rezultatai ([P.sub.max]/ [p.sub.min]) bei ju palyginimas su eksperimentiniais duomenimis.

MM budu gautu VDV darbo rodikliu paklaida nevirsija [+ or -] 0,3 % ribu lyginant su eksperimentiniais duomenimis (4 lentele). Del sios priezasties butu galima teigti, jog 1,9 TDI VDV aukstos apkrovos taske matematinis modelis yra suderintas ir galima atlikti tolesnius skaiciavimus bei pasikliauti gautais rezultatais, taciau itin svarbu palyginti pagal BURN ir pagal IMPULS gautas Vibe HR charakteristikas (5 pav.) bei IMPULS ir eksperimentines indikatorines diagramas (6 pav.).

Analizuojant BURN ir IMPULS programomis gautu Vibe HR charakteristiku duomenis, pastebimas santykinai zemo lygio nesutapimas. Sis veiksnys, kaip rodo VDV darbo parametru MM ir eksperimento rezultatu palyginimo duomenys (4 lentele), netrukdo suderinti VDV matematinio modelio pagal gautuosius eksperimentinius duomenis.

Atlikus MM ir eksperimento HR charakteristiku bei indikatorines diagramos analize, kuri parodo santykinai zemo lygio nesutapima, galima teigti, jog 1,9 TDI VDV aukstos apkrovos taske IMPULS matematinis modelis yra suderintas su eksperimentiniais duomenimis ir leidzia, remiantis nustatytais HR parametrais, modeliuoti indikatorine diagrama gana tiksliai. Taciau, siekiant vykdyti MM tyrimus platesniame apkrovu diapazone, ne ka maziau svarbesnis VDV darbo parametru suderinamumas dirbant daliniu apkrovu rezimais.

Pagal eksperimentinius daliniu apkrovu rezimu duomenis sutvarkius pradinius IMPULS duomenu blokus, toliau atliekamas MM. Su eksperimentiniais duomenimis suderintas IMPULS matematinis modelis su aukstos apkrovos taske nustatytomis m ir [[phi].sub.z] reiksmemis (pagal [P.sub.max]/[p.sub.me]), dirbant daliniu apkrovu rezimais, VDV darbo parametru matematini modeliavima

leidzia atlikti:

--[p.sub.me]/[p.sub.me], [b.sub.e], [[eta].sub.e]--nevirsijant [+ or -] 0,4 % paklaidu ribu. Aukstas tikslumas pasiekiamas nezymiai koreguojant trinties nuostolius;

--[P.sub.max]--nevirsijant ~2 % paklaidu ribu, dominuojanti paklaidu riba 0,1-0,5 %;

--[P.sub.k] - nevirsijant iki 7,5 % paklaidu ribu. Tokia, santykinai auksta, paklaida VDV dirbant dalines apkrovos rezimais, atliekant MM, buvo tiketina. Sios paklaidos dydziui dare itaka pradiniu priputimo duomenu nurodymo sudetingumas. Tokie duomenys kaip isiurbimo organu bei praeinamojo skerspjuvio plotas, dirbant dalines apkrovos rezimais, yra nekoreguojami TK NVK ir kt.

Daugelio VDV darbo parametru MM programu pradiniu duomenu masyvai reikalauja indikatorines diagramos arba atskiru jos duomenu, arba HR charakteristikos, kuri savo ruoztu nustatoma pagal indikatorines diagramos duomenis arba aprasoma Vibe funkcija. Indikatorinio slegio nustatymas yra vienas is svarbiausiu parametru (visu pirma HR charakteristikos ir jos parametru nustatymo atzvilgiu) VDV tyrimu srityje, taciau sio parametro nustatymo prietaisai ir iranga yra santykinai brangus, o atskiros dalys turi naudojimo resurso limita.

Vienas is budu supaprastinti VDV tyrimus, taip pat sumazinti islaidas--taikyti IMPULS matematini modeli, kuriame svarbus HR rodikliai m ir [[phi].sub.z] butu nustatomi taikant modifikuota Bulaty ir Glanzman metodika. Objektyvus ir jautrus darbo proceso pokyciams cilindre rodiklis yra ID temperatura, kuria butu galima pakeisti [P.sub.max] nustatant HR rodiklius m ir [[phi].sub.z] pagal Bulaty ir Glanzman metodika. Pagal ID temperatura nustatyta [[phi].sub.z] = 55,85[degrees] (paklaida ~0,27 %) ir m = 1,212 (paklaida ~2,26 %), sio parametro paklaida siuose tyrimuose vertinama kaip santykinai ryski, kuri daro tiesiogine itaka [P.sub.max] ir duoda apie 1 % paklaida (7 pav.). Paveiksle pavaizduoti VDV darbo parametru MM rezultatu palyginimas taikant skirtinga m ir [[phi].sub.z] nustatymo metodika bei palyginimas su eksperimentiniais duomenimis.

Atlikto matematinio modeliavimo dirbant daliniu apkrovu rezimais rezultatai rodo, jog TTM /pme metodika pasizymi artimais skaiciavimu rezultatais lyginant su [P.sub.max]/[p.sub.me] metodika bei autentiska Bulaty ir Glanzman me todika [P.sub.max]/[p.sub.mi].

Su eksperimentiniais duomenimis suderintas IMPULS matematinis modelis (su rodikliais m ir [[phi].sub.z], nustatytais pagal TTM/[p.sub.me]), dirbant dalines apkrovos rezimais, VDV darbo parametru matematini modeliavima leidzia atlikti:

--[p.sub.me], [P.sub.e], [b.sub.e], [[epsilon].sub.e]--nevirsijant [+ or -] 0,35 % paklaidu ribu. Aukstas tikslumas pasiekiamas nezymiai koreguojant trinties nuostolius;

--[P.sub.max]--nevirsijant iki 6,0 % paklaidu ribu, dominuojanti paklaidu riba [+ or -] 2-2,5 %;

--[P.sub.k]--nevirsijant iki 7,8 % paklaidu ribu. Tokia, tiketina, santykinai auksta, paklaida, dirbant dalines VDV apkrovos rezimais, atliekant MM, atsirado del tokiu pat priezasciu, kurios nurodytos skaiciavimu pagal [P.sub.max]/[p.sub.me] metodika rezultatu apibendrinime.

Atsizvelgiant i siame skyriuje atlikta HR parametru m ir [[phi].sub.z] nustatymo analize ir MM rezultatu adekvatuma eksperimentiniams rezultatams, galima teigti, jog pasirinkta ir modifikuota Bulaty ir Glanzman metodika gan tiksliai leidzia atlikti VDV, dirbancio dyzelinu, darbo proceso rodikliu matematini modeliavima. Svarbu pamineti, jog tinkamai nustacius HR rodikliu m ir [[phi].sub.z] reiksmes ir zinant eksperimentinius VDV duomenis (apkrovos ir kt.), galima matematiskai modeliuoti vieno is svarbiausiu rodiklio indikatorinio slegio cilindre absoliucias reiksmes esant norimam alkuninio veleno pasisukimo kampui.

Isvados

Pasirinktas tyrimo algoritmas leidzia, remiantis aukstos apkrovos ([[phi].sub.z] = 1,1996 MPa, n = 2500 [mim.sup.-1]) rezimo rodikliais, modeliuoti 1,9 TDI 1Z VDV, jam dirbant daliniu apkrovu rezimais, darbo proceso parametrus gan tiksliai:

--[p.sup.me], [P.sub.e], [b.sup.e], [[eta].sub.e] - nevirsijant [+ or -] 0,4 % paklaidu ribu;

--[P.sub.max]--nevirsijant ~2 % paklaidu ribu, dominuojanti paklaidu riba 0,1-0,5 %;

--[P.sub.k]--nevirsijant iki 7,5 % paklaidu ribu.

Vykdant tyrima sklandziai modifikuotas Bulaty ir Glanzman HR parametru m ir [[phi].sub.z] nustatymo metodas pasirenkant ID temperatura.

Bendruoju atzvilgiu galima teigti, jog sudarytas 1Z VDV modelis gali buti taikomas tolesniuose tyrimuose ir ju pletroje.

Padeka

Straipsnio autoriai dekoja kompanijai AVL List GmbH uz suteikta galimybe panaudoti modeliavimo programa (AVL BOOST).

Caption: Fig. 1. The distribution of heat release phases by engine [p.sub.me]

1 pav. HR faziu pasiskirstymas priklausomai nuo VDV [p.sub.me]

Caption: Fig 2. The dependence of experimental data on [p.sub.me]: a) [P.sub.k], [b.sub.e], [[eta].sub.e]; b) Pmax, [P.sub.e]

2 pav. Eksperimentiniu duomenu priklausomybe nuo pme: a) [P.sub.k], [b.sub.e], [[eta].sub.e]; b) [P.sub.max], [P.sub.e]

Caption: Fig. 3. The characteristics of heat release (normalized; single Vibe) and total fuel combustion

3 pav. Silumos issiskyrimo (normalizuota; pagal vienguba Vibe) ir pilnutinio degalu degimo charakteristikos

Caption: Fig. 4. The graphical estimation of m and [[phi].sub.z] according Bulaty and Glanzman methodology ([P.sub.max] / [p.sub.mi])

4 pav. Grafinis m ir [[phi].sub.z] reiksmiu nustatymas Bulaty ir Glanzman metodu pagal [P.sub.max] / [p.sub.mi]

Caption: Fig. 5. The comparison of heat release and total fuel combustion characteristics simulated with AVL BURN and IMPULS

5 pav. AVL BOOST BURN ir IMPULS programa gautu HR ir pilnutinio degalu degimo charakteristiku palyginimas

Caption: Fig. 6. The comparison of experimental pressure trace and IMPULS simulated

6 pav. Eksperimentiniu ir IMPULS gautu slegio cilindre charakteristiku palyginimas

Caption: Fig. 7. The comparison of engine work parameters estimated using different methodology with experimental data

7 pav. Pagal skirtinga metodika nustatytu VDV darbo parametru palyginimas su eksperimentiniais duomenimis

Acknowledgements

Authors are grateful to AVL List GmbH Company for the possibilities to use their simulation software (AVL BOOST).

http://dx.doi.org/10.3846/mla.2014.702

Literatura

Bulaty, T.; Glanzman, W. 1985. Opredelenija parametrov teplovidelenija na osnove zakona sgoranija Vibe. Ekspressinformacija, in Porshnevije i gazoturbinnije dvigateli 11. Vserossijskij institut nauchnoi i technicheskoi informaciji, Moskva.

Yeliana, Y.; Cooney, C.; Worm, J.; Michalek, D. J.; Naber, J. D. 2011. Estimation of double-Wiebe function parameters using least square method for burn durations of ethanol-gasoline blends in spark ignition engine over variable compression ratios and EGR levels, Applied Thermal Engineering 31(14-15): 2213-2220. http://dx.doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2011.01.040

LST EN 590:2014. Automobiliniai degalai. Dyzelinas. Reikalavimai ir tyrimo metodai.

Merker, G.; Schwarz, C.; Stiesch, G.; Otto, F. 2006. Simulating combustion: simulation of combustion and pollutant formation for engine-development. Springer Berlin Heidelberg. ISBN 978-3-540-25161-3.

Mollenhauer, K.; Tschoeke, H. 2010. Handbook of Diesel engines. Springer Berlin Heidelberg. ISBN 978-3-540-89082-6. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-540-89083-6

Pesic, R. B.; Davinic, L. J.; Taranovic, D. S.; Miloradovic, D. M.; Petkovic, D. D. 2010. Experimental determination of double vibe function parameters in diesel engines with biodiesel, Thermal science 14: S197-S208. http://dx.doi.org/10.2298/TSCI100505069P

Vibe, I. I. 1962. Novoe o rabocem cikle dvigatelei. Moskva: Gosudarstvennoe nauchno-technicheskoe izdatelstvo mashinostroitelnoi literaturi.

Woschni, G.; Anisits, F. 1974. Experimental investigation and mathematical presentation of rate of heat release in diesel engines dependent upon engine operating conditions, SAE Technical Paper 740086. http://dx.doi.org/10.4271/740086

Justas ZAGLINSKIS (1,2), Kristof LUKACS (3), Akos BERECZKY (4), Paulius RAPALIS (5)

(1,5) Jureivystes institutas, Klaipedos universitetas (2) Vilniaus Gedimino technikos universitetas (3,4) Budapesto technikos ir ekonomikos universitetas El. pastas: (1,2) j.zaglinskis@gmail.com; (3) lukacs@energia.bme.hu; (4) bereczky@energia.bme.hu; (5) pauliusrapalis@gmail.com

1 lentele. VDV 1,9 TDI 1Z pagrindiniai techniniai duomenys

Table 1. The main operating parameters of engine 1.9 TDI 1Z

Rodiklis                    Dimensija            Reiksme

Variklio darbinis turis    [cm.sup.3]             1896
Cilindru skaicius              --                   4
Suspaudimo laipsnis            --                 19,5
Didziausioji galia             kW        66 (4000 [min.sup.-1])
Sukimo momentas                Nm        202 (1900 [min.sup.-1])
Cilindro skersmuo              mm                 79,5
Stumoklio eiga                 mm                 95,5

2 lentele. Pagrindines fizikines dyzelino savybes

Table 2. The main physical properties of diesel fuel

Parametras                            Dimensija     Reiksme

Tankis esant 15 [degrees]C          kg/[m.sup.3]     844,7
Klampis esant 40 [degrees]C         [mm.sup.2]/s      2,93
Kaloringumas (zem.)                     KJ/kg        42 800
Pliupsnio temperatura                [degrees]C        63
Cetaninis skaicius                       --            51
Ribine filtruojamumo temperatura     [degrees]C        -7

3 lentele. VDV darbo parametru MM rezultatu palyginimas
(n = 2500 [min.sup.-1], [p.sub.me] = 1,1996 MPa)

Table 3. The comparison of simulated engine work parameters
(n = 2500 [min.sup.-1], [p.sub.me] = 1.1996 MPa)

                        [pm.sub.i]   [p.sub.me]
Rodiklis                  metodu       metodu      Paklaida, %

[P.sub.max], MPa max      11,559       11,571         -0,104
[p.sub.me], MPa           1,1996       1,1995         0,008
[P.sub.e], kW             47,361        47,36         0,002
[b.sub.e], g/kWh          220,62        220,6         0,009
[[eta].sub.e]             0,3816       0,3815         0,013
TGM, [degrees]C           946,76       946,72         0,004
TTM, [degrees]C           887,18       887,13         0,006

Paaskinimai: [P.sub.max] - maksimalus ciklo slegis; [p.sub.me] -
vidutinis efektyvusis slegis; [P.sub.e] - galia; [b.sub.e] -
specifinis degalu sunaudojimas; [[eta].sub.e] - terminis naudingo
veikimo koeficientas (NVK); TGM - ismetamuju duju (ID)
temperatura ismetimo kolektoriuje; TTM - ID temperatura
uz turbinos.

4 lentele. VDV darbo parametru matematinio modeliavimo
(pagal [P.sub.max]/[p.sub.me]) ir eksperimento rezultatu
palyginimas Table 4. The comparison of simulated engine work
parameters (according [P.sub.max]/[p.sub.me]) and
experimental results

m = 1,240 ir [[phi].sub.z] = 55,85 [degrees]
(n = 2500 [min.sup.-1], [p.sub.me] = 1,1996 MPa)

[P.sub.max], Mpa   [P.sub.max], MPa     [p.sub.me], Mpa

MM                      11,571              1,1995

Eksperimentiniai        11,560              1,1996

[delta], %               0,095              -0,008

m = 1,240 ir [[phi].sub.z] = 55,85 [degrees]
(n = 2500 [min.sup.-1], [p.sub.me] = 1,1996 MPa)

                                   [b.sub.e],
[P.sub.max], Mpa   [P.sub.e], kW      g/kWh      [[eta].sub.e]

MM                     47,4           220,6         0,3815

Eksperimentiniai       47,50          220,0         0,3823

[delta], %             -0,3           0,277         -0,197


----------

Please note: Illustration(s) are not available due to copyright restrictions.
COPYRIGHT 2014 Vilnius Gediminas Technical University
No portion of this article can be reproduced without the express written permission from the copyright holder.
Copyright 2014 Gale, Cengage Learning. All rights reserved.

Article Details
Printer friendly Cite/link Email Feedback
Author:Zaglinskis, Justas; Lukacs, Kristof; Bereczky, Akos; Rapalis, Paulius
Publication:Science - Future of Lithuania
Article Type:Report
Date:Oct 1, 2014
Words:3744
Previous Article:Research on probability for failures in VW cars during warranty and post-warranty periods/"VW" markes automobiliu gedimu tikimybes garantiniu ir...
Next Article:Evaluation of small unmanned aircraft flight trajectory accuracy/Isoriniu faktoriu itakos nedidelio autonominio orlaivio skrydzio trajektorijos...
Topics:

Terms of use | Privacy policy | Copyright © 2022 Farlex, Inc. | Feedback | For webmasters |