Математичне моделювання робочого процесу двотактного двигуна з зустрічно рухомими поршнями

Abstract

Моделювання робочого процесу двигуна внутрішнього згоряння є базою для усіх подальших розрахунків та досліджень двигуна. Особливу актуальність набуває наявність адекватної математичної моделі робочого процесу двигуна у зв’язку з тим що через тенденцію постійного покращення показників двигунів необхідно враховувати багато факторів впливу для отримання задовільного результату. Найбільш складним та такими, що залежить від багатьох фізико-хімічних параметрів є процес згоряння палива в двигуні. Моделі згоряння у дизелях можна розділити на три групи: детальні моделі; емпіричні і напівемпіричні моделі. В роботі виконано аналіз світового досвіду щодо дослідження та математичного моделювання процесу згоряння у двигунах внутрішнього згоряння. Вказано переваги і недоліки різних математичних моделей. У роботі запропоновано використовувати напівемпіричну математичну модель згоряння яка описує диференційну характеристику швидкості згоряння двома кривими, що відповідають періодам першого спалаху і дифузійного згоряння. Використання такої моделі спрощує виконання розрахунків і в той же час дозволяє отримати якісні результати що враховують багато факторів впливу.Simulation of the working process of an internal combustion engine is the basis for all further calculations and studies of the engine. Of particular relevance is the availability of an adequate mathematical model of the engine process due to the fact that due to the trend of continuous improvement of engine performance, it is necessary to take into account many influencing factors to obtain a satisfactory result. The most complex and dependent on many physicochemical parameters is the process of combustion of fuel in the engine. Models of combustion in diesel engines can be divided into three groups: detailed models; empirical and semipemirical models. The analysis of world experience in research and mathematical modeling of combustion process in internal combustion engines is performed in the work. The advantages and disadvantages of different mathematical models are indicated. It is proposed to use a semi-empirical mathematical model of combustion which describes the differential characteristic of the combustion rate by two curves corresponding to the periods of the first flash and diffusion combustion. Use of such model simplifies performance of calculations and at the same time allows to receive qualitative results considering many factors of influence.