CC BY
12
3. Пiд час експлуатаци локомотивiв система ТО,ПР корегусться з урахуван-ням експлуатацiйних показниюв та дiаг-ностичних даних, що накопичуються, об-робляються за запропонованою методикою .
Л1тература
1.Стрельников В.Т., Исаев И.П. Комплексное управление качеством технического обслуживания и ремонтов электровозов М.,Транспорт, 1980.
2.Горский А.В, Методы оптимизации системы планово-предупредительных ремонтов электровозов: Дис. Докт.техн.наук;
Утв.25.09.87;05860001751.-М:1985.526 с
3. Р. Беллман, С. Дрейфус Прикладные задачи динамического программирования Наука 1965.
Анотацн:
В статп розглядасться методика корегуван-ня сисгеми утримання тягового рухомого складу, використовуючи методи динамiчного програму-вання
Ключовi слова : Рухомий склад, динамiчне програмування
В статье рассматривается методика корректировки системы содержания тягового подвижного состава, используя методы динамического программирования
Ключевые слова: Подвижной состав, динамическое программирование
In this article we consider methods of correction of rolling stock maintenance using dynamic programming methods
Keywords: Rolling stock dynamic programming
УДК 621.43
ГРИЦУК IB., к.т.н., доцент (ДонГЗТ); АДРОВ Д.С., асистент (Дон1ЗТ).
Формування методики визначення паливно'1 економ1чност1 та викид1в шк1дливих речовин двигуна, оснащеного системою комб1нованого прогр1ву, при здшсненш передпускового прогр1ву, пуску i прискоре-ного прогрiву пiсля пуску
Вступ
В Донецькому шститут зал1знич-ного транспорту УкрДАЗТ на кафедр1 «Рухомий склад зал1зниць» продовжу-ються дослщження по застосуванню сис-теми комбшованого прогр1ву (СКП) при здшсненш передпускового пщгр1ву i прискореного прогрiву тсля пуску на дизельному двигуш внутрiшнього згорання
(ДВЗ) К-461М1 (6ЧН 12/14). Особливiсть системи комбiнованого прорву полягае в тому, що вона включае в себе теп лов ий акумулятор (ТА) фазового переходу i елементи прискорено прорву для забез-печення ефективно'1 передпусково'1 теплово'1 пiдготовки ДВЗ i його прискореного прорву пiсля пуску в умовах низь-ких температур.ТА дозволяе накопичува-ти теплову енергш вiдпрацьованих газiв
(ВГ). Кiлькiсть теплово! енергп, яку накопичуе ТА вiдповiдаe необхiднiй кiлькостi теплово! енерги, яка потрiбна для попереднього прогрiву двигуна вщ максимально низько! температури ото-чуючого середовища (задаеться при проектуванш системи) до температури . Елементи прискореного прорву вклю-чають електроклапани i рiдинний насос, який дозволяе модулювати циркуляцiю охолоджуючо! рiдини (ОР) в залежносп вiд !! температури, для забезпечення ефективного прорву ДВЗ[1].
Анал1з останн1х досл1джень
Оцiнювання енергетичних, еконо-мiчних та екологiчних показниюв ДВЗ проводять з використанням експеримен-тальних i розрахункових методiв [2]. Основною перевагою експерименталь-них методiв е те, що вони дають можливiсть визначати дшсш
експлуатацiйнi показники двигуна. Тому даш, отриманi пiд час експериментсв вважаються найбiльш достовiрними. Але визначення експериментальних показникiв двигуна - це досить складна практична задача, виршення яко! потребуе значних витрат часу i матерiальних ресурЫв. Тому значного поширення набули розрахунковi мето-ди, що в бшьшосп базуються на мате-матичному моделюванш фiзичних процесiв. Але при цьому методi iснуе велика складнiсть достовiрного описан-ня за допомогою математичних рiвнянь реальних фiзичних процесiв, тому будь-яка математична модель потребуе тдтвердження достовiрностi
результатiв розрахунку експеримен-тальним даним.
Розрахунку робочих ци^в i про-гнозуванню показникiв i характеристик двигушв присвячена велика кiлькiсть робгг. Тому розглянемо тiльки найбiльш розповсюджеш.У закордонних
публiкацiях, як правило, не розкривають-ся важливi особливостi таких методик,
тому що вони вважаються важливим рин-ковим товаром. Аналiз вiдповiдних публiкацiй показуе, що одшею з найбiльш детально розроблених е така методика в МАДИ(ТУ) [3].
Гарш результати розрахункуутво-рення шкiдливих речовин при протжанш робочого циклу в цилiндрi двигуна може дати моделювання циклу за багатозонною моделлю, що запропонована для бензинового двигуна [4]. При розрахунку розглядаеться замкнутий цикл iз робочим тшом, що протягом усього циклу збер^ае незмшну масу, але мае змшний склад, враховуеться залежнють теплоемностi вiд складу i температури. В
роботiдослiдникiв з Имеччини [5] наведено порiвняння показникiв тепловидiлення для двох рiзних газових двигунiв. Наведено також залежносп тривалостi тепловидiлення, форми криво! (використовуеться закон 1.1. Вiбе) i тривалосп першо! фази горiння вiд частота обертання двигуна, коефщента над-лишку повiтря, кута випередження запа-лювання i складу газу. У робот [6] використовуеться розрахунок параметрiв циклу двигуна для прогнозування показниюв двигуна при пiдвищеннi сту-пеня стискання. Для моделювання процеав стиску - згорання - розширення застосовувалась двозонна модель. Це бу-ло необхiдно, зокрема, для визначення кшькосп ЫОх у ВГ. У робот [7] автори моделюють тривимiрний рух заряду i поширення турбулентного горшня з ураху-ванням локальних швидкостей сумiшi для вибору оптимально! форми камери зго-ряння при мжмальних викидах ЫОх у ВГ
i мiсця розташування свiчок запалювання в камерi згорання для одержання найкра-щих показникiв циклу.
Важливе значення для точного мо-делювання показниюв циклу двигуна мае методика розрахунку характеру тепловидшення. Залежностi характеру тепловидiленняу випадку процесу згорання в гомогенномусередовищ^ характерного для двигушв iз примусовим запалю-
ванням, дають задовшьнествпадання з експериментом. Основою для розрахунку робочого процесу двигуна також може бути прийнята методика, яка розроблена проф. Глаголевим М.М. i проф.
Дяченко В.Г. [8, 9] для дизельних двигушв i застосовувалась в роботах проф. Гутаревича Ю.Ф. i проф. Матейчи-ка В.П. [10, 11] для моделювання робочих процеав бензинових двигунiв. Методика дозволяе розраховувати параметри робо-чого тша на всiх тактах робочого циклу з визначенням шдикаторних i ефективних показникiв двигуна [12].В МДТУ iм. М.Е. Баумана було розроблено математичш моделi програмного комплексу ДИЗЕЛЬ-РК [13], що може також бути прийнятим для розрахунку робочого процесу ДВЗ, в якому використовуеться широкий набiр розрахункових методiв для моделювання складних фiзичних процесiв, що вщбуваються у двигунi. Для розрахункiв сумшоутворення й згорання в дизелях використовуеться РК-модель, в основi яко'1 лежить розрахунковий метод запро-понований на початку 90-х роюв профе-сором М.Ф.Разлейцевим i надалi дороб-лений О.С.Кулешовим. РК-модель ураховуе: особливостi характеристики упорскування, включаючи багатофазне упорскування, дрiбнiсть розпилювання палива, орiентацiю струменiв у камер i згорання, динамжу розвитку паливних струменiв, взаемодiю струмешв з повiтряним вихром i стшками. Емiсiя оксидiв азоту розраховуеться за термiчним механiзмом на основi схеми Зельдовича. Визначення складу продуклв згорання здшснюеться за 18 компонентами. Для визначення температур використовуеться зонна модель (методика проф. В.А.Звонова). Емiсiя сажi розраховуеться за методом, розробленим проф. М.Ф.Разлейцевим. Теплообмш моделюеться роздiльно для рiзних повер-хонь, температури яких визначаються шляхом розв'язання завдання
теплопровiдностi. Коефщент
тепловiддачi вiд газiв до стшки цилiндра
визначаеться по формулi Вошш.
Але використання в чистому виглядi зазначених моделей не можливо. Особливютю роботи системи
комбiнованого прогрiву полягае в тому, що бшьшють передпусково'1 пiдготовки проводиться без запуску ДВЗ, а запуск двигуна вiдбуваеться тiльки при досягненш температури ОР в межах заво-дських вимог. Причому робота двигуна здшснюеться на режимi холостого ходу, що необхщно для забезпечення процесу заряджання ТА, який е складовою части-ною СКП.Крiм цього, для ощнки технiчного стану двигуна, або прийня-тих конструкторських рiшень при розробщ нових двигунiв або удосконаленш iснуючих iснують певнi норми, за якими здшснюеться аналiз ефективностi техшчних рiшень та вiдповiднiсть дiючим нормам за вики-дами шкiдливих речовин iз ВГ ДВЗ. Одним iз основних документiв, який регламентуе послщовнють дiй, режимiв на яких виконуються вимiри вмiсту шкщливих речовин в вiдпрацьованих газах при випробуваннях двигушв е ГОСТ 30574-98 [14].
Виходячи iз вищевикладеного та юнуючих методiв оцiнки викидiв шкщливих речовин з ВГ ДВЗ об'ективно оцшити роботу СКП ДВЗ та вплив 11 на еколопчш показники роботи двигуна е неможливим, тому що вщповщно до юнуючих методик для оцшювання екологiчних показникiв двигун повинен працювати на вщповщному режимi iз певним навантаженням. А робота та принцип дii СКП полягае у тому, що практично весь час який необхщний для прорву двигуна до температури 40-60 0С двигун не працюе. Тому виконати вимоги юнуючих методик i стандар^в з випробувань неможливо.
Постановка задач1
Для оцiнювання паливно! економ^ чност та викидiв шкщливих речовинпри застосуванш СКПДВЗдоцшьнорозробити методику здшснення передпускового nporpiBy, пуску i прискореного прорву пiсля пуску, яка враховуе особливостi роботи розроблено! системи.
Основний матер1ал
Створення ефективно! розрахунко-во! методики дослiдження i аналiзy паливно! економiчностi i екологiчних показ-никiв ДВЗ при застосyваннi системи ком-бiнованого прогрiвy пiд час здшснення пуску i прогрiвy е своечасною i актуальною науково-дослщною задачею. При створеннi математично! моделi процесу передпускового прогрiвy, пуску i прискореного прогрiвy пiсля пуску був вра-хований досвiд вщомих учених О.О. Чиркова, О.К. Костша, P.M. Петриченко, Н.О. 1ващенко, Н.Д. Чайнова, Б. С. Стефанов-ського, O.JI. Новеннiкова, Г.Б. Розенбль та, Д.Б. Кузнецова у област дослщження iнтенсивностi процесу теплообмiнy в по-рожнинах охолодження гiльзи й головки цилшдра ДВЗ [15]. Загальною особливю-тю всiх робiт е те, що у рiвняннях, що ви-значають коефiцiент тепловiддачi (у фор-мi чисел Нусельта) у критерш Рейнольдса входить величина середньовитратно! швидкостi, що визначаеться за витратою рiдини через порожнину охолодження й е^валентним дiаметром. Б.С. Стефанов-ським i O.JI. Новеншковим було показано, що необхщно дослщжувати локальнi особливостi теплообмiнy для прогнозу-вання температурного стану деталей ДВЗ, що також бшо враховано в розробленш математичнiй моделi.
В процес дослiджень розроблена, а пiсля проведення експериментальних до-слiджень, уточнена математична модель розрахунку паливно! економiчностi i еко-логiчних показникiв дизеля К-461М1 (6ЧН 12/14) при застосyваннi СКП пщ час здiйснення пуску i прогрiвy [16], яка до-
зволяе отримати термiновi (годиннi) па-раметри, показники паливно! економiчно-стi та еколопчш показники двигуна в процес здiйснення ним режиму передпу-сково! теплово! пiдготовки вiд температу-ри оточуючого середовища до температу-ри «гарячого пуску» та можливостi при-йняття навантаження. Математична модель враховуе особливост застосування СКП на дизеш 6ЧН 12/14.
Для формування бази вихiдних да-них розроблено! математично! моделi були використаш експериментальнi данi щодо конструкцп i робочого процесу ДВЗ, а також розраховаш вихiднi данi робочого процесу дослщжуваного ДВЗ. Для цього був використаний програмний комплекс (програма класу термодинамiчних програм, тобто цилiндри двигуна розгля-даються в нш як вiдкритi термодинамiчнi системи) Diesel-RK [13], що призначений для розрахунку, аналiзу i дослщження двотактних i чотиритактних ДВЗ. В результат проведено! тдготовки необхiдних вихщних даних були отриманi залежностi тиску, температури в цилiндрi та температури у випускному колекторi в залежност вiд повороту колiнчастого валу ДВЗ при частот обертання 700 хв-1, якi в подальшому були використаш в математичнш моделi.
Також в математичну модель закладеш полiномiальнi залежност, отриманi опрацюванням результатв стен-дових дослiджень двигуна 6ЧН 12/14 а саме, залежностi витрати палива при прогрiвi ДВЗ: зi штатною системою охо-лодження, з встановленими в СО ДВЗ елементами прискореного прорву двигуна (СППД), з встановленою на ДВЗ дослщною СКП та попередшм прогрiвом двигуна до температур «гарячого пуску», а саме: 40 °С, 50 °С та 60 °С. Крiм цього, були внесен уточнення в рiвняння математично! модели якi описують характер змши температур прогрiву елементiв конструкцп блоку цилiндрiв та головки блоку цилiндрiв дизелi 6ЧН 12/14. Уточнен були також коефiцiенти
тепловiддачi СКП в елементах системи yrnni3a^ï теплово'1 енерги тепловим аку-мулятором (СУТТА), а саме в теплообмшниках та СО ДВЗ, а також були внесет уточнення в рiвняння математичноï моделi, якi описують про-цеси заряджання та розряджання ТА в процес роботи [17].
Як складовi математичноï моделi, за положеннями [18], були уточнеш рiвняння розробленоï методики мониторингу теплових параметрiв системи охолодження дизеля 6ЧН 12/14 за да-ними натyрноï характеристики СО. В першу чергу це стосусться закономiрностей процесу охолодження двигуна. В математичну модель, в якост домiнyючого параметру при виборi критерiю допустимого охолодження дизеля К-461М1, введет параметри змши температури на входi в блок цилiндрiв двигуна. Завдяки цьому отримана можливють в математичнiй моделi про-гнозувати динамiкy падiння температур-них показникiв двигуна у час та давати вiдповiднi рекомендацГï щодо кiлькостi тепловоï енергГï, iнтервалiв та тривалост передпyсковоï пiдготовки двигуна вщ теплового акумулятора фазового переходу СКП.
Застосування системи
комбшованого прогрiвy ДВЗ дае можливють виконувати швидкий попереднiй прогрiв ДВЗ вщ ТА за допо-могою пiдсистеми прискореного прогрiвy, скорочувати час прорву до оптимальноï з точки зору робочого процесу двигуна температури охолоджуючо'1' рщини (на рiвнi 85 С) та пiдтримyвати ïï на заданому рiвнi, а ^м цього забезпе-чувати прискорений про^в до температури (40-50 С), при якш можливе наван-таження двигуна.
Для проведення
дослщженьпаливно'1' економiчностi та викидiв шкiдливих речовин шляхом ощнюванняефективносп застосування СКП двигуна внутршнього згорання при здiйсненнi передпускового прорву,
пуску i прискореного прорву пiсля пуску сформовананаступна методика: вимiрювання витрати палива двигуна без СКП i викидiв шкiдливих речовин проводиться на режимi холостого ходу зi штатною системою охолодження до температури охолоджуючо'1' рщини 50
о , ,
С. Фiксyеться час прорву, викиди шкiдливих речовин та витрата палива. Випробування двигуна з СКП вщбуваються наступним чином: перед-пусковий про^в двигуна здшснювався вiд ТА i вщ елементiв системи прискореного прорву. За той же промiжок часу, що необхiдний для прорву ДВЗ iз штатною системою охолодження до
температури охолоджуючо! рiдини 50
о
С, фiксyеться витрата палива та викиди шкщливих речовин (враховуючи i той промiжок часу, коли двигун не працюе, а про^ваеться вiд теплового акумулятора елеменпв системи прискореного прогрiвy). По^м проводиться
порiвняння отриманих резyльтатiв сумарно! витрати палива на прогрiв ДВЗ та сумарних викидiв шкiдливих речовин iз вiдпрацьованим газами ДВЗ зi штат-ною системою охолодження та з системою комбiнованого прогрiвy. В результат проведеного випробування визначаеться вплив температурного стану двигуна на паливну економiчнiсть та концентраци шкiдливих речовин у ВГ.
Для дослщження часу прорву, паливноï економiчностi й концентраци шкщливих речовин у ВГ для температур-них умов експлуатаци, яю не може забез-печити лабораторна установка (вiдсyтнiсть клiматичноï камери i дорогого обладнання), коли необхiдно викори-стовувати методи математичного моде-лювання для формування передпускового про^ву, пуску i прискореного прорву пiсля пуску двигуна. Можливють застосування математичних моделей для оцшки паливноï економiчностi i шкщливих викидiв автомобiлями пiдтверджена даними багатьох
дослщжень [19-24]. Врахування режимiв
роботи СКП двигуна в умовах експлуатацп здiйснюeться проведенням експериментальних дослiджень ТА фазового переходу, елеменлв системи прискореного прорву, двигуна, оснащеного СКП за режимами передпускового прорву, пуску i прискореного прорву пiсля пуску двигуна з замiром змiни температурного стану двигуна, витрати палива i шкщливих речовин, а також ма-тематичним моделюванням вказаних режимiв з урахуванням впливу температурного стану на паливну економiчнiсть та еколопчш показники двигуна.
Одним з основних питань при розробщ математично! моделi е вибiр режимiв роботи СКП двигуна при перед-пусковому про^в^ пуску i прискоре-ному прогрiвi пiсля пуску. Ц режими мають бути властивими для експлуатацiйних умов, в яких буде вико-ристовуватись двигун у складi стацiонарноï енергетично'1 установки. Зважаючи на те, що питання зниження забруднення навколишнього середовища шкiдливими викидами двигушв мае пер-шочергове значення для мют i населених пункпв, доцiльно в якостi режимiв для дослщження вибрати розроблений цикл передпускового прорву, пуску i прискореного прорву пюля пуску двигуна, оснащеного СКП (рис. 1).
Особливостями циклу роботи СКП е те, що в точщ 1 температура оточуючого середовища, а вщповщно й охолоджуючоï рiдини можуть
змiнюватися у широкому дiапазонi, температура теплоакумулюючого матерiалу вiдповiдно до алгоритмiв роботи СКП та допущень математичноï моделi мае бути
ф о ,
постшно 150 С. Пiсля запуску системи на iнтервалi точок 1-2 вщбуваеться попереднiй прогрiв ДВЗ, тривалiсть цього етапу залежить вщ температури оточуючого середовища i конструкцп СО двигуна. Точка 2 цього циклу вщповщае встановленш температурi охолоджуючоï рiдини «гарячого» пуску ДВЗ, та може змшюватися в залежностi вщ
рекомендацiй виробника ДВЗ. Для К-461М1 ця температура складае 50 С. Для
о ,
досягнення температури 50 С необхiдно витратити рiзну кiлькiсть накопичено! в ТА теплово! енерги, тому температура ТАМ в точщ 2 може значно вiдрiзнятися вщ початково!. Швидкiсть циркуляцп ОР на iнтервалi роботи 1-2 е максимальною i складае 0,22 м/с, але може варповатися в залежносп вщ конструкцп СО ДВЗ i особливостей його прогрiву.
Пюля досягнення температури «гарячого» пуску вщбуваеться запуск ДВЗ (точка 2). На iнтервалi 2-3 вщбуваеться комбшований про^в ДВЗ вiд ТА та теплово! енергп згорання палива пра-цюючого двигуна. Початкова температура ОР на цьому iнтервалi вiдповiдае температурi в точцi 2, в кшщ iнтервалу -в точцi 3 вона повинна вщповщати зна-ченню температури ОР, яку рекомендуе виробник двигуна в якосп значення робочо! температури ОР. В цьому iнтервалi тривае подальше зниження температури ТАМ, пропорцшно початковiй температурi оточуючого середовища. Тривалють цього iнтервалу приблизно однакова для рiзних температур оточуючого середовища. Швидкють циркуляцп ОР на цьому етат зменшуеться до 0,16 м/с.В точщ 3 циклу температура охолоджуючо! рщини повинна становити 85 С (рекомендовану виробником для К-461М1, для шших тишв та конструкцiй двигунiв цей параметр може бути змен-шено, або збшьшено для оргашзацп робо-чого циклу з повним згоранням палива). Пюля досягнення означено! температури вщключаеться додатковий електричний насос СО и двигун працюе вщ власно! помпи. На iнтервалi 3-4 вщбуваеться пщтримання температури охолоджуючо!
ф о
рщини в межах 85±5 С за допомогою змши швидкосп циркуляцп ОР, та протшае процес зарядки теплового аку-мулятора. Тривалiсть цього етапу залежить вщ того, наскшьки багато було ви-користано теплово! енерги на прогрiв ДВЗ вщ ТА. Точка 4 вибираеться в
залежносп вiд досягнення значення температури в ТА, що дорiвнюе 150 С.
Для оцшки впливу роботи системи комбшованого прорву ДВЗ на паливну економiчнiсть та викиди шкiдливих речовин, вщповщно до сформованоï методики, складеш математичнi залежностi.
Витрата палива на про^в вiд початковоï температури оточуючого се-редовища до температури «гарячого» пуску буде складати:
Спал = /0 (atop + btop • t) ct°p, кг (1)
системою охолодження вщ температури оточуючого середовища до температури «гарячого» пуску, с;
at0p, bt0p, ctop - коефiцiенти апроксимаци.
Витрата палива на про^в вiд початковоï температури оточуючого се-редовища до температури «гарячого» пуску ДВЗ обладнаного СКП буде скла-дати:
'пал СКП
= Jt,(atop + btop^t) с*°р, кг (2)
де t - час прорву ДВЗ з штатною
Рис.1. Розроблений цикл передпускового прорву, пуску i прискореного прорву пiсля пуску двигуна, оснащеного СКП
де t' - час попереднього прорву ДВЗ з СКП вщ температури оточуючого середовища до температури «гарячого» пуску, с.
Екож^я палива на про^в з СКП та без буде складати:
Аналопчно розраховуються викиди оксидiв азоту та твердих часток. Ваговий викид оксидiв азоту при прогрiвi вщ початковï температури оточуючого середовища до температури «гарячого» пуску ДВЗ:
йВСцм " laptop + btop
i)
t) г кг
(3)
Gnox = /о ano(bno - е ) ,г (4)
де t - час прогрiвy ДВЗ з штатною системою охолодження вщ температури оточуючого середовища до температури
«гарячого» пуску, с;
апо, Ь-по, спо - коефiцiенти
апроксимацп.
Ваговий викид оксидiв азоту при прогрiвi вщ початково! температури ото-чуючого середовища до температури «га-рячого» пуску ДВЗ обладнаного СКП бу-де складати:
смох скп = £ апо(Ьпо - ), г (5)
де 1' - час попереднього прорву ДВЗ з СКП вщ температури оточуючого середовища до температури «гарячого» пуску, с.
Зменшення викидiв оксидiв азоту про прогрiвi з СКП та без буде складати:
(6)
Ваговий викид твердих часток при прогрiвi вiд початково! температури ото-чуючого середовища до температури «га-рячого» пуску ДВЗ:
1
Ск = !о(ак + Ък-1)~ч,мг (7)
де 1 - час прорву ДВЗ з штатною системою охолодження вщ температури оточуючого середовища до температури «гарячого» пуску, с;
аК, ЬК, сК - коефiцiенти апроксимацп.
Ваговий викид оксидiв азоту при прогрiвi вщ початково! температури ото-чуючого середовища до температури «га-рячого» пуску ДВЗ обладнаного СКП буде складати:
'К СКП
= + Ьк-г)ч,мг (8)
де 1' - час попереднього прорву ДВЗ з СКП вщ температури оточуючого середовища до температури «гарячого» пуску, с.
Зменшення викидiв оксидiв азоту про прогрiвi з СКП та без буде складати:
(9)
Математичне моделювання проводилось за умов встановлення СКП на дизель К-461М1стацюнарного дизель-електричного агрегату ДГМА-75М1, па-раметри якого закладеш в математичну модель. Моделювання проводилось за на-ступними трьома умовами при зaстосувaннi утилiзaторa теплово! енергп ВГ:без застосування СКП;при
застосуванш СКП з працюючими елемен-тами СППД з вiдключеними елементами СУТТА;при зaстосувaннi СКП з працюючими елементами СППД i СУТТА.
В процес моделювання i формував-ся цикл передпускового прорву i пуску ДВЗ вщ початку розряджання ТА (початок теплово! пщготовки ДВЗ) до повного його заряджання, що визначаеться температурою фазового переходу ТАМ.З використаннямописано! методики i розробленоiмaтемaтичноiмоделiрозглядaл ися процеси передпускового про^вання ДВЗ К-461М1 при рiзних фiксовaних температурах оточуючого середовища, але результати вибирали для найбшьш харак-терних для регюну температур, а саме: 20°С, 0 °С, -20 °С. На рис. 2 приведенi результати розрахунку на математичнш моделi роботи системи комбiновaного прогрiву двигуна К461М1 при темперaтурi -20 С з
використаннямрозроблено! методики [25].
Рис.2 .Результати розрахунку на математичнш моделi роботи системи комбшованого прогрiвy двигуна K-461M1 при температyрi -2G С
Висновок
Таким чином, для ощнювання ефе-ктивностi застосування СКП ДВЗ доцшь-но використовувати методику i матема-тичнi залежносп визначення його палив-но! економiчностi та викидiв шкiдливих речовин при здшсненш передпускового прогрiву, пуску i прискореного прогрiву пiсля пуску.
Список лггератури
1. Грицук 1.В. Алгоритм форму-вання оперативно! готовностi двигуна внутршнього згорання з системою прискореного прорву й утилiзацieю теплоти вщпрацьованих газiв тепловим акумуля-тором. / I.В.Грицук, Д.С.Адров, Ю.В.Прилепський, З.1.Краснокутська, В.С.Вербовський // Зб. наук. праць Дон1-ЗТУкрДАЗТ- Донецьк: Дон1ЗТ, 2012-Випуск №29. с. 143-156.
2. Моделирование рабочих процессов двигателей внутреннего сгорания на ЭВМ / Куценко А.С. - Киев: Наук. Думка, 1988.- 104 с.
3. Луканин В.Н., Трофименко Ю.В. Экологические воздействия автомобильных двигателей на окружающую среду // Итоги науки и техники. - М.: ВИНИТИ. - 1993. - С. 136.Максимов А.Л., Черняк Б.Я. Расчетная модель действительного цикла двигателя внутреннего сгорания // Труды МАДИ, вып. 126. -М.: МАДИ. - 1976. - С. 74 -84.
4. Bartels T., Mollenhauer K. Sim-mulation des Betrieb Verhaltens von OttoGasmotoren, №5 - MTZ. - 1994.
5. Mendis K.J., Stone C.R., Ladoni-matoc N., Weller G. Modelling and Measurements From A Natural Gas Fueled Engine, - SAE Technical Paper No 930927.
6. Ken C.Tsao, Zhiyn Han. An Exploratory on Study on Combastion and Chamber Design of Natural Gas Engines. -SAE Technical Paper No 930312.
7. Глаголев Н.М. Рабочие процессы двигателей внутреннего сгорания. -
М.: Машгиз, 1950.
8. Дьяченко В.Г. Основы теории рабочих процессов в двигателях внутреннего сгорания. - К.:УМК ВО, 1988. - 95 с.
9. Гутаревич Ю.Ф., Матейчик В.П. Математична модель розрахунку показниюв автомобильного бензинового двигуна за рiзних способiв регулювання потужносп // Проектування, виробництво та експлуатащя автотранспортних засобiв i по!здв. - Львiв: Захщний науковий центр Транспортно! академп Укра!ни. -1997. -С. 22 - 25.
10. Гутаревич Ю.Ф., Матейчик В.П., Ковбасенко С.В. Визначенняоптимально!степешрециркуля щ!вiдпрацьованихгазiвбензиновогодвигун а з вiдключеннямгрупицилiндрiв // Mate-rialymiedzynar. konf. "Metodyobliczeniowe i badawcze w rozwojusystemowpojazdow-samochodowych i maszynroboczychsamo-jezdnych". -Rzeczow(Polska).- 2000. - C. 109-114.
11. Яновський В.В. До вибору методу
розрахункуробочогопроцесугазовогодвиг уна // Системшметодикерування, технолопя та оргашзащявиробництва, ремонту та експлуатациавтомобшв. -2002.- № 13. - С.157-162.
12. Кулешов А.С., Грехов Л. В. Ма-тематическоемоделирование и компью-тернаяоптимизациятопливоподачи и рабочихпроцессовдвигателейвнутреннего сгорания. - М.: МГТУ, 2000. - 64 dSBN 5-7038-1452-9.
13. ГОСТ 30574-98. Двигателив-нутреннегосгоранияпоршневые. Выбро-сывредных веществ и дымность отработавших газов. Циклы испытаний. Межгосударственный стандарт. Введ. 01.01.2000.
14. Шульгин В.В. Тепловые аккумуляторы автотранспортных средств.-СПб.: Изд-во Политехн. Ун-та, 2005. -286с.
15. Комп'ютерна програма «Мате-матична модель i результати розрахунку еколопчних показниюв i паливно!
eKOHOMi4HOCTi двигуна внутршнього зго-рання, обладнаного системою прискоре-ного прогрiвання i тепловим акумулято-ром (ТА) на режимi його про^вання» Свiдоцтво про реeстрацiю авторського права на твiр № 43344 от 17.04.2012. Заявка вщ 16.02.2012 №43416 / Грицук 1.В., Адров Д.С., Гутаревич Ю.Ф., Красно-кутська З.1., Гущин А.М.
16. Адров Д.С., Грицук 1.В., Постников В.А. Математичш моделi функщонування теплового акумулятора фазового переходу системи комбшованого прогрiву ДВЗ // Збiрник наукових праць Украшсько! державно! академп залiзничного транспорту. -Харкiв: УкрДАЗТ, 2012. - Випуск №133. с. 270-277.
17. Сычушкин,
И.В. Автоматизированная система
идентификациитепловыхпараметровводя нойсистемыэнергоустановки транспортного средства[Электрон. ресурс] / И.В. Сычушкин (Эффективностьсистемыэлек-троэнергетики и экономииэлектрической-энергии) - Режим доступа: http ://www 1 .nntu.nnov.ru/RUS/NEWS/futur etechnology_2005/section02.doc
18. Безбородова Г.Б., Галушко В.Г. Моделированиедвиженияавтомобиля. -К.: Вища школа, 1978. - 165 с.
19. Нарбут А.Н., Браильчук П.Л., Лупачев П. Д. Оценкавыбросовавтотранс-порта и нормированиерасходатоплива по ездовому циклу // Конструкцияавтомоби-лей: Э.И. - М.: НИИавтопром, 1980. -Вып. 8. - С. 28-32.
20. Котиков Ю.Г., Егоров А.Б., Богомазов А.В. Вероятностныемоделиэксплуатационных режимовавтомобильногодвигателя и ис-пользованиеих в технико-экономическоманализе // Двигателе-строение. - 1979. - №11. - С. 42-44.
21. Гутаревич Ю.Ф., Симоненко Р.В., Клименко О.А. Паливна економiчнiсть легкових автомобшв: порiвняння показниюв, визначених у вiдповiдностi з рiзноманiтними процеду-
рами випробувань // Системш методи ке-рування, технологiя та оргашзащя вироб-ництва, ремонту i експлуатацп автомобiлiв: Збiрник наукових праць. -Кшв, УТУ, ТАУ. - 1999. - Випуск 7. - С. 77-80.
22. South N.E., Raja R. In-servicefueleconomy. - SAE Techn. Pap. Ser.,1979, №790227, 14pp.
23. M.Kuhler and D.Karstens. Improved Driving Cycle for Testing Automoti-vExhoust Emissions./SAE 780650, 1978, p 1-16.
24. Покращення паливно! економiчностi i екологiчних показникiв двигушв внутрiшнього згорання застосу-ванням системи комбшованого прорву при здiйсненнi пуску i прогрiву / XVII -мiжнародний конгрес двигунобудiвникiв:Тези доповщей.-Харюв. Нац. аерокосмiчний ун-т «Харк. авiац. iн-т», 2012 - 144, с. 84.
Анотацн:
В статп наведено принцип формування методики визначення паливно! економ1чносп та ви-кид1в шк1дливих речовин двигуна, оснащеного системою комбшованого прогр1ву, при здшсненш передпускового прогр1ву, пуску i прискореного прогр1ву шсля пуску. Описаш система комбшованого прогр1ву та ii особливосл, як1 полягають у прогр1в1 двигуна ввд накопичено! теплово! енергп ввдпрацьованих газ1в, що забезпечуе економш палива на прогр1в двигуна та змен-шення викид1в шк1дливих речовин.
Ключовi слова: показники паливно! еконо-м1чносп, система комбшованого прогр1ву, витрата палива, методика визначення.
В статье приведены принцип формирования методики определения топливной экономичности и выбросов вредных веществ двигателя, оснащенного системой комбинированного прогрева, при осуществлении предпускового прогрева, пуска и быстрого прогрева после пуска. Описаны система комбинированного прогрева и ее особенности, которые заключаются в прогреве двигателя от накопленной тепловой энергии отработавших газов, что обеспечивает экономию топлива на прогрев двигателя и уменьшения выбросов вредных веществ.
Ключевые слова: показатели топливной экономичности, система комбинированного про-
грева, расход топлива, методика определения.
In this article the principle of formation of methodology for determining the fuel economy and emissions of harmful substances engine equipped with a combined heating system, the implementation prestarting warming, starting and rapid warm-up after starting. The described system combined warming
and its features that are warming the engine in the accumulated heat of exhaust gases, which provides fuel savings of up engines and reduce emissions of harmful substances.
Key words, indicators fuel economy, system of combined heating, fuel, method.
