CC BY
4
Meliboyev A.
Khujamqulov S.
Masodiqov J.
Ferghana polytechnic institute
UNIVERSAL XARAKTERISTIKALARDAN FOYDALANIB
DVIGATELNING ISH HAJMINI O'ZGARTIRISH ORQALI UNI BOSHQARISHDA UNING ZAXARLILIK KO'RSATKICHLARINI TADQIQ ETISHNING HISOB-EKSPERIMENTAL USULI
Annotatsiya: Ushbu maqolada avtomobillar dvigatelidan chiqadigan zararli moddalarga nisbatan qo'yilgan mavjud me 'yorlarga rioya qilish uchun, avtomobil dvigatellarining ish hajmini o'zgartirish orqali uni boshqarishda uning zaxarlilik ko'rsatkichlarini tadqiq etishning hisob-eksperimental usuli taxlili keltirilgan.
Tayanch so'zlar: avtomobil, dvigatel, samaradorlik, yonilg'i, ekologiya.
Melibayev A.
Khujamqulav S.
Masadikov J.
Ferghana polytechnic institute
UNIVER CALCULATION-EXPERIMENTAL METHOD OF
RESEARCHING THE INDICATORS OF ITS TOXICITY IN ITS MANAGEMENT BY CHANGING THE WORKING CAPACITY OF THE ENGINE USING THE CHARACTERISTICS
Abstract: This article provides an analysis of the computational-experimental method of researching the toxicity of automotive engines by controlling them by modifying the operating capacity of the automobile engine in order to comply with the existing standards for emissions from automobile engines.
Key words: Automobile, engine, efficiency, ecology, fuel.
Avtomobillarni hozirgi kunda zamonaviy sharoitda va ayniqsa, yirik shaharlarda ekspluatatsiya qilishda ular dvigatellarining ish jarayoni asosan kichik yuklamalarda (KYu) va salt holat (S-H) rejimlarida ishlaydi. Bunday rejimlarda ishlashda solishtirma yoqilg'i va moylash materiallari sarfining oshishi, ishlatilgan gazlardagi (IG) zaxarli moddalar va is gazi (CO2) miqdorining ortishi, dvigatel ishonchliligi va uzoq muddat ishlashliligining kamayishi va boshqalar kuzatiladi.
Avtomobillarga bo'lgan talabning ortishi bilan ular dvigatellarining ish sikli iloji boricha yoqilg'i zaxirasini saqlashga qaratildi, quvvat esa shundayligicha qoldirildi yoki undanda pasaytirildi.
Salt holat va kichik yuklamalarda ishlayotgan dvigatel samaradorligini oshirishga qaratilgan bir qancha usul va vositalar mavjud. Bugungi kunda kichik yuklamalardagi va salt holatdagi samaradorlikni oshirishga va ishlab chiqarilgan
gazlardagi zaxarli moddalarni kamaytirish muammosini yechishga qaratilgan istiqbolli usullardan biri silindrlarmi o'chirish, ya'ni ish hajmini o'zgartirish orqali dvigatel quvvatini boshqarish hisoblanadi. Ushbu usulni amalga oshirishda silindrlarni yoki sikllarni o'chirish uchun turli xil tizimlarini qo'llaniladi.
Ish hajmini o'zgartirish orqali dvigatelni boshqarish usulini ijobiy tomonlari sifatida nafaqat yoqilg'i va ekologik samaradorligini oshirishgina emas, balki silindr-porshen guruhining yeyilishini kamaytirish, yonmay qolgan yoqilg'i qurumini ozaytirish, kichik yuklama va salt holatlarda dvigatelning issiqlik holatini ushlab turish, dvigatel yurgizilgandan so'ng o't olishini tezlashtirish va shu kabilar bilan belgilanadi.Chiqarilayotgan zararli moddalarning zaxarliligini bevosita o'lchash sinovlarida chiqindi gazlar tarkibidagi ushbu zaxarli moddalar konsentratsiyalarining miqdorlari mln-1 (ppm), mg/l, g/m3 va foizlarda ifodalanadi. Oxirgi bajarilgan ishlarda ko'proq o'tish koeffitsiyentidan (Kn = 103 • (22,4/p)). Bu yerda p - moddalarning molekulyar og'irligi, g/mol. Gazlarning g/m3 dan ga o'tish koeffitsiyenti quyidagi jadvalda berilgan.
1-jadval
Gazlar konsentratsiyasining o'tish koeffitsiyentlari_
Gazlar p - moddalarning molekulyar og'irligi, g/mol Kn - o'tish koeffitisyenti
Azot oksidi, NO 30 747
Azot dioksidi, NO2 46 487
Uglerod oksidi, CO 28 800
Uglerod dioksidi, CO2 44 509
Propan, C3H8 44 509
Yoqilg'ining shartli tarkibi, C1H1.85 13,85 161,7
Kislorod, O2 32 700
Shunday qilib, agar chiqindi gazlar tarkibidagi azot dioksidining (NO2) miqdori 1,5 g/m3 ni tashkil etsa, bu 1,5 • 487=730,5ppm ga to'g'ri keladi [1].
Qayta hisoblashlar havo va yoqilg'i sarfi, dvigatel quvvati va atrof-muhit parametrlarini hisobga olgan holda aniqlanadi.
Moddalar zaxarliligini o'zgartirish imkoniyatini baholash usulining mohiyatidan kelib chiqib shunday xulosa qilish mumkinki, dvigatel silindrlarining bir qismi o'chirilganda, to'la hajmli dvigatelni bajaradigan ishidagi o'chirilgan silindrlar "o'rnini bildirmaslik" asnosida faol ishlayotgan silindrlarining yuklamasi ortib, kompensatsiya ishini bajaradi. Natijada, faol silindrlardan chiqayotgan chiqindi gazlar tarkibidagi azot oksidlarining (NOx) hajmli konsentratsiyasi
ko'payadi, uglerod oksidlari (CO)va uglevodorodlar (CH) konsentratsiyasi esa kamayadi hamda tutash darajasi (chiqindi gazlar tarkibidagi qora kuya (Cc)) yanada ortadi.Qo'llanilayotgan usulning dvigatelni ekologik sifatini oshirishi (yoki kamayishi) bo'yicha kutilayotgan ta'sirini baholash o'rtacha effektiv bosim va tirsakli valning aylanishlari sonining azot oksidi va uglerod oksidlarining hajmli konsentratsiyasini doimiy egriliklariga qanday ta'sir etishini aniqlash maqsadida dvigatelning universal (ko'p parametrli) xarakteristikalaridan foydalanishni o'z ichiga oladi: Cnox, CCO, CCH = f(pe, n). Bunda o'rtacha effektiv bosim (pe) (yoki effektiv moment (Me)) ordinatasi yuqoridagi tenglamalardan foydalanib, dvigatelning solishtirma samarali ishiga (Lyg) almashtiriladi.
Silindrlarni o'chirish orqali dvigatelni boshqarish usulining ekologik sifatini baholashda, masalan, chiqayotgan azot oksidining soatbay miqdorini aniqlashda quyidagi munosabatdan foydalaniladi.
GNOx = CNOx • VOr , kg/soat (1.1)
Bu yerda
VOr = GOr • por , m3/soat (1.2)
Gor = Gb + Gt = i •Vh nv • Pb n •lO-3 • 30 + Gt, kg/soat (1.3)
Bu yerda soatbay yoqilg'i sarfi solishtirma yoqil'gi sarfi egriliklari orqali universal xarakteristikalardan foydalangan holda aniqlanadi.
Oxirgi formulalarda azot oksidining (CNOx), uglerod oksidi (Cco ) uglevodorod (Cch) konsentratsiyalari ppm da berilgan (1 ppm = 10-4 %, ya'ni 500 • 10-4 % = 500 ppm). Shuning uchun hisoblashlar quyidagi munosabatlar orqali amalga oshiriladi [2]:
GNOx = 0,001587 • CNOx • GOr , g/soat (1.4)
GCO = 0,000966 • CCO • GOr , g/soat (1.5)
GCH = 0,000485 • CCH • GOr , g/soat (1.6)
Ba'zi hollarda zaxarli elementlar chiqindilarining ko'rsatkichlari haqidagi ma'lumotlar ushbu moddalarning solishtirma miqdorlari ko'rinishida beriladi.
Shuning uchun yalpi chiqindi miqdorlarini quyidagi munosabat orqali aniqlanadi: GNOx = gNOx • Ne , g/soat (1.7)
GCO = gCO • Ne , g/soat (1.8)
GCH = gCH • Ne , g/soat (1.9)
Bu yerda gNOx, gCH , gCO - mos holda azot oksidlari, uglevodorodlar va uglerod oksidining g/(kW-soat) dagi solishtirma miqdorlari.
Chiqarilayotgan gazlar tarkibidagi zaxarli birikmalar konsentratsiyasi quyidagi munosabatlar orqali aniqlanadi [3]:
CNOx = (GNOx • 10-3)/ VOr , kg/m3 (1.10)
GCO = (GCO -10-3)/ VOr , kg/m3 (1.11)
GCH = (GCH-10-3)/ VOr , kg/m3 (1.12)
Ko'rinib turibdiki, silindrlarning bir qismi o'chirilganda, chiqindi gazlar miqdori faqatgina faol ishlayotgan silindrlar bo'yicha aniqlanad i. Faol ishlayotgan silindrlardan chiqayotgan zaxarli moddalarning soatbay miqdorini aniqlangandan so'ng, umumiy dvigateldan chiqayotgan zaxarli moddalarning konsentratsiyasini aniqlash kerak. Bunda chiqayotgan chiqindi gazlar miqdori umumiy chiqayotgan
gazlar miqdori va o'chirilgan silindrlarga kirgan havo miqdori bilan birgalikda chiqadi deb baholanadi. Yoki, boshqacha qilib aytganda, butun dvigatelga kirayotgan havo miqdori va faol ishlayotgan silindrlarning yoqilg'i sarfini umumiy tarzda hisoblash kerak.
Yuqorida keltirilgan xarakteristikalar ma'lum aylanishlar sonida yuklamaning pasayishi solishtirma yoqilg'i sarfining ortishiga olib kelishiga guvohlik bermoqda. Bunga sabab indikator va mexanik FIK ning pasayishi hisoblanadi. Indikator FIK ning pasayishi yuklama to'la yuklamaning 75 % idan pasayishi bilanoq, ayniqsa, 30-40 % dan kamaygandan so'ng sodir bo'ladi. Natijada, to'la yuklamaning 40% dan paslaganida effektiv FIK sezilarli kamayib ketadi [4].
Dvigatel yuklamalari xarakteristikalarini tahlil qilish shuni ko'rsatadiki, silindrlarga yoqilg'i uzatib berishni to'xtatib qo'yish kabi, qo'shimcha ravishda o'chirilgan silindrlarni drossellanishini yo'qotish va ularning klapanlarini to'xtatish orqali samarali yoqilg'i sarfini kamaytirish mumkin. Chunki, o'chirilgan silindrlarga yoqilg'i uzatib berishni to'xtatib qo'yish yuqori samara berishini ko'rish mumkin. Biroq, qolgan choralar kamroq darajada bo'lsa ham samara beradi.
Ma'lum bo'ldiki, dvigatel ishlash vaqtida silindrlarning turlicha sonlarini yoki siklni kichik yuklamalarning kattaligiga bog'liq holda uning ish hajmini o'zgartirish imkoniyatining mavjud emasligi yanada yuqoriroq iqtisodiy samaralarga erishishga to'sqinlik qiladi.
Yuqorida keltirilgan dvigatel yuklamalarining universal xarakteristikalarini tahlil qilish shuni ko'rsatadiki, kichik yuklamalarda silindrlar bir qismini o'chirish natijasida dvigatel chiqargan moddalarning zaxarliligi kamaygan.
Foydalanilgan adabiyotlar ro'yxati:
1. Кульчицкий А.Р. Токсичность автомобильных и тракторных двигателей: Учебное пособие для высшей школы. 2-е изд., испр. и доп. Академический проект. 2004. 400 с.
2. Двигатели внутреннего сгорания : учебник для вузов. В 3 т. / В. Н. Луканин [и др.]. М. : Высш. шк., 1995.
3. Кутенёв В. Ф. Перспективы совершенствования ДВС // Двигатель. 2005. № 6 (42).
4. Кутенёв В.Ф. Пути повышения топливной экономичности автомобильных двигателей на режимах частичных нагрузок // Исследование, конструирование и расчёт тепловых двигателей внутреннего сгорания: Сб. науч. тр. НАМИ. 1988. С. 7-19.
