Стр. 2 - А.С. Кулешов - Расчет периода задержки самовоспламенения и скорости низкотемпературного окисления в дизеле при большом опережении впрыска и рециркуляции отработавших газов

ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012

49

ливной струи, а также условия в этих зонах, можно рассчитать

скорость испарения и далее — скорость сгорания с учетом основ-

ных влияющих факторов. Схема характерных зон струи представ-

лена на рис. 1. Если в процессе развития струи топливо попадает

на зеркало цилиндра и на поверхность крышки цилиндра, то наря-

ду с указанными на рис. 1 зонами выделяются соответствующие

дополнительные зоны.

Рис. 1. Схема характерных

зон струи:

1

— уплотненное осевое ядро;

2

—

уплотненный передний фронт;

3

— разреженная оболочка сво-

бодной струи;

4

— осевое кониче-

ское ядро пристеночного потока

(ПП);

5

— уплотненное ядро ПП

на поверхности поршня;

6

—

уплотненный передний фронт ПП;

7

— разреженная оболочка ПП

Проблеме расчета периода задержки самовоспламенения посвя-

щено большое число работ. Далеко не полный перечень публикаций,

приведенный в [5], содержит 10 разных формул, причем в него не

включены разработки отечественных ученых и некоторые популяр-

ные формулы зарубежных авторов. Большинство формул построены

на законе Аррениуса. К ним относятся получившие самое широкое

распространение формулы Харденберга — Хазе [6], формула Хироя-

су [7, 8] и формула Толстова [9].

Для математической модели сгорания современного ДВС необхо-

димо, чтобы метод расчета периода задержки самовоспламенения поз-

волял не только учитывать традиционные условия работы дизеля, но и

достаточно точно описывать условия работы с высоким уровнем со-

держания остаточных газов в свежем заряде, ибо современный дизель

может работать со степенью рециркуляции ОГ до 50 %. При расчете

следует учитывать отрицательные углы опережения впрыскивания, что

характерно для двигателей с низким содержанием оксидов азота в отра-

ботавших газах и, наоборот, — очень большие углы опережения впрыс-

кивания (до 100



…120



до ВМТ), что характерно для дизелей, реализу-

ющих технологию PCCI (Premixed Charge Compression Ignition —

раздельного сгорания) или HCCI (Homogeneous Charge Compression

Ignition — гомогенного сгорания), а также расчет задержек при много-

разовом впрыскивании. Период задержки самовоспламенения при

многоразовом впрыскивании рассчитывают для каждой порции

впрыскиваемого топлива. Топливо второй, третьей и последующих

порций может быть подано в цилиндр после ВМТ с большой задерж-

кой и в газовый заряд, содержащий значительную долю продуктов