Анализ динамики пуска двигателя внутреннего сгорания тороидального типа

Abstract

В данной статье рассмотрен процесс пуска тороидального двигателя внутреннего сгорания, при этом процесс горения топлива моделируется функцией Вибе. В рамках идеализированной модели разработан алгоритм расчета работы двигателя с выходом на стационарный режим. Перемешивание рабочих тел рассматривается как смесь идеальных газов. Получены результаты расчетов по выходу двигателя внутреннего сгорания в стационарный режим при различных временах горения и оборотах двигателя. С целью улучшения работы двигателя и увеличения его КПД предложена модернизация золотникового механизма, приведены ее результаты. Показано, что при действующей конструкции двигателя внутреннего сгорания с использованием бензовоздушной смеси, характерное время сгорания которой лежит в диапазоне от 0,001 до 0,003 с на малых оборотах (до 3 000 об/мин), топливо успевает сгореть в фазе, в которой полость золотника не изолирована от камеры статора. При увеличении частоты вращения ротора время горения становится больше указанной фазы. Однако вследствие расширения рабочего тела после прохождения верхней мертвой точки происходит падение температуры и давления до значений, при которых горение прекращается. При уменьшении объема полости золотника на 20 % горение продолжается на протяжении всего цикла.