Теоретичні розрахунки відносної додаткової витрати палива при відключенні циліндра

Анотація

У статті обговорюються переваги відключення циліндрів двигуна для ефективного використання його потужності. Збільшення циклічної подачі палива в робочі циліндри покращує процес згоряння і підвищує середній індикаторний тиск. Однак, коли циліндри відключаються, індикаторна потужність двигуна, частота обертання колінчастого валу та крутний момент знижуються. Необхідність підвищення ефективності в широкому діапазоні швидкостей і навантажень призвела до пошуку нових технічних рішень і розвитку існуючих. Деактивація циліндрів дозволяє циліндрам, що залишилися, працювати більш ефективно, збільшуючи їх навантаження і ККД. Цей підхід викликав інтерес з точки зору покращення економічних показників двигунів, зокрема автомобільних, на режимах холостого ходу та часткового навантаження. У тексті також представлено метод розрахунку відносної додаткової витрати палива при відключенні циліндрів у багатоциліндрових двигунах. Загалом, основна увага приділяється покращенню паливної економічності, зниженню токсичності вихлопних газів та покращенню експлуатаційних характеристик двигуна.

Розроблено метод ефективної деактивації циліндрів у багатоциліндрових двигунах, що базується на залежності індикаторного ККД від зміни навантаження. Досліджено вплив деактивації циліндрів на механічні втрати та механічний ККД при зниженні навантаження зі 100% до 30%. Встановлено, що за 30% навантаження можливе використання тільки двох циліндрів чотирициліндрового двигуна, що призводить до зниження механічних втрат і поліпшення ККД. Запропоновано метод визначення відносної додаткової витрати палива при деактивації циліндрів. Відключені циліндри не подають повітря у випускний колектор, що знижує насосні втрати і створює менший опір під час кочення, що в підсумку призводить до скорочення витрати палива до 25%, особливо помітного під час руху в міських умовах.