Universal xarakteristikalardan foydalanib dvigatelning ish hajmini o’zgartirish orqali uni boshqarishda samaradorlik ko’rsatkichlarini tadqiq etishning hisob-eksperimental usuli

Shuni ta’kidlash kerakki, xoh alohida silindr xoh to’la hajmli dvigatel silindrlari teng yuklama oladigan bo’lsa o’rtacha samarali bosim ( р е ) qiymati qo’llanilgandagi kabi silindrlarni o’chirilganda o’rtacha samarali bosim ( р е ) ordinatalarini qo’llash o’zining fizik mohiyatini yo’qotadi. Dvigatel silindrlarining bir qismini o’chirishda u ishlab chiqargan momentni, quvvatni va bajarilgan ishlarni saqlab turishi lozim, bunda dvigatelni solishtirma bajargan ishi ordinatasi ( L уд ) yordamida ko’rsatkichlarni (masalan, samaradorlikni) taqqoslash amalga oshiriladi [2]. Solishtirma bajarilgan ish dvigatel to’la hajmining ( L полн )ushbu dvigatel silindrlari bir qismi o’chirilgandagi aktiv ishlayotgan silindrlarining umumiy hajmiga nisbatini anglatadi. Dvigatelni boshqarish vaqtida uning ish hajmi i dan z gacha ishlayotgan faol silindrlar soniga qarab o’zgaradi.

L уд = L полн. /( i·V h ), J/dm³                              (1.1)

To’la hajmli dvigatel uchun

L уд = L полн. /( z·V h ), J/dm³                             (1.2)

Silindrlarining bir qismi o’chirilgan dvigatel ya’ni faol silindrlarining soni z ga teng bo’lgan dvigatellar uchun

L полн. = 500· p e · i·V h , J.                                   (1.3)

2–rasmda ko’rsatilganlarga muvofiq, o’rtacha samarali bosim ( р е ) ordinatalarini yoki qo’shimcha ravishda solishtirma bajarilgan ish ( L уд ) ordinatasi o’zgartiriladi. Bu usulda aynan ushbu ko’rsatkich boshqariluvchi (dvigatelning boshqariluvchi ish hajmi – faol silindrlar ish hajmlarining yig’indisi) hisoblanadi.

Dvigatelning universal xarakteristikalari effektiv moment ( Ме ) hamda chastota ( n) Bu holatda ( Ме orqali) dvigatelning to’la ish hajmi quyidagi formula bilan aniqlanadi:

L полн =2∙ π ∙М е . , J.                                  (1.4)

Solishtirma ish esa quyidagicha bo’ladi

L уд =2∙ π ∙М е /z∙V h , J/dm³,                           (1.5)

Bu yerda z – faol (ishlayotgan) silindrlar soni; V h – bitta silindrning ish hajmi, dm³ [39, 45, 47].

КамАЗ – 7406 ( V h = 1,36 dm³, i∙V h = 10,85 dm³) dizelining barcha faol ishlayotgan sakkiz silindri kichik yuklamalarda ( n = 1200 min^-1 da М е 8 = 80 N∙m effektiv burovchi moment bilan) ishlayotgan bo’lsin. Ushbu dizel dvigatelining to’la hajmli ish jarayonida (ya’ni faol ishlayotgan silindrlar soni i =8) bajaradigan to’la ishi quyidagiga teng bo’ladi:

L полн =2 ∙ π ∙ М е . = 2 ∙ π ∙ 80 = 503 J.                     (1.6)

Ushbu rejimda huddi shu digatelning ishlayotgan barcha i silindrlarining solishtirma bajargan ishi quyidagi qiymatni tashkil etadi

L уд = L полн. /( i·V h ) = 46,3 J/dm³                       (1.7)

2–rasm. n = 1200 min^-1 va bir xil kichik yuklamalarda (to’la yuklamaning 10 % miqdorida) sakkiz silindrli КамАЗ-7406 dizel dvigatelini faol ishlayotgan ilindrlari soni z = 8, 6, 4, 2, 1 bo’lganda, L уд – n : Х koordinatalari bo’yicha uning universal xarakteristikalarini qurish [3].

Ushbu holatda g e = 370 g/(kWsoat) (2-rasm). Ushbu dizel dvigatelining faol ishlayotgan silindrlari soni z = 6, 4, 2 bo’lganda, bir xil rejimda (bir xil aylanishlar chastotasi va tashqi yuklama bo’yicha) uning yoqilg’i sarfi qanday bo’lishini baholaymiz.

Dvigatelni faol silindrlari soni z <  i bo’lganda ham, uning to’la bajargan ishi (503 J) bilan bir xil ish bajarishi kerak. Ushbu barcha holatlarda dvigatel 80 N∙ m qiymatdagi burovchi momentni ( М е ) hosil qiladi, ya’ni to’la yuklamaning 10% ni tashkil etadi.

Natijada:

z = 6 bo’lganda,   L уд.6 = 503/(1,36∙6) = 503/8,16 = 61,6 J/dm³;      (1.8)

z = 4 bo’lganda,   L уд.4 = 503/(1,36∙4) = 503/5,44 = 92,5 J/dm³;     (1.9)

z = 2 bo’lganda, L уд.2 = 503/(1,36∙2) = 503/2,72 = 185 J/dm³; (1.10)

Universal xarakteristikalardan (2.2.2 – rasmda keltirilgan) foydalanib, turli xil miqdordagi aktiv silindrlar sonida(buni natijasida dvigtelni turli xil solishtirma bajargan ishi ) dvigatelning solishtirma effektiv yoqilg’i sarfi hamda quyidagi munosabat orqali aniqlanadigan solishtrima yoqilg’i sarfining kamayishini topamiz:

Δge = [( g e8 – g ez )/ g e8 ]∙100% (1.11)

Dvigatelni ushbu rejimda bitta silindrda ishlash imkoniyati mexanik FIK orqali indikator ko’rsatkichlarini qayta hisoblash bilan tekshiriladi.

Universal (ko’p parametrli) xarakteristikalarni qurish uchun eksperimentlar orqali yoki hisob–kitob yo’li bilan olingan natijalar bo’yicha olingan ko’pgina yuklama xarakteristikalaridan foydalaniladi. Dvigatelning yuklamalar xarakteristikalarini qurish usullari adabiyotlarda keltirilgan [4]. Ushbu ishda eksperimental usulda olingan natijalardan foydalanilgan. Shuning uchun ushbu qo’llanilgan usulni dvigatelning ish rejimlarini va uni boshqarishni matematik modellashtirishning hisob–eksperimnetal usuli deb ataladi.

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.

Foydalanilgan adabiyotlar ro’yxati

• 1.    Гришин Д.К., Эммиль М.В. Исследование переходных процессов дизель – генератора, оснащённого системой отключения циклов // Вестник РУДН. Серия "Инженерные исследования". 2004. №1(8). С. 34-37.

• 2.    Аношина Т.С. Повышение экономических и экологических качеств транспортного дизеля при работе на режимах малых нагрузок и холостых ходов: автореферат дисс. канд. техн. наук. Москва. 2014. 16 с.

• 3.    Возможности повышения экономичности режимов малых нагрузок двигателя ВАЗ-2118. / Патрахальцев Н.Н. [и др.] // Автомобильная промышленность. 2014. № 4. С. 9-10.

• 4.    Балабин В.Н. Регулирование транспортных двигателей отключением части цилиндров. Монография. М.: ГОУ «Учебно - методический центр по образованию на ж. д. транспорте». 2007. 143 с.

"Экономика и социум" №4(83) 2021