Assessment of air flow through the internal combustion engine inlet system | Оценка расхода воздуха через впускную систему ДВС

Английский. Presented are the results of an experimental study and the calculated performance of the operating factors of piston engines for gas exchange processes. The aim of the research is comparison of the calculated parameters of the engine with the experimental ones. The test object is an engine with a standard intake system. The dependence of the calculated velocities of the average flow velocity on the air flow velocity in the section of the valve slit and on the area of the flow section was obtained. Determined is the air flow through the valve section. Calculated is the value of the air flow rate and air consumption for speed rates 1000, 2000 and 3000 rpm. These values are 90, 130, 155 м/с и 35, 50, 65 kg/h, respectively. To confirm the calculations, bench tests of bent shaft rotation were carried out on the same frequencies in the mode of scrolling. Determined is the resistance coefficient of the pipe empirically. For some straight sections of the intake system, the coefficient of linear resistance was calculated using the Altshul formula. The pressure loss in the intake system was also taken into account when calculating. The experimentally the obtained scrolling characteristics actually coincided with the calculated values. The differences are explained by the fact that the general air consumption distribution formula does not take into account the change in pressure in the system during the intake process, as well as the change in charge density when heated when passing through the valve assembly.

Русский. Представлены результаты экспериментального исследования и расчетных показателей влияния режимных факторов поршневых двигателей на процессы газообмена. Цель исследования – cравнение расчетных показателей двигателя с экспериментальными. Объектом испытаний стал двигатель со стандартной системой впуска. Получили зависимость расчетных скоростей среднего значения движения потока от скорости воздушного потока в сечении клапанной щели и от площади проходного сечения. Определили расход воздуха через сечение клапана. Рассчитали значение скорости воздушного потока и расход воздуха для скоростных режимов 1000, 2000 и 3000 об./мин. Эти значения составили, соответственно, 90, 130, 155 м/с и 35, 50, 65 кг/ч. Для подтверждения проведенных расчетов провели стендовые испытания вращения коленчатого вала на тех же частотах в режиме прокрутки от постороннего источника энергии. Определили коэффициент сопротивления трубы опытным путем. Для отдельных прямолинейных участков впускной системы рассчитали коэффициент линейного сопротивления по формуле Альтшуля. При подсчете учитывали также потери давления в системе впуска. Экспериментально полученные характеристики прокрутки практически совпали с расчетными величинами. Отличия объясняются тем, что в общей формуле определения расхода воздуха не учитывалось изменение давления в системе во время процесса впуска, а также изменение плотности заряда при нагреве при прохождении через клапанной узел.