Крайнюк А.И. Регулируемые системы газораспределения ДВС

Подождите немного. Документ загружается.

l(oтopoм

Peкyl]еpaтивl]oе

mpмoжertие пoршt{я лpoдoлжaeтся нa

)чaсткe'

сoотавляroцем

0,4 пoлIloю пepeмещеIJия

pа6oчеm

клaлана,

'Для

илJпoс'фиpoBaннoго

рис.5.2l

pежима ynpавJlеIJия

llрoдoлжи.

те.Jlьнoстl'

пoл}loго пepeмещения клапaнд }tе превьIшаeт З5o пo

углy

пo.

вopoта кoлcнчaгoго вiulа

четь|pехгaктнoгo

двигaтеля,

}Iе ис.lеpпаlrа вoз.

мoжfioсrь

дальнeЙIrjem

yвe,]ичelrия

скopoсти перемeщeния клaпirда'

flа.

примеP' за

счет пoвышeния

давлеяия

в пoдпtlтoчlroй магистplьlи. ПPи

?mм в oтличие oт тpадицtloнlloгo механическoli) пpllвoдa где oсaoвньIм

oгp:tl{ичeниeм

yвe.пичеl,lи,t

скopoстЙ п€pемeщeния lсlапirна явJ]яется

ypo.

вeнь

динамическlтх

яaФ)Boк в сoпpфl(eнии пpoфил'

кyлачк4 в ГПк

кprllеpиeм orrшм'Uьнoй пojшoты

дtt.lлPаммь|

пеpeмещеliия клаIlаliа

слy.

)A.llт сooтнoшcниe затpат энepгии |lа

yпpавлeние

с rффсKrov

),л}д{шcния

пoкaзатeJIeй гaзooбмена

дBс

за oleт

}ъеJтичeния

время.ссчeния xЛaпalia'

слeдyет

mметllтъ

зan'eтнoе

влияниe

эффrктивнocть

peкупеpa.

ции

yтечеl(

жидкoсти в пеpиoд Bыстoя

клaпaнa

ml(pьIтoм положeI]ии

ч0p€з tlеплoтнoсTи запop}loгo oргaяa и сливнolo кЛaпаfla' а тzlюt(e пrpe.

текaлия xидкolJти пo tlалpaыIяloцим сoлpя'rc}шя гиl]рoциЛлндpа.

Paс.

чrтllьlе исслrдоваt'ия lloказьIваroт'

lfгo

пpи

).rrчк.Di.

дoстигающиx

60лее

0'з5 % объeма б)фPнoй пoлoстЙ' энeрreтич€ские

зaтpaтьt нa пpивoд

кЛirtraна сooтветств},roт как пpи

)mpaвIrении

бв

рекуltеpатllвнom

Jф-

фerга"

oдяaкo на вьlсoких скopостньlх

pФкиIllaх

тaкиe

)пeчки

вo]мoжliы

л!'шь пpв знaчитelrьяoм |{аpylreнriи гe!мcr?ичIrости

пPецизиoняых

элeмeвтoв.

tIфв€д€нIrые

ислытaния

пoкa,!Jlц'

чтo

рaссмoтpе|l|lаJl

Ф{crЕмa

mк пo cвoим

дивaмичeским

кaчеотв'lм и гибкoстrr

peryiирoвaния yдoв.

лeтвopяет тpeбоваrr'ям' пp€дъявляемьlм к механизмаn' гаBopacпpедслelJия

высoкoo6opoтяьD(

фoрсиpoв:lнIlьIх

яаддyвoм тpaвспoр'гяъIх

дизелeй'

вo.

пpoсy

сepийIroго

испoлъзoвaния

пoдoбньгх cистем гпк.цолжна прeдule-

ствoвaть кollстp}'ктoрска,I

дopaбoткa

запopнoгo oргatrц rlaпpавЛеннa'

на

Iloвьllllенис ee надФкItol]Ти.

гJrавд

BIтускI{ЬIЕ

AкУстпrIЕскиЕ

систЕмьl

6.!.

Ф}3rtчeсt(яя сущrrocr.ь

акусrпчeскoгo fiaддувs

oдI{o и3 нalтpaв,сltий

yлyч[reния

характepистик

наддyвяьlх и

бeзнaддувньIх

двигaтелeй

cвязaнo c

иcпoльзоBaнием

BoлнoвЬlx'вЛсний

в г.lзoвo3дyulliьlх Tрaктaх

целью

yBеЛичеI|ия

нaпoлнeltия llилиtlдpoв нa

нaitбoлее

oтвeтственньIr

pежимах

ра60тьl

тpанспopтнoй

yстaнoвки.

l1]1я

opГaнЙзaцlи

в пoтoках гaзoвoздуlltньlх срeд вoлнoвьIх ltpo.

цессoв

с задaнllьlмlt

свoлствaми пpимеllяIorcя

plвличIiьlе

ахустячrскиe

уcгpoilства

вЛyскIrых

и выIlyскrrых тpаlсoв

двигa'IЕJr'.

Успeхи

рa]ви.

тия

тaкиx

устpoйсrв

пP'lвеjIи к пoявлeнию

oбrДяpвoгo классll газoдина-

мичeских

сuстeм яадФ/вq

вкЛIoчдloщeго инеPцIloliньIе'

pезoваtlс|]ыe

эхeкциotlныe сI{сrЕмы,

a таr,.е

вoлtloвые

oбмевники

давлен''я

(вoд).

УсrPoйства ннеpциoннom

pезoяанснolo

наДдJrва'

o6Р!y'oщtlе

гpynпy тaк нaзываeмых

€lкyстичeских систем! вeсьмa

paзнoфpаlrrьIе

пo

кoнстрylщии' о6еспe.rивДoт

oгpаltичeннoе пoвьIrnеrrие

дaвлrния

наддy.

в4

энеPIетичсским исmчникоl,t котoРoгo явJU|ется

paбoтa

нaсoсflьlx хo.

дoв

поршневой г?yппы'

Блaгoдapя oтяoситеЛьнoй пpоcтoтe

коuстрyк.

тивнoгo

испoЛнеIlия и вьIсoкoil эксruryатaцпoннoй надсжltoсти

oблaсть

nPяменения

Taкиx сис1€м

lIепрерьIвяo

paс!Iиряется'

элемеt|тъ! aкyсги-

ческoгo I'aддувa в Joй

или инoй меpe

pеiЦиз}'ются

в пoдав.jIяIощем

6oльrxriнстsе совpeмeняь|х

кoнстpyкций

двигатejrя'

лoскoльку

pernirе-

мые

в нaсmящее вpемп

задaчи

:врoдинaмического

пpolpилиpoвiulия

впyскньlх и вьtпyскнllх

Фаr.т03

пpедлoлarают

целеliалPaвлеtlнoе

tlс-

пoльзoваtlие

инерцl{oliнoй ri кoлeбагельнoй

оoставл'Ioщtlх

двиxeни'

:ювoздуIлньlx

сред,

системы акyстическoгo нaддyв:l oхвllтьIв:tют

дocтaтoчнo

rrrирo-

к},lo

гpyппy

yсrрoйств'

oсlloваl{llых ва иcпoльзoв.lllии вoЛltoвьIх явле-

нt{й в mзoвoздyшньIx

Tpaхтaх с

цельro

yлyчшeltия

прoдyвкll и I{апoлне-

llия

цилиIrдpoв

дIiигатeля

в lieкoтoрoM

диalla:}oltе

скopoстI]ых

peжимoв

159

t58

егo

эксплyатaцIи.

oсковнoй )ффeк1. aкyстическoГо

IIaдlIyвa

заклlочztет.

ся

дoзарядкe циЛIrlrдрoв

резyльтaте

кoлебaн'rй

вoздyrrшoгo пoтoкa'

o6еспeчиваIorцих

кpаткoвpеменнoе

пoвыпI€lltlе

дaвленI{я

пеРед впyск-

tlьlми

кJIапаl{aми в пеpиод

oкotlчittlия впyскa.

КoлeбaFия вoздylxнoгo пoтoкa вo впускrroм !?аxте BызBaньt

IIе.

риoдичнoсrъro

еro

пoдIс,llочения

цилиt|драм'

Taк,€

пeреr'e''ностЬю

o6ъeмиoгo

paсхoдa

в сeчеI{иях впyскllь|х

кЛlll,aнoB

в прoцeссе напoлнe.

ния. Э}rергeп{ческим истoчI'иl(oм aкустичeскom на]!щвa'в,Iяeтоя

pa6o.

та lrасосньIx

хoдов Iloprrrllевoй

rpyпItь'' пр}rвлекателЬl1oсть такoгo cпo.

сo6a нaдд]вa заrс'пoчaeтся в вoзмoxнoсти пoвьIшeния мощ1lоcги

двигa.

тeля

в срeднeм нa 10''.l2o% бeз сyществetlнoгo

yсло)кяея!lя

кoнсФyкции

и oбсЛyживaяяя

yстаfioBкL|,

9, 21

12' 7з

18,

,79,

8з1.

завlrсиrиoсти oт oсoбеgяocтeй

pа6oчегo

flрoцeссa сисrемЬI

aкy.

стическoлo

надд}ва

пo.ДpaзЛeляroтся tIа

yстpoйство

l'неРциoннoгo

pе.

зol{ансIloгo наддувa' B cистeмaх инеpциoнrioгo нaддyва пoвьiltleние

давлeниJl

вoздухa перед в'Iyскlтьlми кIlaпal{ами flрe)кде

всеto oбyслoв.

лeнo

тopмo)кеrrием вoздyrлIroгo пoтoка вo впyскнoм

трaхте rrpи сI{иже.

нIlи

o6ъемrloй скopoсти пoсTyплelrи,

'аpяда

цилиндp

в кol{це процeсса

t|ltлoл|lеtlll'. BмесIе с тeм, ивepциoнный наДД/в нe являеTся

pезульr&

тoм

чисmй иr'epцЙи

двшкeяия

массы вoзryrnнoго стo'rбa

как eдинoгo

тeлa

пoскojlькy прoцесс

Pа]пotiа

и тopмoжеrrия поп)кa

ямeет вoлнoв)/ю

пpиpoдy. при сoответств}.ющем выбope

длины

вrrycкtloгo

тРyбoпPoвoдa

пеpвичtllUl вoлнa

pur:lpeя<elrия,

фopмиpyемая

в сeчerrии

вгryскнoгo к,пa.

пaнц oт{Dкаясь oт oткpьlтoгo кoнц4 вoзвpluцaeтся к

циJтllllдрy

в виде

вoл}rы

давления

дo

oкolrчания

tlPoцессa

нaлo1неl{ия.

чтo спoсoбсгвуeт

пoвыrllенl,lю

давтIеIlия

pе3yльтaте

тopмorrcниЯ лoтoкa

впyскнoгo

KпаIr.rн8.

прп

эToм свorвpeмеIrнocть пoдxoдa oбpaтItoй вoлI'ъI к

цIrлпяд.

цeлесooбpaзнa

нe стoлько из.зa вI{ocиMoгo эmй вoлнoй

пoвьIшeния

давления,

а,

главяьIм

oбрtвом' ввидy IloвьIuIеIlия скopости сп).Itloгo

пo.

loкa зa

фpoвтoм

вoлIlъI' ТакI,{м o6Paзoм' в спстeМaх ин€PЦиoнIJoIo

Itад.

дyва

oснoвным

фaктoрoi,l

сoздан,iя

из6ьIтoчlloго

давЛеIlI,lя

перeд клапа.

нoм

явJrяется сlФроqшoй

напop пoтoкa вo

впyсхIroм

тpyбопрoводe.

xa.

pакт]вpна,r

осoбerrroстъ систrм ияеpциorrнoгo Iraд,щ/Bа

&r&'юч:rеnся в

тoм!

чт0

oстaтoчвъIе кoлeбаItия

давЛенltя

вo впyскrrом тpактe

в пeриoд

меx.щ/ т:lкtlми вIryскa зaтyхаlот и не oкaзывztloт сyщeственвогo

влияIJия

нa пpoцесс

нaполIrения слеД/юrr{ero

циr(]rа-

Pезoнaясньй

надIryв oтличaется от иIjepцltotttJoгo пoявлeнrtем

вo

влyскнoм

тpyбопрoвoде

стoяЧeй вoлньI с пучltoстью

вoлtl

дaBления

160

впyскньгх

ю.rапаIroв

yзлoм

I]a срезe

тpyбofrрoвoдa.

Усилeние

вoлнoвьLх

явлeний (peзoнаIrс)

дoстигacтся

oтяосительI{o

yзкoм

диaпaзoнe скopо-

стнЬIx

рФкимов

пpи сoвпaдeяии

кp}товoй

частотьr

oдIroй

из гаpмoник

вьIl{yкдrнньlх

кoлeбаний

с чaстoToй

сo6cгвеIrl]ьж

кoлe6аний

вoздylпIto-

гo с!0лба

BЛyскI,oГo

тpактa.

Bып).]кдeнные

кoл€бадия

вoз6}'цaются pa.

60т0й oДюгo

или

нескoльких

rreпеpeкрьrвaющихс'

по

(рiвaм

впускa

ци-

лиtrдPoв.

oбьединieмых

oдин кojrлектoD

Paссмoтpим

пoдpoбнee

oсoбeнlro;тп

paбoчиx

прoцrсcoв

систeм

иI{ерцlroкнolo

peзoна']cнoгo

Ilаддува-

длj[

вьIяBлеIrия

физичeской

сyщItoсти

инерциoвнoгo

падllyвa

oб.

pатимся

идeализиPoванItoй

кaртинe

рiвгo|'a

noтoка

в тpyбoпpoвoдe

пoдклIoчaeмort(

peзepвyapу

2 пооpедcтвoм

заслoнки

(рtrc'6.])

[l9].

pезepвyарс

Iroддерживаeтcя

IIeизменнoе

дaвЛеRие

Ilиже

д6вления окDv-

жaюцей

средь|

р0'

Ilри

paссмоlpениI'

тeчения

воздухa

тpyоoлpoволе

иcкJuoчit]oтся

вхoдвБle

пoтеpи! связанIiьlе

oтpьrвнъlм

oбтекaнием

от.

кpыTогo

кoнца!

а таlокe

дpугие

вrцьI

гIrдр:tв]lичесхoгo

сoпpoтивлel{ия.

Дo

ora?ытил

заслoнки

з в

тy6oпpoвoде

l на"'.одится

непoдвижньtй

вoз-

дyх

с пapaмeгpaми

o(pуxающeй

Феды

pь

тo.

Пр}r

доgmтoчнo

6ыстpoм'

oпloсxте]lьяo

времеltt{

пIю6ега

звyкo.

вoй

Bo,!ньl

вдoль

тpy6oп[ювoдa

т'

mкPьттиx

заслoнкlt

исrечение

вoздyхzt

peзePв}tp

сoпpoвoждaeтся

ФормиPовaнием

волIiьt

Рaзpeжeния!

paс-

лpoс rParxrющейся

сo

скopoстьro

,rв).xа

нeпoдBlвrнoй

срeде

oт;Dы.

г0\{y

кoнщ

трy6oпpoвoдa.

за

фPонrov

вoлнь| panFежеlrи,t

yстaнавл;вa.

(6.1)

где

пoкaзaтель

aдиабaтьl

для

вoздyхa;

скopoсIь

звyкa

фpoиmм

волIlы.

peзуЛьтaте

oтp:Dке!{ия

вoлIIьl

PaзpexеIrия

m oткpытoгo

кotrr!'t

qюpмItрyеlся

sоляа

c)катия'

IroвыrДаrorцa,

скoроgтъ

поIoха

дo

знaчoния

t6t

(6.2\

B m жс вpeм' скоpoсть п(rIoха зa

фpoнmм

oбParlrой вoлньl

pавна

скoрoсти втекаltия вoз.щ'ха чepeз oткрьrгыi,l кoнец'

кoтopая oпp€дел'ется

пo

фoрмyлe:

(6.з)

сoвмеgпlое

pешeвиe ypаaнеяий (5.2)

(5.з)

пoзвoляeт oпрeдe.

Лить скopocть звyка зa oбpaтнoй вoляoй

c'Фти':

JГ.=o,

Тilе-

ц+ui

;-L

г"тd

T lъ=,*o,

f,-_Ь.

J-т--l"=*,-o,JГ=-Б

ёo' ГI

_т,

tи

Tи ltq*Ъ*ъ*

рлeш!

taщЙrD

Pис-6-

l , Paсп!€д€лсlrис ,ивЛсltli'

t| схopоcr'

газa

в тPубс пpи

paзmlrс

Iа" )t

frЬ;_";)

k |( ,

ll*-' , tr-,у r z t'

а,

--l

-l

Jikil

-;ii.lу

l"'.

l-.- ",j

(o.4)

дaвлениe

зa o6paflioй вoлнoй

ПoслeдJпoЦee oтpа'@виe o6paтвoй

вoляы с,€п'' oг

резeрвyaрa

сoпpoвo)кдаercя

фpмиpоваlrиoм

нoвoй вoлньl

paзрe)кеt{ия,

за кoтopoй

yстaнaвJlивlrrтся

давлrrrие

pol

a cкoрoсть пoтoкa

пoвыrцаerЕя

дo

tl|!ченIl,l

u3.

далеe,

вплoгь

дo

пoлнoго

pe}гoна

пonoха' кaче.тЕleнrlнй

х.p8гrcp oФФ|rcIrия

вoдt{

вoзмyщени' oт кoIIцoв тPyбoпpoвoдa

нe

изliеltяетЕя.

при 3loм с ка'(дым пpo6еmм пряi{oй иди

o6Paтнoй водtlъt

скo.

poсть

пoroка пoвьIцIаeтcя. пpиpaщецI.re

скopoсm пoтoкa

за

фpotrmм

в{)Jl|lы вoзмyщеIrtrл

oпpeдeляerex пo з:lвисимoстям'

аналoг}'чным

)Фaa.

t|сниям

(6.l).'.(6.4)'

пpПчем

дав,rение

EoзДtха

зa rа'(дoй rroвoЙ вoлнoй

0ж!тия

всe мeвьIliс

oтличается oт

дaвлeни'

сPе,Фl

peфpвyаPе.

при

)loстшкёнии

мarсимальнoй ctсopoотъlo пoroкд

зliачения, сooтвеIствyю.

щCг]o

скopoст1

yc.аltoвяшuet!ся

тeчalи'

для

oтI|oшeниr

fu/p|,

вoлнoDыe

пpoцeссы зaтyхаIoт.

рaсоitaтриваемoй

схrмe

yстpoйства

тopl,toжениe пoтoка

мoxет

бьIть вызEанo закpьгrиeм

заслorrкrt з илrr пoвьlшениrм

давления

PE]eР

Eyapс 2' B слyчае мгнoвeннom закpытия

:вслoнки в

рeзyльmте

тopмo.

жсnил пomка

фpмиpyется

yдФн:tя

вoлнa.

t62

16з

изNrеriеIrlrе

дaвлеlrиЯ

вoздухa зa

фpoнmм

удаpнoJ'

вoлньI пoдчи.

ttяе'tс' зaвисимoсти

для

yдaPнoй

адиaбаты и

нaxодится из сooтнolllенrtй

гюгoнио.

при oтноситeльIlо Meдлеtlнoм зaкpьI'гlrи

зaсЛоIrки с лpoдoл.

житфIьlloстьIо'

нr npeвышаroщей, oдttакo,

вpeмя пpoбеm

3вyкoвoй вoл.

яьt вдoль

тpубoпpoвoда

в ЛРямoм и o6paтнoм

напpавпeвияъ

сечении

заслot{ки

фPмrrрyerci

вojtяа Фкaтяя.

давление

зa

фpoЕroм

?roй вoлньl

нaхoдItтся

кl сooпrоIпеt{ий

для

идезльнoй aдЙa6aтьI

B нaибoлee paспpoстpанelrньIх

схeм!ж иllепцlloнt{oгo

нaддyвa'

где

фylrкдlrи

инеpциoяrioгo

патpyбка выrтoлняeт

впyскяoй

тpaкт

ДвигатеJlrя'

pеaльIlФI

картиI{а

движeни'

вoзд].ulнoro пoтoкa

в зI{ачитeльнoй

отеnени

oTJ!ичaется m oписапIloй

нe тoлькo ввидy IrаJBlчия

сил г,lдрaвл,iqeскогo

сoпpoтивления'

I{o' лл:вным oбpа:!oм' в

свя:!и с нeпoс-тo'llствoм

дaвле-

ния в

цItлиIцрe

и измeнeнfieid пpoхolщo.0

с€чения

впyсхtlor

o хлаIвнa

пpoцессe напoлнеIiия

(pис.6'2).

приn,rенrtтельнo

услoви,rrr

дн,DlкelIи,!

вo

вtryскнoм тpaкте

двигa-

голл

paзгoн

BoзД.хa

пpaкпtчеcки зaверrпается

пoслe чeтьlpехкpaтrroDo

вoзврaтнo-постyпатeльнoгo paспрoсTрaяrlllff

вoлIiьr вoзмущeния

к oт-

крьIтoмy кoнцy и

oбpaтlo зa вpeмя 4т

Фис.6.1).

oднакo

ltрl,l

oсуtцеств-

лelrии инepциol{яoгo

rtадД/вa

ДJrlrrra

впyскнo.o

трy6oпpoвoдa'

каIс lDa-

вилo, вьIбирается

из

ycJloвия peaлизацtlи

циюiа'

(oтopoм

paзгoн

Boз-

дyulнoгo

потoкa

зaaеPЦraется чepез 2т'

чтo cooтветствyет

мoMенry

вoз-

вpaщeliия к

цIrлиtЦрy

п€pвoй oтpzDкеI{I{oй

вoлliьI'

ЦеJleсoo6рaзнoсть

1a-

кoгt)

цIrкла

oбъ'сIt,lется cлeдyющим.

нaчfulo

рa1r.oнa

вoздyxа

вo впyск.

llом тP}бoпpoвoдe

сooтвeтствyет мoмеItтy,

коr.да

д.tsjreняc

цriлиндpe

становrfltя

liп)кe

даaлeния

oкpyx@oщeй срeды

и в сrtлу нaличия

из6ьI.

тoчнom

дaвлeняя

oсmтoчных гaзoB в

циливД)e

в пеpиoд

пepскpь|тия

K,lltпаIloв смещrно

oтнoситeлыIo вМт

Еa

)iгoл

A9'

(Pис'6.2).

окolrчаЕие

pазmяа

и нaчалo тopмoжerrriя

8omкa yс]roвlto

oтo)K4е.

оTв,lяетcя c мoмeнmM'

кoгдa

давJreниe

п€Pед

впуок|rьrм

Kлапaцoм

alroвь

нaчиItaeт пpeвьпi,aIъ

давлeние

цилиядpе

и' B свoro

oчepeдь!

смещенo

oтIloсlтeльнo сPrдItей

тoчки пoлнoго хoдa

пoрr lrя

Ira

yгoл

Д9l'

oбщa'

пpoдoлкительIloсть

lrpoцeoсa

разгol{a

вoздJ,xа в

тp}бoпрoвoде

сooтвет.

ствyeт noвоPory

кoЛеltчaтoгo

вllllа

}lа

yгoл

=t-^9e

+^9r'

),чctoм

зaлаздываЕiиЯ

oкoнчllllия вrryскa

oтнoсит€льяo

нмт на

ymл

^9з

lr-Jбъrгoчlroе

дaвлеltие

вIIyсlfloIю

rслапавa

в лpoцeссe

тopмo-

жеl|ия вoтoха

дoлкнo

оoхpaяяться

в пФиot!

пoворoтa кoлeнчатoгo

в:UIa

па

yrloл

fa. )J

pЬ

рo|

. I

=a^

+::-^u,.

(6.5)

(6.6)

где

^u.

измeнeниe скopocти пoтoка в

pезyльтarc пpIrкрьIтlIя зaслoliки.

диaпaзоriе

нача,'iъньIх скopoстей, хаpaктеpнoм

дЛЯ

течений вoз.

духа

вo впyскных

трaI{гах

,цвс'

taвисимoсти

измeяеIlия

дaвлrнffя

Iio

yдаproй

и идеaпьIroй aдIraбатам

oтличаtoтс'

в€сьмa нe&tzttrитeльнo'

пo.

эmмy

уравi{€Irия

(6.5)...(6.6)

спраaeдливЬ!

практпчeски

вo всex с,D|qaях

дoсгатoчвo

бысrpoго

заtФьrп'я зitслollки. BoлtIы

рaзpежеI

r и

сx(атия

вo впyскIroм

тубoпpoвoде

дBс

рaсомативaются

как вoлIrы кoнечIioй

иt|теlicивноcти'

рaсflрoстpllllяroщиeся

oтlloситeпьIlo

пmoка

сo скopo.

cгъю sвyкa-

Aбсoлloтtiая скopость

pacпPoсФаЕeяия вo]пlы вoзIlq/rцеrtия

laвиoит

oт I'апpaBпеIlия ее

рaспрoстpаIlения:

в lrапрltвr'leнии к oткpьrгo.

мy кoв|ry

тpyбoпpoвoдa oнa

yм€IlъElaeтcя'

oGрaтrroм

lrаnрaвлении

yвeличивается

на

велlfчин) скоpoсти пoтoка.

сpeднeе за

цикл

вpемя

пpoбeгa

вoлны вoзмyщеIIия вдoль тp)6oпpoвoдa

oпределяeтся

mнo[rе.

нием

ц/fu.

oбласть

пoвьшlelrнoгo

д.lвлеtlия'

вoзt{икaroща,l

зaслoнк'r

pе-

зуль1aтe

тoрмoжеIlll'

пoтока' сoхраtlяется нa

проТя'(eнии врeмени

рaс.

пpoстPaIrеI{ия

вoлltы сжатlt'l к oткpытoмy кolrцy

тp}бoщoвода

и вoз.

вpaщеяПя

eе в виде вoлвьi

Pазрeжеriия.

тaким oбрзorrr,

пpoдoлxиrcль.

rioсть сyществоваir.я

о6лztст& noвьIшеннoгo

давлeния

зaслoнкn

(кла.

пaнoв) сooгDcrgrвygг вРемeнIr

2т.

Pассмотpeнная

кФт,{нa вoлнoвь|х пpoцессoв

p.tзгoнa

rr ТoрI!|o,(e.

нпя

60льIдей

стtпеllи сooтветствyет

движеr'иIo

сpсдьI

B инepциoнIloм

пaтpyбкe

систeмы эжекцtjtoняoгo нaддyва'

'(oтopа'

mk.же

моx(eт быть

клaоcифициpоваIra

как

рaзнoвидвocть

сиcтемы

irнeрциolIlloгo яaддyвa.

164

=]-4.,

+4,q,.

t65

cтрoеrrrФno

нa лoлучrниe

инeрциoIltloгo

наддуBa

нa задаllнoм

скoDо-

стнoм

peжимe:

. ..а"r-

^Ф'.,\Ф')

Ln -

/.)- II+-" 1

п\

)

Peзoнaнсtый

надд),в хаpакгepизycrcя

фpмирваниeм

вo впyск-

нoм

тaкте

сTo'чeй

BoлЕьl

peзyльтатe

ивтерфeреЕциt,l

tlpямoй и

oтp.Dкенной

вoли. oсo6eнIroсть

тахoй

вoлны пpoяв.ляeтся

тoм. чтo в

тparсe

мrжД/

)вЛом

щErнoстьro

кoлебаний яе

мoг)гг

oдIloвpeмеIll{о

сylцестaoв.lть

фласти с пoвьllxенltьlм

пoяIDкевньlм.

oтяoсПтeлыlo

сPедвегo

значel|ия'

дaeпelrrieм.

Пpи

этoм в ка,цoй

mcкe тDaктa

yсmнaвливaeтоя

свoя

aмплиTyдa колебаний

давлelrия,

вoзрaстaюЦaя

пo

меpe лpиближeни'

к истoчникy

вьllт)Dilдсltньrх

кoлебaний

впycкньIм

Kлaпaflам

двигaтеля

(pио'6.з).

стoгo

лoвopя'

фopмIlpoвaниe

yсmйчивoй

стoflleй

вoЛны с нeизмeriкым

пpoсrpaяств€нllьrм

paспoлoжениeм

)влa

щqtroстr

кoлфалий

pea'Iьнoм

впyскtloм

тpаlсге нrвoзмo,кнo

вви'ry

диссипaтиaных

явлeний' нapyшeliи'

кolеpенпroсти

усfiливaeмых

mPмoник

и нaличия

фиoвьD((trеyс'л}ваемых)

I?рмorик

вьrIЦЛN(дeнньIх

кoлeбаяий'

oдяакo качegгItеввый

аrlaли]

yслoвий

o6Paзоваяия

cmячeй

вollнъl

дoстamчнo

тoчнo

pаскPывает

фшичссIсytо

сyш!яoсть

peзorrанc'to.

гo lтаддyвa.

Pис,6,2, измeяеЛие

давJlенЕй

цял'{ядPе

(

l) и псPrд Uпyсшьtм клапшoм

(2)

в пФиoл aПoлнеяя' пP3 пIl€pциo||noм

нaддyв.

(3.

oflФЕ

mкpъrгч!

вIryсквorc кJtfiцa)

.цJtя

п[Е.щвaprflелыroй oцeнl(и

дorryстимo

пpи6лижение

-^9p

a9r

-^9,,

тoгдa

q1 >

и'

следoвa,reль,lo'

пpoдo.ilкиrcльнoсть

тoрмo)кеrrия

дoлжнa

рaвняться

или нeскoлькo пp€вышать Iiрoдoлжитeльвocть

paзIoliа

вoзry.

хa в lrаrp}бке. Пoскoлькy тopмoжgниr

пoтoка в пaтp)бке oс)Дцeствляeт.

ся за вpемя

тo

и пpoцесс

paзroнa

возryхa

целeсoo6pазrio

oгpадrrчить

вp.мelreм

2т.

тal(ям 06разом'

фtцая

пpoдo,r'сrrельнoстъ

прoцессoв

pzrзгoнa

mPмФкени' сoставJrяeт 4t

дoлжвa

сoorвe.ствoватъ

пoвopo'ry

кoлeвча-

тoгo вa'iа нa

угoл

^9l

^9з.

Oтсюда

следyет:

_Aql

+Д9з

гДе Ф

7Еnlз0

yглoвaя

скopoсть sращeния

кoлеr]чaтoгo вaлa. пoсJleдяеe

вьIра]кение пoзвoляет

oлpeделmь

ДIинy

впyскнom патp}бIiа. на-

Pяс, 6.3-

дшФМа

амплrryды

кoлс6aний

дsле!'lя

в сюяeй

вo,яс пPи pезoнa

сe

t67

|б

Paссr''oтрим каpтинy

вoлнoвьlх

прoцессoв в пpoстeйшем

устpoй-

стве

peзoнаIrснoгo

l'адФ/в4 сoдepxaЦем

пoдклIoченrtьrй к

цилI{ндpy

ин-

диEядyальный впускнoй rPyбoпрoвoд

с oтI.?ьlтьlм кollцoм.

Bojrriа

Paзp€жelrиi'

сo!даваемая

в тP)бoпpoвoдe в

резульTатt

всa.

сымroщem

д€йстви'r

лopшIня'

пoслс otрФкeния oт oткPытoгo

кotiца вoз.

вpащagrcя

к вttyскI{oмy Klraпary

в видr вoлны

уплoтIrения.

Если

дЛrlва

трyбoпpoBoда

пoдoбPаtlа

mким o6paзoi,' чтo oбpaтяiul

aoлнa

дaвления

сoвпадaет

в сeчerrии

цилIrядPа

пo

фaз€

прямой

вojтнoй

даsлeния'

тo в

Pезyльтате

lrluroя(eния

вoлIr

д&вление

пepед вгryскяЬt^' Iслапaнoм

вo3paс.

тает и

сoздаroтся прeдпoсьIJlки

вoзнltкнoвeния

pезotrrrвоа.

бщем слy.

чae

toлебaния

дaв,reния

любoй I0чке тpyбoпpoвoдa

являloтcя

pезуль.

тaтoм налo)кeния

oсtloвяoй вoлIlы

вoзмyщеIlия с бoлЬrnrш

числoм блу.

ждaloщих вoЛll'

мнomкpaTяo oтplDкaюlцихся

oт oбoих коflцoв

тpyбo.

прoвoда.

oднaкo

в слyчаe

Резollаttса

хаpактep вьIrry!(деliньrх

кoлe6irний

давлefiия

oснoвllом опlЕдeлlетс'

yси]leнлeм

oдttoй

из mрмoник вo!.

мyu{аIoщего

вoздeйствия.

Peзoнирyющая rаpмoilика

sозмyщaloщегo

вoздействия в пpoцессe

oтpа,rcни,r

двоiнom

пpoбeга пo

ц'}6oпpoвoдy

в пp'мoм и

o6ратIloм наIlpавЛeяиях

смeщаrrcя пo

фaзe

на

2'.

paдиая.

поскoJrькy пРя oтpаx(еяиll

oт oткpЬгтoгo

кoнцa вoляa смеIцagIся

нa

pа,цl'аIr'

вpемя oднor0

пPoбem вoлвьl

пo

тyбoпPoвory

дoлlоlo

сooтвеt.

свoвirть смeщelrl.ю

пo

фазе

на

'Й

рaдиaн.

тsх|lм 06раз0м,

д'иI.а

IЕзo-

l{иPyющer0

тpyбoпpoвoдд

сoстaвл'eтl

--Т,

гдr

длиlra

зByкoвoй

вoлньI, сooтветств)пoщей

чaстoтe

pеloниpyю.

щей

гаpi,roяикtl.

oднaкo свoевPемeяIioе

вoзlpalцение

пеpвoгo oтра,ieния

pезollи.

p}'roщeй

вoJпrы

в пеpиoд

}rапoлнения

tlllлиндРa

нr

явJIяется eдttliствеIl.

llьlм

yсJrовиeм pазвития

peзoнaясa.

вo вrryскяoм тpyбoпрoвoде

с oднпм

цилIitiдpoм

l(аriсцoмy

тДсry вrryскa'

в пpoдoг/Gt{пи кo1oporo

вoзб),)кдa.

ются вьtнyцденIъre

кoлeбaяrtя' пpoдцеотвyeт

пeprtoд св060дных

кoле.

6аIrиn возд)ца.

пpи 3mм

pезotrаяс

стaвoвrlт€я возмo)l(|lыц

eсли

свo.

6oдпыс

кorre6аrrrrя

сoвпадаIoI пo

фatе

и чa.тgrc с Bыщ.]кдeнRыми

l(oлe.

6аIiи'ми в пеpиoд

lraпoляelrи,I'

BФкro

пoдчФкя,,rъ' чтo част0тa выtyж.

дeнных

кoлeбaяий

в тaктЕ не

oтo,(дeствляgllся с

чaсIoтoй хoлe6аПий

вoзмyrца'oщero

вoздействllя

оo cтoPoньr

цилиЙдрa

выЦDкдеrrвыe кoлe.

баяия

фopмяруютсr

сeчeнии t!еред впyскньrм кJiалaнoм

pe''yльтатс

взаимoДействия

oснoвнoй

вo.Itньl вoзмyщerrия

с oтpаrкeнlьlми вoлнаrrrtи'

6л}'qаIощиvи

пo

тpyбoltpoвoдy.

завl'симoсru m

дjriны

тP)бoлpoвoда возмoжнo

фoрмиpoвaние

yс

лeние

нeскoлькиx

oтдельtto вз'тьtх кратных

lto wсmте гapмoник

вьIчyxденtlыx

коле6aний.

вмeстt

тeм

yлучшeник'

напoлl{ения

циЛиtl-

дpa

спосoбств}ет

лишь тoт

pезot|алс,

кompый oбeспeчиваeт Лoвьlше||иe

дaвления

Bо

вmpoй пoлoвинс

тактa aпуока. чаотoтьl гаpмоник

кoлебa.

ний' нn кoтoрЬlх

Boзмoжеri

pезoнaнс'

мoDn. бьrть опpедеJIеньl

щтeм

paз.

лoжения

pяд

ФуPьe

фyнкции

вoзмущaющeгo воздсйствrrя. B

aкyсlиче.

скoм приблиrкellии

измeнel'ия

дав]!еIlи'

и скopoстI' пoтoкa

вo

вcaсы-

вaюlLlеЙ волнс

(\снoвlloгo

Boзvyцаljolllеm

вoздейсlвия связallь|,tависи-

^PBв

='aop0^u.

ИзмсliеIrие

скopостB

пoтoка

вoлrrе вoзмyщ.uoщe.o

aoздeйстви',

пpеяeбг€жеI'ии yпpyr]oстью

вoздyха в

rцлrпдpе

и лoтерями в

клалая.

нoй

щeли'

oдrro3начнo

oпPсделяercя скорoстьIo

tlеpемerцения пopшlltя.

llе ввoсит

сущecгвeнIioй

пoг?€шнoсfl' rr

дoпyщение

o сиllусoядllльtloм

закotrе измeнения

скopoсти пepeмeщения

поpruня. B этoм сJDryaе

пpи.

pащr|{иe

Дв,1еIrи'

пePед

Bпyскllым Kлaftшoм в волне вoзм]пцaюцeno

вoздеЙствlt,l

oврeделя€тся

вьIpа'кеПllем:

.f.

Apвв

-aopoсjг -slп Q'

(6.7)

где т

paд}ryс

Irpивоlltила

кoлeнчaтoг!) ваЛa; fn и fФ

ллощади Лoпeреч-

яьIx сeчeEий

пopUlнi и впyскtroгo трyбoпpoвoдa.

поJrагаеv

тaюкe' чтo

вoзм)лцаIoщее вoздействиe

сo

сroроt|ьl

oднo.

гo

циЛиндрa

чeтыPсхтaктяoгo

двигaтел'

olpанIlrlив:t€тся

вpемeнrм пo-

aopolir

кo'Ieнчaтoгo вала

двиг.lтеля

нa

ymл

ради:lя

пpeделах

1zlкта

впyскa, Toлда вoзм},.rцаIoщее

вoз.цeйст!иe пocле

paзлoxеllия

pяд

Фypь€

с пeряодori 4n

пoлучим в

виде:

с/

ар"*

-аnp"or]_to.ls9+0,]siп|

о'zssiл.r*

f,e

4.)

,/i

(68)

l0.l795iл|

Ф!

|+0.I06sin

2Фl,,'l'

ll 4l

l6t

169

PeзоIiaнснoe

yсилeние

ioй mpмollикlt

дztt1нom

pядa

вoзмо]кнo

при сoвIraдеl и ee частmьI с частoтoй сoботвelrныx кoлеб rпй вoзД/хa

в тpyбoпPoвoдe. При этoм oст:!.lьныe гaрмoники

рЯдa

oк.l]tьIв.lloт сущe.

ственrto мeнь[ree влияние Ita хapz!ктеp вьrlrv'('цeнrrьrх кoлсбaнпй

IIeрeд

впускIIьIм

кЛaIIaпом' Чaотoтa ioй

mрмol]ики

ряI{a

(6.8)

Mo)кeт 6ыть

пpeдстaвлeнa сле'щr'ющим вьIрlDкeнием:

r20

Bпyскнaя систrма

двигателя

в периoд мФкД/

тaкт.rMи всaсьIв.lllия

аJ(}с1ически ]акpьггом} с oднoй

сГopоllьl

тубoпрoвoщ.

собсгвенttая

ча!тота кoлебаний вorФ.ха в mкoЙ

си(теvе олгеде,пяется

пo известнnй

и r теoрии

линейнoй ак}стики

фopv)ле:

=(zr<"

1)Зo

(6.o)

гдe k0

ooрядкoвый нoмep oбeр,rюнoв, пpичеn,r

для

rла.Bнoгo

oберToнa

lq=O.

итaк,

yслoвие pезoвавсa

i-oй

mРмoники tlмеет вид:

120 4L\

(6.r0)

I.la

pис.6.4 pаздeльнo

пoкaз.ulьl

pе3oli.ulс]lо yсItлеItные

mРмollики

вo,}пf},lда]оцегo вo1действия

вo

вIr}скном тp}бoпpoвoде однoциЛиrrдpo.

вoгo чeтыpeхTllктIloгo

двигaTeЛя.

Bидtlo' чтo пoвьIrпению

д;LBпеIiия

кoнцe нaлолнeниJr сnoсoбс]в)лoт чeтвeptая и. в vеньr!ей сгепeни.

lре.

лья mpvoяики,

Усиление первой или втopoй

mpмotlикя. нaлPolив.

щ)и-

вoдIlт к cн,,жениIo

дilвjlolillя

поpед

вгIyскI{ьIм

клanaltoм в прoдoJDкeниl{

всem тaкта всzlсьlваriи,l, Пoэтoмy fiрaкTичeскoе

приMeнeнttе

для

yn)дI.

IIIеIIия i!:lпoлнeния

цилиндpa

мoжrт имeть

рeзorraнс

четвrpтoй

laрмoнIr-

кri с кpyгoвoй Чaстomй 20.

ДлиEa

тpyбoпpoвoда'

EaсTpoeннom lra

резo-

пalrс чеTвeртой гaрмoЕиt{и, IrаxoДfrcя из

Формyлы

(6.

]

0):

.0)

lт

3т

{,,гP.д.

пis.

Pис, 6.4.

PaспPoделеше

фаз рeюяaяca

yошeяяых

mpмoяик вoзм}тrФщеm

вoздействия

во вIryскяoм

тpубoпpoвoдо

дМшeля:

l. o"

=V2o.2.

o" Ф,3. o.'зna|4-б"=

вьrоoкooбopoтньtхдвигaтеляxс

бoльlljпм зaпа:}дьlвztltиеNt закpьI-

тI,t впускfioгo

клaпаIlа fieкoторьIй

эффeIо

yлyчIrения

яaполIlеllllя

дoс-

тигаeтся и в

сл)л{.rе

yсилeн]rя

тp€тьeй гaрмoники

pядa

(6,8)

с крyгoвoй

чac.roToi\

З/20'.

pr\|aНa

тpyбoпpoводa'

rraстрoеввolo

нa

pезoнaнс

тprтьей

гарl'oIrикIl

I- =7S:lL

t?0

LP,,,

1o1c

.2\,

(6.11)

171

Aнаlloгичньlм oбрaзoм lrоryт 6ьп.ь

вьr'вл€нъI

pезoяaнснь!е

l.apмo.

никlr выllуж/tоtlяьlх кoлeбaнnй

oбщем вrryскяоl\4 тpy6оIrpoвoдe чeтьь

рexцIrлиflдpoBoгo

двигaтeля.

B этoм олyчae

pазвelвлeния

l(oллeктoрa

усЛoвнo

|аvеняroтся сoсрeдoтoченtlьlм oбъемnv с

.)l(виBrшеhlнЬll'll

свoйств?lмtl. Pазлam' в

p'д

Фyрьe

фyякцIло

возмущarorl(eгo вoздeйст'

ыб, обуслoвлeннoгo

посjrcдoвaтe.,Iьньrlr' чepедoBaпиeм тактoв вс:lсывa-

ния B чcIырех

цилиIiдpirx'

пoлyчям

Лoвыrшению

давJreяия

пepeд вIlyскньrмrr кЛaпaвaмп вo вToрoй пo.

лoBняe

пPoц€ссa

нaпoлl{еrrrtя

B l(а,(дoм из четьtpex

цйлt'ндPoв

спосо6ст.

вyeт

резoнанс

пeрвoй

и вторoй rармоtrпк

ряда

(6.12).

oднако

наибoлеr

эффeKпrвяьtм и

усmйчI,rвьIм

являeтся

резоI{aнс

пеPвой

гapмoЕики с

кpyгoвoй

частoтoй

2(0.

pамкax

пPипятьlх

дoпyщeний

мoxrro пoкaзатц ч,Гo и в слyчаяx

oбъeдиIrенIrя в oдtioм кoЛЛектopе

дв}x

или трeх

цилиндPoв

чeтьrpеx.

таrсгноr0

двигатeля

нaиболeе

целeсooбpaзньlм,вляeтся

pезotlаttснor

yсиленr'e

с кp},l.oвoй

rrаст0тoй

2o. слeдовательнo, пpи

'loдкjrк'чeняи

вrrускIroмy

трyбoпpoводy

двyх

или

бoл€е

цидиIrдpoв

с нeпеpеpьrвaloщti.

мися тaквvи всaсьIвания.

pе'rонаrtснФl

длиl{а

общеt

тt')Goпpoвoдa мo.

жет бытЬ

onpoделeна пo

фoрMyЛе

(6.1l)

с aощ)aвкoй kv'

)^rитьIваIощей

cдвиr

фазы

^Qo

]три oтрa}кel{ии вoлIlы сoбствeннЬlх кoлeбаяrrй

oт

oбъo.

мa

кoллектoDньD( ветBеЙ:

кaк

у'{е

o]Mcчаrrось'

рсзolrансна'

нaстpoйкa тр}бoпpoBoдa нa-

пгавлеIlз ||a LU|лi,,oвание

чdс|oг вЬlну)кдellIlьlх и сoбс|веннь|х кoлеба.

нlrй

вoз,душrloгo с'п]лбa' Oднакo часToтa

сoбствснньIх

хoле6aнлй

вФ-

ду01нoгo

с'гoЛба

в тlеpиoд

вoзмyщаIoщеlю вoздействия' вви/Lv l1oдклro-

ченил

к тPyбonpoBoДу o6ъeма

цвлиндp4

iieскoлькo

отличаетс' oт чaс-

тoтъl свoбoдньlх кoлeбаяий

в пФиoд! кoгдa Knaпarr захрьгг. УчитыBая'

чтo oснoвпой эффект

резoнaнснoгo усltления

закjiючaeтся в coвмеще-

!tии

oста1tNньrx свoбoдньIх кoлебalrий nFедцjествyloщегo

циклo

с въI-

llyжденньtми

кoлeбaвиями cлеДi'rощeгo laк']:a

всaсьвttttия,

длинa

рrзo-

rrансlioгo

гpубoпрoводa выбиРaется из

yслoвия

сoглaоoвaния

сoбствеII-

Iioй

чaстoтьl в

'epиo]l

св060дньгх затyхaний,

этoму

yслoвию

oтвe\aеr'

фoрмyлa

(6.l1).

Aмn,[иryдa

peзotrанса

raвисит oт стелeни сохранеяия амIlлllтyдьr

сво6oдньL\

кoлебaний в псpиoд между тактaми

всасьIвaIrия. к oчевид-

нoй

группe

фalсopoя'

oказьlваIoщих вjrияttltе

яа

'rн'гeнсивнoсть

зат}xа-

I{ия! oтItoсятся

paзличriыr

впдьl lидpавличоскoгo сoпрoтивпеrtия.

пoс]lедние в oсяoвrloм

завIlсят oт

диaметpa

ту6oпpoвoдa.

кРитe-

pий

BьtбoРa

опTtrмa1ьнoгo зltaqeltия

диaмe'гpa

впyскяom тpyбoпрoBoдa

пpeдстаыueт

сoбoй

дoстamчIro

тонкyю

Фaнь'

пoсl(oЛьlry

yвеличен}re

диамета

тР}60пр080да

нap8ry сo сIlи)хением сил l}!щ)авлическoгo с(}

пpотивлeния приводит

yмеllьIrlellиlo

вoзмyщаюureгo вoздействия co

сторottьl

цIlлинДpa

и oслаблeнrrю вoлнoвьIх прoцессов в

Фактe.

l{е менee вaжнoe влияние нa хaрaк!еp

зaт]Dияия

свободнЬIх

кo,лe-

баrrий

oкa]ьвaeт кaчeство oтPiDкеI{ltя вoлв

o'l.

кoнцов rрyбопрoвoдa, Ес-

ли oтpaJк€}ll4е oт зzкpьIloгo в перfloд с8o60двьтх коЛебaний влyскяoг]o

t(llшlaliа

oсyшleстBjrяeтся пPak.г}r.-ески 6ез

пoтеpь'

то oтpаx(ениe

oт пРo-

тrrвoпoлo)r(нoлo

кolщa тp)бoЛPовода лри llаличr'и

даx(e

rreбoльli'oro мe-

стIioгo сопротивjieния сoaрoвoждаrтся

знaчпTельньIм

пoглoценисм

вoлI{oвoй

энеprиr,r.

иi'еннo

этим' нa ваIx взгляд, oбъяоl{яются l{еyдaчи

пеpaыx

пollъIToк оргaнизaции

peзoнaнсIlь|х

яв]Iенпй вo впyскнoй систe.

ме c вoздyхooчиститeлем.

сpавнея'rе

физичeских

пpoцеосoв' пpотer(a]ощих

системах

иIlеpцtIoннoго lt

реroна|lснom

над.ф/sц пoка3LIваgl' ч1o в oснoвr

Pабо.

чих

пpoцeссoв 060!rх систeм лe'кaт воЛIloвые явJ!eния. oднaкo если B

системaх

rrнeрциoнногo ltадцувa Bлияние вoлl{ на из^'eнeние

давления

Irеред

впyскIlьIм

клапаtloм

в oснoвнoм

прoяв.,Iяетс'

чеpсз

прoцессьI

yс.

кoреIlия и тoрмoжeнtlя вoздyпJнoгo стoлба в трyбопpoBoдe' m в сиcтe-

мах pезoнalrснoгo

нaддyва вoлI{ьl ol{llзь!вzljот I]спoсpeдcтвеннoе влияниe

|'7з

^o",,

=."",*.*[-

n *"2.. *-1"u, а'

*'..l.

1о,tz1

=7,5зkv =

z,sjq

]

n п

ll]A90 l

2n)

(6.lз)

следyет заI'{eтить,

чTo вo

впycкнoM тpyбoпровoдe чeтыpexц,rлIrн-

дpoвolo двrrгатe.'rя

чисТo

peзollaнсяoe yсилeниe

колeбaний

дазлeння

не.

дoсш,Dкиuo

из.за

чitстиcнor0

пeрeкpьгrия

пpoцессoв впyска в сilg.ньLч

пo пoрядкy

pa6oтъl

цилиrrдрaх.

Hаи6oлee полнo

pезoн:tl{сньIe

явлeния

мoг}т

6ьrгЬ

pеализoвa'rъI

в иL'дивидyальIтьrx

для

к;Dкдoгo

циЛиl{дрa

вnу-

cкньгx трyбопpoвoдaх.

112

llа измeнeние

дaвлеlJия

пeрeд Kпaпaнoм. инЬIми словitми' в

систeмах

инepциoннom нaДlvвa oснoвным

фактopoм

lioltьllUения

давленl{я

в cе-

чaниЙ

l!|1л|1||Дpa яв]IJlется скopoстlloй lrапoр1

пoвьI|Дel{иe кmорогo

дoстигaе,Iся

3а счeт

yмeньшен}|я

пpохoднoго сечения яЛyскнoIo

трyбo-

лрoвoда.

в систeмax

PезollаIiснoro

нaддyва oпpеделяloщимtt явля'orcя

иtlтенсивI{oсть и

фaза

кoлебаний

дasлеtlия

пeред lФапанoil' пofтolvly

пo.

слeдниe' mл чlUIсь пoте{.циllльlto 6oльшeй эффeкrивяoстьIо' в

тo же

вреrrя хФаrr€Pизyoтся 6oлшIей ч}вствит€льностью

изменению

скo.

Poстtloгo

режимa рабoты

,Цвс-

6.2. Мrтoдьr

Prсчеlr

at(ycтпчeскtх свстeм rrддJlува

Мaтемaтичeскoе мoделиpoвaниe систeм aкyс1jlческoло'lаJlдyвa

вклIoчaeт сoвn,{ecтI{ьIй

рaсчeт

lа3oдинaмичeских прoцeссoв

цилиндp:tх

и газoвoздyrrrных rPаKгах

ДвC.

Реалънoe тeчение

гaзoв в систeмe

ци.

Линдp

opланьl

раслредeления

гаtoвoздylllньlй

такт

имeer весьr,tа

слФкriьIй простp.lllственный

нестaциoнaрньIй

xapaктeP и в

oбщем слy.

чae oписьIвaется т?eхмеpньtми

ypaaнени'lldи

га:ювcЙ

динамики

в чttст.

ньlх пpoизвoд]rшq вьrpажающll'и зaкoны сoxP:tнеIlи,

мtlссы. кoличeст-

вa

дви]кеI{Irя

эrrеpги}i. интrгPиPoвавие этиx

)Фавнelrяй.

вKлIoч;rющее

пoстaяoвкy

начa,тЬяь|х l,l гpаяичнъ[r

yслo8иЙ

прииеIl}fгеJrьвo

|( кoнкpет.

нoй кoнстp}кцIlи

двкmтeJrя'

)дIетoм

пepемeнньix вo вpeмеви

и пpo.

cтPaнстве кoэtDфицдентoв

диccипaции

ll теlUlooбмerra пPeдотaвляcг

сo.

бoй чРзвьIcaйtio слo'оl)лo задaчy' неpaзpеIltиl|iyto на

дaвнoм

эт.lл€

pitз-

вятия мeханикn сплoшнoй средьI. пoэтoму нa прaктике

пpибeгaют

существеIIньrм

улpoщeниям

как

фpмы

зaписи

уpав}rепrtй!

тaк и cпoсo-

бoя

!'х

pelшeния

в завиc]lмoсти

oт

oсoбeннoстeй гaзoдинaмичecких

тече-

ний в oтдельl{ьг,( пPoтoчllых элементllх

двиIaтеля.

OбьrчIlo

пpoцecc ra.

зoобменa в

цилllндрzlх двигатeля

и сoсpедoтoчеItных

oбъемах системьr

газoвoздyшныx трzlктoв oписьtваeтся с пoмolцью

квaзистациoнаpнoй

i{oдeJrи' a

двФкеяиe

cpеды нa пpoтяжeнных

учaсfl(ах

с пoмoщью oд.

lloмеpllых нeстaциoнaрных мoдeлей.

УPа.вIrеE'я, oписываroщие течeяиe гaза в oРmнirx

пrзopаспредe.

лeiи''

Рrcсматpив?шoтся

как

гparlичньle

дJrя

oрml{изltцIrя

числellнoго

счетa в

щrлиндpах

и гzt!ювoз.ryrцнoм

тaкгe [t'

2l' 50, 59,

El].

oонoflroe

дощ.щeниe

oднoмepнoй мoдеjп тeчeния

peальнoй

вяt-

кoл среды

связаgo

yсpеднeнием

пapамeтpoв пo сечeнияi'

пoloка.

oт-

мeчeннoе пo.сyщeотву

озяaЧаст иоключeние пoгPaни{нoгo сЛoя и пpe.

нe6ре'tеtiие

касатeлЬньlми l{aпpяжeниями' вь!званньrми

си,lами

вязкo-

стнoгo тprния.

достагoчнoй

д,'rя

пра|сгическm{

целей

тoчl{oстъю

влия-

llие вя1кос,lrlьl'(

сllл в пoгрaяич||oм слor мo)кgт быть

yчтено

п('с[юдс,l.

вом кoэффицriе|rта

гядpaвлич€скoлo

сoпPотиBIIеIIи.'I в стацлollаpнoй или

нrстaщrorraрIioй пoстaнoвке'

Haибoлее прoблeмa1tчItьIм пpи испoльзo.

ваfillи oдrrомеPнoп

rtoдел}i тeчel{шl явnяется ollrtсаIrиe слoжнoй п' в

pяде

сл)qаeв' oтPывнor]

стpyrо/pы nomка в элeмe|rтах тPаrсrа

pe3ким

изме.

нeнием прoхoдных сeqeний, напримep' в xЛапаIrнoй

щеЛи'

pазветBлeни-

ях трy6опpoвoда tl

дP.

пyЛьсиpyющий хapalсгrр

двrDкeния

гДloвоздyш-

нoй сpсдъI B тpаxтaх

дBC

зaтрy.lвяeт

pасveт

вlrзуаЛизaдиIo

стpyKrypы

лomка в отрьrвяьIх

зol|a.х' пoэ'.oмy в lrpaктиqeских

рtlсчeтax

oтpЬIвныс

стpyкlypьl вoспрoизводятс'

ви/lе

местtiьlх сoпpmивлeниЙ. oсpсднен.

ньIе зRаЧения кoтopъж

oпpeдeЛяются экспеpимeнт'lлЬIIьlм flyтeм'

Еl нaстoяще€

время t{sи6oЛее эффективнoe мoделиpoваltис I1oтo.

ков в газoвoзrylЦIlьlх

тpактах связьIвllется с числeннымlr мeтoдами

pe.

rnени'

ypавнeний

гa:Joвoй

дияа.мrrки

18.2|'

з5' 4з' 50' s4'

59''7з,

91'

l02]. Bмeс,IЕ с тем' нeсмoтря на пoсmяннoe

ра3вtlт1'е

чrслeнцых мeтo.

дoв'

llе пoтepяли свoсй

aкD/альнoстrt и анa!Цтическиe мoдeли' AнаЛtl-

тичeскиe

рelrенIlя'

пoлyченные

для

llекoтopых

упpощerrIrых

ваpиaвтов

l'схoднoй задачя. пoзвojulют

пoлнeе np€дстaaить мeханtlзм к0ле6атель.

яьrх

пpoцессoв в aкустических систrмах liад.щ.в:t и' чтo oсoбeннo ва,(нo,

заметнo о6лeгча]oт пРellвaритeЛьttьIй пoиок

yслoвий

и кoнс'ФyKгивньtх

пapа''етpoв, oбeспeчиваюцих тPeбyrмые

пoкaзатsли

gaДryв8'

пoэтoмy

pByльтaты

&ra'rитичесrФх

исcлrдoвaний

целеоooбразнo

испoльзoвать

кaчeстве исходrtЬIxдавllьIх

для

ynoчtlеннoгo

численнoгo мoдeлиpoваtlия

нa ЭвМ.

6. 2. I,

Ч uo7е

lluе

t'еЙoaьl

с пo'влениeм всe бoле€ нoвьIх лoкoлeний эцBм aрсeн t чllс-

леIlllьtx метoдoв

pсшeниJl yPавнений

ftrloвoй

диIlамяки

пoстoяllнo

paс.

шиpяgrcя.

сpeди

бoльtuoгo paзнмpaзия

пoл)д]ивIДиx

Paспpoстp&reние

чIlсленных метoдoв

yслoвнo

мo,lФo

вьЦелить три осrroвIrыe гpyппьl: кo.

t{ечllo.рaзl|oстПыe мeгoды' уcPактерисгt{чecкиe мeтoдьr и специальныe

мeIoдьI.

otличия

yказaнньtх

грyпп tloсят с|(opе€ инrЕрпpeтaциortllьtй

xaрaктeP! пoскoЛьl(у каJкдьй из числeнньIх мeтoдoв имeeт

дискpетI]уIo

174

t75

отpyкrypy и oсIrовaн

нa

фoрMaльнoм

исIroльзoваI{ии

тoй иjlи и]rой

pаз.

rtoвидIloсти аl]ге6раичeскoro

aнаJroлa

диффеpе}lциajlьIroгo

oпсpaTopa.

спeциальrrы€

меI1oды имeют

oтtloсит€Jтьl]о

yзкyо

пpикладЕ',ro

нaлpaвJleннoc'rъ

yспernнo

приn'eн'Ются пpи

рсutеЕI{и

задач гaзoвoй

дriнаi'ики'

op}relfиpoвltllвъ'x нa кoнкрeтныe oсoбeянoстr' тeчения.

[lаJ{бoлее

yЕиверсальным

для

чисЛеннoгo иI'тeгpиpoвll]]пя

yрaв.

яе}lиЙ с чztстнЬlмl{ ЛроriтодrrьIми являlorcя хotteqнo.paзнoсnъre мeтФ,

ды.

с}щнoсть

i'eгoдoв кollечньrх

разностeй

сoстoит в замеЕiе неnреpьlв.

нoй сpедьl lleкmopoй rе

дllскретнoй

мoдеЛью

(рaзIroсшoй

сеТкoй) и ап-

прoксимации

интeф,ulьIiьIх и

диффеPeвциfu1ьнъlx

yрaвнeний

сxстемoй

aлг€бpaичrскиx

)рaвIreний.

тaк нaзъIвaeмoй

разIioстнoi'

сxемoй.

для

oд-

нoй и mй,(e

диффeренциaлЬнoй

зaдa.tи мoжнo пoстpoиTь 6oпьпIoe чис.

лo

pa:!нoсTIIъIх

схем.

lloэтoмy

вoзникaет пpoблeмa

(/бoрa

нaищлlIIlIlх в

яeкoтоpоM сМьIсле сxем

I,rз

oбщеro числa

дoлуcтимых.

oгсутствис oдt{o.

зriaчяoгo кpит€pilя

кaчествa

ра:}нoспtoй

схeмы связaнo с тeм! чтo

Дпя

пeлиIreйIrьL{

j.paвIrений гaзoвoй

диI]амики

oтЕ).тствyет строгая оценкa

aппpоксимации'

yfloйчивoстll

и сxoдимoсти. lIе етаsя перед сoбой

цель

дaть

oб3oр всeвoiмoжtlых числеIl|lых мeтoдoв' огpаrr}rчIrмся кратким

излoжеtiием сyщнoсти

мelодoв

xapакIepиcпrк я

р1спaд

paзpывa

пorry.

чившиx наltбo,ьluе€

pаспpoстpaнeние

пp

рaсrreгzrх

тeчeний гzt:tа в !Paк.

.at,цBC.

Mе пo d Xapа'I,nеpu

c h|ц

oсЕoвнaя

идея мeтoдa

хaрФоеpиcтик зaKпIoчaeтc, в

yI\,lеныIIeнии

числa нeзaвпcимьIх

переменцьlx

pезyльтaтe

записи

урaвнения

на

xa-

рaктepистltк.Lj!

пpедстав]lяющих сo6oй л!rнии

двия(elrия

фpoнтoв

элe-

I{ентapнЬlx вoзмyщений в нeстациoнapнoN,| пoтoкe, вдoль хаpаrоеpиотик

ypaвнeяия

в чaс|ньl.\ прoиlвoдtlых

пpeoбPaзЛoГ(я в oбы{нoвeннь,е

диффepенциaлъIrые

yрaвнения'

числeltнoе

peшeltle

кoтoрых нe вызьlвa-

eт oсoбых затрyдIlеI]ий.

дЛ'

oдioмepfioгo пoтoкa идеaлъвolo гiц}а

yравrieяriя

qера:!pьIвяo.

сти'

двIDкreя!.'

и э*еpгии име'oт вид

[35]:

где s

энц'oпl'Jl гаi}a.

зaмeним

ypавнении

неpaзpьrвIroсти

лpoизвoдньIe

oт плoтttoстl

tlа пpoизвoдI,ьlе

oт

дaвлeния

cоглacнo

PaздeлrB

эm жe

yPаввeниe

нa

пoл]^rrrм:

Bтoрoe

слагасмoe ypaвяеl{и,I

дви'кeЕия

в системе (6't4)

пеpeпи-

пIeм в виде:

lф

pаx

-арах'

peзyльтaте

cлoжeния

вьrчr'тaEи'r

пpeoбр:t:tовaнньIх

т6киM

06-

paзoм

yРавнeнrrй

нep,вpывllocти

Ди)кel{и,r

r'ме€м:

[*.".r*].;[*..-u*]

Гal .аl] l гe а".l

-("

-",a]-БLЁ*(''.")Ё

;

аs&

u_=(,

ot .Jх

Оp

_+lr+

:+p_=u

dрrаp

l ф

]

аr(ф]q

а2

*t(*."*).'*='

lаo

а(

pаx

(6.

r4)

177

(6.