Математична модель ефективності роботи фільтра твердих частинок дизеля

Abstract

Мета. Метою дослідження є описання математичною мовою виявлених експериментальним шляхом аспектів впливу найважливіших експлуатаційних факторів на ефективність очищення відпрацьованих газів (ВГ) дизеля 2Ч10,5/12 від твердих частинок (ТЧ) фільтруючим елементом фільтра твердих частинок (ФТЧ) нової нетрадиційної конструкції. Методика. Застосовані методи математичного моделювання, порівняльного аналізу, виконані експериментальні дослідження. Результати. У відділі поршневих енергоустановок Інституту проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України (ІПМаш НАНУ) розроблено ФТЧ для дизельних двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ) нової нетрадиційної конструкції з модульним ФЕ, що містить насипку з природного цеоліту в сітчастих касетах. Проведено декілька етапів моторних стендових випробувань ФТЧ ІПМаш у складі випускної системи автотракторного дизеля 2Ч10,5/12, яким обладнано моторний випробувальний стенд лабораторії відділу. У результаті випробувань шляхом прямих і непрямих вимірювань отримані залежності показників димності ВГ, об’ємної концентрації незгорілих вуглеводнів у ВГ від регулювальних і режимних параметрів цього дизеля. Залежності описані поліномами 1–4 ступеня методом лінійної регресії та перетворені у значення масового викиду ТЧ з ВГ шляхом застосування відомої та достовірної емпіричної формули перерахунку. Урахування впливу окремих експлуатаційних факторів на ефективність роботи ФТЧ ІПМаш у розробленій математичній моделі проводиться шляхом уведення до неї відповідних коефіцієнтів, значення яких також отримане з експериментальних даних. Наукова новизна. Уперше встановлені кількісний та якісний зв’язки між показниками ефективності роботи ФТЧ ІПМаш і його найважливішими експлуатаційними факторами. Практична значимість. Розроблені математична модель та методики проведення стендових випробувань і аналізу їх результатів придатні для прогнозування робочих характеристик ФТЧ будь-якої конструкції.