Разработка математической модели для определения негерметичности системы подачи воздуха в условиях стенда бензинового двигателя

Аннотация

Приведены результаты исследования по определению значений показателей уровня разряжения давления воздуха во впускном тракте двигателя внутреннего сгорания, представленного стендовой установкой ВАЗ-21114 на кафедре технического сервиса машин института механики и энергетики, методом математического анализа данных. Проведен анализ метода PISO, который представляет собой усовершенствованную версию алгоритма SIMPLE, применяемого в вычислительной гидродинамике для решения уравнений Навье-Стокса. Определено, что основным видом течения газов в трубопроводах является турбулентное, в связи с этим было сформулировано уравнение диссипации, которое было применено в рамках обработки уравнений специализированным программным обеспечением OpenFOAM. Создана трехмерная модель впускного тракта двигателя ВАЗ-21114. Выявлено, что изменение значений уровня разряжения давления во впускном тракте в зависимости от значений площади негерметичности имеет плавный график, что говорит о линейной зависимости данных составляющих характеристик, при этом это подтверждается экспоненциальной линией; при наличии площади негерметичности до значений в 3,135 мм² наблюдается резкий скачок уровня разряжения давления, что говорит о высокой степени влияния негерметичности сразу после появления данной неисправности во впускном тракте двигателя; при прохождении значения площади негерметичности в 3,135 мм² наблюдается постепенное снижение разницы между расчетными значениями уровня разряжения давления, что говорит о приближении к значениям, являющимся критическими для работы двигателя автомобиля.