Ваш браузер устарел.

Для того, чтобы использовать все возможности сайта, загрузите и установите один из этих браузеров.

скрыть

Article

  • Title

    General principles of hard-soft-technologies application to modelling of operation process in internal combustion engines

  • Authors

    Gashchuk P. N.
    Nikipchuk Serhij

  • Subject

    MACHINE BUILDING. PROCESS METALLURGY. MATERIALS SCIENCE

  • Year 2018
    Issue 2(55)
    UDC 621.4.001
    DOI 10.15276/opu.2.55.2018.04
    Pages 34-48
  • Abstract

    The perfection of the piston engines in the constructive-mechanical sense without revolutionary changes in the technology of design and manufacturing is difficult to raise, but the perfection in the thermodynamic sense is a “broad field” for the useful activity of engineering science. In order to penetrate as much as possible into the phenomenon of transformation of forms of energy - chemical to thermal, and then – thermal to mechanical, it is necessary to have a rich cognitive ability and a properly adequate model of “constantly variables” in the time of the intraomotor processes. To create such a model purely analytical and algorithmic means, as it turned out, is hardly possible, and therefore always in parallel with the theoretical studies have to be applied also experimental, requiring the use of special bench equipment. The combination on natural and virtual approaches to the modelling of processes that occur in the internal combustion engines enables to increase considerably the information support of engines design processes. This approach can be named the hard-soft-technology of comprehension. The aim is to specify the principles of rational combination of natural and virtual modelling environments into a united system employing, in this way, the hard–soft–technology of operating process modelling in the internal combustion engines. Generally, it is only the reality that is able to implacably “integrate”, so to say, the system of descriptive equations in any possible form. Consequently, the harmonious combination of natural modelling and virtual modelling within the framework of any paradigm enables to enhance the comprehension of mechanic energy production principles in the thermal engines. Proceeding from a general and to a considerable extent theoretical description of heat transmission and taking into consideration the Newton heat–transfer equation and the theory of similarity, however, when an adequate evaluation of heat emission through the walls of the engine’s operation space is discussed, the corrective measures performed solely by means of direct measurements are required. It is the direct measurements in the natural environment of engine’s operating space thermal parameters that create the informative grounds for theoretical generalizations in the virtual environment.

     

     

  • Keywords internal combustion engine, model working space, heat generation, heat consumption, modelling, hard–soft technology
  • Viewed: 160 Dowloaded: 3
  • Download Article
  • References

     

    1. Гащук П., Богачик Ю. Аналітичні засоби моделювання процесів теплотворення-теплоспоживання в двигуні з яскровим запалюванням на ялових режимах його роботи. Проектування, виробництво та експлуатація автотранспортних засобів та автопоїздів : Праці Західного наукового центру Транспортної академії України. Львів. 1995. Т. 1. С. 34–51.
    2. Гащук П. М., Нікіпчук С. В., Богачик Ю. О. Натурно-машинні засоби в моделюванні термоди-намічних процесів, що перебігають у двигунах внутрішнього згоряння. Вісник Державного університету “Львівська політехніка”: Динаміка, міцність та проектування машин і приладів. Львів. 1998. № 354. С. 3–9.
    3. Clausius R. Die mechanische Wärmetheorie. Band 1. – 3 Auflage. Braunschweig: Druck und Verlag von Friedrich Vieweg und Sohn. 1887. XVI. 403 р.
    4. Rankine W. J. M. A manual applied mechanics : 6 ed. London : Charles Griffin and company, 1872. XVI. 648 p.
    5. Tisza Laszlo. Generalized Thermodynamics. Cambridge (Massachusetts). London : The M.I.T. Press, 1966. 384 p.
    6. Möhlenkamp Heinrich. Zur Genauigkeit der Brenngesetzrechnung eines Dieselmotors mit nichtunter-teiltem Brennraum. MTZ. 1976. 37, № 7–8. P. 285–291.
    7. Гащук П., Богачик Ю. Особливості внутрішнього теплопереносу в двигуні з яскровим запаленням за різних навантажень. Проектування, виробництво та експлуатація автотранспортних засобів і поїздів: Праці західного наукового центру Транспортної академії наук. Львів. 1995. Т. 2. С. 12–15.
    8. Oppenheim А. K. Quest for controlled combustion engines. SAE Techn. Pap. Ser. 99, 1988. № 880572. P. 1–8.
    9. Remboski D. I., Rhee S. L., Martin J. K. An optical sensor for spark-ignition engine combustion analy-sis and control. SAE Techn. Pap. Ser. 1989. № 890159. P. 1–14.
    10. Thiemann Wolfgang. Verfahren zur genauen Zylinderdruckmessung an Verbrennungsmotoren – Teil 1. MTZ: Motortechn. Z. 1989. 50, № 2. Р. 81–84, 87–88.
    11. Thiemann Wolfgang. Verfahren zur genauen Zylinderdruckmessung an Verbrennungsmotoren – Teil 2. MTZ: Motortechn. Z. 1989. 50, № 3. Р. 129–134.
    12. Bracсо F.V. Modeling and diagnostics of combustion in spark-ignition engines. ATA –Ingegneria auto-motoristica. 1988. 41, № 5. Р. 373–385.
    13. Adams Willi, Birsztejn Thomas, Kupe Joachim, Wilhelmi Herbert. Ein neu entwickeltes plasmastrah-lzündsystem zur Verbrennung von magergemischen. MTZ: Motortechn. Z. 1988. 49, № 12. Р. 515–519.
    14. Гащук П. М., Нікіпчук С. В. Теплотворення в двигуні швидкого внутрішнього згоряння. Mechan-ics and Advanced Technologies. 2018. #1 (82). С. 92–99. DOI: http://dx.doi.org/10.20535/2521-1943.2018.82.125201.
    15. Stas Marek, Wajand Jan. Bestimmung der Vibe-Parameter für den Zweiphasigen Brennverlauf in Direkteinspritz-Dieselmotoren. MTZ: Motor-techn. Z. 1988. 49, №. 7–8. Р. 289–293.
     


    1. Hashchuk, P., & Bogachik, Y. (1995). Analytical means for simulation of heat production-heat con-sumption in an engine with a spark plug in firing modes of its operation. Design, manufacture and op-eration of motor vehicles and trains: Proceedings of the Western Scientific Center of the Transport Academy of Ukraine, 1, 34–51.
    2. Gashchuk, P. M., Nikipchuk, S. V. & Bogachik, Y. O., (1998). Natural-mechanical means in simulation of thermodynamic processes that run in internal combustion engines. Bulletin of the State University “Lviv Polytechnic”: Dynamics, strength and design of machines and instruments, 354, 3–9.
    3. Clausius, R. (1887). Die mechanische Wärmetheorie. Braunschweig: Druck und Verlag von Friedrich Vieweg und Sohn.
    4. Rankine, W. J. M. (1872). A manual applied mechanics. London: Charles Griffin and company, 6 ed.
    5. Tisza Laszlo. (1966). Generalized Thermodynamics. Cambridge (Massachusetts). London: The M.I.T. Press.
    6. Möhlenkamp Heinrich. (1976). Zur Genauigkeit der Brenngesetzrechnung eines Dieselmotors mit nich-tunterteiltem Brennraum. MTZ, 37(7–8), 285–291.
    7. Gashchuk, P., & Bogachik, Y. (1995). Peculiarities of internal heat transfer in the engine with ascorbic inflammation at different loads. Design, manufacture and operation of motor vehicles and trains: Pro-ceedings of the Western Scientific Center of the Transport Academy of Sciences, 2, 12–15.
    8. Oppenheim, А. K. (1988). Quest for controlled combustion engines. SAE Techn. Pap. Ser., 99(880572), 1–8.
    9. Remboski, D. I., Rhee, S. L., & Martin, J. K. (1989). An optical sensor for spark-ignition engine com-bustion analysis and control. SAE Techn. Pap. Ser., 890159, 1–14.
    10. Thiemann Wolfgang. (1989). Verfahren zur genauen Zylinderdruckmessung an Verbrennungsmotoren – Teil 1. MTZ: Motortechn. Z., 50 (2), 81–84, 87–88.
    11. Thiemann Wolfgang. (1989). Verfahren zur genauen Zylinderdruckmessung an Verbrennungsmotoren – Teil 2. MTZ: Motortechn. Z., 50 (3), 129–134.
    12. Bracсо, F.V. (1988). Modeling and diagnostics of combustion in spark-ignition engines. ATA – Ingegneria automotoristica, 41 (5), 373–385.
    13. Adams Willi, Birsztejn Thomas, Kupe Joachim, & Wilhelmi Herbert. (1988). Ein neu entwickeltes plas-mastrahlzündsystem zur Verbrennung von magergemischen. MTZ: Motortechn. Z., 49 (12), 515–519.
    14. Hashchuk, P. M., & Nikipchuk, S. V. (2018). Heating (thermogenesis) in rapid internal combustion en-gine. Mechanics and Advanced Technologies. 1 (82). 92–99. DOI: http://dx.doi.org/10.20535/2521-1943.2018.82.125201.
    15. Stas Marek, & Wajand Jan. (1988). Bestimmung der Vibe-Parameter für den Zweiphasigen Brennver-lauf in Direkteinspritz-Dieselmotoren. MTZ: Motor-techn. Z., 49 (7–8), 289–293.

  • Creative Commons License by Author(s)