Математичне моделювання процесу прогріву системи охолодження ДВЗ із електроприводом водяного насоса

Abstract

UK: Мета роботи. Полягає у визначенні функцій залежності температури охолоджуючої рідини від часу прогріву системи охолодження малолітражного двигуна внутрішнього згорання у двох виконаннях – з насосом охолоджуючої рідини, що має постійний механічний привід, та з насосом, який має привід від електродвигуна. Методи дослідження. Використані методи аналізу наукової літератури та теоретичного узагальнення, методи статистичного аналізу, синтезу, спостереження, метод проектної розробки. Графіки оброблялись методом найменших квадратів із знаходженням полінома функції температури від часу. Достовірність результатів оцінено індексом кореляції R2. Отримані результати. Розглянуто сучасні системи охолодження двигунів внутрішнього згоряння, в тому числі оснащені насосом охолоджуючої рідини з прямим приводом від електродвигуна. Знайдено залежність температури прогріву двигуна від часу його роботи з механічним приводом насоса та приводом від електродвигуна. Проведено аналіз систем охолодження сучасного двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ) з безпосереднім приводом насоса охолоджуючої рідини та з керованим електроприводом. Наукова новизна. Аналіз показників системи охолодження бензинового двигуна легкового автомобіля показав їх залежність від часу прогріву двигуна під час холодного запуску. Встановлено, що у двигуна з електроприводом насоса охолоджуючої рідини скорочується час прогріву, у порівнянні з двигуном з механічним приводом насоса, на півтори хвилини, що забезпечує економію палива 3 %, при температурі ввімкнення електродвигуна насоса 130° С. Встановлено, що використання електропривода насосу скорочує час його роботи майже на 50 %. Практична цінність. Визначено функції залежності температури рідини від часу прогріву бензинового двигуна з безпосереднім приводом насоса охолоджуючої рідини та з керованим електроприводом, що дає змогу модернізувати систему охолодження малолітражних двигунів внутрішнього згорання. EN: Purpose. It is to determine the functions of the temperature of the coolant on the time of heating of the cooling system of the small internal combustion engine in two variants – with a coolant pump with a constant mechanical drive, and with an electrical driven pump. Research methods. Methods of analysis of scientific literature and theoretical generalization, methods of statistical analysis, synthesis, observation, method of project development have been used. The graphs were treated with the least squares with the finding a polynomial function of temperature from time. The accuracy of the results is evaluated by the correlation index R2. Results. Modern internal combustion engines cooling systems, including the direct driven coolant pump, are considered. The dependence of the engine heating temperature on the time of its operation with a mechanical drive of the pump and a drive from the electric motor was found. Analysis of cooling systems of the modern internal combustion engine with a direct drive of the coolant pump and with a controlled electric drive was carried out. Scientific novelty. Analysis of the cooling system of the car gasoline engine showed their dependence on the time of heating of the engine during cold start. It is established that engine with electrical driven pump has been found to reduce the heating time, compared to the engine with a mechanical drive of the pump, for one and a half minutes. This provides fuel savings 3 %, at the temperature of the pump motor switching on 130 °C. It is established that the use of the electric driven pump reduces its operation time by almost 50 %. Practical value. The functions of the coolant temperature dependence on the time of heating of the gasoline engine with the direct driven coolant pump and with the electrical driven pump are determined. This makes it possible to modernize the cooling system of small internal combustion engines.