OPTIMAL AGGREGATION OF PISTON-TYPE COMPRESSORS WITH POWERED INLINE FOUR-STROKE PISTON GASOLINE ENGINES
Authors: ЕГОРОВ А.В. , БЕЛОГУСЕВ В.Н. 
Published: July 2024

Цель работы выявление баланса термодинамической работы в теоретических циклах поршневых компрессоров для решения задачи их оптимального агрегатирования с приводными четырехтактными рядными поршневыми бензиновыми двигателями внутреннего сгорания (ДВС). Для этого необходимо решить следующие задачи: провести моделирование термодинамической работы в теоретических циклах поршневых компрессоров и выявить зависимость термодинамической работы рабочего тела (над рабочим телом) от угла поворота коленчатого вала. В результате обзора научнотехнических источников, разработанных ведущими российскими и мировыми научнотехническими центрами компрессоростроения, выявлено, что теоретическое обоснование параметров поршневых компрессоров осуществляется на основе некоторых средних за цикл термодинамических параметров рабочего тела. Такой подход вполне допустим при проектировании компрессорных установок с приводом от ДВС, включающих маховики для компенсации неравномерности потребления механической энергии в течение рабочего цикла, во время которого происходит постоянное изменение потребляемой поршневым компрессором механической работы. В условиях непостоянства выработки механической работы приводным четырехтактным рядным поршневым бензиновым ДВС это приводит к колебаниям системы вращающихся масс четырехтактный рядный поршневой бензиновый ДВС поршневой компрессор . С целью повышения эффективности функционирования системы четырехтактный рядный поршневой бензиновый ДВС поршневой компрессор необходима синхронизация максимумов выработки механической работы четырехтактным рядным поршневым бензиновым ДВС с максимумом потребления механической работы поршневые компрессором. В первом приближении с целью теоретического обоснования оптимального агрегатирования поршневых компрессоров с приводными четырехтактными рядными поршневыми бензиновыми ДВС выполнено математическое моделирование зависимости термодинамических работ в теоретических циклах четырехтактных рядных поршневых бензиновых ДВС и поршневых компрессоров и определено оптимальное соотношение углов поворота относительно друг друга коленчатых валов приводных четырехтактных рядных поршневым бензиновых ДВС и поршневых компрессоров. На основе полученных результатов выявлены зависимость термодинамической работы рабочего тела в рабочих циклах рядных поршневых компрессоров в функции от угла поворота коленчатого вала зависимость термодинамической работы в рабочем цикле V и Wобразных поршневых компрессоров в функции от угла поворота коленчатого вала закономерности влияния сдвига угла между коленчатым валом ДВС и коленчатым валом компрессора в системах четырехтактный рядный поршневой бензиновый четырехцилиндровый ДВС двухцилиндровый рядный поршневой компрессор , четырехтактный рядный поршневой бензиновый шестицилиндровый ДВС трехцилиндровый рядный поршневой компрессор на пульсации максимальной и минимальной термодинамической работы.

The goal of the study is to identify a thermodynamic work balance in theoretical cycles of piston compressors for solving a problem of their optimum aggregation with the driving fourcycle line piston gasoline internal combustion engines (ICE). The objectives of the study are to model thermodynamic work in theoretical cycles of piston compressors and to identify thermodynamic work dependence of a working body (over a working body) on an angle of a bent shaft rotation. The review of the scientific and technical sources of the leading national and international scientific and technological centers of compressor manufacturing has shown that theoretical justification of piston compressor parameters is based on some cycle averages of thermodynamic parameters of a working body. Such approach is quite admissible for the design of compressor installations with the drive from ICE, including flywheels in their structure for compensation of unevenness of mechanical energy consumption during a running cycle when mechanical work consumption by a piston compressor varies. In the conditions of inconstancy of mechanical work generation by a fourcycle line piston gasoline ICE, it causes fluctuations of the rotating mass system of a fourcycle line piston gasoline ICE a piston compressor . In order to increase functional effectiveness of the system of a fourcycle line piston gasoline ICE a piston compressor it is necessary to synchronize maxima of mechanical work generation by a fourcycle line piston gasoline ICE with a maximum of mechanical work consumption by a piston compressor. As a first approximation for the purpose of theoretical justification of optimum aggregation of piston compressors with driving fourcycle line piston gasoline ICEs, we used mathematical modeling of dependence of thermodynamic works in theoretical cycles of fourcycle line piston gasoline ICEs and piston compressors and defined an optimum ratio of angles of rotation of bent shafts of fourcycle power of line piston gasoline ICEs and piston compressors in relation to each other. The main results of the study include the dependence of thermodynamic work of a working body in running cycles of line piston compressors in function on the angle of a bent shaft rotation dependence of thermodynamic work in a running cycle of Vshaped and Wshaped piston compressors in function on the angle of a bent shaft rotation regularities of influence of a corner shift between an ICE bent shaft and a bent shaft of the compressor in the systems of a fourcycle line piston gasoline fourcylinder ICE a twocylinder line piston compressor , a fourcycle line piston gasoline sixcylinder ICE a threecylinder line piston compressor on a pulsation of the maximum and minimum thermodynamic work.