Математическое моделирование тепловых процессов в двигателях внутреннего сгорания: Курс лекций (Эволюция учения о теплообмене в ДВС от Нуссельта до наших дней. Основные показатели эффективности циклов тепловых двигателей), страница 5

3. На установившихся режимах работы ДВС колебания температуры поверхности стенок КС происходят в довольно узком диапазоне Кавтарадзе (1995), при чем по сравнению с диапазоном колебаний температуры рабочего тела этот диапазон в общем не значительный. Данный факт нашел отражение как в формуле Вошни (1.7), так и в других соотношениях, поскольку в них отсутствует температура Т_W поверхности и определяющей является средняя по объему цилиндра температура Т_∞ рабочего тела.   Попытки создания в 80-х гг. "адиабатных" двигателей, в которых осуществлялась теплоизоляция КС, обусловили появление так называемого эффекта Вошни, согласно которому при повышении температуры стенки Т_W>600 К теплоотдача от газа стенкам в районе верхней мертвой точки (ВМТ) вопреки ожиданиям увеличивается. Публикация этих результатов развеяла радужные перспективы создания "адиабатного" ДВС на ближайшее будущее.  Отметим, что соответствующая поправка в (1.7) для Т_W>600 К была введена после исследования теплообмена в теплоизолированных двигателях.

4. Расхождение с экспериментальными данными использовании a-формулы Вошни чаще всего проявляет в случае частичных режимов нагрузки ДВС.  В облает низких значений среднего индикаторного давления P_iв режиме прокрутки удельный вес второго слагаемого (1.5) уменьшается, так как скорость движения заряда цилиндре главным образом зависит от интенсивности вихревого движения заряда при впуске и скорости поршня.

5. Формулу (1.7) можно применять как для дизелей, так и для двигателей, работающих по циклу Отто, причем для дизелей учитывается форма КС (дизели с непосредственным впрыскиванием, вихревые или форкамеры), а также вихревое движение воздуха в цилиндре.

Формула и подход Вошни подвергались и критике, и обобщениям (в частности при расчете теплообмена во впускных и выпускных каналах ДВС). Например, Г. Хохенберг (1980) обратил внимание на то, что в быстроходных дизелях с непосредственным впрыскиванием в районе ВМТ повышается уровень турбулентности заряда, что обусловлено конструкцией камеры в поршне.

По мнению Хохенберга, неучет этого явления и является основным недостатком формулы Вошни. В целях его устранения он преобразовал множитель, соответствующий скорости рабочего тела из (1.6). В соотношении, предложенном Хохенбергом, процесс сгорания учитывается только наличием в формуле температуры рабочего тела, точнее, . Хохенберг, как и Вошни, на основе теории подобия подтверждает необходимость в a-формуле члена . Однако поскольку диаметр цилиндра величина постоянная (D=const), то введение ее в формулу: отражает влияния переменного по времени объема на течение газа в цилиндре. В качестве переменного линейного размера он предложил использовать диаметр D_Ш условного шара, объем которого численно равен текущему ему цилиндра .

На рис. 1 приведены расчеты коэффициентов теплоотдачи по a-формулам Вошни и Хохенберга. Графики иллюстрируют тот случай, когда ни одна из этих двух формул не позволяет получить удовлетворительные результаты, а хорошее совпадение с экспериментальными данными возможно при использовании среднеарифметического значения . В частности, это можно объяснить тем, что обе формулы не пригодны для расчета процессов в двухтактных тихоходных дизелях, исследуемых в П. Людвигом и О. Бреннером (1994). Т. Булати (1985) обнаружил, что для длинноходных двухтактных двигателей при использовании формулы Вошни потери теплоты в стенку завышены по сравнению с экспериментом и дополнил ее новыми членами, в которых учитывается влияние отношения S/D и изменение числа Прандтля на рабочий процесс.