Ebook: Исследование рабочих процессов и токсичности двигателя с послойным зарядом и форкамерно-факельным зажиганием

Автореф диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. — Ленинград, 1981. — 60 с.Специальность: 05.04.02 — Тепловые двигателиЦель работы, Основной целью диссертационной работы являлась разработка научных основ и эффективного способа осуществления рабочих процессов высокоэкономичного, мощного и одновременно малотоксичного автомобильного двигателя с послойным зарядом.
В плане решения поставленной проблемы конкретными задачами являлись:
Проведение экспериментальных исследований по выявлению физической основы механизма сгорания расслоенного газо - воздушного заряда и особенностей выделения токсичных продуктов сгорания.
Разработка математической модели термодинамического цикла двигателя с послойным зарядом на базе выявленного механизма сгорания расслоенного заряда и проведение теоретических последований по установлению преимуществ рабочего процесса с расслоенным зарядом и выявлению оптимальной закономерности расслоения смеси.
Разработка и исследование новых способов расслоения рабочего эаряда при впрыске топлива и форкамерно-факельном зажигании.
Развитие теории рабочих процессов двигателя с послойным зарядом и форкамерно-факельным зажиганием на базе результатов экспериментальных исследований и обобщения известных теоретических положений.
Проведение теоретических и экспериментальных исследований по доводке рабочего процесса и выявлению эффективности двигателя, работающего с разработанным способом впрыска топлива и форкамврно-факельного зажигания.Научная новизна. В диссертации обосновано новое научное направление по организации рабочих процессов поршневых двигателей с целью улучшения технико-экономических показателей с одновременным резким снижением токсичности ОГ. Оно предусматривает осуществление послойного смесеобразования с определенной закономерностью в сочетании с форкамерно-факельным процессом. Экспериментальными и теоретическими исследованиями выявлен и обоснован ранее не известный эффект от направленного расслоения рабочего заряда, который позволяет, наряду с ощутимым снижением всех токсичных компонентов ОГ особенно N0 и СО), увеличивать максимальное давление сгорания на 4-10%.
Эффект обусловлен ростом коэффициента молекулярного изменения в течение процесса сгорания расслоенного заряда и уменьшением потерь теплоты сгорания топлива из-за диссоциации газов.
Путем фундаментальных исследований выявлена физическая основа механизма поэтапного сгорания расслоенного заряда, на основе которого построены математические модели для расчета на ЭВМ показателей как термодинамического, так и действительного циклов двигателя с послойным зарядом и форкамерно-факельным зажиганием. Выявлена оптимальная закономерность изменения степени расслоенности заряда с зависимости от режимов работы двигателя.
Разработан и обоснован новый перспективный способ осуществления рабочих процессов автомобильных двигателей (автор. свид. № 473435, патенты Англии № 1.546.932, Франции № 2.359.279, приоритетные справки на заявку № 1737092/24 из США № 703507, Японии № 51-101744, ФРГ № Р.263Г762.4, Италии № 41625 А/76), который объединяет в единый процесс непосредственный и направленный впрыск топлива в цилиндр через форкамеру эжекторного типа и факельное зажигание. Построен математический аппарат, позволяющий исследовать и оптимизировать рабочий цикл предложенного двигателя.
Практическая ценность. Разработанный двигатель может ‘быть применен в перспективных автомобилях взамен карбюраторных для существенного снижения эксплуатационного расхода топлива и токсичности ОГ.