автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Повышение эффективности поршневых двигателей внутреннего сгорания путем использования сжатого воздуха

кандидата технических наук
Харенко, Игорь Алексеевич
город
Барнаул
год
2013
специальность ВАК РФ
05.04.02
цена
450 рублей
Диссертация по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению на тему «Повышение эффективности поршневых двигателей внутреннего сгорания путем использования сжатого воздуха»

Автореферат диссертации по теме "Повышение эффективности поршневых двигателей внутреннего сгорания путем использования сжатого воздуха"

На правах рукописи

Харенко Игорь Алексеевич

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОРШНЕВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ПУТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЖАТОГО ВОЗДУХА

Специальность 05.04.02 - Тепловые двигатели

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 1 ""-Я

Барнаул-2013 005538019

005538019

Работа выполнена в ФГЪОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова» Экспериментальная част] работы выполнена в НП «Сертификационный центр автотракторной техники» (г. Челябинск)

Официальные оппоненты:

Мироненко Игорь Геннадьевич, доктор технических наук, доцент начальник управления научно-исследовательских работ ФБОУ ВПО «Новосибирская государственная академия водного транспорта» Закомолдин Иван Иванович доктор технических наук, доцент, профессор кафедры «Автомобили и автомобильное хозяйство и методика преподавания технических дисциплин» ФГБОУ ВПО «Челябинского государственного педагогического университета». Ведущая организация

ОАО «Научно-исследовательский институт двигателей» (г. Москва)

Защита состоится 5 декабря 2013 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 212.004.03 при Алтайском государственном техническом университете им. И.И. Ползунова по адресу: 656038 г. Барнаул, пр. им. В.И. Ленина, 46 (тел/факс (3852) 26 05 16; E-mail: D21200403@mail.ru).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по указанному адресу на имя ученого секретаря диссертационного совета.

Автореферат разослан « >о » 2013 г.

Ученый секретарь

Научные руководители

доктор технических наук, профессор

Матиевский Дмитрий Дмитриевич

доктор технических наук, профессор Кукис Владимир Самойлович

диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время существует острое противоречие между безальтернативной потребностью человечества продолжать широкое использование поршневых ДВС (ПДВС) для своих нужд, с одной стороны, и относительно низкой эффективностью процессов энергопреобразования в них, вредным воздействием отработавших газов (ОГ) на человека и окружающую среду (ОС) - с другой. Проведенный автором анализ специальной литературы и патентных источников показал, что это противоречие, может быть существенно сглажено использованием сжатого воздуха, получаемым за счет утилизации «бросовой» теплоты.

В настоящее время сжатый воздух, полученный за счет энергии ОГ, успешно используется только для повышения давления свежего заряда, подаваемого в цилиндры ПДВС, для увеличения мощности без изменения их размеров в системах наддува. В относительно редких исследованиях, посвященных присадке воздуха к топливу при его впрыскивании в дизелях (М.В. Мазинг, А.Е. Свистула, Д.Д. Матиевский) и ряде других работ отмечается, что достоинствами такого впрыскивания являются дополнительное диспергирование топлива, более равномерное распределение его по окислителю и улучшение условий его воспламенения. Однако в этих работах не указывается источник получения добавляемого в топливо воздуха. Между тем, материалы работ B.C. Кукиса, В.В. Руднева, M.JI. Хасановой, В.П. Босякова, В.А. Ткаченко и автора диссертации свидетельствуют о целесообразности и возможности использования сжатого воздуха, получаемого за счет утилизации «бросовой» энергии ОГ для решения целого ряда актуальных задач, стоящих перед современным двигателестроением.

Цель настоящего исследования: повысить мощностные, экономические и экологические показатели ПДВС путем использования сжатого воздуха, получаемого за счет энергии отработавших газов.

Гипотеза исследования. Мощностные, экономические и экологические показатели ПДВС можно повысить, используя сжатый воздух, получаемый за счет «бросовой» энергии их отработавших газов

Для достижения указанной цели на основании выдвинутой гипотезы было необходимо решить следующие задачи:

1. Выявить целесообразность и показать возможность использования пневматического распыливания топлива для повышения мощностных, экономических и экологических показателей ПДВС.

2. Разработать программу, методику исследования и создать экспериментальную установку для проведения натурных испытаний ПДВС с пневматическим распыливанием топлива и его самовоспламенением от сжатия.

3. Провести натурные исследования рабочего процесса дизеля с пневматическим распыливанием топлива.

4. Оценить эффективность использования пневматического распиливания топлива вместо механического на примере дизеля размерностью 15,0/20,5.

5. Количественно оценить возможность получения сжатого воздуха за счет утилизации энергии ОГ опытного дизеля 1415,0/20,5 для обеспечения пневматического распыл ивания топлива.

6. Провести анализ других возможных путей повышения мощност-ных, экономических и экологических показателей ПДВС путем использования сжатого воздуха, получаемого за счет «бросовой» энергии их ОГ.

Объектом исследования служили процессы в ПДВС, использующих сжатый воздух для повышения мощностных, экономических и экологических показателей этих двигателей.

Предметом исследования являлись мощностные, экономические и экологические показатели дизеля с пневматическим распиливанием топлива и возможные пути повышения этих показателей в других ПДВС, при использовании сжатого воздуха, получаемого за счет «бросовой» энергии ихОГ.

Научную новизну имеют следующие положения, выносимые автором на защипу:

- особенности протекания процесса сгорания в дизеле с распылива-нием топлива сжатым воздухом;

- результаты оценки энергетических возможностей ОГ дизеля для получения сжатого воздуха, необходимого для пневматического распылива-ния топлива.

- результаты оценки предложенных автором новых возможных направлений использования сжатого воздуха, получаемого за счет «бросовой» энергии ОГ ПДВС, для повышения их мощностных, экономических и экологических показателей.

Практическую значимость работы составляют следующие результаты:

- подтверждение возможности повышения мощностных, экономических и экологических показателей дизеля за счет реализации распылива-ния топлива сжатьм воздухом;

- подтверждение энергетических возможностей ОГ дизеля для обеспечения сжатым воздухом системы пневматического распыливания топлива;

- новые возможные направления использования сжатого воздуха, получаемого за счет «бросовой» энергии ОГ ПДВС, для повышения их мощностных экономических и экологических показателей.

Новизна предложенных технических решений подтверждена тремя Патентами на полезную модель.

Результаты исследования могут быть использованы при создании новых и модернизации существующих поршневых и комбинированных ДВС, при проведении НИР и ОКР, а также в учебном процессе.

Методология и методы исследования базировались на системном, комплексном и процессном подходах к решению сформулированных выше задач, методах изучения специальной литературы, теоретического анализа и синтеза полученного экспериментального материала, индуктивного и дедуктивного методах обобщения полученных эмпирическим путем данных, математических и статистических методах обработки полученных экспериментальных, материалов, а также для установления количественных зависимостей между изучаемыми явлениями. Теоретическая основа работы базировались на использовании основных положений технической термодинамики, теории рабочих процессов тепловых двигателей, методов статистической обработки результатов испытаний и компьютерного моделирования, а также научных исследований в области двигателестроения, термодинамики и теплотехники, выполненных A.C. Орлиным, М.С. Хова-хом, Р.З. Кавтарадзе, H.H. Иванченко, В.Н. Луканиным, Н.К. Шокотовым, В.М. Бродянским, Д.Д. Матиевским, B.C. Кукисом и др. Выводы и рекомендации в своей основе сформулированы на базе результатов натурного экспериментального исследования дизеля 1415,/20,5 в исходной и опытной комплектациях.

Степень достоверности результатов работы подтверждается достаточным объемом экспериментов, применением комплекса современных, информативных и объективных методов исследования, соответствующих государственным стандартам, использованием современной измерительной аппаратуры, систематической её проверкой и контролем погрешностей, подтверждением теоретических результатов экспериментальными.

Реализация результатов работы. Материалы диссертации используются в ООО ГСКБ «Трансдизель» (г. Челябинск), Уральском федеральном университете им. Первого Президента России Б.Н. Ельцина (г. Екатеринбург) и в Военном учебно-научном центре сухопутных войск «Общевойсковая академия сухопутных войск ВС РФ» (филиал г. Омск).

Апробация работы. Материалы диссертации были доложены и одобрены на: Международной научно-технической конференции ААИ «Приоритеты развития автомобиле- и тракторостроения и подготовки кадров», посвященной 145-летию МЕТУ «МАМИ» (Москва, 2010); Международном Форуме по проблемам науки, техники и образования (Москва, 2010) (работа удостоена Золотого диплома Форума); юбилейной научно-технической конференции 5-е Луканинские чтения «Решение энергоэкологических проблем в автотранспортном комплексе». (Москва, 2011); Международной научно-технической конференции «Многоцелевые гусеничные и колесные машины: актуальные проблемы теории, практики и подготовки кадров», (Челябинск, 2011); 75-й Международной научно-технической конференции ААИ «Перспективы развития автомобилей. Развитие транспортных средств с альтернативными энергоустановками» (Тольятти, 2011); VIII Международной научно-практической конференции

«Настоящи исследования и развитие -2012 (София, 2012); IX Международной научно-практической конференции «Настоящи изследования и развитие -2013 (София, 2013).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 научных статей, в том числе 6 - в изданиях, рекомендованных ВАК, получены три Патента на полезную модель.

Объем и содержание работы. Диссертация содержит 117 е., включающих 50 рисунков, 6 таблиц, и состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы (129 наименований) и приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи исследования, его научная новизна и практическая значимость, дана общая характеристика диссертационной работы.

В первой главе обсуждаются целесообразность и возможность использования пневматического распыливания топлива для повышения мощностных, экономических и экологических показателей ПДВС. Показано, что термодинамический цикл с подводом теплоты при неизменном давлении (что возможно при пневматическом распыливании топлива) обладает существенными достоинствами и в случае его реализации позволит получить лучшие мощностные, экономические, экологические показатели и обеспечить более высокие пусковые качества в условиях низких температур ОС, чем у современных дизелей и ПДВС с искровым зажиганием при одинаковой механической и термической нагруженности. Обсуждаются предполагаемые особенности рабочего процесса ПДВС при пневматическом распыливании топлива. Результаты этого обсуждения в тезисном виде представлены на рисунке 1._

ПОРШНЕВОЙ ДПС С ПНЕВМАТИЧЕСКИМ РАОПЫЛИВАИИКМТОШШВА

Рисунок 1 - Специфические особенности дизеля с пневматическим распыливанием топлива

Как известно, производившиеся в начале прошлого века ПДВС с пневматическим распиливанием топлива (компрессорные дизели) не могли конкурировать с бескомпрессорными (современными) дизелями и ДВС с искровым зажиганием в связи необходимостью существенных затрат мощности на получение сжатого воздуха для пневматического распиливания топлива. В настоящей работе предлагается для получения сжатого воздуха использовать «бросовую» энергию ОГ. При этом возможны три варианта привода компрессора: за счет термической эксергии ОГ с помощью двигателя Стирлинга или с помощью термоциркуляционного насоса, и за счет механической эксергии ОГ. Последний вариант предложен автором (в соавторстве) и показан на рисунке 2.

Рисунок 2 - Принципиальная схема комбинированного двигателя с пневматическим распыливанием топлива (Патент на полезную модель РФ 127824):

1 - пневматические форсунки, оборудованные электромагнитной системой управления; 2 - топливопроводы; 3 -топливный бак; 4 - выпускной коллектор; 5 - газовая турбина; 6 - высокочастотный электрический генератор; 7 - электродвигатель с компрессором высокого давления; 8 - воздушный трубопровод - 9 - компрессор низкого давления; 10 -впускной коллектор; 11 - ресивер; 12 - воздухопроводы; 13 - поршневой двигатель внутреннего сгорания

Во второй главе рассмотрены программа и методика проведения экспериментального исследования. Программа была посвящена сравнительному анализу рабочего процесса одноцилиндрового дизеля 1415,0/20,5 в исходной комплектации и с пневматическим распыливанием топлива.

Испытания проводились на стенде (рисунок 3) по методикам ГОСТ 18509-88. При проведении испытаний применялись аттестованные в установленном порядке приборы и оборудование. Перечень средств измерений приведен в тексте диссертации. Обработка результатов испытаний проводилась в соответствии с ГОСТ 18509-88 и ГОСТ Р 41.96-2005.

Рисунок 3 - Общий вид экспериментальной установки

Для работы с пневматическим распыливанием топлива в комплектацию дизеля 1415,0/20,5 были внесены следующие изменения. Заменен поршень. Его днище выполнено вогнутым с радиусом 119 мм (рисунок 4,а). В результате объем камеры сгорания 7

уменьшился на 23 %. Разработана и изготовлена форсунка для пневматического распыливания топлива оригинальной конструкции (рисунок 4,6). Из односекционного топливного насоса удален нагнетательный клапан.

у Ш 11 12 13

а б

Рисунок 4 - Поршень (а) и пневматическая форсунка (б): 1 - распылитель; 2 — накидная гайка; 3 - проставочные кольца; 4 - сетка; 5 — канал подвода сжатого воздуха; б - пружина; 7 - корпус форсунки 8 - штуцер подвода сжатого воздуха; 9 - катушка электромагнита; 10 - пружина иглы распылителя; 11 - изолятор; 12 - штуцер подключения блока управления; 13 - штуцер подвода топлива; 14 - якорь-игла форсунки; 15 - канал подвода топлива.

В третьей главе приведены результаты экспериментального исследования. При этом совершенство рабочего процесса оценивалось по индикаторным показателям, так как механические потери связаны с совершенством конструкции, а не процессов, протекающих во внутрицилиндровом пространстве рассматриваемых машин. Прежде всего, были проведены испытания дизеля 1415,0/20,5 в исходной комплектации: получена индикаторная диаграмма рабочего цикла на режиме номинальной мощности, определены особенности протекания рабочего процесса и процесса сгорания на этом режиме, оценено содержание выбросов вредных веществ с ОГ.

Затем дизель был подготовлен для работы с пневматическим распы-ливанием топлива. После этого было оценено влияние момента начала впрыскивания топлива и давления распыливающего воздуха на удельный индикаторный расход топлива, среднее индикаторное давление и индикаторный КПД. На основании этого угол, соответствующий моменту начала впрыскивания топлива, был выбран равным 10 град ПКВ до ВМТ, а давление воздуха, распыливающего топливо - 9,5 МПа (при этом цикловой расход воздуха равнялся 2,75 мг/цикл, что составляло 1,52% от цикловой подачи топлива). На рисунке 5 показаны индикаторные диаграммы, полученные на режиме номинальной мощности.

Рисунок 5 - Индикаторные диаграммы дизеля 1415,0/20,5 при работе на режиме номинальной мощности

На рисунке 6 показан фрагмент индикаторных диаграмм, а на рисунке 7 - изменение температуры рабочего тела, характеристики и скорости выгорания топлива.

Рисунок 6 - Фрагмент индикаторных Рисунок 7 - Изменение температуры

диаграмм рабочего процесса дизеля рабочего тела, характеристики (х) и

1415,0/20,5: скорости выгорания топлива (с1х/с1ф) (сплошная линия - в исходной комплектации; пунктирная линия -в опытной комплектации)

Анализ полученных материалов, выполненный во втором разделе третьей главы, позволил оценить специфические особенности рабочего процесса дизеля 1415,0/20,5 в случае пневматического распыливания топлива (в диссертации подробно рассмотрена и проанализирована природа этих особенностей), которые при работе на номинальном режиме (при частоте вращения коленчатого вала 1250 мин"1) сводятся к следующему (первыми приведены значения для двигателя в исходной комплектации): индикаторная мощность 36,7-42,5, кВт; среднее индикаторное давление 0,74-0,85, МПа; удельный индикаторный расход топлива 219,1-197,7г/(кВт ч); индикаторный КПД 0,37-0,41; максимальное давление 7,3-6,9 МПа; максимальная температура 1907-1770, К; момент достижения максимального давления 5,5-9,6 град ПКВ после ВМТ; степень повышения давления 2,14-1,43;степень предвари-

тельного расширения 3,28-5,43; максимальная скорость нарастания давления 0,844 - 0,694 МПа/(град ПКВ); момент начала впрыскивания топлива 24-10 град ПКВ до ВМТ; Момент начала воспламенения топлива 3,5-7,5 град ПКВ до ВМТ; период задержки воспламенения 20,0-2,5 град ПКВ; период быстрого горения 8,6-17,1 град ПКВ; продолжительность процесса сгорания более 85-менее 70 град ПКВ. Соответствующие данные о содержании вредных веществ в ОГ выглядят следующим образом: дымность 17,0-7,1 %; NOx 14,2-9,1 г/(кВт-ч); СО 0,30-0,23 г/(кВт ч); СН 0,020-0,015 г/(кВтч); твердые частицы 0,46-0,03 г/(кВт ч).

В завершение второго раздела третьей главы приведены материалы по визуализации развития рабочего процесса в надпоршневом пространстве, полученные с помощью программного пакета FIRE фирмы AVL, и обсужден характер изменения полей скоростей движения заряда, массовых долей углеводородов, сажи и оксидов азота в надпоршневом пространстве при перемещении поршня вблизи ВМТ.

В последнем разделе третьей главы количественно оценены возможности получения сжатого воздуха для обеспечения пневматического рас-пыливания топлива за счет утилизации энергии ОГ опытного дизеля 1415,0/20,5. Результаты расчетов приведены на рисунке 8.

Рисунок 8 - Величина мощности, передаваемой от отработавших газов компрессору при использовании в качестве привода: 1 - газовой турбины; 2- двигателя Стирлин-га;3 - термоциркуляционного насоса

В четвертой главе рассмотрены другие возможные новые направления использования сжатого воздуха для повышения мощностных, экономических и экологических показателей ПДВС, предложенные в работах B.C. Кукиса, В.В. Руднева, M.J1. Хасановой, В.П. Босякова, В.А. Ткаченко и автора диссертации.

На рисунке 9 показана теплосиловая установка (ТСУ) с разделенными процессами сжатия - расширения и утилизацией теплоты ОГ, принципиальная схема которой предложена автором диссертации (в соавторстве).

Отработавшие

Рисунок 9 - Принципиальная схема теплосиловой установки с разделенными процессами сжатия-расширения и утилизацией теплоты отработавших газов:

(Патент на полезную модель РФ 127824)

1 - кривошипно-шатунный механизм;

2 - поршневая расширительная машин; 3 - поршень; 4 - выпускной клапан; 5 - выпускной коллектор; б - высокочастотный электрогенератор; 7 - газовая турбина; 8 - компрессор

полость для прохода отработавших газов; 9 - трубопровод; 10 - ресивер; 11 - топливный бак; 12 - топливопровод; 13 - впускной коллектор; 14 -форсунка; 15 - впускной клапан Работает, она следующим образом. Когда после завершения процесса сгорания и рабочего хода поршень начинает перемещаться вверх, открывается выпускной клапан и продукты сгорания выходят из цилиндра в выпускной трубопровод. Отработавшие газы по выпускному коллектору поступают в газовую турбину, вал которой вращает ротор высокочастотного электрогенератора, производящего электроэнергию, используемую для привода в действие компрессора высокого давления. Здесь атмосферный воздух сжимается и направляется в ресивер. В момент, когда поршень начинает перемещаться сверху вниз, открывается впускной клапан и сжатый воздух поступает в цилиндр, туда одновременно через форсунку подается топливо. Происходит обычный процесс сгорания и расширения.

Достоинства, недостатки и особенности функционирования ТСУ данной схемы и других схем ТСУ с разделенными процессами сжатия и расширения рассмотрены в двух печатных работах автора диссертации.

Другим примером использования сжатого воздуха для повышения эффективности ПДВС являются многотопливные двигатели с возможностью кратковременного значительного повышения мощности при работе на пиковых нагрузках. На рисунке 10 показана предложенная автором (в соавторстве) возможная принципиальная схема такого двигателя. В случае реализации цикла Тринклера-Сабатэ предлагаемый ДВС работает следующим образом. До и в процессе пуска двигателя, имеющего высокую (от 25 до 30), геометрическую степень сжатия, воздушный клапан закрыт, и процесс пуска осуществляется в обычном режиме.

Рисунок 10 - Принципиальная схема ПДВС с возможностью кратковременного значительного повышения мощности при работе на

пиковых нагрузках (Патент на полезную модель РФ 119815): 1 - картер; 2 - цилиндр; 3 - поршень; 4 - форсунка с блоком электронного управления для распыливания бензина; 5 - свеча зажигания; б - форсунка с блоком электронного управления для распыливания дизельного топлива; 7 -выпускной патрубок; 8 - впускной клапан с электронным блоком управления; 9 - топливный бак с дизельным топливом; 10 - топливный бак с бензином; 11- воздушный клапан с электронным блоком управления; 12 - впускной патрубок; 13 - воздухопровод; 14 - ресивер; 15 - выпускной клапан с блоком управления

При этом сильное сжатие воздуха в цилиндре обеспечивает надежный запуск в условия низких температур окружающего воздуха. После пуска дизеля в каждом рабочем цикле двигателя после частичного перемещения поршня от НМТ к ВМГ блоком электронного управления открывается воздушный клапан, и часть сжатого воздуха по воздухопроводу нагнетается в ресивер. Затем воздушный клапан закрывается, а выпускной - открывается, в результате чего давление в цилиндре снижается практически до атмосферного. После этого закрывается и выпускной клапан. Продолжающий движение к ВМТ поршень сжимает оставшийся в цилиндре воздух. При этом реальная степень сжатия зависит от положения поршня в момент полного закрытия выпускного клапана и может регулироваться соответствующей настройкой электронных блоков управления воздушным и выпускным клапанами. При приближении поршня к ВМГ в цилиндр впрыскивается дизельное топливо, которое воспламеняется и горит как в обычном дизеле, происходит расширение. В связи с тем, что фактическая степень сжатия меньше геометрической, степень расширения рабочего тела будет существенно больше, чем в обычном дизеле. При проявлении необходимости резкого увеличения мощности из ресивера при приближении поршня к ВМТ блок электронного управления открывает нагнетательный клапан, через который в надпоршневое пространство подается под давлением дополнительное количество воздуха, что позволяет сжигать большее количество топлива и временно превышать расчетную максимальную мощность двигателя, т.е. реализуется своеобразный кратковременный наддув. При необходимости или желании перейти на сжигание топлив более легкого фракционного состава с применением искрового зажигания, в блоках электронного управления работой клапанов должны быть произведены переключения, которые обеспечат фактическую степень сжатия, исключа-

п

ющую возможность возникновения детонации. При этом использование бензинов с различным октановым числом должно сопровождаться коррекцией фактической степени сжатия электронными блоками, изменяющими моменты открытия и закрытия воздушного и выпускного клапанов. При необходимости для улучшения распыливания бензина на малых нагрузках, когда скорость движения воздуха около бензиновой форсунки и цикловая подача топлива невелики, можно использовать подачу цилиндр дополнительного воздуха из ресивера.

Другим из технических решений актуальной проблемы уменьшения расхода углеводородного сырья и загрязнения окружающей среды ОГ поршневых ДВС мобильной техники может служить комбинированная энергетическая установка, состоящая из первичного теплового двигателя (ПДВС), аккумуляторов энергии в форме теплоты и сжатого воздуха и вторичного теплового двигателя, использующего накопленную в аккумуляторах энергию и способного пополнять её путем рекуперации, например в режимах торможения. Анализу таких комбинированных энергетических установок посвящены работы В.В. Руднева, B.C. Кукиса и автора диссертации.

Еще одним перспективным, на наш взгляд, направлением использования сжатого воздуха, позволяющим повысить эффективность ПДВС, является применение пневматических поршневых двигателей для утилизации теплоты ОГ ДВС предложенные в работах B.C. Кукиса, В.В. Руднева, M.JI. Хасановой, В.П. Босякова, В.А. Ткаченко и др.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе выполнения диссертации рассмотрены различные варианты устройств (в том числе, предложенных автором диссертации), позволяющих достичь поставленную в начале работы цель - повысить мощностью, экономические и экологические показатели ПДВС, применяя для этого сжатый воздух, получаемый за счет «бросовой» энергии их ОГ.

Проведен комплекс экспериментальных исследований, показавший возможность повысить мощностные, экономические и экологические показатели дизеля путем использования пневматического распыливания топлива. При этом:

- проанализированы достоинства ПДВС с пневматическим распыли-ванием топлива и его самовоспламенением от сжатия;

- создана экспериментальная установка для проведения стендовых испытаний дизеля 1415,0/20,5 в исходной комплектации и при использовании пневматического распыливания топлива;

- разработаны и изготовлены поршень и оригинальная форсунка для реализации рабочего процесса с пневматическим распыливанием топлива;

- проведены стендовые испытания дизеля 1415,0/20,5 в исходной и опытной комплектациях;

- с помощью программного пакета FIRE фирмы AVL выполнена визуализация развития рабочего процесса, получен и обсужден характер изменения полей скоростей движения заряда, массовых долей углеводородов, сажи и оксидов азота в надпоршневом пространстве в ходе процесса сгорания;

- количественно оценены возможности получения сжатого воздуха для обеспечения пневматического распыливания топлива за счет утилизации энергии отработавших газов опытного дизеля 1415,0/20,5.

Рассмотрены возможные новые направления использования сжатого воздуха, полученного за счет утилизации энергии ОГ, для повышения мощностных, экономических и экологических показателей ПДВС, свидетельствующие о целесообразности использования этого сжатого воздуха для решения целого ряда актуальных задач, стоящих перед современным двигателестроением.

Установлено, что переход на распыливание топлива сжатым воздухом благоприятно сказывается на рабочем процессе двигателя и на его показателях в целом. В частности, при этом:

1. Обеспечивается высокая степень гомогенизации рабочего тела в цилиндре, что подтверждается фактом доминирующей роли диффузионного механизма горения даже в самом начале процесса тепловыделения, в отличие от исходного варианта, где вначале явно преобладает кинетический механизм.

2. Снижается механическая и термическая нагруженность узлов и деталей дизеля в связи с уменьшением максимального давления в цилиндре (в частности, на режиме номинальной мощности на 7,25 %), максимальной скорости нарастания давления (на 17,8 %), степени повышения давления в цикле (на 33,2 %) и максимальной температуры рабочего тела (на 7,7 %).

3. Увеличивается индикаторный КПД (на 10,8 %) и соответственно снижается минимальный удельный индикаторный расход топлива, повышается индикаторная мощность (на 15,9 %).

4. Существенно уменьшается содержание токсичных компонентов в ОГ: твердых частиц - в 15,3 раза; дымности - в 2,4 раза; оксидов азота - в 1,6 раза; углеводородов и оксида углерода - в 1,3 раза.

5. Мощность, передаваемая от ОГ дизеля 1415,0/20,5 компрессору, обеспечивающему получение сжатого воздуха для пневматического распиливания топлива, достаточна при использовании в качестве привода любого из рассмотренных во второй главе вариантов: с помощью двигателя Стирлинга, термоциркуляционного насоса или газовой турбины и составляет соответственно 10,1; 8,0 и 14,7 кВт.

Изменение формы камеры сгорания и уменьшение поверхности теплообмена меяоду рабочим телом и стенками внутрицилиндрового пространства позволяет ожидать улучшения пусковых качеств дизеля (особенно в условиях низких температур окружающей среды).

Результаты исследования могут быть использованы при создании новых и модернизации существующих поршневых ДВС и комбинированных двигателей, при проведении НИР и ОКР в области двигателестроения, а также в учебном процессе.

Основное содержание диссертации опубликовано: В изданиях, рекомендованных ВАК

1. Харенко, И.А. Компрессорный дизель - прошлое или будущее двигателестроения? / B.C. Кукис, И.А. Харенко // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. Научный журнал. - Вып. 2. - Новосибирск: НГАВТ, 2010.- С 186-188.

2. Харенко, И.А. О целесообразности и возможности реализации пневматического распыливания топлива в дизелях / B.C. Кукис, И.А. Харенко // Вестник АВН№ 3 (32), 2010. - С. 287-290.

3. Харенко, И.А. Совершенствование рабочего процесса дизелей путем пневматического впрыскивания топлива / И.А. Харенко // Известия Международной академии аграрного образования. - Вып. 11,- 2011. - С. 68-74.

4. Харенко, И.А. Влияние степени сжатия на показатели ДВС / B.C. Кукис, И.А. Харенко // Вестник АВН № 2 (35), 2011. - С. 339-344.

5. Харенко, И.А. Концепция комбинированной энергетической установки в транспортном комплексе / В.В. Руднев, И.А. Харенко // Научные проблемы трспорта Сибири и Дальнего Востока. Научный журнал. Вып. 1. - Новосибирск: НГАВТ, 2011. С.-215-218.

6. Харенко, H.A. Влияние давления воздуха на впуске на характеристики расширительных машин теплосиловых установок с разделенными процессами сжатия и расширения / B.C. Кукис, И.А. Харенко, В.А. Романов // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. Научный журнал. Вып. 1. - Новосибирск: НГАВТ, 2012. С.-254-257.

В материалах Международных Форумов и конференций:

7. Харенко, И.А. Повышение эффективности дизелей за счет пневматического распыливания топлива / B.C. Кукис, И.А. Харенко // Труды Международного Форума по проблемам науки, техники и образования (Москва 7-10 декабря 2010). -М.: Академия наук о земле, 2010 - С. 110-111.

8. Харенко, И.А. Гибридные двигатели для городского транспорта / В.В. Руднев, И.А. Харенко // Труды Международного Форума по проблемам науки, техники и образования (Москва 7-10 декабря 2010). - М.: Академия наук о земле, 2010-С. 107-108.

9. Харенко, И.А. Концепция комбинированной энергетической установки городского транспорта / В.В. Руднев, И.А. Харенко // Перспективы развития автомобилей. Развитие транспортных средств с альтернативными энергоустановками: материалы 75-й Международной научно-технической конференции Ассоциации автомобильных инженеров. - Тольятти: ОАО «АВТОВАЗ», 2011. - С. 82-87.

10. Харенко, И.А. Поршневые двигатели внутреннего сгорания с разделенными процессами сжатия и расширения / B.C. Кукис, И.А. Харенко, В.А. Романов // Настоящи изследования и развитие-2012 (17-25 януари 2012). - Том 20. - Технологии: Материали за VIII Международна научна практична конференция. - София «БялГРАД-БГ» ООД, 2012. - С. 72-79.

11. Харенко, И.А. Возможные пути обеспечения сжатым воздухом дизелей с пневматическим распиливанием топлива / И.А. Харенко, B.C. Кукис, В.А. Романов // Настоящи изследования и развитие-2013 (17-25 януари 2013). - Том 28. - Технологии: Материали за IX Международна научна практична конференция. - София «БялГРАД-БГ» ООД, 2013. - С. 97-107.

В других изданиях:

12. Харенко, И.А. Комбинированные силовые установки для городского транспорта / В.В. Руднев, M.JI. Хасанова, И.А. Харенко // «Научный вестник. Автомобильная техника». Выпуск 20. -Челябинск: ЧВВАКИУ, 2009. С. 28-36.

13. Харенко, И.А. Многотопливный универсальный двигатель для городского транспорта / В.В. Руднев, И.А. Харенко, B.C. Кукис // Вестник Сибирского отделения Академии военных наук. - № 10. - 2011. - С. 325-331.

14. Харенко, И.А. Пневматическое распыливание топлива как способ снижения токсичных выбросов ДВС / B.C. Кукис, И.А. Харенко, В.А. Романов // 5-е Лу-канинские чтения. «Решение энергоэкологических проблем в автотранспортном комплексе». Юбилейная науч.-техн. конф. М.: МАДИ, 2011 - С. 32-34.

15. Харенко, И.А. Многотопливные поршневые ДВС с возможностью кратковременного значительного повышения мощности на режиме пиковых нагрузок / В.В. Руднев, И.А. Харенко, B.C. Кукис // Вестник Сибирского отделения Академии военных наук. - № 12. - 2012. - С. 103-106.

Патенты

16. Патент на полезную модель РФ 116901. Двигатель внутреннего сгорания / B.C. Кукис, И.А. Харенко, В.А. Романов. Опубл. 10.06.12. Бюл. № 16.

17. Патент на полезную модель РФ 119815.Силовая установка с разделенными процессами сжатия и расширения / B.C. Кукис, И.А. Харенко, В.А. Романов. Опубл. 27.08.12. Бюл. № 24.

18. Патент на полезную модель РФ 127824. Комбинированный двигатель с газотурбинным наддувом и пневматическим распыливанием топлива / B.C. Кукис, В.А. Романов, НА. Харенко. Опубл. 10.05.13. Бюл. № 13.

Подписано в печать 28.10.2013. Формат 60x84 1/16. Печать - цифровая. Усл.п.л. 0,93. Тираж 100 экз. Заказ 2013-421.

Отпечатано в типографии АлтГТУ, 656038, г. Барнаул, пр-т Ленина, 46 тел.: (8-3852) 29-09-48

Лицензия на полиграфическую деятельность ПЛД №28-35 от 15.07.97 г.

Текст работы Харенко, Игорь Алексеевич, диссертация по теме Тепловые двигатели

/

ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет

им. И.И. Ползунова»

На правах рукописи

04201452793 ХАРЕНКО Игорь Алексеевич

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОРШНЕВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ПУТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЖАТОГО ВОЗДУХА

05.04.02 - Тепловые двигатели

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научные руководители

доктор технических наук, профессор

j Д.Д. Матиевский

доктор технических наук, профессор B.C. Кукис

СОДЕРЖАНИЕ

Введение......................................................................... 4

Глава 1. Целесообразность и возможность использования пневматического распыливания топлива для повышения мощностных,

экономических и экологических показателей поршневых ДВС...... 10

1.1. Целесообразность пневматического распыливания топлива в цилиндре поршневого ДВС при использовании его в качестве основной силовой установки................................................. 12

1.2. Возможность возвращения к использованию поршневых ДВС с пневматическим распыливанием топлива в настоящее

время.............................................................................. 25

1.3. Выводы..................................................................... 33

Глава 2. Программа и методика экспериментального

исследования. Экспериментальная установка............................ 35

2.1. Программа и методика экспериментального исследования дизеля с пневматическим распыливанием топлива..................... 35

2.2. Экспериментальная установка для натурных исследований рабочего процесса дизеля 1415/20,5 и выбросов вредных веществ

с его отработавшими газами................................................. 36

2.3. Выводы..................................................................... 47

Глава 3. Результаты экспериментального исследования

дизеля размерностью 15,0/20,5 в исходной комплектации и с пневматическим распыливанием топлива........................... 49

3.1. Результаты испытаний дизеля 1415,0/20,5 в исходной комплектации и с пневматическим распыливанием топлива........ 49

3.2. Анализ результатов испытаний дизеля 1415,0/20,5

в исходной комплектации и с пневматическим распыливанием топлива........................................................................... 55

3.3. Возможности обеспечения пневматического распыливания

топлива за счет утилизации энергии отработавших газов опытного

дизеля 1415,0/20,5.................................................................... 72

3.4. Выводы..................................................................... 74

Глава 4. Другие возможные направления использования сжатого воздуха для повышения мощностных, экономических и экологических показателей поршневых ДВС......................... 75

4.1. Теплосиловые установки с разделенными процессами

сжатия и расширения.......................................................... 75

4.2. Многотопливные поршневые ДВС с возможностью кратковременного значительного повышения мощности

при работе на пиковых нагрузках............................................ 84

4.3. Комбинированная энергетическая установка для

мобильной техники............................................................. 87

4.4. Пневматические двигатели для утилизации теплоты отработавших газов поршневых ДВС....................................... 89

4.4.1. Пневматический поршневой двигатель для утилизации теплоты отработавших газов поршневых ДВС........................... 89

4.4.2. Свободнопоршневой пневматический двигатель

для утилизации теплоты отработавших газов поршневых ДВС...... 91

4.5. Выводы 93

Заключение..................................................................... 95

Основные сокращения........................ ................................ 98

Использованная литература................................................ 99

Приложения.................................................................... 112

«У науки две задачи: прогноз и польза»

Д. И. Менделеев

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время поршневые двигатели внутреннего сгорания (ПДВС) -чрезвычайно экономичные и удобные источники энергии - используют практически во всех областях человеческой деятельности» [31]. Они производят более 80 % энергии, потребляемой человечеством [4, 13, 16, 23, 24, 31, 70, 128 и др.]. Их широкое распространение обусловлено тем, что в результате многолетнего развития, ставшего возможным благодаря общему научно-техническому прогрессу, успехам металлургии и машиностроения, они достигли весьма высоких энергетических и экономических показателей, обладают достаточной надежностью и хорошо освоены в технологическом отношении. «По долгосрочным научным прогнозам в обозримом будущем бензиновые двигатели и дизели по-прежнему будут составлять основу транспортной энергетики» [31].

Непрерывно ускоряющееся развитие техники требует все более быстрого роста агрегатной мощности этих двигателей, уменьшения их удельных габаритов улучшения экономических и экологических характеристик без существенного увеличения массы при постоянно возрастающей надежности.

Однако термодинамические показатели современных поршневых двигателей внутреннего сгорания (ПДВС) уже близки к предельному теоретически возможному уровню [13, 23, 34, 51, 75 и др.]. К сожалению, этот предельный уровень обеспечивает превращение в полезную работу не более 45-46 % термохимической энергии топлива [23, 73, 74, 121, 128 и др.].

Выбрасываемые из ПДВС в атмосферу отработавшие газы (ОГ) содержат большое количество токсичных веществ и сажи, которые наносят непоправимый вред здоровью человека, возведенным им зданиям и сооружениям, окружающей природе [54, 63, 64, 102 и др.]. Следует подчеркнуть, что в современном двигате-

лестроении снижение экологического вреда, наносимого ПДВС, является важнейшей самостоятельной задачей, решение которой во многих случаях отрицательно влияет на их мощностные и экономические показатели [70, 18, 122, 102, 69, 54, 59 и др.].

Сказанное свидетельствует о существовании противоречия между безальтернативной сегодня потребностью человечества продолжать широкое использование ПДВС для своих нужд, с одной стороны, и относительно низкой эффективностью процессов энергопреобразования в них, вредным воздействием ОГ на человека и окружающую среду (ОС), с другой.

Проведенный анализ специальной литературы и патентных источников [48, 99, 90, 94, 92, 14, 41, 47, 52, 89, 108, 106, .107, 110 и др.] показал, что это противоречие, может быть существенно сглажено использованием сжатого воздуха.

В настоящее время сжатый воздух, полученный за счет энергии ОГ, успешно используется практически только для повышения давления свежего заряда, подаваемого в цилиндры ПДВС, с целью увеличения мощности без изменения их размеров в системах газотурбинного или комбинированного наддува [29, 98, 3, 117 и др.].

В относительно редких исследованиях, посвященных присадке воздуха к топливу при его впрыскивании в дизелях [129, 55, 8, 78, 7, 60, 61, 76, 112, 113] и ряде других работ отмечается, что достоинствами такого впрыскивания являются дополнительное диспергирование топлива, более равномерное распределение его по окислителю и улучшение условий его воспламенения. Однако в этих работах не указывается источник получения добавляемого в топливо воздуха.

Между тем, материалы работ [48, 90, 94, 92, 41, 47, 85, 89, 108, 106, 107, 110 и др.] свидетельствуют о целесообразности и возможности использования сжатого воздуха, получаемого за счет утилизации «бросовой» энергии ОГ, для решения целого ряда актуальных задач, стоящих перед современным двигателестроением.

Цель настоящего исследования: повысить мощностные, экономические и экологические показатели поршневых двигателей внутреннего сгорания путем использования сжатого воздуха, получаемого за счет энергии отработавших газов.

Гипотеза исследования. Мощностные, экономические и экологические показатели поршневых двигателей внутреннего сгорания можно повысить, используя сжатый воздух, получаемый за счет «бросовой» энергии их отработавших газов.

Для достижения указанной цели на основании выдвинутой гипотезы было необходимо решить следующие задачи:

1. Выявить целесообразность и показать возможность использования пневматического распыливания топлива для повышения мощностных, экономических и экологических показателей поршневых ДВС.

2. Разработать программу, методику исследования и создать экспериментальную установку для проведения натурных испытаний ПДВС с пневматическим распыливанием топлива и его самовоспламенением от сжатия.

3. Провести натурные исследования рабочего процесса дизеля с пневматическим распыливанием топлива.

4. Оценить эффективность использования пневматического распыливания топлива вместо механического на примере дизеля размерностью 15,0/20,5.

5. Количественно оценить возможность получения сжатого воздуха за счет утилизации энергии отработавших газов опытного дизеля 1415,0/20,5 для обеспечения пневматического распыливания топлива.

6. Провести анализ других возможных путей повышения мощностных, экономических и экологических показателей поршневых ДВС путем использования сжатого воздуха, получаемого за счет «бросовой» энергии их отработавших газов.

Объектом исследования служили процессы в поршневых ДВС, использующих сжатый воздух для повышения мощностных, экономических и экологических показателей этих двигателей.

Предметом исследования являлись мощностные, экономические и экологические показатели дизеля с пневматическим распыливанием топлива и возможные пути повышения этих показателей в других поршневых ДВС, при использовании сжатого воздуха, получаемого за счет «бросовой» энергии их отработавших газов.

Научную новизну имеют следующие положения, выносимые автором на защиту:

- особенности протекания процесса сгорания в дизеле с распыливанием топлива сжатым воздухом;

- результаты оценки энергетических возможностей отработавших газов дизеля для получения сжатого воздуха, необходимого для пневматического распы-ливания топлива;

- результаты оценки предложенных автором новых возможных направлений использования сжатого воздуха, получаемого за счет «бросовой» энергии их отработавших газов поршневых ДВС, для повышения их мощностных, экономических и экологических показателей.

Теоретическая и практическая значимость работы состоит:

- в подтверждении возможности повышения мощностных, экономических и экологических показателей дизеля за счет реализации распыливания топлива сжатым воздухом;

- подтверждении энергетических возможностей отработавших газов поршневых ДВС для обеспечения сжатым воздухом системы пневматического распыливания топлива;

- предложенных новых возможных направлениях использования сжатого воздуха, получаемого за счет «бросовой» энергии отработавших газов поршневых ДВС, для повышения их мощностных экономических и экологических показателей.

Новизна предложенных технических решений подтверждена тремя Патентами на полезную модель.

Результаты исследования могут быть использованы при создании новых и модернизации существующих поршневых и комбинированных ДВС при проведении НИР и ОКР, а также в учебном процессе.

Методология и методы исследования базировались на системном, комплексном и процессном подходах к решению сформулированных выше задач, методах изучения специальной литературы, теоретического анализа и синтеза полученного экспериментального материала, индуктивного и дедуктивного методах обобщения полученных эмпирическим путем данных, математических и статистических методах обработки полученных экспериментальных материалов, а также для установления количественных зависимостей между изучаемыми явлениями. Теоретическая основа работы базировались на использовании основных положений технической термодинамики, теории рабочих процессов тепловых двигателей, методов статистической обработки результатов испытаний и компьютерного моделирования, а также научных исследований в области двигателестроения, термодинамики и теплотехники, выполненных такими учёными как A.C. Орлин, М.С. Ховах, Р.З. Кавтарадзе, H.H. Иванченко, В.Н. Луканин, Н.К. Шокотов, В.М. Бродянский, B.C. Кукис, и др. Выводы и рекомендации в своей основе сформулированы на базе результатов натурного экспериментального исследования дизеля 1415,/20,5 в исходной и опытной комплектациях.

Степень достоверности результатов исследования определяется достаточным объемом экспериментов, применением комплекса современных, информативных и объективных методов исследования, соответствующих государственным стандартам, использованием современной измерительной аппаратуры, систематической её проверкой и контролем погрешностей, подтверждением теоретических положений экспериментальными.

Апробация работы. Материалы диссертации были доложены и одобрены на: Международной научно-технической конференции ААИ «Приоритеты развития автомобиле- и тракторостроения и подготовки кадров», посвященной 145-летию МГТУ «МАМИ» (Москва, 2010); Международном Форуме по проблемам науки, техники и образования (Москва, 2010) (работа удостоена Золотого ди

плома Форума); юбилейной научно-технической конференции 5-е Луканинские чтения «Решение энергоэкологических проблем в автотранспортном комплексе» (Москва, 2011); Международной научно-технической конференции «Многоцелевые гусеничные и колесные машины: актуальные проблемы теории, практики и подготовки кадров» (Челябинск, 2011); 75-й Международной научно-технической конференции ААИ «Перспективы развития автомобилей. Развитие транспортных средств с альтернативными энергоустановками» (Тольятти, 2011); VIII Международной научно-практической конференции «Настоящи изследования и развитие -2012 (София, 2012), IX Международной научно-практической конференции «Настоящи изследования и развитие-2013 (София 2013).

Реализация результатов работы. Материалы диссертации используются в ООО ГСКБ «Трансдизель» (г. Челябинск), Уральском федеральном университете им. Первого Президента России Б.Н. Ельцина (г. Екатеринбург) и в Военном учебно-научном центре сухопутных войск «Общевойсковая академия сухопутных войск ВС РФ» (филиал г. Омск).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 научных статей, в том числе 6 - в изданиях, рекомендованных ВАК, 5 - в приравненных к ним, получены три Патента на полезную модель.

Объем и содержание работы. Диссертация содержит 117 е., включающих 50 рисунков, 6 таблиц, и состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы (129 наименований) и приложения.

10

Глава 1

ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ И ВОЗМОЖНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПНЕВМАТИЧЕСКОГО РАСПЫЛИВАНИЯ ТОПЛИВА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ МОЩНОСТНЫХ ЭКОНОМИЧЕСКИХ И ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПОРШНЕВЫХ ДВС

23 февраля 2012 г. исполнилось 120 лет со времени выдачи первого патента на двигатель с самовоспламенением топлива от сжатия немецкому инженеру-теплотехнику Рудольфу Кристиану Карлу Дизелю (1858-1913) под названием «Рабочий процесс и способ выполнения одноцилиндрового и многоцилиндрового двигателей». А в 1893 г. появилась книга Р. Дизеля «Теория и конструкция рационального теплового двигателя взамен паровой машины и известных на сегодня тепловых двигателей» [126.].

По замыслу Р. Дизеля [5, 22, 33] в цилиндре двигателя должен был сжиматься чистый воздух. После этого в нем распылялся угольный порошок, для подачи которого в цилиндры и распыления Дизель использовал сжатый воздух. Этот воздух приготавливался в специальном компрессоре, который с этого момента становится неотъемлемым атрибутом всех последующих конструкций двигателей Дизеля. Такие двигатели получили название «компрессорные», а принцип распыливания топлива - «пневматическое распыливание».

Опытный образец двигателя был построен в Аугсбурге (Германия) в июле 1893 г. (рисунок 1.1), но предварительные испытания показали, что угольный порошок в качестве топлива не пригоден, поэтому Дизель, решил применить керосин. После ряда испытаний, в конце 1895 г., был построен пятый вариант опытного двигателя, оказавшийся полностью работоспособным.

31.5

5"* Test series June 26, 1895 1" brake test

6mTost serlos February 17.1897 1st acceptance test

Рисунок 1.1— Первый двигатель Рудольфа Дизеля и индикаторные диаграммы его рабочего процесса [128]

Двигатели Дизеля начали производить в промышленных масштабах. Их использовали на предприятиях и электростанциях, в гражданском и военном судостроении [26, 115, 33].

Тем не менее, существенные затраты мощности на работу компрессора, обеспечивающего функционирование компрессорных дизелей, заставили искать решения для подачи топлива в цилиндры двигателей без использования сжатого воздуха. В 1904 г. Г.В. Тринклер получил патент на устройство аппарата, распы-ливающего жидкое топливо с помощью вспомогательного поршенька [116] механически. Через некоторое время такие двигатели с механическим распыливанием топлива («бескомпрессорные» дизели) начали широко производить, и они вытеснили на рынке дизели с распыливанием топлива сжатым воздухом, которые сделав свое дело, казалось бы, навсегда ушли в историю. Однако, материалы работ [129, 54, 61, 40, 42, 44, 45, 60, 111, 113] свидетельствую о том, что имеет смысл вернуться к идее впрыскивания топлива в цилиндры дизеля сжатым воздухом и

141 Tost series August 10. 1893 111 ignition

2nd Test senes February 17.1894 1M idle

4* Test series October 11. 1894 1*'"cor red" diagram

обсудить целесообразность и возможнос