автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Исследование влияния закрутки воздушного потока во впускных каналах на показатели автомобильного двигателя с распределенным впрыскиванием бензина

На правах рукописи УДК 621. 43.03

ДРАГОМИРОВ МИХАИЛ СЕРГЕЕВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЗАКРУТКИ ВОЗДУШНОГО ПОТОКА ВО ВПУСКНЫХ КАНАЛАХ НА ПОКАЗАТЕЛИ АВТОМОБИЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМ ВПРЫСКИВАНИЕМ БЕНЗИНА

Специальность 05.04.02 - тепловые двигатели

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Владимир 2005

Работа выполнена на кафедре «Двигатели внутреннего сгорания» Владимирского государственного университета

Научный руководитель - заслуженный деятель науки и техники РФ, лауреат Государственной премии СССР, доктор технических наук, профессор В.В. Эфрос

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор

Ю.С. Кустарев;

- кандидат технических наук, доцент А.Р. Кульчицкий;

Ведущее предприятие - ОАО «Заволжский моторный завод» (г. Заволжье Нижегородской обл.).

Защита диссертации состоится « 30 » июня 2005 г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д 212.025.02 во Владимирском государственном университете по адресу: 600000, г. Владимир, ул. Горького, 87, ауд. 211-1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Ваши отзывы на автореферат диссертации (2 экз., заверенные печатью учреждения) просим направлять по адресу: 600000, г. Владимир, ул. Горького, 87. Ученому секретарю диссертационного совета Д 212.025.02.

Автореферат разослан «31» мая 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

С.Г. Драгомиров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. В настоящее время сохранение окружающей среды и экономия топливных ресурсов являются приоритетными направлениями развития мирового двигателестроения. Обеспечение современных требований по токсичности и топливной экономичности автомобильных бензиновых двигателей возможно только с применением электронного управления тонливоподачей и двигателем в целом.

Проведенный статистический анализ мирового производства двигателей легковых автомобилей показывает, что системы распределенного впрыскивания топлива (РВТ) занимают явно доминирующее положение среди других систем топливоподачи бензиновых двигателей (95 %). Можно утверждать, что в ближайшем будущем их применение будет продолжаться, а сами системы - совершенствоваться.

Показатели токсичности отработавших газов (ОГ) и топливная экономичность бензинового двигателя во многом определяются качеством смесеобразования и сгорания. При этом наиболее проблемными являются частичные нагрузочные и скоростные режимы работы двигателя, на которых интенсивность процессов смесеобразования недостаточна, а сгорание протекает вяло. Анализ известных способов снижения токсичности и повышения топливной экономичности показал, что для решения указанных проблем на частичных режимах работы бензиновых двигателей перспективным следует признать использование дополнительной турбулизации заряда путем закрутки воздушного потока. Однако имеющиеся технические решения имеют резервы по эффективности их применения и, в первую очередь, за счет исследования влияния закрутки воздушного потока на интенсивность смесеобразования. Поэтому работы, посвященные совершенствованию систем РВТ за счет улучшения смесеобразования, по-прежнему продолжаются и являются актуальными.

Цель и задачи исследования. Целью работы является исследование закономерностей испарения бензина в прямоточных и закрученных топливо-воздушных потоках и создание на этой основе устройств, обеспечивающих интенсификацию смесеобразования во впускных каналах двигателя с распределенным впрыскиванием бензина для улучшения его энергетических и экологических показателей.

Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих основных задач:

- создание лабораторной установки и разработка методики исследования процессов испарения бензина в стационарных и нестационарных прямоточных и закрученных топливовоздушных потоках;

- экспериментальное исследование влияния параметров закрученного

течения на эффективность испарения бензина;

- исследование газодинамических процессов в системе впуска при закрутке потока во впускных каналах двигателя;

- создание макетного образца устройства, позволяющего регулировать закрутку воздушного потока во впускных каналах двигателя с распределенным впрыскиванием бензина в зависимости от скоростного и нагрузочного режимов работы;

- экспериментальное определение влияния закрутки потока во впускных каналах двигателя на его энергетические и экологические показатели.

Исследования выполнялись в рамках гранта Министерства образования РФ по фундаментальным исследованиям в области технических наук №ТО2-13.0-774 (Г-350) «Создание и исследование высокоэффективных смесеобра-зующих устройств для улучшения энергетических и экологических показателей автомобильных двигателей с впрыскиванием бензина».

Методы, средства и объекты исследования. Расчетное исследование газодинамических условий смесеобразования в прямоточном и закрученном воздушных потоках выполнено с помощью программного комплекса Flow Vision (Россия). Подготовка трехмерных моделей расчетных областей течения, а также проектирование элементов системы вихреобразования во впускных каналах двигателя выполнялись в среде Pro/ENGINEER (США).

Закономерности испарения топлива в условиях прямоточного и закрученного движения стационарного и пульсирующего воздушного потока при различных вариантах подвода топлива исследовались на лабораторной установке, разработанной автором. Программа для сбора экспериментальных данных и автоматического управления топливоподачей была подготовлена в среде Lab VIEW (США).

Оценка влияния предлагаемого устройства для закрутки воздушного по-1ока во впускных каналах на энергетические и экологические показатели автомобильного бензинового двигателя с системой РВТ проводилась при сравнительных стендовых испытаниях двигателя ВАЗ-2111 со штатной и опытной впускными системами.

Научная новизна работы заключается:

- в экспериментально определенных закономерностях испарения бензина в условиях прямоточного и закрученного движения стационарного и пульсирующего воздушного потока;

- установленной зависимости параметров закрученного потока воздуха и интенсивности процессов испарения бензина;

- выявленных особенностях газодинамических процессов в системе впуска при организации закрутки потока во впускных каналах двигателя.

Достоверность результатов работы и обоснованность научных положений обусловливается:

- применением общих уравнений механики жидкости и газа, а также подтверждением решений, полученных при численном моделировании про • цессов движения закрученных потоков во впускных каналах при РВТ, экспериментальными данными;

- проведением экспериментальных исследований в соответствии с действующими стандартами РФ и типовыми методиками, а также- применением поверенных и аттестованных измерительных приборов и оборудования.

Практическую ценность работы представляют:

- созданная лабораторная установка для моделирования и исследования процессов испарения бензина в условиях прямоточного и закрученного движения стационарного и пульсирующего воздушного потока;

- разработанные рекомендации по конструированию закручивающих аппаратов для вихреобразования во впускных каналах двигателя;

- предложенная конструкция устройства для закрутки воздушного потока во впускных каналах двигателя с РВТ;

- полученные результаты исследования влияния вихреобразования вс впускных каналах двигателя с распределенным впрыскиванием бензина на его энергетические и экологические показатели.

Практическая реализация работы. Результаты выполненных исследований переданы ФГУП «НИИАвтоэлектроника» (г. Москва) и ОАО «Завод «Лвтоприбор» (г. Владимир) для использования в перспективных разработках. Созданная лабораторная установка для исследования процессов испарения топлива внедрена в учебный процесс на кафедре двигателей внутреннего сгорания Владимирского государственного университета.

Основные результаты, выносимые на защиту:

- полученные закономерности испарения бензина в условиях прямоточ-ною и закрученного течения воздушного потока;

- найденная зависимость параметров закрученного потока воздуха и интенсивности процессов испарения бензина;

- предложенный критерий оценки необходимой толщины стенки тангенциально-щелевого закручивающего аппарата, определяющий минимально допустимую толщину для достижения заданной степени закрутки потока;

- выявленные особенности газодинамических процессов'й системе впуска при установке устройства для закрутки потока во впускных канал"ах двигателя;

- оценка влияния закрутки воздушного потока во впускных каналах двигателя с распределенным впрыскиванием бензина на его энергетические и экологические показатели.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались на IX Международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых дви-

гателей» (Владимир, Влад. гос. ун-т, май 2003), а также были представлены на IX Международном симпозиуме «Транспорт, екология - устойчиво развитие», проводимом в Болгарии (Варна, 2003).

Результаты исследований представлялись на Всероссийский конкурс научных работ студентов и аспирантов ВУЗов России по тематике основополагающих принципов компании Volvo (Швеция), проводимый в 2003 г. Ассоциацией автомобильных инженеров России (ААИ) совместно с Volvo Car Russia (г. Москва). По итогам конкурса автор работы вошел в число победителей.

Материалы работы были представлены на Всемирном автомобильном конгрессе FISITA-2004, проводимым под эгидой Международной ассоциации автомобильных инженеров FJS1TA в г. Барселона (Испания), а также докладывались на Международном симпозиуме по автоэлектрике и автоэлектронике «Электронные системы управления двигателем и агрегатами автомобиля» (г. Суздаль, 2003,2004 гг.).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 9 научных работ (2 в зарубежной печати), а также подано 2 заявки на патентование предполагаемых изобретений.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных результатов и выводов, заключения, библиографического списка и приложений. Общий объем работы составляет 202 страницы (с том числе 98 рисунков и 8 таблиц) и включает список литературы из 130 наименований (в том числе 36 зарубежных источников) и приложений на 6 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении кратко излагается суть решаемой в рамках диссертационной работы проблемы, обосновывается ее актуальность, определяются цель и задачи, отмечаются научная новизна и практическая ценность исследования.

В первой главе дан аналитический обзор путей совершенствования смесеобразования в условиях РВТ для выполнения постоянно возрастающих нормативных требований по токсичности и топливной экономичности автомобильных бензиновых двигателей.

Выполненный анализ мирового производства двигателей легковых автомобилей показал, что доминирующее положение среди различных систем топливоподачи бензиновых двигателей занимают системы РВТ - их применение в 2005 г. составило около 95 %.

Существующая традиционная схема впрыскивания топлива при РВТ требует улучшения для повышения энергетических и экологических показа-

телей двигателя на частичных скоростных и нагрузочных режимах его работы и, в первую очередь, за счет повышения интенсивности испарения топлива при относительно невысоких скоростях воздушного потока на этих режимах.

Предложена классификация возможных схем и способов организации вихреобразования на впуске (рис. 1). Анализ перспективных способов закрутки потоков воздуха и процессов смесеобразования во впускных каналах головки цилиндров показал, что преимущество имеют системы, позволяющие регулировать интенсивность закрутки потока в зависимости от режимов работы двигателя.

Рис. 1. Классификация схем и способов организации вихреобрсгзования в процессе впуска бензинового двигателя с PDT

На основе анализа материалов первой главы поставлена цель и определены задачи исследования.

Во второй главе рассмотрены теоретические предпосылки применения закрученных потоков для интенсификации смесеобразования в бензиновых двигателях.

Выполнено сравнение основных способов закрутки потока и критериев оценки ее интенсивности, приведены соотношения для расчета закручивающих аппаратов различных конструктивных схем. Описана специфика структуры закрученных течений, рассмотрены особенности тепломассобмена в этих потоках. Отмечены следующие характеристики впускных каналов,

влияющие на закрутку воздушных потоков:

- канал относительно короткий и стабилизации течения в нем не происходит;

- канал криволинейный (как правило, ось воздушного потока совершает поворот на 60...90°);

- стержень клапана расположен поперек потока;

- клапанная щель осуществляет диафрагмирование потока, оказывая влияние на структуру потока как вниз, так и вверх по течению;

- поток во впускном канале является нестационарным (пульсирующим).

Известно, что с увеличением интенсивности вихревого движения потока в цилиндре расширяются пределы эффективного обеднения ТВС, повышается цикловая стабильность процесса сгорания и сокращается длительность его фаз. Однако, чрезмерно интенсивная закрутка потока на впуске может значительно снижать коэффициент наполнения двигателя на отдельных режимах, увеличивать тепловые потери в процессе сгорания, вызывать эффекты развеивания топлива и гашения пламени в отдельных зонах сгорания, приводить к увеличению толщины пристеночного слоя в камере сгорания и повышенному выбросу оксида углерода СО и углеводородов СН с ОГ. Следовательно, для различных режимов работы двигателя должны обеспечиваться наиболее целесообразные параметры закрутки потока на впуске, что возможно только при использовании устройств регулирования вихреоб-разования.

Среди факторов, способствующих интенсификации испарения в закрученных потоках, можно выделить следующие:

- возрастание величины полной скорости потока на внешней границе пограничного слоя за счет наличия тангенциальной составляющей;

- увеличение пути смешивания взаимодействующих сред из-за винтового характера движения потока;

- повышенный уровень турбулентности при обтекании вогнутой поверхности цилиндрического канала даже при малых расходах потока.

В третьей главе дано описание экспериментального исследования интенсивности образования ТВС при разных условиях во впускном канале.

Для моделирования и изучения процессов испарения бензина в прямоточных и закрученных стационарных или пульсирующих воздушных потоках была создана лабораторная установка, схема которой представлена на рис. 2. Для сбора экспериментальных данных и автоматического управления топливоподачей использовалась специально разработанная программа в среде 1аЬШЖ

Оценка взаимодействия прямоточного и закрученного воздушного потока с топливом путем визуализации показала, что при закрутке потока в канале формируется осесимметричное двухфазное кольцевое пленочное тече-

Рис. 2. Схема жспериментальнойустановки для исследования закономерностей

испарения бензина:

1 -основание; 2, 14-регулируемыеэлектродвигатечи; 3, 19, 20- трансформаторы; 4 - центробежный вентилятор; 5- аэродинамическая труба; 6-лопастной расходомер воздуха; 7 - ресивер; 8 - дифференциальный манометр; 9 -регулировочный кран; 10 -распределительный кран; 11 -мерная емкость; 12 - сборная емкость; 13 - пульсатор золотникового типа; 15-теикосбориик; 16-испарительный канал; 17-нагревательный элемент с тепловой изоляцией; 18 - компрессор; 21 - проставка дчя подвода воздуха; 22 — проставка для подвода топчива; 23 - электромагнитная форсунка, 24 -термисторы; 25- усичитель; 26-оптопара (светодиод-фотодиод); 27 - персональный компьютер с платой ввода/вывода данных

ние, при котором топливом покрыта большая часть поверхности канала.

В соответствии со стратегией проведения эксперимента на первом этапе оценивалось влияние различных принципов организации движения воздуха и подачи топлива на интенсивность испарения бензина (рис. 3). Линия со штриховкой соответствует предельной скорости испарения, которая равна скорости подвода топлива при выбранном значении коэффициента избытка воздуха а = 1.0.

Анализ полученных данных показывает, что принцип организации движения воздушного потока оказывает существенное и решающее влияние на скорость испарения топлива при любом варианте его подвода. Для оценки эффективности применения закрученного потока предложен коэффициент интенсификации испарения бензина при закрутке:

ГГГЖГГ""

тгнгрящчтж ' (1)

шп

Полученные результаты в исследованном диапазоне режимных параметров могут быть аппроксимированы

эмгагоическои зависимостью: К 0 = 0.0403 Кср - 0.005 f +1.0 JI2)

где Vcp - среднерасходная скорость воздушного потока, м/с v - частота пульсаций воздушного потока, Гц (температура стенки 90 °С, коэфф. избытка воздуха а = 1,0; однозаходный закручивающий аппарат, Ф, =1,0).

Установлено, что пульсации потока различно влияют на скорость испарения бензина при закрученном и прямоточном движениях воздуха (рис. 36). С ростом частоты пульсаций прямоточного потока скорость испарения несколько возрастает, а при закрученном движении -падает. Это вызвано тем, что при открытии проходного сечения канала тангенциальная составляющая скорости в закрученном потоке возрастает медленнее, чем осевая. Таким образом, потоку требуется некоторое время на раскрутку, которого при больших частотах пульсации не хватает. Визуализация двухфазного пульсирующего закрученного потока подтверждает обнаруженное явление. Ранее было найдено, что при различных частотах пульсации закрученного потока топливом покрывается разная площадь поверхности канала.

Экспериментально определено, что многозаходные тангенциально-закручивающие аппараты имеют меньшую склонность к отрицательному влиянию повышения частоты пульсации воздушного потока (рис. 4). Кроме того, увеличение коэффициента интенсификации испарения Кр составило 6...8 % во всем исследованном диапазоне VCJ) (по сравнению с одним тангенциально-цилиндрическим подводом).

Многозаходные закручивающие аппараты позволяют более эффективно использовать поверхность канала, т.к. поток в этом случае имеет несколько винтовых траекторий, на которых располагаются максимумы полной скорости.

В результате проведенного исследования выявлено влияние параметров закрученного течения на интенсивность испарения топлива и сделан вывод о целесообразности применения многозаходных аппаратов для закрутки воздушного потока во впускном канале двигателя.

Четвертая глава посвящена расчетно-экспери-ментальному исследованию особенностей закрутки воздушного потока в условиях впускной системы.

При проектировании устройств для закрутки воздушного потока во впускных каналах двигателя необходимо определить требуемую толщину стенки закручивающего аппарата для обеспечения эффективной закрутки.

Для оценки относительной толщины стенки предложен критерий

= ' =D~d

Х Ь 2-Ь ' (3)

где t — толщина стенки закручивающего аппарата, м; D — наружный диаметр закручивающего аппарата, м; d - внутренний диаметр, м; b — ширина тангенциального подвода, м.

Было найдено критическое значение предложенного критерия:

d

Хкр d-2-b' (4)

которое соответствует минимально допустимой толщине стенки. Использование закручивающих аппаратов, имеющих будет приводить к существенному снижению фактической степени закрутки потока из-за отклонения вектора скорости от тангенциального направления в сторону оси канала.

Для проверки этого предположения проведен ряд численных газодинамических экспериментов с использованием программного комплекса Flow-Vision. Трехмерные модели расчетных областей создавались с помощью среды Pra/ENGINEER.

При этом использовалась математическая модель, описывающая ежи-

маемый турбулентный поток вязкой жидкости с учетом теплообмена и трения о стенки, в которую входят три уравнения Навье-Стокса, уравнение неразрывности, уравнение состояния, уравнение для энтальпии и уравнения для кинетической энергии турбулентных пульсаций и скорости диссипации энергии турбулентности. Система дифференциальных уравнений решалась методом конечных объемов. Расчетная область и ее разбиение на элементы показаны на рис. 5.

Для оценки интенсивности закрутки потока использовалась степень закрутки, определяемая из выражения:

" Г

г М = 2;г|ргтт2с/г момен г количества движения, К = 2я^р1уг(1г -

о о

осевое количество движения потока кг*м2; Я - радиус канала (г - текущий радиус), м; и - тангенциальная составляющая скорости потока в рассматриваемом сечении на радиусе г, м/с; 1С - осевая составляющая скорости потока в рассматриваемом сечении на радиусе г, м/с. ,

Степень закрутки потока Ф является интегральным параметром, который наиболее полно характеризует интенсивность закрутки и являетсяЛ автомодельным в широком диапазоне расходов потока. Степень закрутк,и, рассчитанную по геометрическим размерам тангенциального подвода, будем обозначать Ф,. Формулы для расчета Ф, при различной конфигурации тан-

генциальных подводов могут быть обобщены универсальной зависимостью:

где Ь - определяющий размер канала (для трубы он равен К), м; -

площадь поперечного сечения канала и тангенциальных подводов, м2; р -угол между осью тангенциальных отверстий и радиусом канала, град.

Проведенные расчеты подтвердили правильность предложенного критерия оценки толщины стенки (рис. 6). Кроме этого расчетное исследование позволило получить расчетные профили скоростей закрученного потока в различных сечениях канала.

В ходе дальнейших работ на базе известного технического решения было разработано устройство для закрутки воздушного потока во впускных каналах двигателя, представляющее собой проставку с многозаходными закручивающими аппаратами, установленную между головкой цилиндров и впускным трубопроводом. При анализе влияния элементов штатной системы впуска на интенсивность закрутки воздуха было обнаружено следующее явление. Несмотря на то, что ресивер штатной системы впуска находится выше по потоку, его наличие приводит к значительному увеличению наполнения двигателя при одновременном снижении фактической степени закрутки потока за счет разбавления закрученного потока осевым, поступающим из ресивера.

Использование индивидуальных дроссельных заслонок, установленных между ресивером и впускным трубопроводом, позволяет исключить снижение степени закрутки потока. Однако при такой схеме сохраняется дополнительный объем за закручивающим аппаратом (объем впускной трубы). Эту схему можно отнести к одному из вариантов частичной закрутки потока, при котором расход через осевой канал равен нулю.

Для выявления особенностей указанной схемы закрутки проведено

' Пат. 2 180 702 РФ, МПК Р 02 В 31/08, 31/13. Впускная система с регулируемым вихреобразова-нием для автомобильного бензинового двигателя / Драгомиров С.Г., Абрамов П.В., Янович Ю.В Белов Е.А.; Заявл. 07 03.2000 г.; Опубл. 20 03.2002 г. - 3 с.

\ >=2,3- о

,30

/ —

/ Ф,=1,6

У s- 11 11

У 11 Vs* Фг=0,9

11 1 Р—'-0

о*- 11 11 1 .1........

05 10 15 20 25 X

Рис. 6. Расчетная степень закрутки потока в сечении tld = 1,0для тшкенциачыю-щеяевых закручивающих аппаратов, имеющих разную относительную тощину стенки

расчетное исследование газодинамическом структуры потока, показавшее (рис. 7), что в дополнительном объеме формируется интенсивное вихревое движение воздушного потока. При этом образуется обратное осевое течение по направлению к закручивающему аппарату, которое взаимодействует с развивающимся вихревым движением в закручивающем аппарате и на основном участке канала, изменяя структуру потока и снижая фактическую степень закрутки.

Полученные результаты были подтверждены в ходе проведения серии лабораторных экспериментов по определению скорости испарения бензина при частичной закрутке воздушного потока. Выявлено, что в этих условиях скорость испарения бензина снижается на 8... 10 %, что объясняется выявленными особенностями закрутки воздушного потока при наличии дополнительного объема за закручивающим аппаратом.

Пятая глава посвящена стендовым моторным испытаниям макетного образца предлагаемой системы для регулируемой закрутки воздушного потока во впускных каналах. Испытания проводились на двигателе ВАЗ-2111 с системой РВ1 (электронный блок управления М 1.5.4.N фирмы К.Воъск), имеющей в своем составе контур обратной связи с

На основе результатов выполненных теоретических и экспериментальных исследований была разработана впускная система с закруткой потока во впускных каналах двигателя и изготовлен ее макет для проведения испытаний.

Предлагаемое устройство (рис. 8) работает следующим образом. На частичных нагрузках двигателя индивидуальные заслонки 3 в каждом из впуск-

- 1511 10 12 1

315 1814 13 16 17

Рис 8 Конструктивная схема впускной системы с устройством дпя закрутки воздушного потока ьо впускных каналах двигателя 1 - воздушный ресивер, 2 - индивидуальные впускные патрубки, 3 - индивидуальные дроссельные заслонки, 4 - воздушная распределительная магистраль, 5 - патрубок, 6 -канал, 7 - первичная дроссельная заслонка, 8 - байпасный канал холостого хода, 9 -регулятор холостого хода, 10 - входной канал в воздушный ресивер, 11 - дроссельный узел, 12 - фланцы, 13 - проставки дчя размещения ьихреобразующих аппаратов, 14 - внутренние воздушные попости проставок, 15 - стенки, 16 - закручивающие аппараты, 17 — тангенсиальные пазы, 18 - вспомогательные каналы

ных патрубков закрыты, и поток воздуха проходит через первичную дроссельную заслонку 7. Далее воздух поступает в распределительную воздушную магистраль 4, из которой поток по подводящим трубкам 18 подается к закручивающим аппаратам 16. Проходя через тангенциальные пазы 17, воздушный поток интенсивно закручивается и поступает в каналы головки цилиндров. При этом во впускных каналах в зоне впрыскивания топлива образуется высокоскоростной закрученный воздушный поток, способствующий улучшению смесеобразования. Индивидуальные дроссельные заслонки 3 установлены сразу за закручивающим аппаратом, что позволяет перекрывать ресивер на частичных режимах работы и достигать, таким образом, полной закрутки потока. Заслонки 3 открываются только при нагрузках выше средних для снижения интенсивности вихреобразования и обеспечения требуемого наполнения двигателя.

Программа испытаний включала определение внешних скоростных и нагрузочных характеристик двигателя ВАЗ—2111 (последние снимались в

диапазоне частот вращения вала 1500...3500 мин').

Серия предварительных испытаний с использованием многозаходных закручивающих аппаратов со степенями закрутки Фг = 0,9; 1,6; 2,3 и 3,0 показала, что наилучшие результаты по снижению токсичности и повышению топливной экономичности достигаются при Фг = 1,6.

Сравнение нагрузочных характеристик, представленных на рис. 9, сви-

0.2 0 3 0 4 0.5 0.6 07 0 8 0.9 МПа

Рис 9. Нагрузочные характеристики двигателя ВА'3-2111 при п = 2500мин 1 с розничными впускными системами: --- штатной;-----опытной с закруткой воздушного потока во впускных копалах (и/естизаходный тангеициапьио-щепевой закручивающий аппарат, Фг = 1,6)

А3„ %

-10

ДСН.

%

40 20

01

детельствует, что снижение удельного эффективного расхода топлива & достигается в сравнительно широком диапазоне нагрузок (ре = 0,23...0,68 МПа) и составляет около 5...7 %. Выбросы углеводородов СН при этом уменьшаются на 40...60 %. Выделение оксида углерода СО остается практически на таком же уровне, что и при работе двигателя со штатной системой впуска. Аналогичные результаты получены по нагрузочным характеристикам и при других частотах вращения вала.

Анализируя в целом результаты сравнительных испытаний двигателя ВАЗ-2111 со штатной и опытной впускной системами, можно сделать вывод, что применение закрутки потока воздуха во впускных каналах обеспечивае1

снижение ge на 4...8 % на частичных скоростных и нагрузочных режимах работы при одновременном уменьшении выбросов СН примерно в 2 раза. Выделение оксида углерода СО при этом не изменилось.

Обобщая данные, полученные по нагрузочным характеристикам, можно построить график зависимости относительного изменения удельного эффективного расхода топлива и выбросов СН от режима работы двигателя (рис. 10).

Приведенные данные получены при изменении положения только первичной дроссельной заслонкой (индивидуальные заслонки были закрыты). Совместное управление первичной и индивидуальными заслонками позволит реализовать требуемое регулирование интенсивности закрутки потока, на различных режимах работы двигателя.

Предложенная впуск-

/ „//

3500 /ноо

.'л 'гио .

/ / / // У /

^ г-»-' 1

01

02

03

05

00

07

МПа

а) топливная экономичность

1

" / 1

35СО 2904 /

у / / /

/ > / 'и // /»00

/ / 1000

-' 1-1 г

02

о в р.-

МПа

6) выбросы углеводородов

Рас 10 Относительное изменение показателей двигателя ВАЗ-211! в зависимости от нагрузочного и скоростного режимов работы двигателя

ная система с закруткой воздушного потока не ухудшает показатели двигателя при полном открытии первичной и индивидуальных дроссельных заслонок.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Экспериментально подтверждено, что характер движения воздушного потока (прямоток или закрученное движение) оказывает существенное влияние на скорость испарения. Эффективность применения закрученного потока может быть характеризована коэффициентом интенсификации испарения Кщ который представляет собой отношение скорости испарения бензина в закрученном воздушном потоке к ее значению при прямоточном движении воздуха (при одинаковых условиях в испарительном канале). Полученные результаты в исследованном диапазоне режимных параметров могут быть аппроксимированы эмпирической зависимостью: К**[ 0 = 0.0403- 0.005V + 10,

где Кср - среднерасходная скорость воздушного потока, м/с; V — частота пульсаций воздушного потока, Гц (температура стенки 90 °С, коэффициент избытка воздуха а = 1,0; однозаходный закручивающий аппарат, Ф, =1,0).

2. Выявлено, что с ростом частоты пульсаций прямоточного потока скорость испарения несколько возрастает, а при закрученном движении - падает, что вызвано различиями между прямоточным и закрученным пульсирующими течениями.

3. Экспериментально показано, что многозаходные тангенциально-щелевые закручивающие устройства имеют существенные преимущества перед одноканальным тангенциальным подводом воздуха, т.к. позволяют сформировать закрученный поток требуемой интенсивности в широком диапазоне скоростей и частот пульсации воздушного потока. Так, рост скорости испарения бензина в диапазоне среднерасходных скоростей воздуха 4,0...8,0 м/с составляет 3...8 % при использовании многощелевого закручивающего устройства (по сравнению с одноканальным тангенциальным подводом). При этом многозаходные устройства имеют меньшую склонность к отрицательному влиянию увеличения частоты пульсаций воздушного потока.

4. Наличие дополнительного объема за закручивающим аппаратом приводит к частичной закрутке потока и снижает степень закрутки по сравнению с каналом без него, что обусловливает снижение интенсивности испарения топлива на 8... 10 %.

5. Для расчета требуемой толщины стенки закручивающего аппарата

предложен критерий % и найдено его критическое значение / = -—- ,

(1-2-Ь

определяющее минимально допустимую толщину для достижения заданной степени закрутки потока.

6. Разработана и испытана на двигателе ВАЗ-2111 система для закрутки воздушного потока во впускных каналах головки цилиндров. Установлено, что улучшение топливной экономичности при использовании многоза-ходных закручивающих аппаратов (Ф, = 1,6) на частичных нагрузочных и скоростных режимах работы может достигать 4...8 % при одновременном снижении выбросов углеводородов СН примерно в 2 раза.

Основные положения и результаты диссертационного исследования опубликованы в следующих работах:

1. Драгомиров М.С. Лабораторная установка для моделирования и исследования массообменных процессов при смесеобразовании в двигателях с впрыскиванием бензина // Актуальные проблемы управления качеством производства и эксплуатации автотранспортных средств / Материалы IX Международной научно-практ. конференции. 15-17 мая, 2002 г. -Владимир. ВлГУ. - 2002. - С. 240-244

2. Драгомиров С.Г., Абрамов П.В., Драгомиров М.С. Исследование процессов массообмена при моделировании смесеобразования в двигателях с впрыскиванием бензина // Актуальные проблемы управления качеством производства и эксплуатации автотранспортных средств / Материалы IX Международной научно-практ. конференции. 15-17 мая, 2002 г. — Владимир: ВлГУ.-2002.-С. 244-247

3. Драгомиров С.Г., Янович Ю.В., Драгомиров М.С. Исследование регулируемого вихреобразования на впуске двигателя с распределенным впрыскиванием топлива // Электронные системы управления двигателем и агрегатами автомобиля. / Тезисы докладов международного симпозиума по автоэлектрике и автоэлектронике. Суздаль, июнь 2002 г. - М.: НИИАвтоэлектро-ника,2002.-С. 16-19

4. Драгомиров М.С. Актуальные вопросы смесеобразования в автомобильных двигателях с распределенным впрыскиванием бензина // Энергетические установки и термодинамика. Межвуз. сб. - Н. Новгород: НГТУ. -2002. - С. 22-26

5. Драгомиров С.Г., Эфрос В.В., Драгомиров М.С. Перспективные направления снижения токсичности и повышения топливной экономичности автомобильных бензиновых двигателей // Актуальные проблемы теории и практики современного двигателестроения / Материалы междунар. научно-

* Обозначения см настр II

практической конференции. - Челябинск, Юж.-Уральский гос. ун-т, 2003. -С. 182-186

6. Драгомиров С.Г., Янович Ю.В., Драгомиров М.С. Оценка эффективности применения регулируемого вихреобразования на впуске на показатели двигателя с распределенным впрыскиванием бензина // Транспорт, екология - устойчиво развитие: Сб. докл. Девята науч.-техн. конф. с междунар. участие. - Варна, 2003. - Т. 10. - С. 88-96

7. Драгомиров С.Г., Янович Ю.В., Драгомиров М.С. Влияние регулируемого вихреобразования на впуске на показатели двигателя с распределенным впрыскиванием бензина // Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей / Материалы IX Междунар. научно-практического семинара. Владимир, май 2003. — Владимир: Влад. гос. ун-т, 2003. - С. 41-45

8. Драгомиров М.С, Архипов А.Е. Установка для моделирования и исследования процессов испарения бензина в двухфазных нестационарных потоках // Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей / Материалы IX Междунар. научно-практического семинара. Владимир, май 2003. - Владимир: Влад. гос. ун-т, 2003. - С. 282284

9. Dragomirov M. Reduction oftoxicity and increase of fuel efficiency of gasoline engines working in heavy traffic conditions // International Automobile ConferenceFISITA-2004. 23-27May. -Spain, Barcelona, 2004

10. Заявка № 2004132786 от 10.11.2004 г. Способ пленочно-вихревого смесеобразования в двигателях с распределенным впрыскиванием бензина / Драгомиров С.Г., Драгомиров М.С.

11. Заявка № 2005100815 от 14.01.2005 г. Вихреобразующее устройство для смесеобразования в автомобильном двигателе с распределенным впрыскиванием бензина / Драгомиров С.Г., Драгомиров'М^И, Янович Ю.В., Абрамов П.В., Белов Е.А. 'V. ^ \

1 / imn чпгх < >- "v. V

ЛР № 020275. Подписано в печать 26.05.05. Формат 60x84/16. Бумага для множит, техники. Гарнитура Тайме. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,16. Уч.-изд. л. 1,17. Тираж 100 экз. Заказ

Редакционно-издательский комплекс Владимирского государственного университета: 600000, г. Владимир, ул. Горького, 87

ПРИНЯТЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ.

Сегодня борьба за сохранение окружающей среды и экономию топливных ресурсов являются приоритетными направлениями развития мирового двигателестроения. На это направлены разработанные и введенные в действие в странах Западной Европы нормы по токсичности автотранспортных средств EURO I (1993 г.), EURO II (1996 г.), EURO III (2000 г) и перспективные нормы EURO IV (2005 г.). Обеспечение данных требований в автомобильных бензиновых двигателях возможно только с применением систем впрыскивания топлива (СВТ).Проведенный статистический анализ мирового производства двигателей легковых автомобилей показывает, что системы распределенного впрыскивания топлива (РВТ) занимают явно доминирующее положение среди других систем топливоподачи бензиновых двигателей (95 %). Можно утверждать, что в ближайшем будущем их применение будет продолжаться, а сами системы — совершенствоваться.Показатели токсичности отработавших газов (ОГ) и экономичность двигателя во многом определяется качеством образования топливовоздушной смеси (ТВС), поэтому вопросы дальнейшего совершенствования смесеобразования при РВТ по-прежнему остаются актуальными.Анализ процессов, протекающих при образовании смеси в бензиновом двигателе, показал, что для дальнейшего их совершенствования при использовании РВТ необходимо взаимосвязанное решение следующих основных задач: - обеспечение интенсивного и определенным образом направленного движения воздушного потока во впускном канале, а также в цилиндре двигателя на различных скоростных и нагрузочных режимах его работы; - организация ввода топлива в воздушный поток, обеспечивающая создание предельно гомогенной ТВС к началу ее горения в цилиндре двигателя, что наиболее целесообразно при внешнем смесеобразовании.Автомобильный бензиновый двигатель в условиях городского движения около 90 % работает на частичных нагрузочных и скоростных режимах, на которых интенсивность процессов смесеобразования недостаточна, а сгора- 1 0 ние протекает вяло. Анализ известных способов снижения токсичности и повышения топливной экономичности показал, что для решения указанных проблем на частичных режимах работы бензиновых двигателей перспективным следует признать использование дополнительной турбулизации заряда путем закрутки воздушного потока. Однако имеющиеся технические решения имеют резервы по эффективности их применения и, в первую очередь, за счет исследования влияния закрутки воздушного потока на интенсивность смесеобразования.Вопросы смесеобразования в бензиновых двигателях были ранее исследованы в работах Г.П. Покровского, К.А. Морозова, Б.Я, Черняка, Ю.Б. Свиридова, А.Р. Бенедиктова, Л.Г. Спекторова, А.П. Меркулова, R.V. Esperti, S. Kajitani, Т. Ando, M.F. Bardon, V.K. Rao и др. Однако следует отметить, что ни в одной из известных нам работ сравнительных исследований образования ТВС в закрученных и прямоточных потоках во впускных каналах двигателя с РВТ не проводилось.Цель данной работы - исследование закономерностей испарения бензина в прямоточных и закрученных топливовоздушных потоках и создание на этой основе устройств, обеспечивающих интенсификацию смесеобразования во впускных каналах двигателя с РВТ для улучшения его энергетических и экологических показателей.Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих основных задач: - создание лабораторной установки и разработка методики исследования процессов испарения бензина в стационарных и нестационарных прямоточных и закрученных топливовоздушных потоках; - экспериментальное исследование влияния параметров закрученного течения на эффективность испарения бензина при различных условиях во впускном канале; - расчетно-экспериментальное исследование газодинамических процессов в системе впуска при закрутке потока во впускных каналах двигателя; - создание макетного образца перспективного устройства для организации закрутки воздушного потока во впускных каналах автомобильного дви- 1 1 гателя с распределенным впрыскиванием бензина; - экспериментальное определение влияния закрутки потока во впускных каналах двигателя на его энергетические и экологические показатели.Научная новизна работы заключается: - в экспериментально определенных закономерностях испарения бензина в условиях прямоточного и закрученного движения стационарного и пульсирующего воздушного потока; - установленном влиянии параметров закрученного потока воздуха на интенсивность процессов испарения бензина; - выявленных особенностях газодинамических процессов в системе впуска при организации закрутки потока во впускных каналах двигателя.Практическую ценность работы представляют: - лабораторная установка для моделирования и исследования процессов испарения бензина в условиях прямоточного и закрученного движения стационарного и пульсирующего воздушного потока; - разработанные рекомендации по конструированию закручивающих аппаратов для вихреобразования во впускных каналах двигателя; - предложенная конструкция системы для организации закрутки воздушного потока во впускных каналах двигателя с РВТ; - полученные результаты исследования влияния вихреобразования во впускных каналах двигателя с распределенным впрыскиванием бензина на его энергетические и экологические показатели.Исследования выполнялись в рамках гранта Министерства образования РФ по фундаментальным исследованиям в области технических наук №Т02-13.0-774 (Г-350) «Создание и исследование высокоэффективных смесеобразующих устройств для улучшения энергетических и экологических показателей автомобильных двигателей с впрыскиванием бензина».Автор выражает искреннюю благодарность за помощь и поддержку при выполнении работы коллегам - П.В. Абрамову, Ю.В. Яновичу, О.А. Свирину, А.Е. Архипову. - 12 1. riEPnEKTPIBIiblE НАПРАВЛЕНИЯ СОВЕРШЕНСТОВАНИЯ СМЕСЕОБРАЗОВАНИЯ В ДВИГАТЕЛЯХ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМ ВПРЫСКИВАНИЕМ БЕНЗИНА V

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Экспериментально подтверждено, что характер движения воздушного потока (прямоток или закрученное движение) оказывает существенное влияние на скорость испарения. Эффективность применения закрученного потока может быть характеризована коэффициентом интенсификации испарения АГф, который представляет собой отношение скорости испарения бензина в закрученном воздушном потоке к ее значению при прямоточном движении воздуха (при одинаковых условиях в испарительном канале). Полученные результаты в исследованном диапазоне режимных параметров могут быть аппроксимированы эмпирической зависимостью:

К™* = 0.0403Гср - 0.005 V +1.0 , где Уср — среднерасходная скорость воздушного потока, м/с; V - частота пульсаций воздушного потока, Гц (температура стенки 90 °С, коэффициент избытка воздуха (X =1,0; однозаходный закручивающий аппарат, Фг=1,0).

2. Выявлено, что с ростом частоты пульсаций прямоточного потока скорость испарения несколько возрастает, а при закрученном движении — падает, что вызвано различиями между прямоточным и закрученным пульсирующими течениями.

3. Экспериментально показано, что многозаходные тангенциально-щелевые закручивающие устройства имеют существенные преимущества перед одноканальным тангенциальным подводом воздуха, т.к. позволяют сформировать закрученный поток требуемой интенсивности в широком диапазоне скоростей и частот пульсации воздушного потока. Так, рост скорости испарения бензина в диапазоне среднерасходных скоростей воздуха 4,0.8,0 м/с составляет 3.8 % при использовании многощелевого закручивающего устройства (по сравнению с одноканальным тангенциальным подводом). При этом многозаходные устройства имеют меньшую склонность к отрицательному влиянию увеличения частоты пульсаций воздушного потока.

- 184

4. Наличие дополнительного объема за закручивающим аппаратом приводит к частичной закрутке потока и снижает степень закрутки по сравнению с каналом без него, что обусловливает снижение интенсивности испарения топлива на 8. .10 %.

5. Для расчета требуемой толщины стенки закручивающего аппарата а предложен критерии % и найдено его критическое значение хкр =-г > оп~ й — 2 -о ределяющее минимально допустимую толщину для достижения заданной степени закрутки потока.

6. Разработана и испытана на двигателе ВАЗ-2111 система для закрутки воздушного потока во впускных каналах головки цилиндров. Установлено, что улучшение топливной экономичности при использовании многозаходных закручивающих аппаратов (Фг = 1,6) на частичных нагрузочных и скоростных режимах работы может достигать 4.8 % при одновременном снижении выбросов углеводородов СН примерно в 2 раза.

- 185

1. Экология и двигатель внутреннего сгорания / Автомагистраль. 2002. -№8(9).-С. 14-15

2. Мир легковых автомобилей: Автокаталог. Вып. 12. М.: КЖИ «За рулем», 2004. - 416 с.

3. Автомобильный справочник. Пер. с англ. 1-е русское изд. М.: Изд-во «За рулем», 2000. - 896 с.

4. Морозов К.А. Токсичность автомобильных двигателей. — М.: Легион-Авто дата, 2001.

5. Улучшение качества автомобильных бензинов и дизельных топлив. Достижения и перспективы. / Азев B.C., Лебедев С.Р., Митусова Т.Н., Емельянов В.Е. // Химия и технология топлив и масел. 1998. - №10. - С. 5-8

6. Третий путь в создании гибридных автомобилей // Автостроение за рубежом. 2000. - №6. - С. 4-5

7. Автомобили с комбинированным энергетическим приводом / Автостроение за рубежом. — 2002, №3. — С.5-11

8. Forum for fuel cells. Gehm R. Automotive Engineering International. — 2001.-№8(109).-p. 77-80

9. Nagaoka Makoto a.o. Исследование смесеобразования в двигателе с распределенным впрыском топлива // Nihon kikai gakkai ronbunshu = Trans. Jap. Soc. Mech. Eng. B. 1997. - №611. - p. 2557-2563

10. Драгомиров С.Г., Драгомиров M.C. Обоснование основных параметров и оценка технического уровня проектируемого двигателя: Учебное пособие к дипломному и курсовому проектированию; Владим. гос. ун-т; Владимир,2001.-31 с.

11. Драгомиров С.Г., Драгомиров М.С. Тенденции развития автомобильных двигателей на пороге XXI века // Транспорт, екология — устойчиво развитие: Сб. докл. Седма науч.-техн. конф. с междунар. участие. Варна, 2001. — Т.8. — С.61-67

12. Морозов К.А., Потоскуев С.Н. О методике исследования процессов смешения паров бензина с потоком воздуха // Тр. МАДИ.- 1978. Вып. 162. — С.110-112.

13. Китанин Э.Л., Пашенко Н.Н., Смирнов Ю.Г. Исследование тепло- и массообмена в системах пленочно-испарительного смесеобразования ДВС // Сб. научн. тр. ЛИИ «Рабочие процессы компрессоров и установок с ДВС». — 1983.-№394.-С.75-79.

14. Андреев Е.И. Механизм тепломассобмена газа с жидкостью. — Л.: Энергоатомиздат, 1990. — 168 с.

15. Бояджиев X., Бешков В. Массоперенос в движущихся пленках жидкости: Пер. с англ. М.: Мир, 1988. — 136 с.

16. Meyer R., Heywood J. Effect of engine and fuel variables on liquid fuel transport into the cylinder in port-injected spark ignition engines // SAE paper № 1999-01-0563. 1999. - 22 pp.

17. Koederitz K. R., Drallmeier J.A. Film atomization from valve surfaces during cold start // SAE paper № 1999-01-0566. 1999. - 9 pp.

18. ДВС с непосредственным впрыскиванием топлива. Ультрабедный двигатель. / Зленко М.А., Поляков Л.М., Сонкин В.И., Цапов Н.Н. // Автомобильная промышленность, 1999, №1.- С. 11-16

19. ДВС с непосредственным впрыскиванием топлива. Стехиометриче-ский двигатель. / Зленко М.А., Поляков Л.М., Сонкин В.И., Цапов Н.Н. // Автомобильная промышленность, 1999, №2. С. 12-14

20. Витман Л.А., Кацнельсон Б.Д., Палеев И.И. Распыливание жидкости форсунками / Под ред. С.С. Кутателадзе. Л.: Госэнергоиздат, 1962. - 264 с.- 18722. Политехнический словарь / Гл. ред. И.И. Артоболевский. М.: Сов. энциклопедия, 1976. - 608 с.

21. Физический энциклопедический словарь / Гл. ред. А.М. Прохоров. — М.: Сов. Энциклопедия, 1984. 944 с.

22. Концепция развития топливных элементов для автомобилей // Автостроение за рубежом. 2001. - №8. - С. 17-18

23. Два автомобиля DAIMLER-CHRYSLER на топливных элементах // Автостроение за рубежом. 2001. - №8. - С. 16

24. Водород в качестве альтернативного автомобильного топлива // Приводная техника. 1999. - № 11/12 (22). - С.43-48.

25. Meyer R., Heywood J. Evaporation of in-cylinder liquid fuel droplets in an SI engine: A diagnostic-based modeling study // SAE paper № 1999-01-0567. — 1999.- 14 pp.

26. Морозов К.А., Бенедиктов А.Р., Сербии В.П. Гомогенизация смеси в двигателе с впрыскиванием бензина // Двигателестроение. — 1986. — №2. — С. 610

27. Морозов К.А., Бенедиктов А.Р., Сербии В.П. Гомогенизация смеси в двигателе с впрыскиванием бензина // Двигателестроение. 1986. - №3. - С. 3-7

28. Свиридов Ю.Б., Скворцов В.А., Новиков Е.В. Гомогенизация топли-вовоздушной смеси основа прогресса ДВС // Двигателестроение. — 1982. — №1.-С. 3-7

29. Морозов К.А., Бенедиктов А.Р. Процессы гомогенизации смеси в бензиновых двигателях // Тезисы докл. Всесоюзн. науч. конф. «Рабочие процессы в ДВС» Москва, 1-3 февраля 1978 г. М., 1978. - С. 107-110

30. Драгомиров С.Г. Интенсификация внешнего смесеобразования в автомобильных двигателях с впрыском бензина: Дисс. .докт. техн. наук / Владимирский гос. ун-т. Владимир, 2002. - 324 с.

31. Maier G, Witting S, Manz P.-W. Influence of air assisted fuel injection onthe mixing preparation within the intake port of SI engines // SAE paper № 982523.- 1998.-9 pp.

32. Mixture formation of fuel injection systems in gasoline engines / Nogi Т., Ohyama Y., Yamauchi Т., Kuroiwa H. // SAE paper № 880558. 1988. - 9 pp.

33. Пажи Д. Г., Галустов B.C. Основы техники распиливания жидкостей.- М.: Химия, 1984. 256 с.

34. Хавкин Ю.И. Центробежные форсунки. — JL: Машиностроение, 1976. -168 с.

35. Патент США № 5 159 915. МПК F02M 31/00. Заявл. 2.3.92. (приор. 5.3.91.). Опубл. 3.11.92.

36. Заявка Великобритании № 2 263 501. МПК F02M 31/125. НПК F1B. Заявл. 16.01.92. Опубл. 28.07.93.

37. Заявка Германии № 19 535 744. МПК F02M 53/06. Заявл. 26.09.95. Опубл. 27.03.97

38. Патент Великобритании № 2 281 101. МПК F02M 31/125. НПК F1B. Заявл. 19.7.93. Опубл. 22.2.95.

39. Электронное управление автомобильными двигателями/ Покровский Г.П., Белов Е.А., Драгомиров С.Г. и др. М.: Машиностроение, 1994. - 336

40. Michalek D.J., Peschke B.D., Evers L.W. Computational Design of Experiments for Compound Fuel Injector Nozzles // SAE Papers. 1997. - № 971617. -16 p.

41. Патент США № 4 771 948. МПК F02M 61/00. НПК 123/472. Заявл. 16.7.87. Приор. 19.8.86. Опубл. 20.09.88.

42. Патент Великобритании № 2 207 463. МПК F02M 51/08. НПК F1B. Заявл. 1.8.87. Опубл. 1.2.89.

43. Патент США № 5 156 130. МПК F02M 51/00. НПК 123/472. Заявл. 28.12.90. Приор. 28.12.89. Опубл. 20.10.90.

44. Lenz Н.Р. Mixture Formation in Spark-Ignition Engines. Warrendale, PA: SAE, 1992.-400 pp.- 18947. Заявка Великобритании № 2 319 561. МПК F 02М 31/13. Заявл. 26.11.96. Опубл. 27.5.98.

45. Заявка Германии №19 707 764. МПК Н05В 3/10. Заявл. 26.2.87. Опубл. 4.9.97.

46. Патент Франции № 2 661 951. МПК F02M 31/135. Заявл. 9.5.90. Опубл. 15.11.91.

47. Банников В.В. Применение систем электроподогрева в автомобилях // Автомоб. пром-сть США. 1992. - № 4-5. - С. 14-18.

48. Частичный подогрев впускного тракта на двигателях Mercedes-Benz // Автомоб. пром-сть США. 1992. - №6. - С.15-16.

49. Патент Германии № 3 426 469. МПК F02M 31/12. Заявл. 18.7.84. Опубл. 28.5.86.

50. Патент Германии № № 921 739. МПК F02B 31/00. Заявл. 1.7.89. Опубл. 8.11.90.

51. Патент Франции № 2 661 952. МПК F02M 31/135. Заявл. 10.5.90. Опубл. 15.11.91.

52. Патент Великобритании № 2 245 652. МПК F02M 31/125. НПК F1B. Заявл. 5.6.91. Опубл. 8.1.92.

53. Королев Н.К. Гомогенизация топливовоздушной смеси и экология // Сб. «Повышение надежности и эффективности использования автомобильного транспорта». — Кишинев, 1990. — С. 59-67

54. Свиридов Ю.Б., Скворцов В.А. Условия обеспечения нетоксичного процесса в легком автомобильном двигателе // Труды ЦНИТА. — 1977. — вып. 69.-С. 53-60

55. Свиридов Ю.Б., Дроздовская Л.Ю., Курапова Н.Г. Феноменология теплообмена микропленок топлив С-процесса при внешнем смесеобразовании // Двигателестроение. 1991. - №5. - С.57-61

56. Свиридов Ю.Б., Тихонов Ю.В. Проблемы смесеобразования и сгорания в двигателях с внешним смесеобразованием //Двигателестроение. 1988.-№10. -С. 3-7

57. Свиридов Ю.Б., Тихонов Ю.В. Проблемы смесеобразования и сгорания в двигателях с внешним смесеобразованием // Двигателестроение. — 1988. -№11.-С. 6-8

58. Свиридов Ю.Б., Бердин В.А. Особенности образования и движения пленок моторных топлив в воздушном канале // Труды ЦНИТА. 1968. - вып. 37.-С. 3-18

59. Китанин Э.Л., Пашенко H.H., Смирнов Ю.Г. Влияние частичной закрутки потока воздуха на характеристики системы пленочно-испарительного смесеобразования в ДВС // Тр. ЛПИ. 1985. - №411. - С. 100-104.

60. Алимов Р.З. Интенсификация массоотдачи с помощью закрученного потока // Журнал прикладной химии. 1962. - T.XXXV, вып. 3. - С.524-529

61. Алимов Р.З. Тепло- и массообмен в трубах при вихревом движении двухфазного потока // Сб. «Тепло- и массоперенос» / Ин-т тепломассообмена АН СССР.-Минск, 1962.-С. 198-205.

62. Ершов А.И., Гухман Л.М. К вопросу интенсификации процессов тепло- и массообмена при взаимодействии газожидкостных систем // Инж.-физ. журн. 1966. - Т.10, №4. - С.552-556.

63. Халатов A.A., Боровский C.B. Использование закрученных потоков в тепломассообменных технологических процессах и аппаратах // Пром. теплотехника. 1983. - Т.5, №4. - С.47-64.

64. Халатов A.A. Теория и практика закрученных потоков / АН УССР Ин-т технической теплофизики. — Киев: Наук. Думка, 1989. — 192 с.

65. Гупта А., Лилли Д., Сайред Н. Закрученные потоки: Пер. с англ. — М.: Мир, 1987.-588 с.

66. Пиралишвили Ш.А., Поляев В.М., Сергеев М.Н. Вихревой эффект. Эксперимент, теория, технические решения / Под ред. А.И. Леонтьева. М.: УНПЦ «Энергомаш», 2000. - 412 с.

67. Смульский И.И. Аэродинамика и процессы в вихревых камерах. —

68. Новосибирск: ВО «Наука», 1992. — 301 с.

69. Кутателадзе С.С., Волчков Э.П., Терехов В.И. Аэродинамика и тепломассообмен в ограниченных вихревых потоках. — Новосибирск: Ин-т теплофизики СО АН СССР, 1987. 282 с.

70. Бектемиров A.C., Собенников Е.М. Влияние вихревого движения заряда на детонационные требования бензинового двигателя с высокой степенью сжатия // Сб. научн. тр. МАДИ «Совершенствование автотракторных ДВС». -М., 1985. С.76-84.

71. Литвин Л.Я. Особенности рабочего процесса двигателей с искровым зажиганием при повышенной турбулентности заряда // Двигателестроение. — 1987. №11. — С.7-9.

72. Witze Р. О. The effect of spark location on combustion in a variable-swirl engine // SAE paper № 820044. 1998. - 11 pp.

73. Установка для исследования влияния турбулизации заряда на процесс сгорания / М.С. Ховак, С.Г. Нечаев, Д.И. Скороделов, А.Н. Кургузов // Труды МАДИ.-1978.-вып. 162.-С. 133-138

74. Патент США № 5 632 145. МПК F02B 31/00. Заявл. 13.03.96. Опубл. 27.05.97

75. Патент США № 5 924 398. МПК F02M 29/00. Заявл. 06.10.97 Опубл. 20.07.99

76. Патент Великобритании № 2 079 849. МПК F02B 31/02, F02M 29/06. Заявл. 07.04.81 Опубл. 27.01.82

77. Carney D. Toyota launches the Camry PZEV // Automotive engineering international. 2003. - №12. - p. 39-40

78. Европатент № 1 096 138. МПК F02M 69/04. Заявл. 27.10.2000 Опубл.-19202.05.2001

79. Yamaguchi J. Mazda RX-8 // Automotive engineering international. — 2003.-№7.-p. 100-104

80. Воробьев-Обухов А. Двойной бензиновый путь // ж. «За рулем», №8. -2002.-С. 100

81. Патент Великобритании № 2 242 228. МПК F02B 31/02, F02M 35/10. Заявл. 24.03.90 Опубл. 25.09.91

82. Патент США № 5 671 713. МПК F02B 31/00. Заявл. 21.05.96 Опубл. 30.09.97

83. Патент Великобритании № 2 296 037-1 МПК F02B 31/02, F02M 35/10. Заявл. 15.12.94 Опубл. 19.06.96

84. Carney D. Global 14 goes PZEV // Automotive engineering international. — 2003.-№7.-p. 76-78

85. Патент РФ № 2 180 702. МПК F 02 В 31/08, 31/13. Впускная система с регулируемым вихреобразованием для автомобильного бензинового двигателя / Драгомиров С.Г., Абрамов П.В., Янович Ю.В., Белов Е.А.; Заявл. 07.03.2000 г.; Опубл. 20.03.2002 г. 3 с.

86. Щукин В.К., Халатов A.A. Теплообмен, массообмен и гидродинамика закрученных потоков в осесимметричных каналах. — М.: Машиностроение, 1982.-200 с.

87. Глебов Г.А., Матвеев В.Б. Экспериментальное исследование сильно закрученного турбулентного течения в трубе // Пристенные струйные потоки. -Новосибирск, 1984. С.81-86

88. Кныш Ю.А., Урывский А.Ф. Определение области нестационарных режимов течения закрученного потока в вихревой камере // Изв. ВУЗов Авиац. Техника. 1984. - №1. - С. 27-31

89. Халатов A.A., Найденко В.В., Жизняков В.В. Исследование потока жидкости, закрученного на входе / Горьк. инж.-стр. ин-т. М., 1980. -8с.-Деп. В ЦИНИС, №1605

90. Кныш Ю.А., Урывский А.Ф. К теории возникновения регулярных пульсаций в закруженном потоке жидкости // Изв. ВУЗов Авиац. Техника. — 1982.-№1.-С. 83-89

91. Ахмедов Р.Б. Аэродинамика закрученной струи. М.: Энергия, 1977. -238 с.

92. Васильев О.Ф. Основы механики винтовых и циркуляционных потоков. — М.: Госэнергоиздат. — 1958. 144 с.

93. Гольдштик М.А. Вихревые потоки. — Новосибирск: Наука. — 1981. — 366 с.

94. Меркулов А.П. Вихревой эффект и его применение в технике. М.: Машиностроение, 1969. - 184 с.

95. Нурсте Х.О., Иванов Ю.В., Луби Х.О. Исследование аэродинамики потока в закручивающих устройствах // Теплоэнергетика. — 1978. — №1. — С. 37-39

96. Веске Д.Р., Стуров Г.Е. Экспериментальное исследование турбулентного закрученного течения в цилиндрический трубе // Изв. СО АН СССР. Сер. техн. наук. 1972. - 3, №13. - С. 3-7

97. Глебов Г.А., Матвеев В.Б. Экспериментальное исследование сильно закрученного турбулентного течения в трубе // Пристенные струйные потоки. -Новосибирск, 1984.-С. 81-86

98. Бэкшелл А.К., Лэндис П.К. Распределение скорости в пограничном слое для турбулентного закрученного потока в трубе // Теорет. основы инж. расчетов. 1969.-91, №4.-С. 174-179

99. Zaherzadew N.H., Jagadish B.S. Heat transfer in swirl flows // Int. J. Heat and Mass Transfer. 1975. - 18, №718. - p. 941-944

100. Щукин B.K., Халатов A.A., Летягин В.Г., Кожевников A.B. Экспериментальное исследование структуры пристенного течения в потоке с начальной закруткой // Изв. ВУЗов Авиац. техника. 1981. — №1. - С. 76-80

101. Хай А.Д., Вест П.Р. Теплообмен в трубе с закрученным потоком //

102. Теплопередача. 1975. -№3. - С. 100-106

103. Алимов Р.З. Интенсификация конвективного тепло- и массообмена в трубах с помощью завихренного двухфазного потока // Изв. АН СССР. ОТН. Энергетика и автоматика. — 1962. — №1. — С. 101-110

104. Спотарь С.Ю. Гидродинамика и тепломассообмен в цилиндрическом канале при полной и периферийной закрутке потока: Автореф. . дис. . канд. техн. наук. Новосибирск. — 1983. — 19 с.

105. Щукин В.К. Теплообмен и гидродинамика внутренних потоков в полях массовых сил. — М.: Машиностроение, 1980. — 240 с.

106. Гортышев Ю.Ф., Щукин В.К., Халатов A.A. Массоотдача с поверхности канала в закрученный поток / Изв. ВУЗов. Авиационная техника. — 1974. №1. — С. 100-105

107. Терехов В.И. Турбулентный тепломассопернос в ограниченных закрученных потоках // Инж.-физ. журнал. — 1987. — т. 53, №6. С. 911-919

108. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя / Пер. с нем. Г.А. Вольпера; Под ред. Л.Г. Лойцянского. М.: Наука, 1974. - 712 с.

109. Gillis J.C., Johnston J.P., Kays W.M., Moffat R.J. Turbulent boundary layer on a convex curved surface: Report HMT-31, Standford Univ., 1980

110. Янович Ю.В. Разработка и исследование регулируемого вихреобра-зования на впуске автомобильного двигателя с распределенным впрыскиванием бензина: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Владимир, 2002. - 16 с.

111. Effect of helical port with swirl control valve on the combustion and performance of SI engine // Matsushita S., Inoue T., Nakanishi K., Okumura T., Isogai K. SAE Tech. Paper № 850046 - 1985. - 6 p.

112. Хьюитт Дж., Холл-Тейлор Н. Кольцевые двухфазные течения / Пер. с англ. М.: Энергия, 1974. - 408 с.

113. Фафурин A.B., Пустовойт Ю.А., Шагивалеева О.Б., Евдокимов Ю.К. Гидромеханика нестационарных закрученных потоков в осесимметричных каналах // Пристенные струйные потоки. — Новосибирск, 1984. С. 40-45

114. Шагивалеева О.Б. Нестационарный закрученный поток в осесимметричных каналах: Автореф. дис. . канд. техн. наук. — Казань, 1984. — 15 с.

115. Гухман А. А. Применение теории подобия к исследованию процессов тепло- и массообмена. — М.: «Высшая школа», 1967. 304 с.

116. Лыков A.B. Тепломассообмен: (Справочник). 2-е изд., перераб. и доп. М.: Энергия, 1978. - 480 с.

117. Фолкенберри Л. Применение операционных усилителей и линейных ИС: Пер. с англ. М.: Мир, 1985. - 572 с.

118. Скавронов В.Н. Аэродинамические характеристики пленочно-вихревых систем центрального впрыскивания бензина и их влияние на показатели автомобильных двигателей // Дисс. на . к.т.н. — Владимир: ВлГУ, 1999

119. Топливная экономичность автомобилей с бензиновыми двигателями /Под ред. Д. Хиллиарда, Дж. Спрингера; Пер. с англ. М.: Машиностроение -1988.-504 с.

120. Итоги науки и техники. Серия «Двигатели внутреннего сгорания». Т.4. Автомобильные двигатели /Лурье В.А. и др. М., ВИНИТИ. - 1985. - 282 с.

121. Бенедиктов А.Р. Исследование процессов смесеобразования во впускном тракте автомобильного двигателя при впрыске бензина: Дисс. . канд. техн. наук /Моск. автодорожный ин-т. — М., 1976. 226 с.

122. Дмитриевский A.B., Шатров Е.В. Топливная экономичность бензиновых двигателей. М.: Машиностроение, 1985. — 208 с.

123. Драгомиров С.Г. Концепция вихревого смесеобразования для центрального впрыска топлива автомобильных двигателей // Изв. Тульского гос. ун-та, Сер. «Автомобильный транспорт». — Тула, 1982. Вып. 2. - С. 56-68

124. Звонов В.А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания. — М.: Машиностроение, 1981. 160 с.

125. Свиридов Ю.Б., Скворцов В.А., Хермик Ф.Р. О показателях автомобиля ВАЗ-2102, оборудованного пленочно-испарительной системой питания, при испытаниях по ездовому циклу // Тр. ЦНИТА. — 1982. Вып. 80. - С.3-11.

126. Свиридов Ю.Б., Дроздовская Л.Ю. Новый способ высокоэффективного теплоподвода к текущим жидким пленкам многофракционного состава (моторным топливам) П Двигателестроение. 1987. - № 10. - С.3-7.