автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Повышение антидетонационных качеств двигателей с искровым зажиганием путем двухстадийного сгорания расслоенной битопливной смеси

на правах рукописи

УДК 621.434

СМИРНОВ ОЛЕГ ВЯЧЕСЛАВОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ АНТИДЕТОНАЦИОННЫХ КАЧЕСТВ ДВИГАТЕЛЕЙ С ИСКРОВЫМ ЗАЖИГАНИЕМ ПУТЕМ ДВУХСГАДИЙНОГО СГОРАНИЯ РАССЛОЕННОЙ БИТОПЛИВНОЙ СМЕСИ

Специальность 05.04.02 — Тепловые двигатели

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Владимир 2004

Работа выполнена на кафедре "Тракторы и автомобили" ФГОУ ВПО "Костромская государственная сельскохозяйственная академия"

Научные руководители:

заслуженный деятель науки и техники России. доктор технических наук, профессор Д.М. Соболев!

кандидат технических наук, доцент В.А. Карасев

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

ВВ. Панов

кандидат технических наук, профессор Ю И. Чернов

Ведущее предприятие:

НИКТИД (Конструкторско-гехнологический НИИ тракторных и комбайновых двигателей)

Защита диссертации состоится " 21 " декабря 2004 г. в 14 00 часов на заседании специализированного совета К 063 65.04 во Владимирском государственном университете по адресу: 600000, г. Владимир, ул Горького, 87, ауд. 211-1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВлГУ

Автореферат разослан " 19 " ноября 2004 г.

Ученый секретарь специализированного совета доктор технических наук, профессор СУ С.Г. Драгомиров

ъ

ОБИТАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Одним из наиболее эффективных способов повышения экономичности двигателей с искровым зажиганием является увеличение степепи сжатия. Однако при этом возрастает склонность двигателя к детонации на высоких нагрузках На основных эксплуатационных режимах работы бензиновых двигателей требуемый уровень детонационной о ой кош и горючей смсси ниже, нем при работе на полном дросселе с малой частотой вращения коленчатого вала двигателя. Отсюда очевидна актуальность работ, направленных на улучшение топливпой экономичности бепзиповых двигателей па режимах частичных нагрузок с одновременным повышением аптидетопационпых качеств двигателя на полных нагрузках.

Применение битопливной системы питания на двигателе с дв)\с1адийнпм странном позволяем исиользона! ь на малых и средних нагрузках низкооктановый бензин с расслоением топливовоздушного заряда, расслоенный по составу смеси На этих режимах достигается максимальная топливная экономичность и низкая токсичность отработавших газов. На полных нагрузках для исключения детонации в бессвечную полость подается высокооктановое юшшво — пропан-бутановая смесь К моменту зажигания в первой полости образуется низкооктановая смесь, обладающая высокой скоростью страния, во к горой полости — высокооктановая Таким образом происходит расслоение заряда, не только по составу смеси, но и по октановому числу, так, что последние порции несгоревшей смеси обладают высокой детонационной стойкостью. Повысить эффективность использования низкооктанового топлива можно за счет применения битопливной системы питания, обеспечивающей изменение детонационной стойкости расслоенной рабочей смеси в зависимости от скоростного и наф>зочною режима работы дншаюля, что позволяй улучши) ь

экономические и экологические показатели двигателя путем эффективного сжшания бедной и снсрхбсдной ничкоою аноной смеси при высокой свисни сжатия.

Цель и задачи исследования Целью исследования является повышение ангидетонационных качеств двигателя с двухстадийным сгоранием при высокой степепи сжатия путем изменения детопациоипой стойкости расслоенной горючей битопливной смеси в зависимости от скоростных и нагрузочных режимов работы двигателя Для достижения чюй цели решены следующие задачи

• теоретически исследованы закономерности послойного смесеобразования в двигателе с двухстадийным сгоранием с учетом составов смесей в свечной, бессвечной иолосчях и реч}лы ирукмцей смеси, а 1акже с учеюм основных конефуюивных и режимных парамефок при различных схемах питания.

• исследовано влияние подачи высокооктанового газа и низкооктанового бензина в разные полос! и двухполоо ной камеры сгорания на антидетонационные свойства двигателя.

• теоретическими и экспериментальными исследованиями определено ошимальное массовое отношение юилив с разными октановыми числами в зависимости от скоростных и нагрузочных режимов работы двигателя.

• определено влияние массового отношения газ/бензин на динамик}' сгорания и основные показатели двигателя

Меюдика и объек! исследовании. Объеюом эксисримсн I алкных исследований на моторном испытательном стенде являлся одноцилиндровый отсек двигателя с двухс1адийным сюранием ВАЗ-Э-2108 с высокой степенью сжатия (11,7 единицы) и четырьмя клапанами па цилиндр Научная новизна работы:

• установлены закономерности смесеобразования, позволяющие рассчитать составы смесей и соотношение топлив для получения высоких

'экономических, -экологических и антидетонационных показателей двигателя с двухстадийным послойным сгоранием;

• определено оптимальное массовое отношение газ/бензин необходимое для бездетонационной работы днигатсля;

• определено влияние соотношения топлшз па динамику двухстадийпого послойного сгорания и показатели работы двигателя

Практическая ценность работы заключается в научно обоснованных закономерное!ях смесеобразования н двшагслс с двухстадийным послойным сгоранием газобензовоздушной смеси, что позволяет рассчитать систему питания еще на стадии проектирования. Экспериментальные исследования показали, что применение битопливпой системы питапия на двигателе с двухстадийным сгорапием позволяет использовать пизкооктаповый бепзип АИ-80 при высокой степени сжатия до 12 единиц без появления детонационного сгорания Теоретическими и экспериментальными исследованиями определены оптимальные качественные и количественные соотношения применяемых топлив в зависимости от скоростных и нагрузочных режимов работы двигателя На защиту выносятся:

1 Результаты теоретических исследований смесеобразования в двигателе с двухстадийным послойным сгоранием при различных схемах питания.

2 Методика и результаты экспериментальных исследований по определению ашидстнационныч показателей двигателя с двухечадийным послойным сгоранием газобензовоздушной смеси.

3 Методика и результаты исследования динамики сгорания в двигателе с двухстадийным сгоранием

4 Анализ резервов повышения антидетонационных качеств двигателя с двухстадийным послойным сгоранием.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены на VII, VIII и ТХ мсж,цу народных научно-иракчичсских семинарах "Совершенствование мощностных, экономических и экологических показателей ДВС" (ВлГУ,

г Владимир, 1999 г, 2001 с, 2003 I ), УГ международной научно-практической конференции "Актуальные проблемы управления качеством производства и эксплуатации автотранспортных средств" (ВлГУ, г. Владимир, 2002 г.); 50-54 межвузовских научно-практических конференциях "Актуальные проблемы пауки в агропромышленном комплексе" (ФГОУ В1Ю КГСХА, г Кострома, 1999 г, 2000 г, 2001 г, 2002 г, 2003 г.) Публикации. Основные положения диссертации изложены в 10 опубликованных научных рабо1ах

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованных источников, включающего 200 наименований В работе приведены 51 рисунок, 2 таблицы. Общий объем диссертации 149 страниц, в том числе 136 страниц основного текста.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во вкеденин обоснована актуальность 1смы диссср!ации сформулированы цель и основные задачи исследований, изложена научная новизна и практическая ценность полученных результатов, приведены основные положения, выносимые па защиту.

В первой главе проведен анализ условий возникновения детонации и методов улучшения антидетонационных свойств двигателя, рассмотрены общие представления о механизме возникновения детонационного сгорания к днигаюне, а также нуш усфанения детонации Представлен кражий обзор двигателей с использованием расслоенного заряда На основе обобщения отечественного и зарубежного опыта сформулированы задачи исследования

Отмечается, что в настоящее время существуют два основных пути устранения детонационного сгорания Первый — увеличение периода задержки самовоспламенения смеси Второй — сокращение продолжительности сгорания Двигатель с двухстадийным сгоранием расслоенной газобензовоздутной смесью но обьему дку\полой ной камеры

сгорания позволяет эффективно использовать оба способа снижения склонимся и двигателя к детонации

С точки зрения рациональной организации рабочего процесса двигателя с расслоением заряда необходимо создать оптимальный состав смеси в зоне электродов свечи зажигания, по пе менее важно повысить турбулизацшо смеси па заключительной стадии горения, когда выделяется основное количество введенного за цикл тепла Кроме того, детонационная стойкость смеси должна быть выше в той части заряда, который сгорает в последнюю очередь Интенсивная 1урбулизация свежего заряда на заключительной стадии горения позволяет увеличить скорость сгорания бедных и сверхбедных смесей, сократить фазу догорания, улучшить динамику тепловыделения, уменьшить тепловые потери в стенки и па химическое педогорапие топлива. Применение бипарпой системы питапия па четырехклапанном двигателе с двухстадийным сгоранием позволяет расслоить свежий заряд таким образом, что последние порции смеси обладак>1 более высокой деюнационной сюйкооью

Вторая глава посвящена теоретическому исследованию смесеобразования двигателя с двухстадийным сгоранием при различных схемах питапия При послойном вводе свежего заряда к моменту искрового разряда в первой полости образуется обогащенная смесь, во второй — бедная смесь Процесс воспламенения и сгорания определяется характером распределения топливовоздушного заряда по отдельным полостям При обеспечении оптимального состава смеси в свечной полости скорость распространения фронта пламени увеличивается, что приводит к интенсивному вихревому движению основной массы заряда, сгорающего на заключительной стадии и дает возможность полпостыо реализовать все преимущества двухстадийного сгорания расслоенной смеси

При послойном смесеобразовании и двухстадийном сгорании все топливо От1 вместе с половиной воздушного заряда 0В1 в составе смеси с коэффициентом избытка воздуха а] поступает в цилиндр (рис. 1) через один

СХЕМЫ СМЕСЕОБРАЗОВАНИЯ

Рис.3

впускной клапан, а через второй впускной клапан вводится другая половина воздушного заряда Одз без топлива. Общий состав смеси схо определяется по формуле.

„ »в! +°в2

Ь0 -вх!

При одинаковом расходе воздуха через впускные клапаны

а0 =2а!.

11ри относительном расходе воздуха В = * 1,0. а0 = а{ (+11

0В2 ^ )

После частичного перемешивания в процессе впуска и сжатия двух отдельных потоков смеси а, и а2, составы смеси к моменту искрового разряда в свечной а\ и бессвсчной <х2 полостях оирсдсля1ся по формулам

При В=1 <х(=±Ка0 и

При В<1 ■ При В>1 «2 =а'ц(_3ц7Ц),

I дс К— коэффициеш перемешивания свежих зарядов, показывающий in ношение веса топлива, посту пивша о через впускной клапан свечной полости к весу топлива, оставшегося в свечной полости в ВМТ такта сжатия.

v

г7"'

здесь GTi — вес топлива, поступившего через впуекпой клапан свечной полости, кг;

G'ti — вес топлива, оставшегося в свечной полости к моменту зажигания, кг;

Коэффициент перемешивания К определяемся экснсримстальным путем Ранними исследованиями установлено, что К изменяется от 1,05 до 1,25, а на высокой частоте вращения коленчатого вала возрастает до 1,40.

На первой стадии в свечпой полости происходит поджатие смеси перед фронтом пламени и вытеснение части еще негорящей смеси через щель между полостями во вюрую полость При этом создается дополнительное

интенсивное вихревое движение смеси и существенно изменяется результирующий состав смеси а«, сгорающей па второй заключительной стадии горения.

Результирующий состав смеси равен' (X =— у ,

сг о (к-1) | 1 °Т1 Т1 К 2 К

ГК-1)

I до От1--- — количество 'юнлина пореюкшего ич снсчной полоои н

К

бессвечную во время впуска и сжатия; 1 о„

— топливо вытесненное во вторую полость за счет поджатая смеси фронтом пламени при сгорании в свечной полости

После математических преобразований получим:

по! ЗК „ ЗКода!

При В=1 или ас, = ' .

2К-1 2а| -а]

тт г, 1 К(В+\)+\ В+1

При В<1 асг=ах , ^=1,5«,—

л ™ 1 2'К-а„-а, В(4а0-а,)-а.

ПриВ>1 а„ =-2—1- или асг =—' „ ° у—

2 - 1С -1 З В-1

На режимах разгона и максимальной мощности карбюратор или

система впрыскивания бензина обогащает рабочую смесь до ао « 0,95-0,98

При этом изменяется не только подача топлива Оть но и должна включаться

подача топлива Отг через второй впускной клапан (рис 2).

Общий состав смеси определяется по формуле

2а, а,

При СВ1=СВ2 с

ТС моменчу искровой) разряда после частичного смешивания составы

смеси в свечной а\ и бессвечной а'2 полостях определятся по формулам-

д./ _ . а^а'г

1 а2+а,(л:-1) а/2(а1+а2)-а1а2'

а' «.ад/Г „ а&Ж 2 al+a2(fC-]) a[(ai+a2)-a1a2'

Известно, что при сгорании смеси a'i в свечной полости происходит

поджатое смеси и вытеснение ее части во вторую полость, где еще

песгоревшая смесь с a'i перемешивается со смесью с a '2, находящейся во

вюрой полоеI и При одинаковых расходах воздуха 0В1=СгИ2 и разных

составах смесей, во второй полости ускоренно дожигается смесь с

коэффициентом избытка воздуха

3a1a2 3aja2K __3a, a ,01,_

аСГ_2(а + а '«.(К+О+аДгК-О Ш1И(Хст " a,(a,'-аг) + «;(а, +2аг)

1 «i

Это полученное нами основное уравнение смесеобразования со схемой послойного ввода двух отдельных смесевых потоков устанавливает качественную взаимосвязь между составами всех смесей, начиная не только от исходных режимных (an, ai и a2), промежуточных (a'i и а'2), но и конечного результирующего состава ай.

Перевод дви1а1еля на нитанис газобензиновыми тошжнными композициями позволяет на малых и средних нагрузках использовать схему смесеобразования, представленную на рис 1

На режимах разгопа и максимальной мощности для предотвращения возникновения детонационного сгорания в бессвечную полость подается высокооктановый газ Схема смесеобразования представлена на рис.3

Решающее влияние на ангидеюнационные свойства двиса'геля оказывает массовое 01 ношение кшлив 1аз/бензин Зависимость массового отношения топлив га от исходных составов смеси ctx и а2 определяется •

Го - ^тгаза _ ^ol ' al ^тбенз 'о2'а2

где /о1 — теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1кг i аза, ici возд/кг i аза, /„2 — rcopei ичееки необходимое количеово воздуха для сгорания 1кг бензина, кг возд/кг бензина;

/„ 2 „ 1 ССХ

Бели припягь — = ш, тогда г°~--.

/о1 т а2

Общий состав смеси а0 при одинаковых расходах воздуха через впускные клапаны О^МЗй определяется по формуле:

2 а,

«О = ■

1 + Я1Г»

После частичного перемешивания в процессе впуска и сжатия двух отдельных потоков смеси с а! и а2, массовое отношение топлив в свечной и бессвечной полостях к моменту искрового разряда определятся по формулам:

11риВ=1 г/ и г2'= ——

ПриВ<1 При В>1 ¿--Ь-МД

2та, та2В )

Во время сгорания в первой полости происходит поджатие смеси перед фронтом пламени и вытеснение части еще негорящей смеси через щель между полостями во вторую полость. При этом во второй полости создается интенсивное вихревое движение смеси, а также изменяется соотношение топлив смеси, сгорающей на второй заключительной стадии горения. Оба указанных фактора предопределяют детонационную стойкость смеси, сгорающей н бссснсчной нолоеги. Массовое (угнетение топлив во торой полости к моменту выброса факела горящих газов определяется по уравнению:

11рйВ<1 11риВ>1

Выведенные формулы устанавливает качественную взаимосвязь между исходными составами смесей и массовым отношением топлив не только промежуточных Л и но и конечного результирующего соотношения ги, при послойном вводе двух отдельных смесевых потоков различных топлив.

Установленные закономерности смесеобразования позволяют рассчитать составы смесей, которые обеспечивают высокую скорость трения на первой стадии и максимальную полноту сгорания на второй заключительной стадии, что в конечном счете повышает экономические, экологические и антидетонационные показатели двигателя. Для достижения наиболее эффективного смесеобразования и сгорания в двухполостпой камере, подбирается оптимальный относительный расход топлива.

Па малых и средних нагрузках для получения максимальной 'жономичноити двигателя необходимо обеспечить расслоение заряда но полостям таким образом, чтобы в свечной полости образовывалась обогащенная смесь, а в бессвечной полости сверхбедная смесь. Таким образом, устойчивое формирование пачальпого очага горения и высокая скорость сгорания па первой стадии и эффективное сжигание бедной смеси на второй стадии обеспечивает полное сгорание основной массы топливного заряда при двухстадийном процессе.

При переходе на мощностноЙ режим система питания двигателя должна обеспечивать заполнение обеих полостей камеры сгорания обогащенной смесью.

Перевод двигателя па питапие га зо бензиновыми топливными композициями позволяет па малых и средних нагрузках использовать низкооктановый бензин без ввода газа. На режимах разгона и максимальной мощности для предотвращения возникновения детонационного сгорания в бссснсчную полость подастся нысокшктановый газ.

На средних и особенно на малых нагрузках двигателя с послойным вводом свежего заряда наиболее благоприятные условия для быстрого и полного сгорания сверхбедпой смеси в бессвечпой полости создаются при изменении относительного расхода воздуха В в пределах 1,0—0,8; дальнейшее понижение относительного расхода приводит к значительному переобеднению результирующей смеси, снижению скорости и полноты сгорания во торой полости, что в конечном счете несколько снижает

экономические и экологические показатели работы двигателя с двухстадийным послойным сгоранием

В третьей главе приводится описание объекта исследования, испытательных стендов и контрольно-измерительной аппаратуры, общей методики и специальных методов экспериментального исследования Приведепа оценка погрешностей прямых и косвеппых измерений

Объектом исследований являлся экспериментальный одноцилиндровый отсек четырехклапанного двигателя, камера сгорания которого разделена выступом высотою до привалочной плоскости головки цилиндров на две полости: свечную, в которой находится свеча зажигания и бессвечную. В каждой из полостей имеется впускной и выпускной клапаны. Экспериментальные исследования двигателя с двухстадийпым процессом сгорания проводились с несколькими вариантами схем питания: с гомогенным вводом газовоздушной смеси, гомогенным и послойным вводом бензовоздушного свежего заряда и послойным вводом газобензовоздушной смсси в цилиндр двигаюля

На первом этапе проводились детонационные испытания двигателя в соответствии с требованиями ГОСТ 10373-75 с определением оптимального соотношения топлив, обеспечивающих бездетонациоппую работу двигателя на полных нагрузках при оптимальных углах опережения зажигания на различных скоростных режимах Второй этап исследований предполагал анализ процесса сгорания по результатам регистрации распространения фроша пламени мстодом регистрации моментв ионизации в наиболее характерных точках камеры сгорания.

В четвертой главе представлены резулыаты детонационных испытаний двигателя с двухстадийпым сгоранием при работе па расслоенпой газобензовоздушной смеси и при работе на высокооктановом бензине Получены зависимости требуемого соотношения топлив, обеспечивающего бездетонацинную работу, от скоростного режима двигателя (рис.4) и от коэффициент избьика воздухом (рис 5)

Высокие антидетонационные качества двигателя с двухстадийным странном как расслоенных, так и тмогенных смсссй при использовании высокооктанового бензина (АИ-95) позволяют увеличить степень сжатия до 11,7 единиц. При этом бездетонационная работа возможна с оптимальными углами опрежения зажигания при полном дросселе, любой частоте вращения и па всех составах смеси.

На малых и средних нагрузках обеспечивается бездетонационная работа двигателя на экономичных составах смеси при двухстадийном послойном сгорании низкооктановот бензина АИ-80

Применение бинарной системы питания на двигателе с двухстадийным послойным сгоранием обеспечивает работу двигателя без детонации на высокой степепи сжатия и полтях нагрузках при использовании пизкооктанового бепзипа.

При работе двигателя с двухстадийным послойным сгоранием на высокой степени сжатия предел эффективного обеднения составляет а0= 1,60... 1,70 (рис.6) при этом минимальный удельпый индикаторный расход топлива достигается при послойном сгорании бепзовоздуншой смеси и составляет g1= 185 г/кВтч На этом режиме содержание СО составляет 0,1%, Ст11п— 54 ррт по гексану (рис 7). При стехиометрическом составе смеси содержание СО возраоае! до 0,5 1,1%, СтНп — до 80 ррт Сжигание расслоеной газобензовоздушной смеси снижает содержание СО и СШН„ на 15...20%.

Бепзиповые двигатели легковых автомобилей имеют максимальный крутящий момент в диапазоне 2800 . 3300 мин"1; причем на этом распространенном режиме расход высокооктанового газа не превышает 20% от общего расхода топлива.

' о

0.3

0.2

0.1

о

л

1

1600 1900 2200 2500 2800 п, мин"1

Рис 4 Итоговая детонационная характеристика двигателя

1 — зона детонации,

2 — область бездетонационной работы двигателя

' о

0.4

03

0.2

0.1 о

I

!

1600 -И

2600 - 3100--- '

I I

0.8 С.9 '0 1.1 1.2 1.3 (Хо Рис 5 Зависимость требуемого соотношения топлив от состава смеси

N

¡1 кВт 4

2 0

§1,гкВтч

300 200 100

V

V

/ /У / у

|

0,

граднко 80 40 0

0.7 0.9 1 1 13 1.5 1.7 1.9 (Хо

Рис 6 Регулировочная характерно шка по составу смеси

Т|У=0,86, п=2500 мин8=11,7;Ов=29,6 кг/ч - двухстадийное послойное сгорание бензовоздушной смеси:

----двухстадийное сгорание гомогенной бензовоздушной смеси

Рис.7. Влияние состава смеси на токсичность отработавших газов' б=1 1,7; п=2200 мин"1, а)т1У=0,30; б)т1„=0,80; д 0 двухстадийпое послойное сгорание бензовоздушпой смеси;

Ц _ _ _[—| дпухстадийное сгорание гомогенной бетповоздуптной смеси; Ыг • — • ^С двухстадийное послойное сгорание I азобензовоздушной смеси г=0,32

В пятой главе приведены результаты исследований динамики сгорания, которое включало определение средней скорости и продолжительности распространения передней границы фронта пламени по объему двухполостной камеры сгорания в зависимости от параметров регулирования и режимов работы двигателя методом регистрации моментов ионизации Для этого в обе полости камеры сгорания экспериментального двигателя в наиболее характерные точки устанавливались ионизационные датчики

Корепное отличие динамики сгорания при двухстадийном процессе заключается в значительном увеличении скорости и уменьшения времени распространения фронта пламени на второй стадии сгорания за счет интенсивной турбулизации смеси в бессвечной полости и выброса высокотемпературного факела горящих газов.

Скорость распространения пламени на второй стадии горения увеличивается в 4 5 раз и достигает 190 220 м/с (рис 8) Сгорание основной массы юиливовоздушнот заряда на заключи!ельной стадии юрения при минимальной общей продолжительности происходит за 3 .. 4 град, п.к.в. (рис.8) и увеличивается всего на 5... 8 град. п.к.в. вплоть

и, м/с

200

150

100

50

0

0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 СХо б)

Рис.7. Влияние состава смеси на скорость сгорания: 8=11,7, п=2200 мин"1, г|у=0,78, а) в свечной полости; б) в бессвечной полости;

_- днухоадийное послойное а оранис Пен'ювочду шной смеси,

_.. — - днухечадийное послойное сюрание газобензовоздушной смеси, ---- двухстадийное сгорание гомогенной бензовоздушной смеси

Л

/ -4

/ ч V N.

ч ч

Рис.8. Влияние общего состава смеси на продолжительность распространения фронта пламени в бессвечной полости.

£=11,7, п=2200 мин"1; т^=0,78;

_- двухстадийное послойное сгорание бензовоздушной смеси;

—----двухстадийное послойное а орание газобснзовоздушной смеси,

----двухстадийное сгорание гомогенной бепзовоздупшой смеси

и,м/с

150

100

50

0

0.2 0.3 0.4 0.5 г

Рис 9 Влияние массовою о! ношения юплив на скорое! ь сюрания, £=11,7, п=2500 мин'',Г|у=0,8, <Х0=1,2

до значительного обеднения емееи

Расслоение заряда оказывает решающее влияние на сокращение продолжительности распространения пламени на первой стадии горения и на длительность формирования начального очага горения

Подача высокооктанового пропап-бутапового газа в бессвечпую полость незначительно снижает скорость распространения фронта пламени на первой стадии (рис. 9) Па второй стадии в бессвечной полости практически все газовое топливо воспламеняется с высокими скоростями, что существенно снижает негативное влияние на мощностные и экономические показатели двигателя одного из основных недостатков газового топлива — его сравпительпо малую скорость сгорания.

Основные результаты и выводы по работе:

1. Доказано, что для повышения топливной экономичности бензиновых двигателей на режимах частичных нафузкок с одновременным повышением антидетонационных качеств двигателя на полных нагрузках целесообразно применять биюиливную систему питания на двигателе с двухстадийным сгоранием с подачей высокооктанового газа

2 Теоретическими исследованиями установлены закономерности послойного смесеобразования в двухполостной камере сгорания при различных схемах питания с учетом составов смесей в свечной, бессвечной полостях и результирующей) состава смеси, а также с у ч ci ом основных конструктивных и режимных параметров, позволяющие рассчитать составы смесей и соотношение топлив для получения высоких экономических, экологических и аптидетопациоппых показателей двигателя с двухстадийным послойным сгорапием.

3 Определено оптимальное массовое отношение топлив с разным октановым числом необходимое для бездетонационной работы двигателя в зависимости от параметров роулирования и режимов работы двигателя На наиболее неблагоприятном режиме работы при полностью открытой

дроссельной заслонке и частоте вращения коленчатого вала двигателя п=1600 мин'1. фсбуемоо соо) ношение соплив но массе для бездетонациошгой работы составляет г =0,32, а на режиме максимального кру гящего момента при п=2800.. 3300 мин"1 снижается до г =0,15

4 Исследования токсичности отработавших газов показали, что на "•копомичпом режиме работы двигателя при двухстадийпом послойном сгорании содержание оксида углерода в ОГ не превышает 0,10 0,15%, углеводородов 55 70 ррт по гексану (первая цифра — полная нагрузка, морая — малая) При оехиомс-фическом составе смеси содержание СО возрастает до 0,5 1,1%, СтН„ — до 80 ррт. Сжигание расслоеной газобензовоздушной смеси снижает содержание СО и СтНпна 15 .20%

5 Принципиальное отличие динамики сгорания при двухстадийпом процессе заключается в увеличении скорости распространения фронта пламени в 4 5 раз на второй стадии сгорания за счет интенсивной турбулизации смеси в бессвечной полости и выброса нысоко1ем11сра!урного факела горящих газов Сгорание основной массы топливовоздушного заряда на заключительной стадии горения при минимальной общей продолжительности происходит за 3.. 4 град п.к.в Подача высокооктанового пропап-бутапового газа в бессвечпую полость несколько снижает скорость распространения фронта пламени. При этом ее величина остается достаточно высокой — 100 140 м/с

6 Высокие антидетонационные качества двигателя с двухстадийным сгоранием позволяют использовать на малых и средних нафузках низкооктановый бензин АИ-80 при высокой степени сжатия 11,7 единиц без ввода газа На полных нафузках для исключения появления детонации необходима подача высокооктанового газа в бессвечпую полость камеры сгорания с массовым отношением к бензину г =0,10 . 0,35

Основные положения диссертации изложены в следующих работах:

1. Смирнов OB. Бинарная система питания двигателя с двухстадийным сгоранием//Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе Тезисы докладов межвузовской научпо-практической копферепции.-Кострома, 1999,-С. 85-87.

2. Смирнов О В Двухтопливная система питания двигателя с двухстадийным сгоранием //Совершенствование мощностных, экономических и экологических показателей ДВС Материалы VIT международного научно-практического семинара-Владимир, 1999.-С.37-39.

3. Смирнов О.В Повышение эффективности сжигания газового топлива в двигателе с двухстадийпым сгорапием // Актуальные проблемы пауки в агропромышленном комплексе- Тезисы докладов межвузовской паучпо-практической конференции - Кострома, 2000 - С 124-126

4 Соболев JIM Карасев В А Смирнов OB Антидетонационные свойства двигателя с двухстадийным послойным сгоранием // Совершенствование мощностных, экономических и экологических показателей ДВС: Материалы VIII международной научно-практической конференции -Владимир, 2001.-С.231-233.

5 Карасев В А Смирнов О В Расслоение смеси в двигателе с двухстадийным послойным сгоранием // Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе: Тезисы докладов межвузовской научно-практической конференции - Кострома, 2001 - С. 168-170

б. Смирнов О.В. Динамика сгорания газобензовоздушной смеси в двигателе с двухстадийным послойным сгоранием // Труды костромской государственной сельскохозяйственной академии. - Кострома, 2001 -С.62-65

7 Карасев В А Смирнов О В Применение бинарной системы питания на двигателе с двухстадийным послойным сгоранием // Актуальные проблемы управления качеством производства и эксплуатации ав! о транс порч ных

средств: Материалы IX Международной научно-практической конференции - Владимир, 2002.-С.186-189.

8. Карасев В.А. Смирнов О.В. Расчет массового отношения топлив газ/бензин при двухстадийном послойном сгорании // Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе: Тезисы докладов межвузовской научно-практической конференции,-Кострома, 2002.-С.132-134

9. Карасев В.А. Смирнов О.В. Влияние массового отношения топлив на динамику сгорания в двигателе с двухстадийным послойным сгоранием // Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей: Материалы IX международной научно-практической конференции - Владимир, 2003.-С.200-203.

10. Карасев В.А. Смирнов О.В. Изменение состава смеси и массового отношения топлив газ/бензин при двухстадийном послойном сгорании // Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе: Тезисы докладов межвузовской научно-практической конференции,- Кострома, 2003.-С. 52-54.

Автореферат (на правах рукописи) Смирно« О.В.

Повышение антидетонациоиных качеств двигателей с искровым зажиганием путем двух стадийного сгорания расслоенной битопливной смеси . - Кострома: юд. Костромской ГСХА, 2004. - 23с.

© Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия" 156530, Костромская обл, Костромской район, пос. Каравае во, уч. городок, КГСХА Лицензия на издательскую деятельность ЛР №021292 Выдана 18/06/98

Компьютерный набор Подписано в печать 16/11/2004. Заказ №337 Формат 84x60/16 Тираж 100 экз Уел печ л 1,44 Бумага офсетная Отпечатано 16/11/2004 Отпечатано с готовых оригинал-макетов в академической типографии на цифровом дубликаггоре Качество соответствует предоставленным оригиналам.

© Издательство ФГОУ ВПО Костромской ГСХА, 2004г.

РНБ Русский фонд

2006-4 26517

'Ч НОЯ »4

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ:.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ УСЛОВИЙ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ДЕТОНАЦИИИ И МЕТОДОВ УЛУЧШЕНИЯ АНТИДЕТОНАЦИОННЫХ СВОЙСТВ

ДВИГАТЕЛЯ.

1.1.Общие представления о механизме возникновения детонационного сгорания в. двигателе.

1.2. Методы устранения детонационного сгорания.

1.2.1. Увеличение периода задержки самовоспламенения.

1.2.2. Сокращение продолжительности сгорания.

1.2.3. Расслоение свежего заряда по объему камеры сгорания.

На автомобильном транспорте наибольшее распространение получили двигатели с ■ искровым зажиганием, основные преимущества которых по сравнению с двигателями других типов — относительно высокая литровая мощность и быстроходность, а также малый удельный вес.

Одним из наиболее эффективных способов повышения экономичности двигателей с искровым зажиганием является увеличение степени сжатия. Однако при этом возрастает склонность двигателя к детонации на высоких нагрузках. На основных эксплуатационных режимах работы бензиновых двигателей необходимый уровень детонационной стойкости горючей смеси ниже, чем при работе на полном дросселе и с малой частотой вращения коленчатого вала двигателя. Отсюда очевидна актуальность работ, направленных на улучшение топливной экономичности бензиновых двигателей на режимах малых и частичных нагрузок с одновременным повышением антидетонационных качеств двигателя на полных нагрузках.

Известны работы, направленные на создание систем питания, обеспечивающих изменение октанового числа смеси в цилиндрах двигателя в зависимости от режимов его работы путем применения двух топлив одновременно (низкооктанового и высокооктанового). Такие двухтопливные системы питания обеспечивают изменение октанового числа смеси путем соответствующего замещения низкооктанового топлива высокооктановым. Применение двухтопливной системы питания на двигателе с двухстадийным сгоранием, камера сгорания которого периодически разобщается выступом до привалочной плоскости при положении поршня в ВМТ на две полости —свечную и бессвечную, позволяет использовать на малых и средних нагрузках низкооктановый бензин с расслоением топливовоздушного заряда по составу смеси. На этих режимах достигается максимальная экономичность и низкая токсичность отработавших газов. На полных нагрузках для исключения детонации в двигателе подается в бессвечную полость высокооктановое топливо — пропан-бутановая смесь. К моменту зажигания в первой полости образуется низкооктановая смесь, обладающая высокой скоростью сгорания; во второй полости — высокооктановая смесь. Таким образом происходит расслоение заряда, не только по составу смеси, но и по октановому числу, так, что последние порции несгоревшей смеси обладают высокой детонационной стойкостью. Повысить эффективность использования низкооктанового топлива можно за счет применения двухтопливной системы питания, обеспечивающей изменение детонационной стойкости расслоенной рабочей смеси в зависимости от скоростного и нагрузочного режима работы двигателя, что позволяет улучшить экономические и экологические показатели двигателя путем эффективного сжигания бедной и сверхбедной низкооктановой смеси при высокой степени сжатия.

Целью исследования является повышение антидетонационных качеств двигателя с двухстадийным сгоранием с высокой степенью сжатия путем изменения детонационной стойкости горючей двухтопливной смеси в зависимости от скоростных и нагрузочных режимов работы двигателя.

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

• теоретически исследовать закономерности послойного смесеобразования в двигателе с двухстадийным сгоранием с учетом составов смесей в свечной, бессвечной полостях и результирующей смеси, а также с учетом основных конструктивных и режимных параметров при различных схемах питания;

• исследовать влияние подачи высокооктанового газа и низкооктанового бензина в разные полости двухпо ло стной камеры сгорания на антидетонационные свойства двигателя;

• теоретическими и экспериментальными исследованиями определить оптимальное массовое отношение топлив с разными октановыми числами в зависимости от скоростных и нагрузочных режимов работы двигателя;

• определить влияние массового отношения газ/бензин на динамику сгорания и основные показатели двигателя.

Объектом экспериментальных исследований на моторном испытательном стенде являлся одноцилиндровый отсек двигателя с двухстадийным сгоранием ВАЗ-Э-2108 со степенью сжатия 11, 7 единицы и четырьмя клапанами на цилиндр. Научная новизна работы:

• установлены закономерности смесеобразования, позволяющие рассчитать составы смесей и соотношение топлив для получения высоких экономических, экологических и антидетонационных показателей двигателя с двухстадийным послойным сгоранием;

• исследование влияние подачи высокооктанового газа и низкооктанового бензина в разные полости двухполостной камеры сгорания на антидетонационные качества двигателя;

• определена зависимость массового отношения газ/бензин необходимого для исключения появления детонации в зависимости от режимов работы двигателя;

• определено влияние соотношения топлив на динамику двухстадийного послойного сгорания и показатели работы двигателя.

Практическая ценность работы заключается в научно обоснованных закономерностях смесеобразования в двигателе с двухстадийным послойным сгоранием газобензовоздушной смеси, что позволяет рассчитать параметры системы питания еще на стадии проектирования. Экспериментальные исследования показали, что применение двухтопливной системы питания на двигателе с двухстадийным сгоранием позволяет использовать низкооктановый бензин при высокой степени сжатия без появления детонационного сгорания. Теоретическими и экспериментальными исследованиями определены оптимальные качественные и количественные соотношения применяемых топлив в зависимости от режимов работы двигателя.

На защиту выносятся:

1. Результаты теоретических исследований смесеобразования в двигателе с двухстадийным послойным сгоранием при различных схемах питания.

2. Методика и результаты экспериментальных исследований по определению антидетонационных показателей двигателя с двухстадийным послойным сгоранием газобензовоздушной смеси.

3. Методика и результаты исследования динамики сгорания в двигателе с двухстадийным сгоранием

4. Анализ резервов повышения антидетонационных качеств двигателя с двухстадийным послойным сгоранием.

Основные результаты работы доложены на VII, VIII и IX международных научно-практических семинарах "Совершенствование мощностных, экономических и экологических показателей ДВС" (ВлГУ, г. Владимир, 1999 г., 2001 г., 2003 г.); VI международной научно-практической конференции "Актуальные проблемы управления качеством производства и эксплуатации автотранспортных средств" (ВлГУ, г. Владимир, 2002 г.); 50-54 межвузовских научно-практических конференциях "Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе" (ФГОУ ВПО КГСХА, г. Кострома, 1999 г., 2000 г., 2001 г., 2002 г., 2003 г.)

Основные положения диссертации изложены в 10 опубликованных научных работах.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованных источников, включающего 138 наименований. В работе приведены 51 рисунок, 2 таблицы. Общий объем диссертации 149 страниц, в том числе 135 страниц основного текста.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Доказано, что для повышения топливной экономичности бензиновых двигателей на режимах малых и частичных нагрузкок с одновременным повышением антидетонационных качеств двигателя на полных нагрузках целесообразно применять двухтопливную систему питания на двигателе с двухстадийным сгоранием с подачей высокооктанового газа

2. Теоретическими исследованиями установлены закономерности послойного смесеобразования в двухполостной камере сгорания при различных схемах питания с учетом составов смесей в свечной, бессвечной полостях и результирующего состава смеси, а также с учетом основных конструктивных и режимных параметров, позволяющие рассчитать составы смесей и соотношение топлив для получения высоких экономических, экологических и антидетонационных показателей двигателя с двухстадийным послойным сгоранием.

3. Определено оптимальное массовое отношение топлив с разным октановым числом, необходимое для бездетонационной работы двигателя в зависимости от параметров регулирования и режимов работы двигателя. На наиболее неблагоприятном режиме работы при полностью открытой дроссельной заслонке и частоте вращения коленчатого вала двигателя п=1600 мин"1 требуемое соотношение топлив по массе для бездетонационной работы составляет г =0,32, а на режиме максимального крутящего момента при п=2800. 3300 мин"1 снижается до г =0, 15.

4. Исследованиями токсичности отработавших газов установлено, что на экономичном режиме работы двигателя при двухстадийном послойном сгорании содержание окиси углерода в выхлопе не превышает 0, 10.0, 15%,углеводородов 55.70 ррш по гексану (первая цифра — полная нагрузка, вторая — малая). При стехиометрическом составе смеси содержание СО возрастает до 0, 5. 1, 1%, СтНп — до 80 ррт. Сжигание расслоеной газобензовоздушной смеси снижает содержание СО и СтНп на 15. 20%

5. Коренное отличие динамики сгорания при двухстадийном процессе заключается в увеличении скорости распространения фронта пламени в 4.5 раз на второй стадии сгорания за счет интенсивной турбулизации смеси в бессвечной полости и выброса высокотемпературного факела горящих газов. Сгорание основной массы топливовоздушного заряда на заключительной стадии горения при минимальной общей продолжительности происходит за3.4 град. п.к.в. Подача высокооктанового пропан-бутанового газа в бессвечную полость несколько снижает скорость распространения фронта пламени. При этом ее величина остается достаточно высокой — 100. 140 м/с.

6. Высокие антидетонационные качества двигателя с двухстадийным сгоранием позволяют использовать на малых и средних нагрузках низкооктановый бензин АИ-80 на высокой степени сжатия 11,7 единиц без ввода газа. На полных нагрузках для исключения появления детонации необходима подача высокооктанового газа в бессвечную полость камеры сгорания с массовым отношением к бензину г =0, 10. 0, 35.

1. Агеев И.К. Классификация характерных способов смесеобразования и сгорания расслоенных и бедных смесей в ДВС с искровым зажиганием. -Сб. науч. тр. / Московский автом. дорож. ин-т М.: МАДИ, 1978, вып. 162, с.74-83.

2. Апашев М.Д., Стечкин Б.С. О методах совместного исследования распространения пламени и изменения давления в двигателях с искровым зажиганием. Науч. тр. / Ин-т двигателей АН СССР. -М., 1957, ВЫП.Ш, с. 155-163.

3. Базаров Б. И. Детонационная стойкость топливных смесей. Двигателестроение. 1999, N 4, с. 39, 46-47.

4. Бартльме Ф. Газодинамика горения. М.: Энергоиздат, 1981, 280 с.

5. Брозе Д.Д. Сгорание в поршневых двигателях. М.: Машиностроение, 1969, 247 с.

6. Буняк Б. Т., Гуменюк В. П., Прилипко В. П., Щербаков П. М. Двухтопливная система питания карбюраторных двигателей внутреннего сгорания. Газовая промышленность. 1994, N 11, с. 10-11.

7. Быков Г. А. Детонационные ограничения при использовании альтернативных топлив в двигателях с искровым зажиганием. Экотехнология и ресурсосбережение. 1995, N 3, с. 3-9.

8. Вибе И.И. Новое в рабочем цикле двигателей. М.: Машгиз, 1962. - 271с. Ю.Воинов А.Н. Сгорание в быстроходных поршневых двигателях - 2-еизд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1977. - 277 с.

9. П.Воинов А.Н. Экспериментальное исследование детонации в двигателях с искровым зажиганием. Сб. науч. ст. / Институт машиноведения, Институт химической физики. АН СССР. - М., 1951, с. 212.239.

10. Генкин К.И. Анализ и расчет влияния сгорания на рабочий процесс в двигателе с искровым зажиганием. Сб. Поршневые ДВС. Изд-во АН СССР, М.: 1956.

11. ГОСТ 14846-81. Двигатели автомобильные. Методы испытаний. -М.: Изд-во стандартов, 1981. 54 с.

12. Горбунов В.В., Патрахальцев H.H. Токсичность двигателей внутреннего сгорания,-М.: Изд-во РУДН, 1998.-214с.

13. Гуссак Л.А., Рябиков О.Б., Политенкова Г.Г., Фурман Г.А. Механизм и кинетика образования промежуточных продуктов вспомогательной смеси и влияние их на процесс сгорания рабочей смеси. В кн.: Доклады АН СССР, М., 1973, т.208, №5, с 1126. 1129.

14. Двигатели внутреннего сгорания: Теория поршневых и комбинированных двигателей / О. М. Вырубов, Н. А. Иващенко, В. И. Ивин; под ред. А. С. Орлина, М. Г. Круглова. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1983. - 372 с.

15. Дебердеев Ф. Ф. Двигатель внутреннего сгорания. Пат. 2053385 Россия, МПК6 F 02 В 17/00. N 4714155/06; Заявл. 24.4.89; Опубл. 27.1.96.

16. Дикий Н. А., Пичугин В. Б. Снижение потребления нефтяного сырья автомобильным транспортом за счет двухтопливной технологии питания двигателя. Химмотология: Материалы семинара Общество "Знание РСФСР". Моск. дом науч.техн. проп. М. 1990, с. 88-95.

17. Дмитриевский А. В. Детонация, степень сжатия двигателей и октановое число бензина. Автомобильная промышленность. 1999, N 8, с. 27-29.

18. Жабин В. М. Создание двухтопливных газобензиновых двигателей с газотурбинным наддувом. Совершенствование машин и агрегатов газововой промышленности. ВНИИ природных газов и газовых технологий/ (ВНИИГАЗ). М. 1994, с. 29-37.

19. Испытания двигателей внутреннего сгорания / Б. С. СтефановскиЙ, Е. А. Скобцов, Е. К. Кореи и др. М.: Машиностроение, 1972. - 368 с.

20. Ицкович А. М. Техническая термодинамика. М.: Колос, 1970. - 240 с.

21. Каменев В. Ф., Ефременков С. А. Способ управления двигателем, работающим на обедненных топливовоздушных смесях. Автомобильная промышленностьсть. 1995, N 3, с. 13-15.

22. Капустин A.B. Улучшение антидетонационных свойств карбюраторных двигателей. Дис. . канд.техн.наук, М.: 1984, 204 с.

23. Карасев В.А. Исследование процесса сгорания и образования токсичных веществ в двигателе с двухстадийным сгоранием: Дис. . канд. техн. наук. -Кострома, 1984. 242 с.

24. Карпов В.П. Закономерности горения в замкнутом объеме как основа рабочего процесса экономичных и малотоксичных поршневых двигателей. -Дис. . доктора техн. наук. -М., 1980.

25. Карпов В. П., Исамухамедов В. С. Факельное зажигание смесей метана. Химическая физика процессов горения и взрыва. Проблемы горения и взрыва: Матер. 9 Всес. симп., по горению и взрыву, Суздаль, 1989. Черноголовка. 1989, с. 45-48.

26. Карпов В. П., Сайдаминов С. С., Исамухамедов В. С. Некоторые результаты исследования факельного поджигания смесей метана в условиях бомбы постоянного объема. Ташк. автомоб.-дор. ин-т. Ташкент. 1988, 32 с

27. Кердановский Г.Л, Соболев Л.М. Исследование смесеобразования в двигателях с расслоением рабочей смеси. // Тр. ин-та / Костромской СХИ. -1971. -Bbin.18.-C. 77-81

28. Коростышевский И. М. Двухтопливная система для ДВС. Газовая промышленность. 1999, N 10, с. 35, 56.

29. Костин А.К., Ларионов В.В., Михайлов Л.И. Тегаюнапряженность двигателей внутреннего сгорания. Справочное пособие. Л.: Машиностроение, 1979, 222 с.

30. Кошкин B.K. Исследование процесса сгорания в карбюраторном двигателе ионизационным методом. В кн.: Рабочий процесс в ДВС: Труды МАИ, вып. 92, М., 1957, с 5.30.

31. Кравец Б.А., Литовский С.А., Соколик A.C. Самовоспламенение смеси гексана с воздухом. Журнал физической химии, 1939, т. 13, №12, с. 1742.

32. Кульчинский А.Р. Токсичность автомобильных и тракторных двигателей: Учебн. пособие / Владим. гос. ун-т. Владимир, 2000.- 256 с.

33. Куприн Н. П. Перспективы развития двигателей внутреннего сгорания. Исследования строительных и дорожных машин. Воронеж, гос. архит.-строит. акад. Воронеж. 1996, с. 56-60.

34. Кутенев Вадим, Зленко Михаил, Тер-Мкртичьян Георг (ГНЦ РФ "НАМИ"). Современный этап создания ДВС с регулируемыми степенью сжатия и рабочим объемом. Двигатель. 1999, N 5, с. 12-15, 7.

35. Лабораторный практикум по испытаниям двигателей внутреннего сгорания / A.A. Гаврилов, Ю.Г. Горнушкин, С.Г. Драгомиров и др.; Под ред. Ю.Г. Горнушкина; Владим. гос. ун-т. Владимир, 2000, 160 с.

36. Ленин И. М. Теория автомобильных и тракторных двигателей. М.: Машиностроение, 1969. - 368 с.

37. Лернер М.О. Регулирование процесса горения в двигателях с искровым зажиганием. М.: Наука, 1972. - 294 с.

38. Луканин В. Н., Карпов В. П., Гогиберидзе О. Э. Особенности горения газовых топлив. Московский государственный автомобиле-дорожный институт. М. 1997, 9 с

39. Мазур П. Ф. Двухтопливные системы питания на автомобильном транспорте. Совершенствование управления топливоиспользованием наавтомобильном транспорте. Гос. НИИ автомоб. трансп. (НИИАТ). М. 1990, с. 80-90.

40. Мандельштам A.A., Черняк Б.Я. Исследование распространения пламени и фаз процесса сгорания в двигателе A3JIK-412. Сб. науч. тр.: Автотракторные двигатели внутреннего сгорания / МАДИ. - М.: МАДИ, 1975, вып. 96, с. 39.44.

41. Мехтиев Р.И., Керимов H.A., Гасанов Ф.М., Гусейнов P.M. Двигатели с послойным распределением топлива в воздушном заряде. Автом. преть, 1977, №8, с. 10. 12.

42. Мехтиев Р. И. Анализ эффективности рабочего процесса в бензиновых ДВС при глубоком расслоении смеси. Двигателестроение. 1991, N8-9, с. 7475.

43. Молодов А. М. Повышение стабильности рабочего процесса двигателя с форкамерно-факельным зажиганием: Дис. . канд. техн. наук. -Кострома, 1989. 254 с.

44. Морозов К.Е., Черняк Б.Я., Синельников Н.И. Особенности рабочих процессов высокооборотных карбюраторных двигателей. М.: Машиностроение, 1971, 100 с.

45. Морозов К. Е., Потоскуев С. Н. Методика и результаты прогнозирования характера расслоения заряда в бензиновых двигателях. //Межвуз. сб. науч. тр. Под ред. А. М. Обельницкого / Эффективность ДВС. М.: ВЗМИ, 1981. -С. 102-111.

46. Пичутин В. Б., Скибарко С. И., Аскинадзе Ю. Г. Двухтопливные двигатели. Автомобильная промышленность. 1995, N 6, с. 28-30.

47. Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы. М.: Энергия, 1978, 704 с.

48. Райков И. Я. Испытания двигателей внутреннего сгорания. М.: Высшая школа, 1975! - 320 с.

49. Резерфорд Э. Избранные научные труды. М.: Наука, 1971, 680 с.

50. Рикардо Г. Р. Быстроходные двигатели внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 1960. - 412 с.

51. Роднянский В. М., Водолага В. С., Гнедова Л. А. Сертификация газомоторного топлива. Газовое моторное топливо. ВНИИ природных газов и газовых технологий (ВНИИГАЗ). М. 1995, с. 50-56, 105.

52. Свиридов Ю.Б., Скворцов В.А., Новиков Е.В. Гомогенизация топливовоздушной смеси основа прогресса ДВС. Двигателестроение, №1, 2, 1982.

53. Семенов Г.С., Соколик A.C. Исследование турбулентности в цилиндре поршневого двигателя. Изв. АН СССР, ОТН, 1958, №8.

54. Сеначин П. К., Бабкин В. С., Борисенко А. В. Самовоспламенение смеси перед фронтом пламени в поршневых двигателях с искровым зажиганием. Физика горения и взрыва. 1997. 33, N 6, с. 4-8.

55. Смирнов В. В., Степанов В. А., Яровиков В. И. Датчики детонации. Автомобильная промышленность. 1994, N 9, с. 22.

56. Соболев Л. М. Двухстадийное сгорание смеси в поршневых двигателях. Химическая физика процессов горения и взрыва Проблемы горения и взрыва: Матер. 8 Всес. симп., по горению и взрыву, Суздаль 19-24 нояб., 1989. Черноголовка. 1989, с. 48-50.

57. Соболев Л. М. Использование результатов исследования процесса распределения топливного заряда в двигателе с двухстадийным послойным сгоранием для оптимизации процесса работы. Сб. науч. тр. / ВСХИЗО, М., 1981, с. 103. 108.

58. Соболев JI.M. Изменение состава смеси при двухстадийном процессе. Сб. науч. тр. / КГСХА, 1999, т. 1, с. 173. 174.

59. Соколик A.C. Основы теории детонации в двигателях. Сб. Сгорание в транспортных поршневых двигателях. Изд-во АН СССР, М.: 1951.

60. Соколик A.C., Карпов В.П. Пределы воспламенения в турбулизированных газовых смесях. ДАН СССР, 1961, т. 141, №2.

61. Стечкин B.C., Генкин К.И. Индикаторная диаграмма, динамика тепловыделения и рабочий цикл быстроходного поршневого двигателя. Изд-во АН СССР, М.: I960, 200 с.

62. Таборидзе Г.Д. Эффект Ивер-детонации. В кн. Механизация, электрификация и гидромелиорация с.х. производства. Сб. научи.тр. Груз. СХИ, Тбилиси: 1976, т. 96, С.29-38.

63. Таранцев А. А., Таранцев А. А. Детонационный двигатель (варианты). Пат. 2032103 Россия, МПК 6 F 02 К 9/30. N 4922269/23; Заявл. 28.3.91; Опубл. 27.3.95, Бюл. N 9.

64. Федоренко М. Ю.\ Миронов М. Ю. (Тольятинский политехнический институт). Системы измерения ионных токов в камере сгорания ДВС. Техн. машиностр. 2000, N 6, с. 80-85

65. Физический энциклопедический словарь./Гл. ред. А.М.Прохоров. М.: Сов. энциклопедия, 1984, 944 с.

66. Хиллард Д. Топливная экономичность автомобилей с бензиновыми двигателями: Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1988. -369 с.

67. Хитрин JI.H. Физика горения и взрыва. М.: МГУ, 1957, 452 с.

68. Черепов О. Д. Устройство для обогащения многотопливной смеси. A.c. 1774049 СССР, МПК 5 F 02 М 21/02. Алтайский политехнический институтт. N 4789364/06; Заявл. 08.02.90; Опубл. 07.11.92.

69. Черняк Б.Я. Рабочий процесс и экономичность быстроходного карбюраторного двигателя на частичных нагрузках при оптимальном регулировании. Дис. канд.техн.наук, М.: 1963, 249 с.

70. Чернов Ю.И. исследование рабочего процесса двигателя с двухстадийным послойным сгоранием. — Дис. . канд. техн. наук. Кострома, 1980.—256с.

71. Aceves S. М., Smith J. R., Westbrook С. К., Pitz W. J. Compression ratio effect on methane HCCI combustion. Trans. ASME. J. Eng. Gas Turbines and Power. 1999. 121, N3, c. 569-574.

72. Averseng Georges. Dispositif pour moteur a carburation mixte. Заявка 2622638 Франция, МПК4 F 02 M 13/06. N 8715380; Заявл. 03.11.87; Опубл. 05.05.89.

73. Baritaud Т., Duclos J.-M. Modeling turbulent combustion and pollutant formation in stratified charge SI engines. Rev. Inst. fr. petrole. 1997. 52, N 5, c. 541-552.

74. Belaire R.C«, Davis G.C., Kent J.C.Tabaczinski R.J. Combustion chamber effelcts on burn rates in a high swirl Spark ignition engine. SAE Techn.Pap.Ser,, 1983., 830335, 9pp.

75. Birch Stuart. Diesel vs. gasoline: the fight goes on. Automot. Eng. Int. 2000. 108, N 1, c. 75-77, 4.

76. Birsa Ludwig. Fuel supply system for internal combustion engines. Пат. 4878475 США, МПК 4 F 02 В 1/00. N 274233; Заявл. 21.11.88; Опубл. 07.11.89.

77. Bollig Christoph, Habermann Knut, Marckwardt Henning, Yapici Kurt Imren. Kurbeltrieb fur variable Verdichtung. MTZ: Motortechn. Z. 1997. 58, N 11, c. 707-711.

78. Borowski Axel, Kleist Alexander, Langer Ulrich. Hydraulikeinheit zur Zylinderkopfverstellung des SVC-Ottomotors. MTZ: Motortechn. Z. 2002. 63, N 1, c. 38-43.

79. Bull D.C., Pue D.B., Quina C.P. Auto ignition and Cool-?laae Behaviour in a Convective Systea. Combustion and Flaae, 1977, v.28, p.207-211.

80. Chamber Shape Affects Combustion Rates, • Automotive Engineering. 1982, v.90, 1 7, p50-59.

81. Del Rosso R., Faravelli Т., Gafiuri P., Ranzi E. Kinetic modeling of knock tendency of automotive fuels. Riv. combust. 1995. 49, N 11-12, c. 415-425.

82. Direct injection engine system. Пат. 6209526 США, МПК 7 F 02 В 17/00. Ford Global Technologies, Inc., Sun Jing, Grizzle Jessy W. N 09/420450; Заявл. 18.10.1999; Опубл. 03.04.2001.

83. Donnerbauer Robert. Schadstoffarme Lkw-Dieselmotoren. VDI-Nachr. 2002, N 4, c. 10.

84. Eichlseder Helmut, Baumann Eckard, Muller Peter, Neugebauer Stephan. Chancen und Risiken von Ottomotoren mit Direkteinspritzung. MTZ: Motortechn. Z. 2000. 61, N 3, c. 144.

85. Frank Richard M., Heywood John. Combustion characterization in a direct-injection stratified-charge engine and implications on hydocarbon emissions. SAETechn. Pap. Ser. 1989, N892058, c. 1-16.

86. Gagnon James J. 4 stroke, stratified gas engine. Пат. 4998513 США, МПК 5 F 02 В 25/00. J-W Operating Co. N 495117; Заявл. 13.03.90; Опубл. 12.03.91

87. Gibb Grace. Direct injection petrolengines to stop shift to diesel?. Petrol. Rev. 1998. 52, N 621, c. 33-34.

88. Goto Satoru, Itoh Yasuhiro. Nihon kikai gakkai ronbunshu. B=Trans. Jap. Soc. Mech. Eng. B. 1997. 63, N 607, c. 1055-1061.

89. Grob Ferdinand, Maienberg Uwe. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Rraftfahrzeugs. Заявка 19852600 Германия, МПК 7 F 02 D 41/40. Robert Bosch GmbH. N 19852600.8; Заявл. 14.11.1998; Опубл. 18.05.2000.

90. Groff B.G., Sinnaaon J, P. The effects of ignition locationln a swirl field, on hoaogeneouscharge combustion. SAE Teehn»Pap.Ser., 1982, № 821221. 18pp.

91. Seain., Dusseldorf; 13-15 Febr. 1984, Vol.2, p.8-18.

92. Hansen Craig N., Cross Paul C. Internal combustion engine with rotary valve assembly. Пат. 5081966 США, МПК 5 F 01 L 7/10. Hensen Enging Corp. N 666851; Заявл. 08.03.91

93. He L., Law С. K. Geometrical effect on detonation initiation by a nonuniform hot pocket of reactive gas. Phys. Fluids. 1996. 8, N 1, c. 248-284.

94. Huang J., Crookes R. J. Spark-ignition performance with simulated biogas -a comparison with gasoline and natural gas. J. Inst. Energy. 1998. 71, N 489, c. 197-203.

95. Ingle William D., Wells Allen D. Process and apparatus for timed port injection of fuel to form a stratified charge. Пат. 5052360 США, МПК 5 F 02 В 12/00, F 02 В 7/08. Gas Research Institute. N 454397; Заявл. 21.12.89; Опубл. 01.10.91

96. Kadota Joichi. Control device for cylinder injection type internal combustion engine. Пат. 5904129 США, МПК 6 F 02 P 5/00. Mitsubishi Denki К. K. N 08/941675; Заявл. 30.9.97; Опубл. 18.5.99.

97. Kanesaka Hiroshi. Otto-cycle engine. Пат. 5230315 США, МПК 5 F 02 D 9/00. Usui Kokusai Sangyo Kaisha, Ltd. N 969512; Заявл. 30.10.92; Опубл. 27.07.93

98. Kavarnos Manos. Recirculation of fuel. Пат. 672495 Австралия, МПК 6 F 02 В 043/12. The Energy Research and Development Corp. N 64826/94; Заявл. 21.6.94; Опубл. 3.10.96.

99. Kudlicza Peter. Benziner holt gegenuber dem Diesel auf, ohne ihn zu erreichen. VDI-Nachr. 2001, N 40, c. 20. Нем.

100. Ma Thomas Tsoi Hei. Prevention of auto-ignition in end gas regions of a cylinder of a gasoline spark-ignition i. c. engine. Заявка 2330177 Великобритания, МПК 6 F 02 В 17/00. Ford Global Technologies, Inc. N 9721313.6; Заявл. 9.10.97; Опубл. 14.4.99

101. Ma Thomas Tsoi-Hei. Stratified charge engine. Заявка 2305969 Великобритания, МПК 6 F 02 В 17/00. Ford Motor Co. Ltd. N 9520427.7; Заявл. 6.10.95; Опубл. 23.4.97.

102. Magermischkonzept kommt in Fahrt. KFZ-Betr. 1997. 87, N 42, c. 22.

103. Mitchell E., Alperstain M. Texaco Controlled-Combustion System-multifuel efficient, clean and practical.- "Combust. Sci. and Technol.", 1973, №1-2.

104. Miyake M. A new stratified charge combustion system (MCP) for reducing exhaust emissions. "Combust. Sci. and Technol.", 1976, №1-3.

105. Moore Christopher Paul, Kavarnos Manos. A dual fuel injection system and a method of controlling such a system. Пат. 647857 Австралия, МПК 5 F 02 D 019/06. BiocomPty. Ltd. N 90155/91; Заявл. 20.11.91; Опубл. 31.3.94.

106. Nakamura Kazuhiro. Engine knock control. Пат. 5673667 США, МПК 6 F 02 D 43/00. Saushin Kogyo К. K. N 633942; Заявл. 17.4.96; Опубл. 7.10.97.

107. Overington M.T., Thring R.H, Gasoline engine combustion turbulence and the combustion chamber, SAE Techn. Pap.Ser., 1981, №810017.

108. Petitpierre Philippe. Vehicules an gaz naturel comprime (VGNC). GasWasser-Abwasser. 1990. 70, N11, c. 803-806.

109. Ricardo H.R. Reient Work on the Internal Combustion Engine. SAE transactions, vol. 17, May, 1922.

110. Sakonji Tatsuo, Shoji Fujio, Ikeda Katsumi, Furushima Kiyoshi, Tsuji Mitsuru, Daisho Yasuhiro. Nihon kikai gakkai ronbunshu. B=Trans. Jap. Soc. Mech. Eng. B. 1995. 61, N 586, c. 2335-2341.

111. Sapre Alex R. Properties, performance and emissions of medium cconcentration methanolgasoline blends in a single-cylinder, spare-ignition engine. SAE Techn. Pap. Ser. 1988, N881679, с. 1 22.

112. Shimizu Akira, Kanechika Tsuyoshi. Найнэн KfficaH=Intern. Combust. Engine. 1991. 30, N10, c. 17-19.

113. Simiko A., Choma M., Repko L. Exhaust emission control by the Ford programmed combustion process PROCO. "SAE Prepr.", 1972, №720052.

114. Walters Craig E., Tiller Tim, Kinsey Dan, Smith George В. Internal combustion engine having high performance combustion chamber. Пат. 5390634 США, МПК 6 F 02 В 23/08. S and S Cycle, Inc. N 110406; Заявл. 20.8.93; Опубл. 21.2.95;

115. Weaver Christopher S. Natural gas vehicles a review of the state of the art. SAE Techn. Pap. Ser. 1989, N892133, c. 35-55.

116. Witzky I.E., Clark I.M. A Stady of the Swirl Stratified Combustion process.-SAE Paper, 660392, 1966, p. 22.

117. Xia Yuan, Xhou Xide (College of Mechanical and Electrical Engineering, Northern Jiotong Univ., Beijing 100044, China). Yiqi yibiao xuebao=Chin. J. Sci. Instrum. 2001. 22, N 3, c. 292-295.

118. Yamauchi Toyosei, Morikawa Koji. Combustion camber structure having piston cavity. Пат. 5927244 США, МПК 6 F 02 В 17/00. Fuji Jukogyo К. К. N 08/948066; Заявл. 9.10.97; Опубл. 27.7.99.

119. Yan Wen-bing, Jiang Shao-zhong (Dept. of Mechatronic Engineering, North China Institute of Technology, Taiyuan 030051, China). Huabei gongxueyuan xuebao=J. N. China Inst. Technol. 2001. 22, N 3, c. 190-193.