автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Повышение показателей рабочего процесса дизеля улучшением смесеобразования и сгорания

На правах рукописи

□ОЭОВЗЭОД

Свистула Андрей Евгениевич (Н//

ПОВЫШЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ДИЗЕЛЯ УЛУЧШЕНИЕМ СМЕСЕОБРАЗОВАНИЯ И СГОРАНИЯ

05 04 02 - Тепловые двигатели

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Барнаул - 2007

003063904

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Алтайский государственный технический университет им И И Ползунова (АлтГТУ)»

Научный консультант

доктор технических наук, профессор Матиевский Дмитрий Дмитриевич

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Кавтарадзе Реваз Зурабович

доктор технических наук, профессор Эфрос Виктор Валентинович

доктор технических наук, профессор Юр Геннадий Сергеевич

Ведущая организация

ОАО ХК «Барнаултрансмаш»

Защита состоится 3 июля 2007 г в 10-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212 004.03 при Алтайском государственном техническом университете им. И И Ползунова, по адресу 656038, г Барнаул, пр Ленина, 46, ауд 326 гл корп E-mail D21200403@mail ru, тел/факс (3852)260516

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайского государственного технического университета им И И Ползунова

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

Автореферат разослан « » Н ая 2007 г

И о.ученого секретаря диссертационного совета

Сеначин П К

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы Особое место в развитии двигателестрое-ния уделяется вопросам дальнейшего совершенствования дизелей, как наиболее экономичного теплового двигателя, расширению их применения в различных секторах экономики Обеспечение высокой топливной экономичности и снижения вредных выбросов при увеличении среднего эффективного давления и частоты вращения коленчатого вала связано с необходимостью интенсификации процессов смесеобразования и сгорания

Характерной особенностью процесса подвода теплоты в цикле дизеля является образование промежуточных продуктов сгорания - сажистых частиц, причина которого кроется в несовершенстве процесса смесеобразования (наличие переобогащенных топливом зон) Наличие сажистых частиц вызывает появление интенсивного радиационного теплообмена, оказывает отрицательное влияние на экологию окружающей среды Несвоевременность и неполнота выгорания сажистых частиц приводят к потерям индикаторной экономичности дизеля

Одним из перспективных путей решения данной проблемы является рациональная организация взаимодействия топливной и воздушной фаз для снижения вероятности образования температурно-концентрационных неоднородных зон и последующего сажевыделения в цилиндре Практическая реализация этого мероприятия в целях улучшения качества смесеобразования и сгорания, уменьшения выделения сажи в цилиндре, а, следовательно, более эффективного использования теплоты в цикле предполагает проведение комплекса теоретических и экспериментальных исследований происходящих процессов и является актуальной задачей

Цель работы. Научное обоснование и разработка методов и средств организации процессов смесеобразования и сгорания для повышения экономичности и снижения вредных выбросов дизеля с отработавшими газами

Для достижения поставленной цели предусматривается решение следующих задач

- развитие метода анализа индикаторной экономичности поршневого ДВС в ее связи с внутрицилиндровыми процессами и выявление резервов увеличения индикаторного КПД за счет снижения несвоевремености и неполноты ввода теплоты, определяемых качеством смесеобразования,

- теоретическое исследование влияния обеспеченности топлива окислителем на внутрицилиндровые процессы дизеля тепловыделение, образование и выгорание сажистых частиц, экономичность, выброс сажи с ОГ,

- разработка способа осуществления газообразной и жидкой присадки к топливу в линии высокого давления (ЛВД) непосредственно в форсунке в опытной топливной аппаратуре с возможностью оперативного управления содержанием присадки и параметрами впрыска,

- выполнение комплекса экспериментально-теоретических работ по исследованию особенностей работы опытной топливной аппаратуры закономерности впрыска топлива, развитию факела и др ,

- моделирование рабочего процесса и теоретическое исследование термодинамического характера воздействия жидких и газообразных присадок к рабочему телу (РТ) на индикаторный КПД и перспективы его увеличения, а также на показатели цикла двигателя,

- экспериментальное исследование внутрицилиндровых процессов и основных показателей рабочего процесса дизелей 1413/14 и 4410,5/12 при работе с опытной топливной аппаратурой,

- разработка рекомендаций по прогнозированию степени эффективного использования воздушного заряда цилиндра, тепловыделения, результирующего сажевыделения и формирования индикаторного КПД при впрыске топлива с газообразной и жидкой присадкой,

- разработка рекомендаций по оптимизации смесеобразования двигателя постоянной мощности, настройке параметров впрыска при его интенсификации по давлению и уменьшению нагрузок в приводе ТНВД, оценке и снижению негативного влияния на рабочий процесс и индикаторный КПД утечек вследствие износа ТА

Научная новизна работы заключается в следующем

- усовершенствован метод анализа индикаторного КПД введением дифференциации коэффициента неиспользования теплоты в эталонном цикле, и выявлены факторы, определяющие несвоевременность ввода теплоты в цикл и резервы роста индикаторного КПД,

- предложено для оценки совершенства процесса смесеобразования-сгорания ввести коэффициент эффективного использования воздушного заряда цилиндра (известного по работам Разлейцева Н Ф ) и комплекс коэффициентов влияния сажи в цикле на индикаторный КПД как индикаторы наличия переобогащенных топливом зон, отражающие несовершенство смесеобразования и сгорания, предложены методы их расчета,

- вскрыт механизм влияния повышения степени эффективного использования воздушного заряда на результирующее содержание сажи в цилиндре дизеля, эффективность использования теплоты выгорающей сажи и индикаторный КПД цикла, и дана численная оценка влиянию снижения сажевыделения на рост индикаторного КПД при интенсификации процесса смесеобразования-сгорания,

- предложен способ повышения эффективности использования воздушного заряда цилиндра для сгорания, разработаны принципы, на основе которых сконструирована опытная форсунка и топливная система в целом, защищенные авторским свидетельством и патентом на полезную модель, позволяющие управлять газообразной или жидкой присадкой к топливу, предложен алгоритм управления содержанием присадки в топливе,

- составлена модель рабочего цикла с учетом переменной массы, со-

става и термодинамических свойств РТ, позволяющая учесть влияние на рабочий процесс присадки дополнительного РТ и включающая блок анализа индикаторного КПД,

- предложена модель гидродинамического расчета топливной системы, учитывающая присадку к топливу в ЛВД, и определено воздействие газообразной присадки на динамику развития топливного факела,

- получены зависимости изменения степени эффективного использования воздушного заряда цилиндра для сгорания, и показаны резервы повышения экономичности и снижения выброса сажи с ОГ дизеля при использовании присадки газа и воды к топливу в ЛВД,

- предложена методика согласования параметров впрыска и камеры сгорания при доводке РП двигателей постоянной мощности (ДПМ) и форсировании давления впрыска, методика проектирования дезаксиального механизма привода ТНВД, позволяющая снизить нагрузки в приводе при сохранении динамики впрыска, дана количественная оценка влияния утечек в ТА вследствие износа на индикаторный КПД и несвоевременность ввода теплоты,

- создан комплекс методик и программ для математического моделирования и прогнозирования внутрицилиндровых процессов, рабочего цикла и анализа его КПД при интенсификации процессов смесеобразования и сгорания

Методы исследования. В работе нашли применение как теоретические, так и экспериментальные методы исследования, хорошо известные и апробированные на практике, и специально разработанные для решения поставленных задач Достоверность результатов достигнута выбором современных методов и средств измерений, соблюдением требований стандартов, периодической поверкой и тарировкой приборов, анализом и контролем погрешностей, а для теоретических исследований - принятием обоснованных исходных данных и закономерностей, сопоставлением результатов расчета и эксперимента, согласованием частных полученных результатов с известными

Предмет исследования: процессы топливоподачи, смесеобразования, образования и выгорания сажи, рабочий цикл и эффективность использования теплоты в нем

Практическая ценность Уточненный метод анализа эффективности использования теплоты позволяет определить резервы увеличения КПД цикла и принять конкретные практические решения по их реализации Разработана и защищена охранными документами система питания дизеля Разработанные методики и программы расчета на ЭВМ позволяют на любой стадии проектирования и доводки дизеля, направленной на повышение экономичности и снижение токсичности, значительно уменьшить общий объем трудоемких и дорогостоящих экспериментальных работ и сократить время доводки дизеля, а разработанные методы экспериментального ис-

следования - изучить и адекватно описать исследуемые явления Полученные данные о снижении расхода топлива и выбросов сажи с ОГ дизеля свидетельствуют о неоспоримом преимуществе предложенного способа Разработанные практические рекомендации по отработке конструктивной схемы и эксплуатации предлагаемой топливной системы, совершенствовании смесеобразования и сгорания значительно снизят трудоемкость работ на практике при внедрении

Результаты исследования использованы при выполнении научно-исследовательских работ по грантам и НТП Минобрнауки РФ, а также переданы ОАО «ПО Алтайский моторный завод», ОАО «Алтайский завод топливных насосов», ООО «СКБ Алтайский завод прецизионных изделий», ОАО «Барнаульский аппаратурно-механический завод» Разработанные методы исследований и расчета используются в учебном процессе и НИРС кафедры ДВС Алтайского государственного технического университета им И И Ползунова

Апробация работы. Результаты работы были представлены на Всесоюзной научной конференции «Проблемы совершенствования рабочих процессов в двигателях внутреннего сгорания», Москва, МАДИ, 1986, Всесоюзной научно-технической конференции «Актуальные проблемы двигателестроения», Владимир, 1987, Всесоюзной научно-технической конференции «Альтернативные топлива в двигателях внутреннего сгорания», Киров, 1988, Всесоюзной конференции (1989 г) и научно-практических семинарах «Совершенствование мощностных, экономических и экологических показателей ДВС», Владимир, 1994, 1995, 1997, международной научно-технической конференции «Двигатель 97», Москва, МГТУ, 1997, международной научно-технической конференции «Совершенствование быстроходных ДВС», Барнаул, АлтГТУ, 1993, 1999, международной конференции «Совершенствование систем автомобилей, тракторов и агрегатов», Барнаул, АлтГТУ, 2000, международном научном симпозиуме «Приоритеты развития отечественного автотракторостроения », Москва, МАМИ, 2000, конференции-выставке подпрограммы «Транспорт» НТП «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники», Москва-Звенигород, 2002, международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы теории и практики современного двигателестроения», Челябинск, ЮУрГУ, 2003, 2006, IX Международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей», Владимир, 2003, Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы энергосбережения и энергобезопасности в Сибири», Барнаул, АлтГТУ, 2003, III семинаре ВУЗов Сибири и Дальнего Востока по теплофизике и теплоэнергетике, Барнаул, АлтГТУ, 2003, IX, X, XI международных Конгрессах двигателестроителей, Харьков (Украина), НАУ «ХАИ», 2004-2006, международном симпозиуме «Образование через науку», Москва, МГТУ,

2005, Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Двигатели внутреннего сгорания - современные проблемы, перспективы развития», Барнаул, АлтГТУ, 2006 и др

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 69 печатных работах, в тч 47 статей (12 в рекомендованных ВАК изданиях), 12 тезисов докладов, 2 учебных пособия, 3 свидетельства об официальной регистрации программы для ЭВМ, 5 авторских свидетельств и патентов

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения, списка литературы из 294 наименований и приложения, содержит 317 страниц текста, включая 11 таблиц, 132 рисунка

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, ее научная новизна, приведены основные положения, выносимые на защиту

В первом разделе диссертации приведен краткий анализ процессов смесеобразования и сгорания и возможность их интенсификации в быстроходных дизелях Специфика горения топлива в цилиндре дизеля при большой неоднородности топливно-воздушной смеси по составу и температуре, высоких значениях давления и температуры предопределяет параллельно развитию процесса горения крекинг топлива и выделение свободного углерода в виде сажи с медленным догоранием последней на линии расширения с высоким коэффициентом несвоевременности сгорания Количество выделяющейся сажи в цикле может служить косвенным индикатором качества процесса смесеобразования Повышение экономичности требует реализации смесеобразования в дизеле таким образом, чтобы после воспламенения исключить глубокую неоднородность топливно-воздушной смеси и предотвратить образование сажи

При развитии свободного топливно-воздушного факела качество смесеобразования весьма низкое и улучшить его посредством изменения давления впрыскивания, диаметра сопел, параметров газовой среды и т д весьма проблематично, требуется строгое согласование параметров впрыска с формой камеры сгорания, которое нарушается при работе на неоптимальных режимах, износе ТА и т п

Существенно уменьшить неоднородность в распределении топлива по окислителю можно за счет разрушения переобогащенных топливом зон путем впрыскивания топлива с присадкой газа или водо-топливной эмульсии (ВТЭ) Преимуществом такого впрыскивания является дополнительное диспергирование топлива и более качественное распределение его по окислителю соответственно за счет расширения пузырьков газа на выходе из сопловых отверстий распылителя или явления «микровзрывов» и «микроструй», тем самым уменьшается вероятность образования зон, переобо-

гащенных топливом Опыт использования устройств для впрыскивания топлива, насыщенного газом, фирмами "Камминс" и "Комацу", а также систем питания водо-топливными эмульсиями подтверждает это Показано, что оптимальным местом образования газо-тошшвной смеси или водо-топливной эмульсии является линия высокого давления ТА, что позволяет оперативно управлять их составом Установлено, что в литературе практически отсутствуют материалы по теоретическому или экспериментальному изучению процесса подачи в дизеле газо-топливной смеси и водо-топливной эмульсии, подготовленных в линии высокого давления ТА

На основе обзора методов анализа индикаторной экономичности цикла выбран метод, позволяющий оценить качество процесса смесеобразования-сгорания через составляющие индикаторного КПД, связанные с несвоевременностью и неполнотой подвода теплоты, наличием радиационного теплообмена и др

В заключение первого раздела сформулированы вышеуказанные цель и задачи исследования

Во втором разделе приведено расчетно-теоретическое исследование резервов снижения несвоевременности ввода теплоты на основе развития дифференциального метода анализа индикаторного КПД, известного по работам профессора Матиевского Д Д

Анализ индикаторного КПД ц, осуществляется по уравнению, представляющему собой разность относительного количества располагаемой теплоты, введенной в цикл, и долей потерянной ЛХИП и неиспользуемой 8, теплоты в цикле (1),

Т11=\-ДХ.нп-83-8П{.-8к-8ъ, (1)

где неиспользование теплоты <5, определяется по уравнению непосредственной связи индикаторного КПД с характеристиками выделения и отвода теплоты от рабочего тела (РТ), которые описывают одну из сторон проявления развития разнообразных внутрицилиндровых процессов выгорания топлива, теплообмена, диссоциации и пр, и выражается коэффициентами неиспользования теплоты 8„ 5НС, 8К, 8Н соответственно в эталонном цикле, от несвоевременности ввода, переменности состава и температуры РТ, по причине отвода теплоты

I ш т л у / Iя'

<*,=-Т^^п , 8„с ^п/ -~—ЪАХп ,

о 14 1 1 /Я 1 4 е 1 4 1

£0 1 / и ев 1

т т АХ / т л у / т л у /

! ) / с« 1 / ьп 1 / ьп

здесь £„,£„- степень сжатия текущая и в ВМТ, к - показатель адиабаты, АХ„ и ЛХКп - соответственно доли выделившейся и отведенной теплоты,

(рп - коэффициент, учитывающий переменность показателя к„

Введено понятие идеализированного цикла с подводом теплоты по

изохоре, отводом - по изотерме, с адиабатическим сжатием и расширением, этот цикл имеет наибольший КПД, так как вся теплота вводится мгновенно в наиболее выгодном месте цикла, где степень сжатия имеет максимальное значение еа, и максимально возможную работу В составе коэффициента <5, предложено выделить коэффициент д„ неиспользования теплоты в идеализированном цикле

1 1пХ и

«О 1

Я„ - текущая степень повышения давления

Величина 8„ имеет тенденцию к уменьшению с ростом соответственно £„ и Л„, характеризующих геометрические параметры и нагрузку Неиспользование теплоты в идеализированном цикле является предельным, уменьшить которое в тепловом двигателе не представляется возможным, что определяет теоретически максимальное значение термического КПД теплового двигателя

Несвоевременность сгорания 8ИС зависит от закономерности выделения теплоты х=/(<р) в фазах взрывного и диффузионного сгорания, определяемой развитием во времени таких основных процессов, как подача, испарение топлива, распределение его по окислителю, выгорание, и определяется выражением

(3)

Характер изменения и конечная величина коэффициента <55,« главным образом, зависят от продолжительности сгорания, устанавливаемой для дизеля длительностью фазы диффузионного горения и определяемой отставанием сгорания от испарения топлива по причине задержки во времени развития процессов смешения топлива с окислителем и выгорания топлива Коэффициент несвоевременности смесеобразования-сгорания 8„СС1(£ больше в несколько раз коэффициента несвоевременности топливоподачи 8НС т и на порядок - коэффициента несвоевременности испарения 5ис ии, Для высокооборотных форсированных дизелей коэффициент 8„с достигает значений 0,05-0,07 (и более), что в 2-3 раза превышает значение коэффициента 8,к бензинового двигателя, который весьма совершенен по месту и характеру ввода теплоты

Из коэффициентов неиспользования теплоты коэффициент несвоевременности сгорания является наиболее динамичным и определяющим характер и направление изменения КПД т], Резерв увеличения КПД 1], за счет снижения коэффициента Зт сокращением продолжительности сгорания до значения, соответствующего бензиновому двигателю, составляет 0,03-0,05 ед

В третьем разделе приводится расчетно-теоретическое исследование возможности повышения экономичности и снижения выброса сажи с ОГ

дизеля при уменьшении сажевыделения в цилиндре дизеля посредством увеличения эффективности использования воздушного заряда цилиндра Предполагается, что при этом существует меньшая вероятность образования переобогащенных топливом зон, участвующих в крекинг-процессах при диффузионном сгорании, т е подавляется необходимое условие для образования сажи в цилиндре, которая является невыгодной как с экономической, так и с экологической точек зрения

Программа исследований включает решение следующих задач выбор метода расчета результирующего сажевыделения, изучение механизма воздействия окислителя в зоне горения, а также характеристики выгорания топлива х=/(<р) на процесс выделения сажи, задание зависимости х=/(<р) согласованно с содержанием окислителя в зоне горения и прогнозирование тепловыделения, сажевыделения, индикаторного КПД и других показателей цикла дизеля

Для расчета результирующего сажевыделения была принята модель, разработанная профессором С А Батуриным, в основу которой положены высокотемпературный ацетиленовый механизм разложения углеводородов в газовой фазе по П А Теснеру и гетерогенное окисление частиц углерода на основе использования фундаментальных исследований А С. Предводи-телева, А Н Хитрина, В В Померанцева и др применительно к условиям цилиндра дизеля

Расчет образования сажи выполняется в интервале времени от начала поступления топлива в цилиндр до момента его сгорания по зависимости х=/(ср), а выгорание сажи - в интервале времени от начала активного тепловыделения до начала открытия выпускных органов Результирующее сажевыделение определяется как кинетикой механизмов образования и выгорания сажи, так и характеристикой х=/(<р) через параметры состояния РТ и время процессов образования и выгорания сажи

Модель позволяет прогнозировать текущую концентрацию сажи в цилиндре при известных характеристиках ввода и(<р) и выгорания х(<р) топлива для любого нагрузочного режима Состав топливно-воздушной смеси в зоне горения (пиролиза) в модели учитывается коэффициентом избытка воздуха аг в этой зоне Очевидно, что а, будет отражать условия смесеобразования в камере сгорания, и при увеличении аг можно предполагать улучшение эффективности выгорания топлива с меньшим сажевыделени-ем

Для вычисления аг выбрана методика Н Ф Разлейцева, доведенная до численного решения и позволяющая связать зависимость коэффициента выгорания топлива х(<р) с коэффициентом а?(<р)

аг=а£в/х (4)

Здесь величина отражает степень эффективного использования воздушного заряда и задается по аппроксимирующей зависимости, вид кото-

рой определяется положением ее минимума (для дизеля с полуоткрытой камерой сгорания рекомендуется = 0,33 и ~ 0>45 0,55, причем, чем лучше качество смесеобразования, тем величина %во больше) Связь между составом топливно-воздушной смеси в зоне горения а/<р) ( или £/<$)), характеристиками подвода а((р) и выгорания х(<р) топлива устанавливалась по обобщенному кинетическому уравнению

У^Л аг{сг-х) х, (5)

А - постоянный для данного режима работы коэффициент

Определена чувствительность модели сажевыделения к изменению функций ¿;в(<р), х(<р), а(<р), при этом было получено снижение текущей концентрации сажи в цилиндре при увеличении степени использования заряда цилиндра вплоть до ^¡(<р)=1, при увеличении количества топлива, выгоревшего в первой фазе (относительная скорость сгорания аппроксимировалась двухэкспоненциальной зависимостью), при уменьшении промежутка времени между функциями ст((р) и х(<р) искусственным смещением функции а(<р) Проведенные расчеты показали важность взаимной увязки функций ^¡(<р), х(<р), о(<р) и точность задания положения о(<р) при использовании модели результирующего сажевыделения

Рисунок 1 - Зависимость параметров сажевыделения, рабочего процесса от эффективности использования воздушного заряда цилиндра

На рисунке 1 приведены расчетные зависимости параметров рабочего процесса, сажевыделения и использования теплоты в цикле от эффективности использования воздушного заряда цилиндра, чем более однородная

смесь образуется в процессе горения (при §,0->1), тем интенсивнее сгорание в цилиндре, раньше процесс выгорания сажи по скорости начинает опережать процесс ее образования, максимальная концентрация сажи Стах снижается более чем на 20 %, а концентрация на выхлопе Сг - на 20 40 % Одновременно увеличивается динамика цикла, выражающаяся в росте жесткости (<1Р/й(р)тих и давления Ртах На рисунке 1 показано изменение индикаторного КПД 77, цикла, коэффициентов неиспользования теплоты вследствие несвоевременности выгорания сажи 8„ссж и топлива 8,1С, радиационного теплообмена ¿ц, коэффициента использования теплоты выгорающей сажи т],"*=811с/хс в зависимости от величины Снижается количество теплоты выгорающей сажи хс при увеличении КПД ее использования г),сж и примерно постоянном значении КПД т],ш ввода теплоты х[1С Изменение величины 8„с достигает 60 % от общего увеличения т]„ а величина б,,'" может составлять более 70 % в 8НС С возрастанием £в0 увеличение КПД т?, связано как с ростом т},сж, так и с уменьшением хс на величину Ахс, на которую автоматически возрастает хш, вводимая в цикл с большей скоростью при меньшей продолжительности, а соответственно и с большим КПД (т?,"с=0,51)

Из таблицы 1 видно, что при увеличении &„ все коэффициенты неиспользования теплоты уменьшаются примерно пропорционально снижению Хс, однако, коэффициенты потерь от несвоевременности выгорания сажи 8ИССЖ' и радиационного теплообмена 8крсж, уменьшаются примерно в 4 раза Снижение суммы этих двух коэффициентов 8„с'ж и 8шрсж составляет почти 40 % в общем уменьшении неиспользования теплоты выгорающей сажи 18х

Таблица 1

8,"". 8 сх Чк > с- сж $ , с сж О-лр 1 О сж л сж ^Ш1 ' пГ

% % % % % % % % %

4„= 0,4 17,3 5,6 2,6 2,3 0,8 0,8 0,6 12,7 4,6 0,27

9,4 3,0 0,7 1,24 0,2 0,4 0,3 5,84 3,56 0,38

В итоге, анализом индикаторного КПД вскрыты причины его изменения и установлено существование потенциальной возможности его увеличения на 6 8 %, за счет снижения всех составляющих неиспользования теплоты в цикле, связанных с выгоранием сажи, главным образом, за счет

с* (. <

уменьшения несвоевременности 8,к , неполноты Д,„ , потерь от радиационного теплообмена Зарс ж

В четвертом разделе приводится описание и исследование опытной системы питания, защищенной авторским свидетельством и патентом, позволяющей улучшить распределение топлива по окислителю, уменьшить вероятность образования переобогащенных топливом зон, за счет впрыска газо-тогшивной смеси или водо-топливной эмульсии

Основным элементом системы топливоподачи является форсунка, ко-

торая изображена на рисунке 2. Форсунка имеет магистраль подачи присадки 1, содержащую обратный клапан 2, смесительно-диспергирующую камеру 3 с винтовой вставкой, и магистраль подачи топлива 5, 6 В конце впрыска после разгрузки ЛВД присадка, имея давление большее, чем остаточное давление дизельного топлива в трубопроводе, поступает через клапан 2 в смесительно-диспергирующую камеру 3, где образуется смесь присадки с топливом Состав смеси регулируется изменением давления в магистрали присадки При очередном впрыске смесь топлива с присадкой через сопловые отверстия поступит в цилиндр дизеля «Взрывное» выделение газа (или явление «микровзрывов» и «микроструй») улучшит диспергирование топлива и распределение его по окислителю

Расчетно-экспериментальное исследование опытной топливной системы проводилось с целью изучения влияния присадки на характеристику подачи топлива и развитие топливного факела Для исследования характеристики впрыска разработана модель,и уточнен метод гидродинамического расчета (на основе анализа работ И В Астахова, Ю Я Фомина, Н Н Патрахальцева, Л В Грехова и др )

При составлении расчетной схемы (рисунок 4) было принято следующее в полости насоса высокого давления и топливопроводе находится чистое топливо с характерными для него свойствами, в подигольной полости форсунки находится смесь топлива с присадкой, тогда процессы, происходящие в полости форсунки, описываются следующими дифференциальными уравнениями - сплошности потока в полости перед иглой

Рисунок 3 - Опытная форсунка 1,2- подвод топлива и присадки, 3 - датчик перемещения иглы, 4,5- датчики давления

Рисунок 2 - Схема опытной форсунки

- сплошности потока в полости под иглой

/ ил а г осе

" Л ¿1 ¿1 (¡1

- движения иглы форсунки

<1 г

Ми ~ТТ = + ~ - (20 + г)'

(8)

- движения клапана подачи присадки

с115

ткц ~2 = МРпр ~ Рф)~съ-,(¿0 +

(9)

где dQí/dt, сК26р/с11, dQl/dt, - объемная скорость истечения топливной

смеси соответственно в подигольную полость, в дренажную полость, в цилиндр дизеля, поступления присадки в надигольную полость, Р,/„ Ра, Р„, Р„р - давление в камерах распылителя, в цилиндре, в магистрали присадки, Уф, Уа и Ужа - объемы камер распылителя и объем, освобождаемый конусом иглы при ее подъеме, /ю /„' - площадь поперечного сечения и дифференциальная площадь иглы, ^ - эффективные сечения в седле иглы и сопловых отверстий, Ми, г - масса и перемещение иглы, си, г0 - жесткость и предварительное сжатие пружины форсунки, /к, - площадь поперечного сечения клапана присадки, тк.„ .5 - масса и перемещение клапана присадки, сК1, яо - жесткость и предварительное сжатие пружины клапана, Д„ - сжимаемость топливной смеси, мд - скорость топлива в выходном сечении нагнетательного трубопровода, Хт х \ - единичные функции

В результате решения системы уравнений (6-9) совместно с уравнениями движения топлива в нагнетательном трубопроводе с учетом принятых допущений вычисляются мгновенный объем и масса впрыснутой смеси, а по окончании расчета вычисляется новое значение концентрации присадки в смеси Несовпадение параметров топливоподачи в расчете и эксперименте составляет 3-15 %

На рисунке 5 приведены параметры впрыска при изменении массовой концентрации присадки в топливе и неизменной цикловой порции топлива

Рисунок 4 - Расчетная схема топливной системы

Рост концентрации присадки воды £ приводит к увеличению продолжительности врыска на величину Л(ртр, а изменение давления Р„р в магистрали присадки (следовательно, и начального давления Р„„) вызывает несколько раннее начало впрыска (на А<рт=\° п к н ) Характеристика впрыска деформируется общая продолжительность впрыска увеличивается, в начальной фазе относительная скорость подачи смеси с1о-сл,!с1<р заметно выше по причине роста Рпр и Р„0 Относительная средняя скорость впрыска топлива (г/07 /<1(р)ср при малых расходах присадки остается неизменной, а

при концентрации присадки С, более 7 % отмечается ее снижение вследствие затягивания впрыска Рост начального давления, определяемого Рпр, увеличивает ((¡0! /с1<р)ср, а увеличение объема цикловой порции смеси (наличие присадки) затягивает продолжительность впрыска <ртр и снижает величину (¿сг7 /¿(р)ср С ростом С, отмечается увеличение как среднего Рфср,

так и максимального давления впрыска Рф тт

45

25

Рпр МПа О

О

Дфив, град -1

Рф та*

Рпо^. Дфвпр

Дфнв

10

20

30 ¡;, %

15

Д<Рвпр

град

0

0,12

(йо^скйя, Рф

1/град МПа

0,08

40

2,5

Афе„р

град 30

0

% 20

а) присадка воды

2 4 6 8 е, % б) присадка воздуха

Рисунок 5 - Зависимость параметров впрыска от концентрации присадки

(&тт=80 мг/цикл)

С ростом концентрации присадки воздуха в смеси увеличивается объем впрыскиваемой смеси из-за меньшей ее плотности, т е при неизменном диаметре плунжера необходимо увеличивать его полезный ход Продолжительность впрыска (р,тр увеличивается на 13,5 град (при £»10 %) Из-за большей сжимаемости смеси начало подачи топлива А<рпв смещается до 5,5 град в сторону запаздывания впрыска, что необходимо учитывать при регулировке топливной аппаратуры Максимальное Рф тах и среднее Рф ср давления впрыска сначала растут, а при большой концентрации воздуха начинают падать Массовые скорости подачи смеси уменьшаются как макси-

мальная (с1ас%/(1(р)та„ так и средняя (йа^/(1<р),р во всем диапазоне изменения е Относительная объемная доля топлива в смеси 8Т снижается

Проведены вариантные расчеты для различных диаметров сопловых отверстий с1С и плунжера Ап

Экспериментально работа топливной аппаратуры исследовалась на измерительном комплексе, позволяющем выполнять типовые измерения, регистрировать давления в форсунке и штуцере насоса, перемещение нагнетательного клапана и иглы форсунки, расход присадки Экспериментально найдены зависимости расхода присадки от частоты вращения кулачкового вала п, давления присадки Р„р, разгрузочного объема клапана Ур, давления начала подъема иглы форсунки Р„, нагрузочного режима двигателя Показано, что с увеличением Р„р, Ур, Рпр1Ра концентрация присадки в смеси возрастает, т е, изменяя указанные параметры, можно оперативно управлять составом смеси

Отмечено увеличение стабильности работы опытной топливной аппаратуры (по «частоколу давлений»), особенно заметное на режимах малых цикловых подач.

Для изучения динамики развития топливного факела с присадкой использован метод кинорегистрации, и создана экспериментальная установка на базе скоростной кинокамеры СКС-1М с частотой съемки 4000 кадр/с С увеличением концентрации газообразной присадки (воздуха) в топливе уменьшается дальнобойность факела ¿, и увеличивается его ширина В Объем топливного факела УФ возрастает на величину объема присадки газа У„р при соблюдении условия Рпр/Р0<0,7 (рисунок 6) Качественная картина топливного факела с присадкой газа к топливу изменяется контур факела приобретает каплевидность, не наблюдается заострения при его вершине,

значительно увеличивается угол раскрытия факела (~ в 5 раз), можно предположить увеличение поперечного переноса в струе, разрушение переобогащенной топливом сердцевины струи из-за «взрывного» расширения газовой фазы на срезе сопла Все это свидетельствует о возможности организации более качественного смесеобразования

Для исследования особенности скорости массопереноса потока распыленного топлива с присадкой газа разработан «времяпролетный» метод, основанный на регистрации оптической плотности импульсного дисперсного потока, проходящего через заданные оптические сечения (рисунок 7)

Рисунок 7 -Установка для регистрации скоростных характеристик факела

1 - ТНВД, 2 - форсунка, 3 - поток распыленного топлива, 4, 5 - оптические сечения (ошопары), 6 - усилитель, 7 - АЦП, 8 - ЭВМ

Методика определения скорости массопереноса импульсного дисперсного потока распыленного топлива сводится к однозначному определению в произвольный момент времени впрыска I интервала времени транспортировки дисперсного потока через два соседних сечения г и 1+1 одинаковых масс жидкости

(Ю)

о о

где ^¡(г) - интенсивность капель импульсного дисперсного потока в I сечении в произвольный момент времени впрыска

Масса импульсного дисперсного потока М„ прошедшая через г сечение потока за время ?„ равна

М,=)81({}сИ (11)

о

Скорость импульсного дисперсного потока иД) определяется из отношения базового расстояния между сечениями г и г + 1 ко времени транспортировки потока через эти сечения

Рисунок 8 - Влияние газообразной присадки на распределение массы частиц в топливном факеле между «сердцевиной» (У>2/ЗУгаах) и остальной частью факела (У<1/ЗУ1ТВХ)

0 1 2 3 Е, % 4 0" '"«ря- 0 ~ тФ

Дополнительное диспергирование топливной струи присадкой газа (рисунок 8) приводит к уменьшению массы центральной зоны факела, разрушению «сердцевины», содержащей более крупные капли, движущиеся с высокими скоростями (2/3 1 )Утах, и увеличению второй, периферийной зоны, состоящей из более мелких капель, имеющих меньшие скорости (менее 1 /3 Утах) Фронтальная переобогащенная зона уменьшится по причине снижения скорости и движущейся массы «сердцевины», подпитывающей ее

Предполагается, что в результате одновременного увеличения продолжительности впрыскивания и объема топливного факела, уменьшения массы частиц топлива в переобогащенной центральной части, двигающих-

ся с высокими скоростями, подпитывающих фронтальную часть факела, имеет место прямо противоположное воздействие этих факторов на индикаторный КПД цикла, отсюда вероятно наличие максимального значения индикаторного КПД при оптимальной концентрации присадки в топливе

В пятом разделе приводится расчетно-теоретическое исследование влияния присадки в цикл дополнительного РТ со свойственными ему термодинамическими параметрами на показатели цикла, формирование индикаторного КПД и коэффициентов неиспользования теплоты

В основу численного исследования положена модель рабочего цикла с учетом переменной массы, состава и термодинамических свойств рабочего тела.

Изменение действительного коэффициента молекулярного изменения /1 для цикла с вводом присадки выражается

йи 1 ( <1х с1у

-Г = ТГ~\ Гт-Г*7";

аф 1 + акр аср;

(12)

где х, у - доли выгоревшего топлива и поступившей присадки, /7, уп - коэффициент содержания продуктов сгорания и присадки

Из выражения (12) следует, что для расчета рабочего процесса двигателя с переменной массой рабочего тела необходимо задавать закон выгорания топлива х = /($>) и изменения массы рабочего тела у = /'(<р)

В качестве допущений принимается, что присадка является инертной добавкой, требует определенное количество теплоты на нагрев, изменяет состав и количество РТ, тем самым, влияя на теплоемкость Решая систему уравнений, включающую уравнения сохранения массы, энергии и уравнение состояния, можно получить развернутое уравнение первого закона термодинамики для рабочего процесса двигателя с подачей дополнительного РТ

¿От ¿От ^^Яж-г ЛТ * --1---}-----1-

(}<Р й<р й(р

+ (13)

д.х с1<р ду ¿(р) V (1(р

где - интенсивность выделения теплоты при сгорании топлива,

^^/¿/р ' интенсивность теплообмена со стенками рабочего цилиндра,

^т/е1<р ' интенсивность подвода (отвода) теплоты с дополнительным РТ,

С - истинная мольная изохорная теплоемкость смеси газов, С1П - средняя мольная изохорная теплоемкость присадки при текущем значении температуры, Тп - температура присадки при поступлении в объеме цилиндра, ¿г/

4<р

интенсивность тепловыделения и ввода продуктов сгорания,

^y/jp - интенсивность ввода присадки

Количество теплоты, отведенной от рабочего тела дополнительной массой жидкой присадки, определяется из предположения, что введенная порция ее мгновенно прогревается до текущей температуры смеси, т е теплота расходуется на фазовый переход (испарение) и нагрев присадки (в жидком и парообразном состоянии)

dQwn _ dQw /./<- ri | dQw hah' dQw hait НАц> [ dQ$HAn>

dq> dtp dtp ' dp dip dtp

здесь - интенсивность теплообмена с паровой фазой присадки,

dQwmn '

'dtp

интенсивность потока теплоты, пошедшей на испарение

жидкой присадки, - интенсивность теплообмена с жидкой

фазой присадки

Интегрирование выражения (13) с учетом (14) относительно переменных Т, (р позволяет получить функцию изменения температуры рабочего тела по углу поворота коленчатого вала Т = /(<р) и синтезировать индикаторную диаграмму Р = /(<р) Для задания характеристики тепловыделения ^¿Ф используются зависимости И И Вибе или Б П Пугачева, а характеристика ввода присадки описывается трапециидальной зависимостью

Численные исследования сравнительного характера проведены применительно к рабочему процессу быстроходного дизеля 413/14 на примере использования в качестве жидкой присадки - воды, а в качестве газообразной - воздуха

Присадка воды по отношению к расходу топлива задавалась в диапазоне С,=С}^2гУСт-0 1, что перекрывает возможную концентрацию воды во ВТЭ Следует отметить, что при использовании С, от 0 до 1 количество РТ в мольном измерении линейно возрастает примерно на 7,7 %

Присадка воды в цикле вызывает отвод теплоты на ее испарение и нагрев пара до температуры среды в цилиндре, а также повышает теплоемкость рабочего тела По этой причине с увеличением доли воды £ отмечается снижение максимальных давления Р, и температуры Т2 цикла, уменьшение среднего индикаторного давления Р, и индикаторного КПД г), Увеличение количества РТ на росте Р, сказывается незначительно ввиду малости изменения коэффициента молекулярного изменения /л

Суммарно отвод теплоты на испарение присадки воды и ее нагрев до температуры РТ Т достигает 12 % при ¿=1, что близко к потерям теплоты на теплообмен в процессе сжатия и расширения

Анализ коэффициентов неиспользования теплоты приведен на рисунке 9 С увеличением присадки воды наблюдается рост коэффициента 8, по причине увеличения содержания трехатомных газов в РТ, а понижение температуры РТ вызывает снижение величины дл таким образом, что в итоге приводит к увеличению 8К=8С+8Т 0,02

Рисунок 9 - Влияние концентрации присадки воды на абсолютное изменение коэффициентов неиспользования теплоты

-0 03

"♦"5, -••6,; -*-8„г 5„ис11-">6„н„р -••ГЦ

По причине уменьшения температуры РТ отмечается снижение потерь, связанных с теплообменом 8,„ Потери теплоты Д, „с„ на испарение присадки воды и нагрев пара 8п ,шрр растут с увеличением £ причем суммарное их изменение значительно превышает изменение каждого из других рассматриваемых коэффициентов и определяет характер изменения индикаторного КПД т],

На рисунке 10 представлен один из вариантов расчета влияния момента ввода присадки воды на формирование индикаторного КПД

Д8,Дт||

0,005

-0,005

-0,01

-0,015

Рисунок 10 - Влияние момента ввода присадки на абсолютное изменение составляющих индикаторного КПД (£=0,5)

-♦- 8Т, 5с, -о- 511Т,

Дунет Зчипагр, Ц1

-120 -80 -40

40

80 <рв лкв

При раннем вводе присадки (более 20° п к в до ВМТ) наблюдается максимальное значение величины Д8С и минимальное - А8Т по причине ввода дополнительного РТ с большей теплоемкостью и снижения температуры РТ соответственно Изменение величины 8к =8С +8: при малых расходах присадки имеет положительное, а при больших - отрицательное значение

Потери на теплообмен уменьшаются как при увеличении доли присадки, так и при более раннем угле ее ввода Коэффициенты 8и м„ и & „ар

имеют максимальное значение при вводе присадки в районе ВМТ (неблагоприятное место отвода теплоты) и растут с увеличением доли присадки

Коэффициент г], показывает место эффективного ввода присадки Из рисунка видно, что изменение т], имеет положительное значение на линии сжатия, минимальную величину приобретает в районе ВМТ, затем несколько увеличивается на линии расширения Протяженность зоны положительных значений Атъ также зависит от доли присадки

С термодинамической точки зрения влияния на КПД наиболее эффективно вводить присадку воды на линии сжатия ранее -60° п к в , а наименее эффективно - в районе ВМТ При использовании ВТЭ впрыск ее производится за 10-20° до ВМТ, следовательно, ввод РТ в виде воды в цикл при ее испарении осуществится в районе ВМТ, т е в самом неблагоприятном месте Итак, присадка воды, содержащаяся во ВТЭ как дополнительное рабочее тело, имеет с термодинамической точки зрения негативное воздействие на КПД цикла и приводит к его снижению

Влияние процессов, связанных с диссоциацией присадки воды, на индикаторный КПД т), оценивается величиной ¿>и (Ми (в составе ¿>н), не превышающей 0,01 при ¿=1.

Сохранить или увеличить индикаторный КПД в случае с присадкой воды следует за счет снижения других составляющих неиспользования теплоты на величину £¿>0,01-0,015 в зависимости от £ и, в первую очередь, это касается снижения потерь, связанных с несвоевременностью 8„с, определяемой интенсификацией процессов смесеобразования и сгорания Уменьшить неиспользование теплоты можно вводом присадки в виде пара, исключив коэффициент ш„, имеющий значительную величину

Присадка воздуха. Воздух в качестве газообразной присадки выбран с точки зрения минимизации воздействия на состав РТ и коэффициент 8С, а также исключения отвода теплоты на фазовый переход (испарение) Проанализируем ввод порции воздуха в количестве £=<5И,/0.Г=0,5 5, что в мольном измерении по отношению к количеству РТ составит

Ввод воздуха в цикл снижает максимальную температуру, если присадка вводится позже момента <рт, достижения максимальной температуры, то АТ2=0, и увеличивает Р, при любом угле подачи (рисунок 11) Наибольшее значение Р, достигается при вводе присадки воздуха за 20° п к в до ВМТ, т е можно вводить добавку РТ вместе с впрыском топлива Качественное изменение АТ- и АР, не зависит от величины присадки

Рисунок 11 - Влияние мо-

ЦеоМгГ0,021. 0,213

мента ввода присадки воздуха к РТ на абсолютное изменение Р,

о 40 80 Ф..ПКВ -0- £=-0,5, -□- £=1,0, -Д- ¿=5,0

При анализе составляющих индикаторного КПД (рисунок 12) в сравнении с графиками на рисунке 10 можно отметить существенные отличия коэффициенты неиспользования теплоты 6С, дт, т снижаются, кроме коэффициента ¿¡¡, ,шгр, который увеличивается по причине отвода теплоты на нагрев присадки Коэффициенты Зт и т снижаются из-за уменьшения температуры РТ, а коэффициент Д - по причине изменения состава РТ (снижается содержание трехатомных газов) Изменение коэффициента $™„агр в основном определяет характер протекания г], Ранний ввод присадки воздуха (за 15 20° п к в до ВМТ) приводит к положительному изменению т]„ а более поздний - к отрицательному Наиболее неблагоприятное место ввода присадки воздуха также находится вблизи ВМТ

Рисунок 12 - Влияние момента ввода присадки на абсолютное изменение составляющих индикаторного КПД (£=1,0,

-♦- 8,, -о- 8И т,

В случае присадки воздуха е=2 3 % (в опытной ТА) снижение т], оценивается величиной Аг/, <0,003, что составляет менее 1 % по отношению к величине г/, Таким образом, термодинамическое воздействие газообразной присадки воздуха к топливу е=2 3 % в опытной ТА на изменение индикаторного КПД и коэффициентов неиспользования теплоты мало, и его можно не учитывать

В шестом разделе приведены результаты сравнительных экспериментальных исследований влияния присадки газа и воды к топливу на индикаторные и эффективные показатели, дымность и токсичность ОГ, тепловыделение и сажевыделение, а также для подтверждения достоверности рас-четно-теоретических исследований, изложенных выше Исследования выполнялись на дизелях 1413/14 (без наддува и с автономным наддувом), 6413/14 и 4410,5/12 Экспериментальная установка снабжена типовой и специальной измерительной аппаратурой для записи индикаторных диаграмм, осциллографирования параметров ТА, оптического индицирования камеры сгорания дизеля

На начальном этапе определялось влияние концентрации присадки на параметры рабочего процесса и оптимальная ее величина (рисунок 13) Получено оптимальное значение концентрации воздуха в топливе £»3 % в широком диапазоне работы двигателя из условия максимальной экономич-

ности Определены оптимальные регулировки по углу начала впрыска Путем замены присадки воздуха присадкой азота к топливу показано преимущественное "физическое" воздействие присадки на внутрицилиндро-вые процессы дизеля

а) присадка о -воздуха, □ - азота б) присадка воды

Рисунок 13 - Влияние концентрации присадки на показатели рабочего процесса дизеля 1413/14 при «=1750 мин"1, />¡=0,88 МПа

В случае с присадкой воды оптимальной для номинального режима является концентрация ¿¡«25-30 % В диапазоне £<25 % значительную роль играют положительные факторы лучшее распыливание топлива, подвод теплоты в районе ВМТ, снижение температуры и др При £>25 % начинают сказываться отрицательные факторы нежелательный отвод теплоты, изменение состава РТ (появление трехатомных газов) и др С увеличением доли С, присадки наблюдается рост тепловыделения в первой фазе с одновременным смещением угла достижения его максимума к ВМТ Положение второго максимума практически не меняется Отмечен рост задержки воспламенения топлива и смещение момента начала воспламенения в сторону ВМТ (на 4,5° п к в ) Управление расходом присадки путем изменения давления в магистрали присадки, а, следовательно, и начального давления впрыска автоматически компенсирует увеличение задержки воспламенения ф,

В обоих случаях наблюдается рост жесткости процесса при оптимальном содержании присадки

Исследования показали, что присадка воздуха в топливо £~ 3 % для режимов работы с частотой вращения вала и = 1300 1900 мин'1 и нагрузкой />,=0,5 1,6 МПа (например, рисунок 14) приводит к уменьшению расхода топлива на 4 . 5 %, выбросов сажи с ОГ на 30 40 % и окислов азота на 20 25 % При этом увеличивается динамика цикла, выражающаяся в росте (йР/й<р)тах и Ртах, из-за большего количества топлива, выгоревшего

в первой фазе Максимальная температура цикла Ттах становится ниже, как следствие уменьшения цикловой подачи топлива, обеднения смеси и снижения теплоты ее сгорания

а) б)

Рисунок 14 - Зависимость параметров рабочего процесса тепловыделения и составляющих баланса теплоты от нагрузки дизеля 1413/14 при п=1750 мин"1 Д - штатный вариант, о - с присадкой воздуха е»3 %, О - азота %

При использовании присадки воды (рисунок 15) достигнуто снижение удельного индикаторного расхода топлива до 5 %, выбросов сажи с ОГ на 30.45 % и окислов азота на 30 % при некотором увеличении жесткости работы дизеля (до 5 %) Прослеживается возможность дальнейшего форсирования двигателя по нагрузке без ухудшения показателей экономичности и токсичности Получен оптимальный расход присадки воды, подаваемой опытной ТА, по нагрузочной характеристике На малых нагрузках целесообразна работа на чистом дизельном топливе, а далее с увеличением нагрузки необходим рост расхода присадки воды примерно до 30 %

Анализом индикаторного КПД выявлено, что применение присадки воздуха и воды к топливу приводит к сокращению продолжительности сгорания, увеличению его полноты, уменьшению конвективного и радиационного теплообмена, что определяет снижение коэффициентов неиспользования теплоты в цикле вследствие несвоевременности 8ис и неполноты Л„„ сгорания, теплообмена д^, изменения температуры 8Г РТ Наиболее существенно уменьшается несвоевременность сгорания 8„с вследствие снижения сажевыделения и несвоевременности выгорания сажи в цилиндре, что в значительной мере предопределяет рост индикаторного КПД. Однако в случае с присадкой воды (рисунок 156) наблюдается рост коэффи-

циентов <5„, исп нагр и 8С, суммарное изменение которых и коэффициентов 4С и Л,ш будет определять направление изменения индикаторного КПД и соответственно оптимальную концентрацию присадки

а) б)

Рисунок 15 - Зависимость параметров рабочего процесса тепловыделения и составляющих баланса теплоты от нагрузки дизеля 1413/14 при п=1750 мин1 Д - штатный вариант, о - с присадкой воды С,,,т

Исследовано влияние присадки к топливу на характеристики сажевы-деления и радиационного теплообмена (рисунок 16) Присадка воздуха и воды приводит к дополнительному диспергированию топлива, ускорению процесса смесеобразования, меньшей вероятности образования зон, переобогащенных топливом, сокращению времени пребывания топлива в высокотемпературной зоне, что служит предпосылкой для уменьшения количества образовавшейся сажи в цилиндре и ускорению выгорания последней При наличии избытка воды следует учитывать снижение скорости химических процессов образования сажи вследствие уменьшения температуры процесса и эффекта водородного торможения (эффект Лангмюра) и увеличение скорости выгорания вследствие повышения относительной роли реакций «мокрой» газификации углерода Характер изменения с хорошо согласуется с результатами исследования работы дизеля на ВТЭ О Н Лебедевым и С А Батуриным

Прямым следствием процесса результирующего сажевыделения в дизелях является интенсивное тепловое излучение в цилиндре, которое вносит значительный вклад в формирование радиационной составляющей те-

плообмена Х„р и тепловой нагрузки деталей цилиндропоршневой фуппы В случае использования присадок наблюдается снижение как максимального значения радиационного теплового потока а также его продолжительности действия, что должно уменьшить тепловую нагрузку на детали КС и снизить потери теплоты через теплообмен (рисунок 166)

а) б)

Рисунок 16 - Относительная концентрация сажи и излучательные характеристики сажистого пламени в цилиндре дизеля 1Ч13/14прии=1750мин"' и

/>¡=0,68 МПа

— штатный вариант, с присадкой---воздуха е=3 %, — воды С=25 %

В таблице 2 приведены значения коэффициентов, отражающих эффективность использования теплоты выгорающей сажи Снижаются все составляющие неиспользования теплоты, но наиболее значительно уменьшаются коэффициенты, связанные с несвоевременностью подвода теплоты и радиационным теплообменом ¿¡крсж Таким образом, в опытных вариантах через выгорание сажи подводится меньшее количество теплоты, но с большей эффективностью

Таблица 2 _

Присадка хс дэсж с см С>м зг Я сж V о сж «V 8Г пГ

Нет 0,17 0,055 0,03 0,0225 0,006 0,0086 0,0475 0,276

Воздух г»3 % 0,151 0,0475 0,0225 0,02 0,005 0,0075 0,045 0,3

Вода ^=25 % 0,132 0,041 0,017 0,017 0,004 0,0065 0,0436 0,33

Исследованиями подтверждено влияние присадки к топливу на эффективность использования воздушного заряда цилиндра <;в При оптимальной концентрации присадки минимальное значение возрастает более чем на 30 % Предложены эмпирические уравнения (15) для определения координат минимума функции %в(<р) в зависимости от концентрации присаяки, и обработкой экспериментального материала определены коэффициенты (таблица 3)

^=<^¿(1/6)^, (15)

Таблица 3

Присадка а Ь А к я/ ъ, с1, к,

воздух 0,61 2,05 0,19 1 0,352 2,103 0,023 0,81

вода 0,79 1,03 0,37 ! 0,336 1,018 0,006 1

Это позволило вести расчет характеристики х(<р) и замкнуть принятые и разработанные методики и программы расчета впрыскивания и выгорания топлива, индикаторной диаграммы, результирующего сажевыделения и радиационного теплообмена, эффективности использования теплоты с выделением влияния на КПД г], присутствия сажи в цикле в единый комплекс расчета рабочего цикла дизеля с присадкой газа или воды к топливу

В седьмом разделе на основе анализа индикаторного КПД приведены результаты исследования согласования параметров впрыска и камеры сгорания, комплексной оценки качества смесеобразования - сгорания на «нерасчетных» режимах форсирование давления впрыска, работа по характеристике ДПМ, наличие утечек в ТА вследствие износа и др, характеризующихся нарушением «настройки» смесеобразования

Следуя работам Б Н Файнлейба, разработана методика расчетного определения основных параметров топливоподающей аппаратуры при форсировании давления впрыска, базирующаяся на равенстве трех основных критериев продолжительности впрыска, дисперсности распыливания и дальнобойности факелов за период индукции Показано, что для получения высоких индикаторных показателей дизелей при форсировании впрыска их топливная аппаратура может быть подобрана двумя путями а) соблюдением условия равенства продолжительности впрыска, дисперсности распыливания и общей дальнобойности факелов, в этом случае не соблюдается равенство дальнобойности за период индукции, что приводит к нарушению оптимальных условий в развитии факела, форсировка процесса топливопо-дачи обеспечивается увеличением диаметра плунжера, б) соблюдением условия равенства дальнобойности факелов за период индукции и дисперсности распыливания, давление впрыска и эффективное проходное сечение распылителей здесь значительно больше, чем в первом случае, создать высокие давления впрыска при больших диаметрах сопел и уменьшенном диаметре плунжера можно лишь специальным профилем кулачка

Предлагается расчетный анализ с целью прогнозирования требуемых давлений впрыска и целесообразного изменения диаметра сопловых отверстий двигателя с большим запасом крутящего момента К, (ДПМ) При работе дизеля по корректорной характеристике с высоким /<Г, (1,41) для сохранения трех условий оптимального смесеобразования (неизменности продолжительности впрыска, среднего диаметра капель, динамики факела) необходимо увеличение диаметра сопловых отверстий с/" =( 1,06 1,08)с/'' и давления впрыска Рв"=(1,18 1,23) РЦ относительно оптимальных значений для номинального режима

Особенность корректорной ветви ДПМ заключается в существенном росте коэффициента несвоевременности ввода теплоты 5т при приближении к режиму максимального крутящего момента в основном за счет обогащения топливовозцушной смеси и соответствующего уменьшения избытка окислителя На остальных режимах неоптимальность условий смесеобразования компенсируется высоким избытком окислителя Таким образом, для дизеля с большим коэффициентом запаса крутящего момента, если не идти на усложнение топливной аппаратуры, необходимо доводку рабочего процесса (в том числе "настройку" смесеобразования) проводить на режиме максимального крутящего момента, а не номинального, как это обычно делается в ДВС с небольшим запасом крутящего момента

Для обеспечения долговечности привода ТНВД при форсировании впрыска предложена конструкция дезаксиального кулачкового механизма и методика расчета его кинематики, новизна которых защищена соответственно патентом на полезную модель и свидетельством о регистрации программы для ЭВМ Введение дезаксиала в конструкцию кулачкового механизма позволило снизить максимальный угол давления утах на 14 %, и соответственно контактные напряжения в паре ролик-кулачок - на 14 %, удельные давления у верхнего края толкателя - на 45 % и нижнего - на 35 % Оптимизацией размеров профиля кулачка обеспечена скорость движения плунжера и параметры впрыска топлива (давление, продолжительность впрыска) на уровне ТНВД с центральным кулачковым механизмом, что сохраняет оптимальные параметры рабочего процесса дизеля при повышении надежности и долговечности привода ТНВД

Показано, что износ топливной аппаратуры в эксплуатации приводит к нарушению характеристики впрыска, оптимальных условий смесеобразования, росту утечек топлива и, как следствие, увеличению расхода топлива, повышению сажеообразования

На основе использования метода гидродинамического расчета ТА, расчета рабочего цикла и анализа индикаторного КПД выполнено исследование влияния износа прецизионных деталей ТА на параметры впрыска, рабочего процесса и эффективность использование теплоты в цикле Установлена количественная и качественная связь величины утечек в прецизионных элементах и параметров рабочего процесса дизеля, эффективности использования теплоты в цикле наличие утечек с/у до 30 % вызывает снижение относительной скорости ввода топлива, существенный рост коэффициентов несвоевременности 6НС и неполноты Ан„ ввода теплоты соответственно на 0,025 и 0,015, что определяет снижение индикаторного КПД г), более 8 % Показана перспективность восстановления прецизионных изделий ТА методом плакирования поверхности трения износостойкими металлами модифицирование рабочих поверхностей плунжерной пары и распылителя восстанавливает параметры впрыска и ликвидирует падение показателей рабочего процесса, вызываемое износом элементов ТА

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 В результате теоретических и экспериментальных исследований научно обоснована и апробирована концепция повышения индикаторного КПД путем интенсификации процессов смесеобразования и сгорания, снижения результирующего сажевыделения в цилиндре воздействием на структуру распыленного топливного факела присадкой газа и воды к топливу

2 Усовершенствован метод анализа индикаторного КПД ДВС, факторным анализом установлено решающее влияние на величину несвоевременности ввода теплоты в цикле дизеля растянутых во времени процессов смешения паров топлива с окислителем и выгорания сажи. Несвоевременность выделения теплоты в цикле на 40-70 % определяется несвоевременностью выгорания сажи

3 Вскрыт механизм влияния эффективности использования воздушного заряда на результирующее сажевыделение в цилиндре дизеля, установлено существование потенциальной возможности увеличения индикаторного КПД на 6 8 % за счет снижения всех составляющих неиспользования теплоты в цикле, связанных с выгоранием сажи, и, главным образом, за счет уменьшения несвоевременности и неполноты А„„сж ввода теплоты и радиационной теплоотдачи 8крсж

4 Разработана опытная система топливоподачи, новизна которой подтверждена авторским свидетельством и патентом на полезную модель, позволяющая повысить эффективность использования воздушного заряда присадкой газа или воды к топливу Предложенной методикой гидродинамического расчета опытной топливной системы в сочетании с комплексом экспериментальных работ по опытной топливной системе выявлены конструктивные и регулировочные параметры системы, обеспечивающие надежность ее работы Для исследования структуры и динамики топливного факела разработаны метод скоростной кинорегистрации и «времяпролет-ный метод» исследования скоростных характеристик распыленной топливной струи, с использованием которых экспериментально определено воздействие газообразной присадки на топливный факел увеличение угла раскрытия и объема, уменьшение массы частиц топлива, двигающихся с высокими скоростями в переобогащенной «сердцевине», за счет дополнительного диспергирования топлива расширяющимся газом, что предполагает разрушение переобогащенных зон факела Одновременное увеличение продолжительности впрыскивания и объема топливного факела, а также дополнительное диспергирование топлива обуславливают наличие максимального значения индикаторного КПД при оптимальной концентрации как газообразной присадки, так и присадки воды в опытной ТА

5 Составлена и реализована модель рабочего цикла с учетом переменной массы, состава и термодинамических свойств рабочего тела, позволяющая учесть влияние на рабочий процесс введенного с присадкой РТ в виде воды или газа, дополненная блоком анализа индикаторного КПД Показано, что присадка воды к РТ вызывает снижение индикаторного КПД по причине отвода теплоты на испарение присадки и нагрев пара, оцениваемые соответственно коэффициентами <5,„ ист и <5„ ,шгр, ввод дополнительного РТ с присадкой способствует росту Р, Ввод присадки воды на линии сжатия за 60° до ВМТ может привести к росту индикаторного КПД по причине снижения коэффициентов ¿>г и и незначительной величины 8п шп+ 8,л ,ю.р Ранний ввод присадки воздуха (за 15 20 п к в до ВМТ) приводит к положительному изменению 7]„ а более поздний - к отрицательному Наиболее неблагоприятное место ввода присадки воздуха и воды с точки зрения получения максимального 7/, находится вблизи ВМТ

Для исключения снижения г], при использовании присадки воды необходимо снижение всех составляющих неиспользования теплоты на величину £¿>0,01 в зависимости от £ и, в первую очередь, это касается снижения составляющих, связанных с несвоевременностью ввода теплоты 8„с

6 Экспериментальными исследованиями дизелей с опытной системой питания зафиксировано снижение расхода топлива, содержания сажи и окислов азота соответственно на 4 5 %, 25 45 % и 20 30 % при некотором увеличении жесткости работы дизеля (до 5 %), снижение текущей концентрации сажи в цилиндре дизеля в среднем на 10 15 % и, как следствие, уменьшение мгновенных радиационных тепловых потоков в среднем на 15 20 % при оптимальной концентрации присадки Получено оптимальное значение концентрации воздуха в смеси «3 % в широком диапазоне работы двигателя, а в случае с присадкой воды на малых нагрузках целесообразна работа на чистом дизельном топливе, с увеличением нагрузки необходим рост величины присадки воды к топливу примерно до 30 % Подтверждена определяющая роль уменьшения сажи в цикле в увеличении его экономичности (до 50 % от увеличения т),\ выражающаяся в снижении комплекса коэффициентов 5„С£Ж", 6,тсж, 5ЛрЖ неиспользования теплоты выгорающей сажи до 1,5 раз, свидетельствующая об уменьшении вероятности образования переобогащенных топливом зон Получены эмпирические закономерности параметров характеристики тепловыделения х((р) и степени эффективного использования воздушного заряда %(<р) от концентрации присадки к топливу, что позволило замкнуть методики расчета тепловыделения, рабочего цикла, сажевыделения, топливоподачи в единый комплекс и рекомендовать его к использованию в исследовании рабочего процесса дизеля с опытной системой питания

7 На основе анализа эффективности использования теплоты в цикле

разработана и реализована методика «настройки» смесеобразования и рабочего процесса «двигателя постоянной мощности» на режиме максимального крутящего момента с характерным для него высоким значением коэффициента несвоевременности 8„с, а не номинальном режиме, предложено использование методики согласования параметров впрыска и камеры сгорания при форсировании впрыска, для снижения нагрузок в приводе ТНВД при форсировании давления впрыска разработана методика расчета кинематики дезаксиального механизма ТНВД, которая совместно с методом гидродинамического расчета ТА и методом расчета РП дизеля позволяет оптимизировать параметры кулачкового привода при сохранении динамики впрыска,

реализован и доведен до инженерного использования расчетный метод, позволяющий исследовать влияние утечек в прецизионных деталях ТА на параметры впрыска, рабочего процесса и формирование индикаторного КПД, установлена количественная и качественная связь величины утечек в прецизионных элементах, параметров рабочего процесса дизеля и эффективности использования теплоты в цикле наличие утечек до 30 % приводит к нарушению параметров впрыска и снижению индикаторного КПД ?], на 8 % в связи с ростом коэффициентов несвоевременности 8„, и неполноты Д,„ ввода теплоты Показана перспективность восстановления изношенных прецизионных изделий ТА методом плакирования поверхности трения износостойкими металлами для исключения утечек и сохранения исходной характеристики впрыска

Основные результаты опубликованы в следующих работах

1 А с 1087681 СССР, МКИ3 Р 02 М 25/10 Система питания двигателя внутреннего сгорания / АЕ Свистула, ДД Матиевский (СССР) - № 3556791/25-06, заявл 28 02 83, опубл 1984, Бюл № 15

2 Свистула А Е Результаты исследования повышения топливной экономичности и снижения токсичности дизеля при использовании газообразной присадки к дизельному топливу/ Д Д Матиевский, А Е Свистула// Пути снижения загрязнения воздушного бассейна выбросами ДВС мат-лы семинара - М, 1985 - С 63-68 -Деп в ЦНИИТЭИтракторсельхозмаш, N563™, 1985 Указатель ВИНИТИ, 1985 №8 - С 147

3 Свистула А Е Повышение качества смесеобразования при использовании газообразных добавок к дизельному топливу/ Д Д Матиевский, А Е Свистула, В И Дудкин// Проблемы форсирования и надежности тракторных и комбайновых двигателей матер Всесоюзной конф - Владимир, 1985 - С 13-15

4 Свистула А Е Особенности гидродинамического расчета двухтопливной системы питания дизеля/ А Е Свистула, С П Кулманаков, Д Д Матиевский// Актуальные проблемы двигателестроения матер Всесоюзной конф - Владимир, 1987 -С 68-71

5 Ас 1576360 СССР, МКИ3 В 60 К 15/00, F 02 М 13/00 Система питания двигателя внутреннего сгорания транспортного средства/ А Е Свистула А J1 Новоселов, Д Д Матиевский, С В Новоселов, Е В Волынкин (СССР) -№4431287/27-11, заявл 26 05 88, опубл 07 07 90, бюл №>25

6 Свистула А Е Выбор оптимальных параметров топливоподающей аппаратуры двигателя постоянной мощности/ А Е Свистула, Г Д Матиевский// Совершенствование быстроходных дизелей межвуз сб - Барнаул изд-во АПИ, 1991 -С 58-65

7 Свистула А Е Исследование утечек топлива в дизельной аппаратуре/ А Е Свистула, Д Д Матиевский, Е Е Приходько// Исследование и совершенствование быстроходных двигателей межвуз сб - Барнаул изд-во АлтГТУ, 1997 -С 116-121

8 Свистула А Е Моделирование жесткой работы газодизеля как задачи о самовоспламенении локального объема/ П К Сеначин, Д Д Матиевский, А Е Свистула//Двнгателестроенне -1998 -№4 - С 16-18

9 Свистула АЕ Экспериментальное исследование характеристик топливных струй дизельных форсунок/ А Е Свистула, Д Д Матиевский, П Ю Гуляев, А В Еськов//Двигателестроение - 1999 -№1 -С 29-31

10 Свистула А Е Повышение экономичности и снижение вредных выбросов дизеля воздействием на рабочий процесс присадки газа к топливу/ А Е Свистула, Д Д Матиевский//Вестник АлтГТУ -2000 - №2 - С 122-129

11 Свистула А Е Влияние переменности состава топливно-воздушной смеси в зоне горения на сажевыделение, параметры рабочего цикла и индикаторный КПД цикла дизеля/ А Е Свистула, Д Д Матиевский// Ползуновский вестник - 2002 -№1 -С 10-17

12 Свистула АЕ Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2003610996 Математическая модель рабочего процесса дизеля с блоком анализа индикаторного КПД /Свистула А Е , Огнев И В , Матиевский Д Д, Русаков В Ю // Программы для ЭВМ Базы данных Топологии интегральных микросхем официальный бюллетень Российского агентства по патентам и товарным знакам - М , 2003

13 Свистула А Е Динамика преобразования теплоты в механическую работу в двигателях внутреннего сгорания/ Д Д Матиевский, А Е Свистула // Актуальные проблемы теории и практики современного двигателестроения матер международной научно-техн конф - Челябинск из-во ЮУрГУ, 2003 -С 118-121

14 Свистула А Е Результаты исследования согласования параметров топливной струи с формой камеры сгорания дизеля/ Д Д Матиевский, А Е Свистула Ю В Андреев, И В Огнев// Актуальные проблемы теории и практики современного двигателестроения матер международной научно-техн конф - Челябинск из-во ЮУрГУ, 2003 - С 122-124

15 Свистула А Е Оптическое исследование скорости фронта потока распыленного топлива/ А Е Свистула, Д Д Матиевский, А В Еськов, И В Огнев// Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей матер IX Международной научно-практ конф - Владимир из-во ВлГУ, 2003 -С 271-273

16 Свистула А Е Повышение эффективности использования воздушного заряда дизеля/ А Е Свистула// III семинар ВУЗов Сибири и Дальнего Востока по теп-

лофизике и теплоэнергетике сб тезисов докл , Институт теплофизики СО РАН -Новосибирск изд-во ИТ СО РАН, 2003 - С 47

17 Свистула АЕ Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2003612425 Расчет основных параметров дизельной топливной аппаратуры/ А Е Свистула, И В Огнев, Д Д Матиевский, А В ЕськовII Программы для ЭВМ Базы данных Тополо1 ии интегральных микросхем официальный бюллетень Российского агентства по патентам и товарным знакам» - M, 2003

18 Свистула А Е Оптимизация параметров смесеобразования для двигателей с большим запасом крутящего момента/ А Е Свистула, Д Д Матиевский// Ползу-новский вестник -2003 -№1-2 С 78-81

19 Свистула А Е Влияние эффективности использования воздушного заряда цилиндра дизеля на сажевыделение/ А Е Свистула, Д Д Матиевский// Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока - 2003 - №3 - С 66-78

20 Свистула А Е Повышение эффективности использования воздушного заряда в дизеле/ А Е Свистула, Д Д Матиевский// Ползуновский вестник - 2004 -№1 -С 181-187

21 Свистула А Е Экспериментальное исследование рабочего процесса дизеля при интенсификации впрыска топлива/ Д Д Матиевский, А Е Свистула, Ю В Андреев, И В Огнев// Ползуновский вестник -2004 - №1 - С 188-191

22 Свистула А Е Влияние степени эффективного использования воздушно! о заряда цилиндра дизеля на сажевыделение и индикаторный КПД/ А Е Свистула Д Д Матиевский// Двигатели внутреннего сгорания (Двигуни внутрпднього згорян-ня) научно-технический журнал, Харьков НТУ «ХПИ» - 2004 - №2(5) - С 53-56

23 Свистула А Е Экспериментальный стенд диагностики и контроля характеристик массопереноса распыленного топлива дизельной форсункой/ Д Д Матиевский, А Е Свистула, А В Еськов, А В Клочков// Двигатели внутреннего сгорания (Двигуни внутрпинього згоряння) научно-технический журнал, Харьков НТУ «ХПИ» -2004 -№2(5) - С 90-91

24 Свистула А Е Влияние интенсификации впрыска топлива на экономические и экологические показатели дизеля/ А Е Свистула, Д Д Матиевский И В Огнев// Вестник двигателестроения (Вкник двигунобудування) научно-технический журнал, Запорожье ОАО «Мотор Сич» - 2004 - №2(5) - С 74-77

25 Свистула А Е Патент на полезную модель 42073 Российская Федерация МПК7 F 02 M 25/022 Система питания дизеля / Свистула А Е , Матиевский Д Д Калюжный ЕМ, Тактак А (РФ) - № 2004121938/22, заявл 19 07 2004, опубл 20 11 04, бюл №32

26 Свистула А Е Анализ эффективности использования теплоты в цикле дизеля с присадкой воды к рабочему телу/ А Е Свистула, Д Д Матиевский// Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока -2004 -№1 -С 68-73

27 Свистула А Е Осуществление присадки воды к топливу и ее влияние на показатели цикла и индикаторный КПД дизеля/ А Е Свистула, Д Д Матиевский, А Тактак// Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока - 2004 -№2 - С 105-110

28 Свистула А Е Патент на полезную модель №45479 Российская Федерация, МПК7 F02M59/10, F04B 9/04 Кулачковый механизм привода плунжера топливного насоса высокого давления дизельного двигателя / Свистула А Е , Матиевский ДД, Таусенев ЕМ (РФ) - № 2004138664/22, заявл 28 12 2004, опубл 10 05 05, Бюл № 13

29 A S Vistula The research into speed ability of fuel dispersion (Исследование скоростных характеристик распыленного топлива)/ A Svistula, D Matievsky, A Eskov//Transport - Vilnius Technika -2005 - Vol XX -№1 -P 32-36

30 A Svistula Parameters of fuel jet extraction in video (Параметры топливной струи из видеоснимка)/ A Eskov, A Svistula, A Dolmatov// Transport - Vilnius Technika - 2005 - Vol XX - №2 - p 62-65

31 A Svistula The influence of effective utilization degree of diesel engine cylinder air charge on soot emission and indicated efficiency (Влияние степени эффективного использования воздушного заряда цилиндра дизеля на сажевыделение и индикаторный КПД)/ A Svistula, D Matievsky// Transport - Vilnius Technika - 2005 - Vol XX -№3 - p 96-98

32 Свистула A E Оптический метод исследования характеристик распыленного топлива дизельной форсункой/ А В Еськов, А Е Свистула, Д Д Матиевский, И В Огнев// Двигатели внутреннего сгорания (Двигуни внутршшього згоряння) научно-технический журнал, Харьков НТУ «ХПИ» - 2005 - №2 - С 88-90

33 Свистула А Е Повышение качества рабочего процесса дизеля использованием присадки воды к топливу/ А Е Свистула, Д Д Матиевский, А Тактак// Нау-KOBi пращ Техногенна безпека Миколаш Вид-во МДГУ - 2005 - Т 43 - Вип 30 -С 89-92

34 Свистула А Е Повышение энерго-экологических показателей дизеля использованием присадки воды к топливу/ А Е Свистула, Д Д Матиевский// Вестник Алтайского научного центра САН ВШ -2005 -№8 -с 147-152

35 Свистула А Е Топливная аппаратура дизелей учебное пособие/ А Е Свистула, E M Таусенев, Алт гос техн ун-т им И И Ползунова - Барнаул изд-во АлтГТУ, 2005 -80 с

36 Svistula A The research into the disaxial cam mechanism for diesel fuel -injection pump (Исследование дезаксиального кулачкового механизма для дизельного топливного насоса высокого давления)/ A Svistula, E Tausenev// Transport -Vilnius Technika - 2005 - Vol XX - №6 - p 225-231

37 Свистула A E Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2006610146 Расчет кинематики кулачковых механизмов топливных насосов/ И В Огнев, А Е Свистула, ДД Матиевский №>2005612878, заявл 7 11 05 зарег в Реестре программ для ЭВМ 10 01 06

38 Свистула АЕ Оптическое исследование скорости массопереноса потока распыленного топлива/ Д Д Матиевский, А Е Свистула, А В Еськов, Е С Силаев// Вестник МГТУ им.Н.Э.Баумана, серия «Машиностроение» -2006 -№1 -С 99109

39 Свистула А Е Измерение скорости потока распыленного топлива времяпролетным методом/ А В Еськов, Д Д Матиевский, А Е Свистула// сб научн трудов по проблемам двигателестроения / под ред H А Иващенко, J1 В Грехова -M МГТУ им H Э Баумана, 2005 - С 49-53

40 Свистула А Е Исследование несвоевременности выделения теплоты в циклах поршневых ДВС/ А Е Свистула, Д Д Матиевский// Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2006 - № 1 - С 178-190

41 Свистула АЕ Развитие метода анализа индикаторной экономичности поршневого ДВС/ А Е Свистула, Д Д Матиевский// Актуальные проблемы теории и практики современного двигателестроения матер Международной научно-техн конф - Челябинск из-во ЮУрГУ, 2006 - С 313-317

42 Свистула А Е Уточненный метод анализа индикаторного КПД рабочего цикла ДВС/ А Е Свистула, Д Д Матиевский// Двигатели внутреннего сгорания (Двигуни внутриинього згоряння) научно-технический журнал, Харьков НТУ «ХПИ» -2006 - №2 - С 105-109

43 Свистула А Е Стенд оценки качества топливных распылителей на основе технологии оптического контроля/ А В Еськов, А Е Свистула// Двигатели внутреннего сгорания (Двигуни внутриинього згоряння) научно-технический журнал, Харьков НТУ «ХПИ» -2006 -№2 -С 165-169

44 Свистула А Е Патент на изобретение №2277442 Российская Федерация, МПК В05В 12/08 Способ определения дисперсного состава капель струи распыленной жидкости /А Е Свистула, А В Еськов, О Д Черепов, В В Евстигнеев (РФ) № 2004135004/12, заявл 30 11 2004,опубл 10 06 06,Бюл № 16

45 Свистула А Е Система контроля качества распылителей на основе скоростной съемки и обработки изображения топливных струй/ А В Еськов, А Е Свистула// Ползуновский вестник - 2006 - №4 - С 73-77

46 Свистула А Е Повышение эффективности дизельного электротеплового модуля использованием присадки воды к топливу/ А Г Кузьмин, А Е Свистула, Е М Калюжный, С С Дорофеева// Ползуновский вестник - 2006 - №4 - С 87-91

47 Свистула А Е Анализ термодинамического воздействия присадки дополнительного рабочего тела на эффективность использования теплоты в цикле дизеля/ А Е Свистула// Ползуновский вестник -2006 - №4 - С 104-110

48 Свистула А Е Гидродинамический расчет топливной системы дизеля с учетом ввода присадки в линию высокого давления/ А Е Свистула// Ползуновский вестник -2006 -№4 -С 171-178

49 Свистула А Е Дезаксиальный кулачковый механизм - резерв снижения напряжений в деталях ТНВД/ Е М Таусенев, А Е Свистула// Ползуновский вестник -2006 -№4 - С 179-181

50 Свистула А Е Расчет и анализ коэффициента несвоевременности выделения теплоты в поршневых двигателях [Электронный ресурс]/ А Е Свистула Д Д Матиевский// Инженерное образование электронный сетевой научный журнал, №ГР 0420600025 - 2007 - №1 - Режим доступа http //www techno edu ru 1600 l/db/msg/31003 html

Подписано в печать 03 05 2007 Формат 60x84 1/16 Печать - ризография Уел п л 1,62 Тираж 12» экз Заказ 50/2007 Издательство Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова, 656038, г. Барнаул, пр-т Ленина, 46. Лицензии ЛР № 020822 от 21 09 98 года, ПЛД № 28-35 от 15 07 97 Отпечатано в ЦОП АлтГТУ 656038, г Барнаул, пр-т Ленина, 46

Введение.

1 Состояние вопроса и постановка задачи исследования.

1.1 Краткий анализ процессов смесеобразования и сгорания и возможность их интенсификации в быстроходных дизелях.

1.2 Обзор и анализ работ по использованию газообразных присадок и воды с целью интенсификации процессов смесеобразования и сгорания.

1.2.1 Использование газообразных присадок к дизельному топливу.

1.2.2 Использование присадки воды в двигателе внутреннего сгорания

1.3 Выбор метода анализа эффективности преобразования теплоты в работу в цилиндре поршневого ДВС.

1.4 Выводы по главе. Цель и задачи исследования.

2 Анализ индикаторного КПД поршневого ДВС.

2.1 Развитие метода анализа индикаторной экономичности поршневого ДВС.

2.2 Анализ несвоевременности выделения теплоты в циклах ДВС.

2.3 Выводы по главе.

3 Теоретическое исследование возможности повышения индикаторного КПД и снижения сажевыделения при увеличении эффективности использования воздушного заряда цилиндра.

3.1 Феноменология сажевыделения в дизеле.

3.2 Физико-математическая модель процесса результирующего сажевыделения, учитывающая переменность состава топливно-воздушной смеси в зоне горения по времени.

3.3 Математическое прогнозирование влияния переменности состава топливно-воздушной смеси в зоне горения по времени на сажевыделение и индикаторный КПД цикла.

3.3.1 Определение переменности состава топливно-воздушной смеси в зоне горения по времени и его связь с характеристикой тепловыделения.

3.3.2 Результаты прогнозирования содержания сажи в цилиндре дизеля и эффективности ее выгорания.

3.4. Выводы по главе.

4 Разработка и расчетно-экспериментальное исследование топливной системы для осуществления присадки газа и воды к топливу.

4.1 Опытная топливная система и аппаратура для ее исследования.

4.1.1 Система питания дизеля.

4.1.2 Приборы и аппаратура для исследования процесса топливоподачи.

4.1.3 Экспериментальная установка для исследования параметров топливного факела методом скоростной кинорегистрации.

4.1.4 Экспериментальная установка и методика исследования скорости массопереноса потока распыленного топлива.

4.2 Расчетно-экспериментальное исследование характеристик топливной системы с подачей присадки в ЛВД.

4.2.1 Метод гидродинамического расчета опытной топливной системы с присадкой в ЛВД.:.

4.2.2 Анализ характеристик газо-топливной смеси.

4.2.3 Расчетно-экспериментальное исследование топливной аппаратуры с газообразной присадкой в ЛВД.

6.2.4 Прогнозирование эффективности использования воздушного заряда цилиндра, результирующего сажевыделения и индикаторного КПД при работе дизеля с присадкой воды и воздуха к топливу.

6.3 Выводы по главе.

7 Совершенствование смесеобразования и ТА при форсировании впрыска, режимах ДПМ и износе ТА в дизелях

7.1 Согласование параметров топливоподачи и камеры сгорания при интенсификации впрыска.

7.2 Согласование параметров впрыска и камеры сгорания для двигателей с большим запасом крутящего момента.

7.3 Снижение нагрузок в ТНВД применением дезаксиала кулачкового механизма.

7.4 Влияние утечек топлива в прецизионных элементах ТА на параметры впрыска, рабочий процесс и индикаторный КПД дизеля.

7.5 Выводы по главе.

Одной из основ существования и развития земной цивилизации является энергетика, которая базируется главным образом на использовании теплоты, получаемой при сжигании различных топлив. Жидкое углеводородное сырье в основном используется для получения моторных топлив, предназначенных для двигателей внутреннего сгорания (ДВС), удельный вес которых составляет до 80 % от всех тепловых двигателей.

Широкое распространение ДВС, прежде всего, поршневых и комбинированных двигателей, обусловлено тем, что в результате многолетнего развития, ставшего возможным благодаря общему научно-техническому прогрессу, успехам металлургии и машиностроения, они достигли весьма высоких энергетических и экономических показателей, обладают достаточной надежностью и хорошо освоены в технологическом отношении. Термодинамические показатели современных поршневых ДВС близки к предельному теоретически возможному уровню. Однако этот предельный уровень обеспечивает превращение в полезную работу, как правило, не более 45-46 % термохимической энергии топлива.

Особое место в развитии двигателестроения уделяется вопросам дальнейшего совершенствования дизелей, как наиболее экономичных тепловых двигателей, расширению их применения в различных секторах экономики.

Несмотря на то, что дизель в настоящее время является экономичным и долговечным двигателем, имеется возможность дальнейшего улучшения его характеристик путем совершенствования рабочего процесса, качество которого зависит от многих факторов: газодинамического состояния воздушного заряда, параметров топливной аппаратуры, качества смесеобразования, условий наддува, физико-химических показателей топлив и т.д., возможность которых используется не полностью. Одним из отрицательных последствий применения дизелей является увеличение выброса в атмосферу продуктов сгорания, часть из которых обладает токсическими свойствами.

Экономические и токсические показатели дизелей во многом зависят от качества протекания процессов смесеобразования и сгорания на различных эксплуатационных режимах.

Характерной особенностью процесса подвода теплоты в цикле дизеля является образование промежуточных продуктов сгорания - сажистых частиц, причина которого кроется в несовершенстве процесса смесеобразования (наличие переобогащенных топливом зон). Наличие сажистых частиц вызывает появление интенсивного радиационного теплообмена, повышающего теплонапряженность деталей двигателя. Несвоевременность и неполнота выгорания сажистых частиц приводят к потерям индикаторной экономичности дизеля. Являясь адсорбентами, а в дальнейшем носителями многих вредных для живых организмов веществ, сажистые частицы, присутствующие в отработавших газах, оказывают отрицательное влияние на здоровье человека и экологию окружающей среды.

Одним из перспективных путей решения данной проблемы является рациональная организация взаимодействия топливной и воздушной фаз для снижения вероятности образования температурно-концентрационных неоднородных зон и последующего сажевыделения в цилиндре. Практическая реализация этого мероприятия в целях улучшения качества смесеобразования и сгорания, уменьшения выделения сажи в цилиндре, а, следовательно, более эффективного использования теплоты в цикле предполагает проведение комплекса теоретических и экспериментальных исследований происходящих процессов и является актуальной задачей.

Исходя из вышеизложенного, настоящая работа посвящена научному обоснованию, разработке и исследованию методов и средств организации процессов смесеобразования и сгорания для повышения экономичности и снижения вредных выбросов дизеля с отработавшими газами.

Научная новизна данной работы заключается в следующем:

- усовершенствован метод анализа индикаторного КПД введением дифференциации коэффициента неиспользования теплоты в эталонном цикле, и выявлены факторы, определяющие несвоевременность ввода теплоты в цикл и резервы роста индикаторного КПД;

- предложено для оценки совершенства процесса смесеобразования-сгорания ввести коэффициент эффективного использования воздушного заряда цилиндра (известного по работам Разлейцева Н.Ф.) и комплекс коэффициентов влияния сажи в цикле на индикаторный КПД как индикаторы наличия переобогащенных топливом зон, отражающие несовершенство смесеобразования и сгорания; предложены методы их расчета;

- вскрыт механизм влияния повышения степени эффективного использования воздушного заряда на результирующее содержание сажи в цилиндре дизеля, эффективность использования теплоты выгорающей сажи и индикаторный КПД цикла, и дана численная оценка влиянию снижения сажевыде-ления на рост индикаторного КПД при интенсификации процесса смесеобразования-сгорания;

- предложен способ повышения эффективности использования воздушного заряда цилиндра для сгорания, разработаны принципы, на основе которых сконструирована опытная форсунка и топливная система в целом, защищенные авторским свидетельством и патентом на полезную модель, позволяющие управлять газообразной или жидкой присадкой к топливу; а также предложен алгоритм управления содержанием присадки в топливе;

- составлена модель рабочего цикла с учетом переменной массы, состава и термодинамических свойств рабочего тела (РТ), позволяющая учесть влияние на рабочий процесс присадки дополнительного РТ и включающая блок анализа индикаторного КПД;

- предложена модель гидродинамического расчета топливной системы, учитывающая присадку к топливу в ЛВД, и определено воздействие газообразной присадки на динамику развития топливного факела;

- получены зависимости изменения степени эффективного использования воздушного заряда цилиндра для сгорания и показаны резервы повышения экономичности и снижения выброса сажи с ОГ дизеля при использовании присадки газа и воды к топливу в ЛВД;

- предложена методика согласования параметров впрыска и камеры сгорания при форсировании давления впрыска и доводке рабочего процесса (РП) двигателей постоянной мощности (ДПМ); методика проектирования де-заксиального механизма привода ТНВД, позволяющая снизить нагрузки в приводе при сохранении динамики впрыска; дана количественная оценка влияния утечек в ТА вследствие износа на индикаторный КПД и несвоевременность ввода теплоты;

- создан комплекс методик и программ для математического моделирования и прогнозирования внутрицилиндровых процессов, рабочего цикла и анализа его КПД при интенсификации процессов смесеобразования и сгорания.

Методы исследования. В работе нашли применение как теоретические, так и экспериментальные методы исследования, хорошо известные и апробированные на практике, и специально разработанные для решения поставленных задач. Достоверность результатов достигнута выбором современных методов и средств измерений, соблюдением требований стандартов, периодической поверкой и тарировкой приборов, анализом и контролем погрешностей, а для теоретических исследований - принятием обоснованных исходных данных и закономерностей, сопоставлением результатов расчета и эксперимента, согласованием частных полученных результатов с известными.

Предмет исследования: процессы топливоподачи, смесеобразования, образования и выгорания сажи, рабочий цикл и эффективность использования теплоты в нем.

Практическая ценность работы. Уточненный метод анализа эффективности использования теплоты позволяет определить резервы увеличения КПД цикла и принять конкретные практические решения по их реализации. Разработана и защищена охранными документами система питания дизеля. Разработанные методики и программы расчета на ЭВМ позволяют на любой стадии проектирования и доводки дизеля, направленной на повышение экономичности и снижение токсичности, значительно уменьшить общий объем трудоемких и дорогостоящих экспериментальных работ и сократить время доводки дизеля, а разработанные методы экспериментального исследования -изучить и адекватно описать исследуемые явления. Полученные данные о снижении расхода топлива и выбросов сажи с ОГ дизеля свидетельствуют о неоспоримом преимуществе предложенного способа. Разработанные практические рекомендации по отработке конструктивной схемы и эксплуатации предлагаемой топливной системы, совершенствовании смесеобразования и сгорания значительно снизят трудоемкость работ на практике при внедрении.

Результаты исследования использованы при выполнении научно-исследовательских работ по грантам и НТП Минобрнауки РФ, а также переданы ОАО «ПО Алтайский моторный завод», ОАО «Алтайский завод топливных насосов», ООО «СКБ Алтайский завод прецизионных изделий», ОАО «Барнаульский аппаратурно-механический завод». Разработанные методы исследований и расчета используются в учебном процессе и НИРС кафедры ДВС Алтайского государственного технического университета.

Апробация работы. Результаты работы были представлены на Всесоюзном межотраслевом научно-техническом семинаре «Тепловыделение, теплообмен и теплонапряженность ДВС.», Ленинград, ЛПИ, 1982, 1983,

1985; Всесоюзной научной конференции «Проблемы совершенствования рабочих процессов в двигателях внутреннего сгорания», Москва, МАДИ, 1986; Всесоюзной научно-технической конференции «Актуальные проблемы дви-гателестроения», Владимир, 1987; Всесоюзной научно-технической конференции «Альтернативные топлива в двигателях внутреннего сгорания», Киров, 1988; Всесоюзной конференции (1989 г.) и научно-практических семинарах «Совершенствование мощностных, экономических и экологических показателей ДВС», Владимир, 1994, 1995, 1997; международной научно-технической конференции «Двигатель 97», Москва, МГТУ, 1997; международной научно-технической конференции «Совершенствование быстроходных ДВС», Барнаул, АлтГТУ, 1993, 1999; международной конференции «Совершенствование систем автомобилей, тракторов и агрегатов», Барнаул, АлтГТУ, 2000; международном научном симпозиуме «Приоритеты развития отечественного автотракторостроения.», Москва, МАМИ, 2000; конференции-выставке подпрограммы «Транспорт» НТП «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники», Москва-Звенигород, 2002; международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы теории и практики современного двигателестроения», Челябинск, ЮУрГУ, 2003, 2006; IX Международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей», Владимир, 2003; Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы энергосбережения и энергобезопасности в Сибири», Барнаул, АлтГТУ, 2003; III семинаре ВУЗов Сибири и Дальнего Востока по теплофизике и теплоэнергетике, Барнаул, АлтГТУ, 2003; IX, X, XI международных Конгрессах двигателестроителей, Харьков (Украина), НАУ «ХАИ», 2004-2006; международном симпозиуме «Образование через науку», Москва, МГТУ, 2005; Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Двигатели внутреннего сгорания - современные проблемы, перспективы развития», Барнаул, АлтГТУ, 2006 и др.

Основные положения диссертации опубликованы в 69 печатных работах, в т.ч. 47 статей (12 в рекомендованных ВАК изданиях), 12 тезисов докладов, 2 учебных пособия, 3 свидетельства об официальной регистрации программы для ЭВМ, 5 авторских свидетельств и патентов.

Работа выполнена на кафедре «Двигатели внутреннего сгорания» Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова, в т.ч. экспериментальная часть работы выполнена на безмоторных стендах и моторных установках с двигателями 1ЧН13/14, 4410,5/12, 6413/14 в лаборатории кафедры ДВС АлтГТУ.

На защиту диссертации выносятся следующие основные положения:

- усовершенствованный метод и результаты анализа резервов повышения индикаторного КПД при снижении неиспользования теплоты в эталонном цикле и несвоевременности ввода теплоты;

- потенциальная возможность повышения экономичности и снижения вредных выбросов дизеля при интенсификации процессов смесеобразования и сгорания и осуществления их практической реализации путем воздействия на структуру топливной струи использованием присадки газа или воды к топливу на линии высокого давления топливной системы;

- расчетный метод прогнозирования сажесодержания в цилиндре дизеля, учитывающий степень использования воздушного заряда цилиндра;

- способ повышения эффективности использования воздушного заряда;

- принципы, на основе которых сконструирована опытная форсунка;

- метод гидродинамического расчета топливной системы, учитывающий газообразную или жидкую присадку на линии высокого давления; результаты исследования воздействия присадки газа или жидкости в ЛВД на параметры впрыска;

- практические рекомендации по выбору оптимальных параметров опытной топливной аппаратуры;

- результаты исследования воздействия добавки газа к топливу на структуру и скоростные характеристики топливного факела;

- результаты теоретического исследования термодинамического характера воздействия присадки дополнительного РТ на индикаторный КПД и показатели цикла двигателя; оценка степени влияния присадки РТ на индикаторный КПД и перспективы его увеличения;

- зависимости между концентрацией воздуха или воды в смеси и эффективностью использования воздушного заряда цилиндра для сгорания, позволившие увязать в единый комплекс разработанные расчетные методы для прогнозирования характеристик впрыскивания топлива, результирующего сажевыделения и индикаторного КПД цикла на любой стадии проектирования дизеля;

- результаты экспериментального исследования дизеля при использовании опытной ТА, показавшие снижение удельного индикаторного расхода топлива на 4.5 %, снижение выбросов сажи с отработавшими газами на 25.45 % и окислов азота на 20.30 %;

- методика согласования параметров впрыска и камеры сгорания при форсировании давления впрыска и доводке РП двигателей с большим запасом крутящего момента (ДПМ);

- методика расчета кинематики дезаксиального механизма ТНВД совместно с методом гидродинамического расчета ТА при повышении долговечности и сохранении динамики впрыска;

- результаты исследования количественной и качественной связи между величиной утечек в прецизионных элементах и параметрами рабочего процесса дизеля, эффективностью использования теплоты в цикле.

Результаты исследования использованы при выполнении научно-исследовательских работ по грантам и НТП Минобрнауки РФ, а также переданы для практического использования ОАО «ПО Алтайский моторный завод», ОАО «Алтайский завод топливных насосов», ООО «СКБ Алтайский завод прецизионных изделий», ОАО «Барнаульский аппаратурно-механический завод». Разработанные методы исследований и расчета, экспериментальные стенды и установки используются в НИР и учебном процессе на кафедре «Двигатели внутреннего сгорания» Алтайского государственного технического университета им. И.И.Ползунова. По материалам работы выпущены учебные пособия.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО РАБОТЕ. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Наиболее важные результаты работы следующие:

1 В результате теоретических и экспериментальных исследований научно обоснована и апробирована концепция повышения индикаторного КПД путем интенсификации процессов смесеобразования и сгорания, снижения результирующего сажевыделения в цилиндре воздействием на структуру распыленного топливного факела присадкой газа и воды к топливу. Предложено для оценки совершенства процесса смесеобразования-сгорания ввести коэффициент эффективного использования воздушного заряда цилиндра и комплекс коэффициентов влияния сажи в цикле на индикаторный КПД как индикаторы наличия переобогащенных топливом зон, отражающие несовершенство смесеобразования и сгорания.

2 Усовершенствован метод анализа индикаторного КПД ДВС. Получено уточненное выражение для анализа эффективности использования теплоты в эталонном цикле. Предложено ввести в рассмотрение идеализированный цикл с изохорным подводом теплоты и изотермическим отводом. Неиспользование теплоты в идеализированном цикле является предельным, уменьшить которое в тепловом двигателе не представляется возможным, что определяет теоретически максимальное значение термического КПД теплового двигателя. Факторным анализом установлено решающее влияние на формирование величины несвоевременности ввода теплоты в дизеле растянутых во времени процессов смешения паров топлива с окислителем и выгорания сажи. Несвоевременность выделения теплоты в цикле на 40-70 % определяется несвоевременностью выгорания сажи.

3 Вскрыт механизм влияния эффективности использования воздушного заряда на результирующее сажевыделение в цилиндре дизеля; установлено существование потенциальной возможности увеличения индикаторного КПД на 6.8 % за счет снижения всех составляющих неиспользования теплоты в цикле, связанных с выгоранием сажи, и, главным образом, за счет уменыпе

С* ССИС А сэ/с ния несвоевременности онс и неполноты Лнп ввода теплоты и радиационо сж нои теплоотдачи оюр .

4 Разработана опытная система топливоподачи, новизна которой подтверждена авторским свидетельством и патентом на полезную модель, позволяющая повысить эффективность использования воздушного заряда присадкой газа или воды к топливу.

5 Предложен метод гидродинамического расчета опытной топливной системы, с помощью которого в сочетании с комплексом экспериментальных работ по опытной топливной системе выявлены конструктивные и регулировочные параметры системы, обеспечивающие надежность ее работы. Установлено, что из параметров впрыскивания, оказывающих существенное влияние на КПД ^ при добавлении присадки в топливо, наибольшее изменение претерпевают давление, продолжительность и угол начала впрыскивания.

6 Для исследования структуры и динамики топливного факела разработаны и реализованы метод скоростной кинорегистрации и «времяпролетный метод» исследования скоростных характеристик распыленной топливной струи, с использованием которых экспериментально определено воздействие газообразной присадки на топливный факел: увеличение угла раскрытия и объема, уменьшение массы частиц топлива, двигающихся с высокими скоростями в переобогащенной «сердцевине», за счет дополнительного диспергирования топлива расширяющимся газом, что предполагает разрушение переобогащенных зон факела. Одновременное увеличение продолжительности впрыскивания и объема топливного факела, а также дополнительное диспергирование топлива обуславливают наличие максимального значения индикаторного КПД при оптимальной концентрации как газообразной присадки, так и присадки воды в опытной ТА.

7 Составлена и реализована модель рабочего цикла с учетом переменной массы, состава и термодинамических свойств рабочего тела, позволяющая учесть влияние на рабочий процесс введенного с присадкой РТ в виде воды или газа, дополненная блоком анализа индикаторного КПД. Показано, что присадка воды к РТ вызывает снижение индикаторного КПД по причине отвода теплоты на испарение присадки и нагрев пара, оцениваемые соответственно коэффициентами исп, и нагр. Суммарно отвод тепла на испарение присадки воды и ее нагрев до температуры РТ достигает 12 % при <£=1, что близко к затратам на теплообмен в процессе сжатия и расширения. Ввод дополнительного РТ с присадкой способствует росту Р(; теплота, выделившаяся при сгорании топлива, преобразуется в механическую работу на более низком уровне температур. Ввод присадки воды на линии сжатия за 60° до ВМТ может привести к росту индикаторного КПД по причине снижения коэффициентов <5Г и ¿V и незначительной величины 8^ исп+ 8„нагр. Присадка воздуха к РТ увеличивает Р1 при любом угле подачи; ранний ввод присадки воздуха (за 15.20 п.к.в. до ВМТ) приводит к положительному изменению г]и а более поздний - к отрицательному. Наиболее неблагоприятное место ввода присадки воздуха и воды (например, в виде ВТЭ) как РТ с точки зрения получения максимального щ находится вблизи ВМТ.

Для исключения снижения г^ с присадкой воды необходимо уменыцение всех составляющих неиспользования теплоты на величину Е<Х>0,01 в зависимости от £ и, в первую очередь, это касается снижения составляющих, связанных с несвоевременностью ввода теплоты 8НС. Термодинамическое воздействие газообразной присадки воздуха к топливу % на изменение индикаторного КПД и коэффициентов неиспользования теплоты незначительно и оценивается величиной Ащ «0,003.

8 Экспериментальными исследованиями дизелей с опытной системой питания с присадкой газа или воды зафиксировано снижение расхода топлива, содержания сажи и окислов азота соответственно на 4.5 %, 25.45 % и 20.30 % при некотором увеличении жесткости работы дизеля (до 5 %), снижение текущей концентрации сажи в цилиндре дизеля в среднем на 10. 15 % и, как следствие, уменьшение мгновенных радиационных тепловых потоков в среднем на 15.20 % при оптимальной концентрации присадки. Получено оптимальное значение концентрации воздуха в смеси е&З % в широком диапазоне работы двигателя; а, в случае с присадкой воды, на малых нагрузках целесообразна работа на чистом дизельном топливе, с увеличением нагрузки необходим рост величины присадки воды к топливу примерно до 30 %. Подтверждена определяющая роль уменьшения сажи в цикле в увеличении его экономичности (до 50 % от увеличения ?;,), выражающаяся в снижении комплекса коэффициентов 5НССЖ, 311псж, Зюрсж неиспользования теплоты выгорающей сажи до 1,5 раз, свидетельствующая об уменьшении вероятности образования переобогащенных топливом зон.

9 Результаты теоретических и экспериментальных исследований применения присадки воды, а именно: наличие оптимальной концентрации присадки, повышение эффективности использования воздушного заряда цилиндра, отвод теплоты на испарение присадки и др., позволяют утверждать, что присадка воды к топливу в опытной ТА имеет воздействие на структуру факела и внутрицилиндровые процессы аналогичное действию ее во ВТЭ.

10 Получены эмпирические зависимости параметров характеристики тепловыделения х((р) и степени эффективного использования воздушного заряда Е,(ф) от концентрации присадки к топливу, что позволило замкнуть методики расчета тепловыделения, рабочего цикла, сажевыделения, топливопо-дачи в единый программно-расчетный комплекс и рекомендовать его к использованию в исследовании рабочего процесса дизеля с опытной системой питания.

11 На основе полученных результатов анализа эффективности использования теплоты в цикле: а) разработана и реализована методика «настройки» смесеобразования и рабочего процесса «двигателя постоянной мощности» на режиме максимального крутящего момента с характерным для него высоким значением коэффициента несвоевременности днс, а не номинальном режиме; предложено использование методики согласования параметров впрыска и камеры сгорания при форсировании впрыска; для снижения нагрузок в приводе ТНВД при форсировании давления впрыска разработана методика расчета кинематики дезаксиального механизма ТНВД, которая совместно с методом гидродинамического расчета ТА и методом расчета РП дизеля позволяет оптимизировать параметры кулачкового привода при сохранении динамики впрыска; б) реализован и доведен до инженерного использования расчетный метод, позволяющий исследовать влияние утечек в прецизионных деталях ТА на параметры впрыска, рабочего процесса и формирование индикаторного КПД; установлена количественная и качественная связь величины утечек в прецизионных элементах, параметров рабочего процесса дизеля и эффективности использования теплоты в цикле: наличие утечек до 30 % приводит к нарушению параметров впрыска и снижению индикаторного КПД 77, на 8 % в связи с ростом коэффициентов несвоевременности днс и неполноты Лнп ввода теплоты. Показана перспективность восстановления изношенных прецизионных изделий ТА методом плакирования поверхности трения износостойкими металлами для исключения утечек и сохранения исходной характеристики впрыска.

272

1. A.c. 1023120 СССР, МКИ3 F 02 M 25/10. Способ впрыска топлива в дизель/ В. И. Дудкин, Д. Д. Матиевский (СССР). №2948578/25-06; заявл. 02.07.80; опубл. 1983, Бюл. № 22.

2. A.c. 1087681 СССР, МКИ3 F 02 M 25/10. Система питания двигателя внутреннего сгорания / А.Е. Свистула, Д.Д. Матиевский (СССР). № 3556791/25-06; заявл. 28.02.83; опубл. 1984, Бюл. № 15.

3. A.c. 1548497 СССР, МКИ F 02 M 55/00. Система подачи топлива в дизель/ В.Г.Павлюков, И.Ю.Олесов, О.В. Камышников (СССР). №4343224/25-06; заявл. 23.11.87; опубл. 07.03.90, бюл. №9.

4. A.c. 1617178 СССР, МКИ F 02 M 55/00. Система подачи топлива в дизель/ Н.Н.Патрахальцев, О.В.Камышников, В.Г.Аплин (СССР). -№4637981/25-06; заявл. 16.01.89; опубл. 30.12.90, бюл. №48.

5. A.c. 211516 ЧССР. Устройство для аэрации топлива в трубопроводах высокого давления. № PV1724-79; заявл. 15.03.79; опубл. 15.02.83.

6. Акчурин Х.И. О расчете закона подачи топлива и смесеобразования в дизеле/ Х.И. Акчурин, И.К. Чачхиани // Вестник машиностроения. -1981.-№6. -С. 31-35.

7. Алейников Ю.П. Совершенствование показателей дизелей изотермического подвижного состава / Ю.П. Алейников, Е.И. Боженок, Р.В. Малов, C.B. Никонов // Двигателестроение. 1984. - № 7. - С.53-55.

8. Антонов В.Е. Повышение эксплуатационной экономичности судовых дизелей посредством их перевода на водо-топливную эмульсию дизельного топлива: дисс. . канд. техн. наук/ В.Е.Антонов. Новосибирск, 1996.- 129 с.

9. Арнольд JLB. Техническая термодинамика и теплопередача: учебник для ВУЗов / Л.В.Арнольд, Г.А.Михайловский, В.М.Селиверстов. — М.: Высш.шк., 1979.-437 с.

10. Астанский Ю.Л. Исследование зависимости плотности и модуля упругости тяжелых топлив от давления / Ю.Л. Астанский// Двигателестроение. 1980.-№3.-С. 27-29.

11. Астанский Ю.Л. Совершенствование процесса смесеобразования среднеоборотных дизелей путем форсирования процесса впрыскивания топлива/Ю.Л. Астанский// Двигателестроение. — 1990. № 3. - С. 9-11.

12. Астахов И.В. Метод регистрации состояния среды в линии высокого давления с помощью фотографирования / И.В. Астахов, Л.Н. Голубков, Д.С. Мурзин // Двигателестроение. 1982. - № 2. - С. 47-49.

13. Астахов И.В. Подача и распыливание топлива в дизелях/ И.В. Астахов, В.И.Трусов, A.C. Хачиян и др. -М.: Машиностроение, 1972. 359 с.

14. Байков A.B. Воздействие характеристик впрыска топлива на смесеобразование и сгорание в дизеле при слабом движении воздушного заряда / А.В.Байков, В.И.Сидоров// Двигателестроение. 1981. - № 9. - С. 48-51.

15. Бай-шии. Введение в теорию течения сжимаемой жидкости / Бай-шии. -М.: Изд-во иностр. лит., 1961. 410 с.

16. Балакин В.Н. Топливная аппаратура быстроходных дизелей / В.Н. Бала-кин. Л.: Машиностроение, 1967. - 299 с.

17. Батурин С.А. Исследование процесса сажеобразования и тепловыделения в судовом дизеле при работе на эмульгированном топливе /

18. С.А.Батурин, О.Н.Лебедев и др. //Сборник тр. /Новосиб. ин-т водного транспорта. Новосибирск, 1975. - Вып. 100. - С.54-68.

19. Батурин С.А. Физические основы и математическое моделирование процессов результирующего сажевыделения и теплового излучения в дизелях: автореф. дис. . докт. техн. наук / С.А. Батурин; ЛПИ. Л., 1982. -44 с.

20. Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика/ Т.М.Башта. М.: Машиностроение, 1971.-671 с.

21. Бганцев В.Н. Влияние магнитной обработки топлива на экономические показатели малолитражного дизеля/ В.Н.Бганцев, А.М.Левтеров// Нау-ков1 пращ: Техногенна безпека. Т.43 Вип.30. — Микола1в: Вид-во МДГУ, 2005.- 180 с. с. 162-164.

22. Белов Е.А. Изменение ресурсных показателей дизеля 6ЧН18/22 при работе на водотопливной эмульсии/ Е.А.Белов, И.Г.Мироненко, Л.О.Соловьева // Ползуновский вестник. №1. - 2004. - С. 202-205

23. Белов Е.А. Исследование влияния концентрации воды в водотопливной эмульсии на параметры рабочего процесса дизеля 6ЧН18/22/ Е.А.Белов// Дизельные энергетические установки речных судов: сборник тр./ НГАВТ. Новосибирск, 2003. - С. 21-25.

24. Белов Е.А. Исследование работы топливной аппаратуры судовых дизелей на водотопливных эмульсиях: автореф. дис. . канд. техн. наук/ Е.А.Белов. Новосибирск, 2004. - 16 с.

25. Болдырев И.В. О некоторых проблемах организации процессов смесеобразования и горения в быстроходном дизеле/ И.В.Болдырев И Физика горения и взрыва. 1981. - № 5. - С. 121-125.

26. Болотов А.К. Опыт снижения токсичности отработавших газов дизелей за счет подачи воды/ А.К.Болотов, В.А.Лиханов, В.М.Попов и др. // Дви-гателестроение. 1982. - №7. - С. 48-50.

27. Бородин В.А. Распыливание жидкостей/ В.А.Бородин и др. М.: Машиностроение, 1967. - 263 с.

28. Бриллинг Н.Р. Быстроходные дизели/ Н.Р.Бриллинг. М.: Машгиз, 1951.-520 с.

29. Бродский А.И. Физическая химия/ А.И.Бродский. М.-Л.: Госхимиздат, 1948.

30. Бронштейн И.Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗов/ И.Н.Бронштейн, К.А.Семендяев. М.: Наука, 1980. - 975 с.

31. Бунова Е.В. Снижение сажесодержания в отработавших газах тракторного дизеля за счет улучшения условий смесеобразования и сгорания: автореф. дисс. канд. техн. наук / Е.В.Бунова; ЧГТУ. Челябинск, 1996. - 18 с.

32. Вазов В. Разностные методы решения дифференциальных уравнений в частных производных/ В.Вазов, Дж.Форсайт. М.: Изд-во иностр. лит., 1963.-487 с.

33. Варгафтик Н.Б. Справочник по тепло физическим свойствам газов и жидкостей/ Н.Б.Варгафтик. М.: Наука, 1972. - 720 с.

34. Варшавский И.Л. Токсичность дизельной сажи и измерение сажесодержания дизельного выхлопа/ И.Л.Варшавский, Ф.Ф. Мачульский// Сборник тр./ЛАНЭ. -М.: Знание, 1969.-С. 120-157.

35. Васильченко И.Д. Теоретический анализ влияния остаточного давления в нагнетательном топливопроводе на процесс впрыска/ И.Д. Васильченко// Двигатели внутреннего сгорания/ ХГУ. Харьков, 1982. - С. 9-13.

36. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных/Г.В .Веденяпин. М.: Колос, 1967. - 156 с.

37. Ведрученко В.Р. Перспективы развития и использования топливных ресурсов для транспортной и судовой энергетики/ В.Р.Ведрученко// Двига-телестроение. 1990. - №1. - С.20-22.

38. Вибе И.И. Новое о рабочем цикле двигателя/ И.И.Вибе. М.: Машгиз, 1962.-271 с.

39. Витман Л. А. Распыливание жидкости форсунками/ Л.А.Витман, Б.Д.Канпедьсон, И.И.Палеев. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1962. - 264 с.

40. Вихерт М.М. Топливная аппаратура автомобильных дизелей/ М.М.Вихерт, М.В.Мазинг. М.: Машиностроение, 1978. - 176 с.

41. Воинов А.Н. Сгорание в быстроходных поршневых двигателях/ А.Н.Воинов. М.: Машиностроение, 1977. - 276 с.

42. Воржев Ю.И. Применение водотопливных эмульсий в судовых дизелях/ Ю.И.Воржев // Двигателестроение. 1986. - №12. - С. 30-33.

43. Гаврилов В.В. Методы и средства повышения качества смесеобразования и сгорания в дизеле/ В.В.Гаврилов// Двигателестроение. 2003. -№ 3. - С.27-31.

44. Гершман И.И. Влияние распиливания на воспламенение и сгорание дизельного топлива/ И.И.Гершман// Исследование распыливания и горения дизельного топлива. М.: Машгиз, 1959. - Вып.87. - С. 57-116.

45. Гладков O.A. Повышение эффективности использования водотопливных эмульсий в высокооборотных дизелях/ О.А.Гладков, В.В.Данщиков // Двигателестроение. 1988. - №7. - С. 19-20.

46. Гладков O.A. Создание малотоксичных дизелей речных судов/ О.А.Гладков, Е.Ю.Лерман. JL: Судостроение, 1990. - 112 с.

47. Гладков O.A. Характер воздействия водотопливной эмульсии на процессы сгорания топлива в дизеле/ О. А.Гладков, Е. В.Берштейн, Д. П.Виноградов// Двигателестроение. 1989. - №10. - С.10-12.

48. Голубков JI.H. Гидродинамические процессы в топливных системах дизелей при двухфазном состоянии топлива/ Л.Н.Голубков// Двигателестроение. 1987. - №1. С.32-35.

49. Голубков JI.H. Исследование скорости распространения импульса давления и газосодержания в топливопроводе топливной системы дизеля/ Л.Н.Голубков// Рабочие процессы автотракторных двигателей внутреннего сгорания: сборник тр. / МАДИ. М., 1981. - С. 75-85.

50. Голубков Л.Н. О коэффициенте расхода запорного конуса распылителей дизельных форсунок/ Л.Н.Голубков, В.Н.Смирнов // Сборник тр./ ЦНИТА. Л., 1972. - Вып.52. - С. 17-20.

51. Грехов Л.В. Математическое моделирование процесса подачи топливными системами произвольных схем и конструкций/ Л.В.Грехов // Математическое моделирование и исследование процессов ДВС. Барнаул: АлтГТУ, 1997. - С.58-67.

52. Грехов Л.В. Научные основы разработки систем топливоподачи в цилиндры двигателей внутреннего сгорания: автореф. дисс. . докт. техн.наук / Л.В.Грехов; МГТУ. М., 1999. - 32 с.

53. Грехов Л.В. Сопряженный расчет топливоподачи в дизеле и динамики привода топливного насоса высокого давления/ Л.В.Грехов// Вестник МГТУ. Сер. Машиностроение. 2001. - №1. - С. 45-51.

54. Грехов Л.В. Топливная аппаратура и системы управления дизелей/ Л.В.Грехов, Н.А.Иващенко, В.А.Марков. -М.: Легион-Автодата, 2004. -344 с.

55. Гужов А.И. Исследование истечения газожидкостной смеси через цилиндрические насадки при критических параметрах/ А.И.Гужов, В.Д.Медведев// Теплоэнергетика. 1966. - № 8. - С. 81-83.

56. Давтян O.K. Способы диспергирования топлива и другие факторы, способствующие полному сгоранию в двигателях внутреннего сгорания/ O.K.Давтян// Докл. АН Арм. ССР. 1981. - Т.73. - № 4. - С.234-240.

57. Данщиков В.В. Совершенствование процессов получения и сжигания эмульгированного дизельного топлива в высокооборотных дизелях: дис. канд.техн. наук/ В.В. Данщиков. Л., 1991. - 195 с.

58. Дубовик A.C. Фотографическая регистрация быстропротекающих процессов/ A.C.Дубовик. М.: Наука, 1984. - 320 с.

59. Дубовкин Н.Ф. Справочник по углеводородным топливам и их продуктам сгорания/ Н.Ф.Дубовкин. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1962. - 288 с.

60. Дьяченко Н.Х. Теория двигателей внутреннего сгорания/ Н.Х.Дьяченко и др. Л.: Машиностроение, 1974. - 552 с.

61. Еськов A.B. Контроль интегральных параметров дисперсности и массо-переноса в потоках распыленных частиц: автореф. дис. . канд. техн. наук/ А.В.Еськов; Алтайский гос. техн. ун-т. Барнаул, 1998. - 20 с.

62. Ефремов И.Ф. Метод анализа топливной экономичности поршневых ДВС / И.Ф.Ефремов, Д.Д.Матиевский // Двигателестроение. 1986. - № 10.-С. 3-6.

63. Завлин М.Я. Влияние давления впрыскивания топлива на смесеобразование и характеристику выделения теплоты в дизеле/ М.Я.Завлин // Двигателестроение. 1991. - № 8, 9. - С.24-27.

64. Зайдель А.Н. Элементарные оценки ошибок измерения/ А.Н.Зайдель. -Л.: Наука, 1968. 95 с.

65. Звонов В.А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания/ В.А.Звонов. М.: Машиностроение, 1981. - 160 с.

66. Зельдович Я.Б. Окисление азота при горении/ Я.Б.Зельдович, П.Я.Садовников, Д.А.Франк-Каменецкий. М.: АН СССР, 1947. - 147с.

67. Иванов A.B. Применение оптических методов для исследования факела топлива, распыленного дизельными форсунками/ А.В.Иванов// Исследование, конструирование и расчет тепловых двигателей внутреннего сгорания.-М., 1983.-С. 45-53.

68. Иванов В.М. О работе дизелей на топливно-водяных эмульсиях/ В.М.Иванов, Л.В.Сергеев// Сжигание высокообводненного топлива в виде водоугольных суспензий. М.: Наука, 1967. - С. 176-183.

69. Иванов В.М. Парогазовые процессы и их применение в народном хозяйстве / В.М.Иванов. М.: Машиностроение, 1970. - 153 с.

70. Иванов В.М. Применение топливо-водяных эмульсий в двигателях внутреннего сгорания/ В.М.Иванов, Л.В.Сергеев// Новые методы сжигания топлива и вопросы теории горения. М.: Наука, 1965. - С. 162-165.

71. Иванов В.М. Топливные эмульсии и суспензии/ В.М.Иванов, Б.М.Кантарович. М.:Машгиз,1963. - 183 с.

72. Иванов В.М. Топливные эмульсии/ В.М.Иванов. М.: Изд-во АН СССР, 1962.-216 с.

73. Иващенко Н.А. Моделирование процессов топливоподачи и проектирование топливной аппаратуры дизелей/ Н.А.Иващенко, В.А.Вагнер, Л.В.Грехов. Барнаул - М.: Изд-во АлтГТУ, 2002. - 166 с.

74. Иващенко Н.А., Кавтарадзе З.Р. Снижение концентраций оксидов азота и сажи в дизелях путем гомогенного сгорания/ Н.А.Иващенко, З.Р.Кавтарадзе// Двигателестроение: научно-техн. сб. СПб, 2004. -С.133-134.

75. Исаев А.И. Расчет топливной аппаратуры с применением ЭВМ/ А.И.Исаев. М.: Машиностроение, 1968. - 103 с.

76. Калачев Л.Д. Анализ идеальных циклов с помощью критерия тепловыделения/ Л.Д.Калачев// Тр. НАМИ. 1968. -Вып.99. - С.44-52.

77. Калашников С.А. Расчет периода задержки воспламенения безводного и эмульгированного топлива/ С.А.Калашников // Дизельные энергетические установки речных судов: сб. науч. тр./ Новосиб. гос. акад. вод. трансп. Новосибирск, 2003. - 4.2. - С.5-13.

78. Калашников С. А. Расчетное исследование влияния во до-топливной эмульсии на индикаторный КПД дизеля / С. А. Калашников, И.Г.Мироненко // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего

79. Востока. 2004. - № 1. - С. 77-82.

80. Калужин С.А. Экспериментальное исследование скоростей движения жидкой и газообразной фаз в дизельном топливном факеле / С.А.Калужин, С.А.Романов, Ю.Б.Свиридов // Двигателестроение. 1980. -N 7. - С. 5-8.

81. Канило П.М. Токсичность ГТД и перспективы применения водорода/ П.М.Канило. Киев: Наукова думка, 1982. - 140 с.

82. Карабин А.И. Сжигание жидкого топлива в промышленные установках/

83. A.И.Карабин и др. М.: Металлургия, 1966. - 371 с.

84. Кветковский В.И. Исследование динамики тепловыделения в судовых среднеоборотных дизелях: автореф. дисс. канд. техн. наук/

85. B.И. Кветковский; ОВИМУ. Одесса, 1980 - 17 с.

86. Колпаков Б.А. Сравнение высокооборотных четырехтактных дизелей с различными способами смесеобразования/ Б.А.Колпаков, О.Н.Лебедев// Сборник тр./ НИИВТ. Новосибирск, 1973. - Вып.69. - 4.II. - С.23-29.

87. Кошляков Н.С. Уравнения в частных производных математической физики/ Н.С. Кошляков и др. М.: Высшая школа, 1970. - 712 с.

88. Краткий справочник физико-химических величин/ под. ред. К.П. Мищенко и А.А. Равделя. Л.: Химия, 1974. - 200 с.

89. Краткий фотографический справочник/ под ред. В.В.Пускова. М.: Искусство, 1953.- 479 с.

90. Кудряш А.П. Надежность и рабочий процесс транспортного дизеля/

91. A.П.Кудряш. Киев: Наук, думка, 1981. - 136 с.

92. Кудряш А.П. Экологическое совершенствование дизелей путем использования водотопливных эмульсий/ А.П.Кудряш, П.Я.Перерва,

93. B.Н.Киреева, А.А.Потапченко// Двигатели внутреннего сгорания (Двигуни BHyTpiniHboro згоряння):.научно-техн. журнал. Харьков: НТУ «ХПИ». - 2004. - №2(5). - С.6-9.

94. Кулешов A.C. Математическое моделирование и компьютерная оптимизация топливоподачи и рабочих процессов двигателей внутреннего сгорания/ А.С.Кулешов, Л.В.Грехов. М.: Изд-во МГТУ, 2000. - 64 с.

95. Кутовой В.А. Впрыск топлива в дизелях/ В.А.Кутовой. М.: Машиностроение, 1981.- 119с.

96. Лазарев Е.А. Основные принципы управления процессом сгорания топлива в дизелях/ Е.А.Лазарев// Двигателестроение. 1983. - № 9. - С. 3-7.

97. Лазурко В.П. Программа обработки индикаторных диаграмм на алгоритмическом языке Базисный фортран/ В.П.Лазурко, В.А.Кудрявцев // Сборник тр./ЦНИДИ. Л., 1975. - Вып.68. - С. 46-54.

98. Лебедев О.Н. Водотопливные эмульсии в судовых дизелях/ О.Н.Лебедев, В.А.Сомов, В.Д.Сисин. Л.: Судостроение, 1988. - 106 с.

99. Лебедев О.Н. Исследование и повышение эффективности объемного смесеобразования в судовых четырехтактных дизелях: автореф. дисс. д-ра техн. наук/ О.Н.Лебедев; ЛИИВТ. Л., 1979.- 34 с.

100. Лебедев О.Н. Исследование процессов испарения и сгорания капель эмульгированного топлива/ О.Н.Лебедев, В.Н.Марченко // Двигателестроение. 1979. - №12. - С. 26-27.

101. Лебедев О.Н. К вопросу о механизме сжигания водо-топливных эмульсий в судовых дизелях/ О.Н.Лебедев, В.П.Носов// Сборник тр./ НИИВТ.- Новосибирск, 1980. Вып. 151. - С. 33-38.

102. Лебедев О.Н. К вопросу о распыливании топлива дизельными форсунками/ О.Н.Лебедев// Изв. СО АН СССР. Сер. техн.наук. 1977. - №3. -Вып.1. - С.40-44.

103. Лебедев О.Н. Методы улучшения смесеобразования в судовых четырехтактных дизелях/ О.Н.Лебедев; НИИВТ. Новосибирск: НИИВТ, 1973.100 с.

104. Лебедев О.Н. О поперечном переносе примеси в турбулентной струе/ О.Н.Лебедев, В.Н.Марченко// Сборник тр./ НИИВТ. Новосибирск, 1976. - Вып.121. - С. 32-41.

105. Лебедев О.Н. Теоретические основы процессов смесеобразования в дизелях/ О.Н.Лебедев, С.Н.Чирков. Новосибирск: Изд-во НГАВТ, 1999. -370 с.

106. Лерман Е.Ю. Высококонцентрированные водотопливные эмульсии -эффективное средство улучшения экологических показателей легких быстроходных дизелей/ Е.Ю .Лерман, О.А.Гладков// Двигателестроение.- 1986. -№10. -С.41-42.

107. Либефорт Г.Б. Судовые двигатели и окружающая среда/ Г.Б.Либефорт. -Л.: Судостроение, 1979. 144 с.

108. Лиханов В.А. Снижение токсичности автотракторных дизелей / В.А.Лиханов, А.М.Сайкин. М.: Агропромиздат, 1991. - 208 с.

109. Ломонософф И.Х. Переходные процессы в топливоподающей аппаратуре дизеля и совершенствование их воздействием на начальное давлениетоплива в нагнетательной магистрали/ И.Х.Ломонософф, Н.Н.Патрахальцев// Двигателестроение. 1985. - № 1. - С.26-28.

110. Лоскутов A.C. Снижение выбросов окислов азота дизелями в атмосферу/ А.С.Лоскутов, А.Л.Новоселов, В.А.Вагнер; Алт.краевое правление Союза НИО СССР. Барнаул, 1990. - 120 с.

111. Лушпа А.И. Основы химической термодинамики и кинетики химических реакций / А.И.Лушпа. М.: Машиностроение, 1981. - 240 с.

112. Лышевский A.C. Распыливание топлива в судовых дизелях/

113. A.С.Лышевский. Л.: Судостроение, 1971. - 248 с.

114. Мазинг М.В. Исследование дизельной топливоподающей аппаратуры "Камминс"/ М.В.Мазинг, А.Ф.Анникеев// Сборник тр./ НАМИ. М., 1966. - Вып. 88.-С.51-74.

115. Мазинг М.В. Исследование истечения двухфазной газожидкостной смеси через жиклер/ М.В.Мазинг// Сборник тр./ НАМИ. М., 1972. - Вып. 140. - С. 24-34.

116. Мазинг М.В. Особенности истечения топлива, находящегося в смеси с воздухом/ М.В.Мазинг// Сборник тр./ НАМИ. М., 1969. - Вып. 111. -С.27-41.

117. Малов Р.В. Снижение образования окислов азота в цилиндре дизелей изотермического подвижного состава/ P.B .Малов, С.В.Никонов // Эффективность двигателей внутреннего сгорания/ ВЗМИ. М., 1981. - С. 67-77.

118. Мамедова М.Д. Транспортные двигатели на газе/ М.Д.Мамедова, Ю.Н.Васильев. М.: Машиностроение, 1994. -224 с.

119. Марченко А.П. Методика расчета движения и распределения топлива в камере сгорания форсированных дизелей/ А.П.Марченко, И.И.Сукачев,

120. B.В.Гаврилов// Двигатели внутреннего сгорания(Двигуни внутршньогозгоряння): научно-техн. журнал. Харьков: НТУ «ХПИ». - 2005. - №1. -С.53-58.

121. Марченко А.П. Проблемы экологизации двигателей внутреннего сгорания / А.П.Марченко, И.В.Парсаданов// Двигатели внутреннего сгорания (Двигуни внутр1шнього згоряння):.научно-техн. журнал. Харьков: НТУ «ХПИ». - 2005. - №2. - С.3-8.

122. Марченко А.П. Термодинамическая оценка резервов повышения КПД двигателей внутреннего сгорания/ А.П.Марченко// Двигатели внутреннего сгорания (Двигуни внутр1шнього згоряння):.научно-техн. журнал. -Харьков: НТУ «ХПИ». 2004. - №2(5). - С.3-5.

123. Матиевский Д.Д. Анализ воздействия присадки воды к рабочему телу в дизеле на показатели цикла и индикаторный КПД/ Д. Д.Матиевский, А.Е.Свистула, А.Тактак // Вестник Алтайской науки. 2004. - вып.1. -С.234-237.

124. Матиевский Д.Д. Анализ экономичности использования тепла в расчетном цикле ДВС/ Д.Д.Матиевский // Изв. ВУЗов. Машиностроение. -1981.-№8.- С. 71 -74.

125. Матиевский Д.Д. Анализ эффективности использования теплоты в цикле дизеля с присадкой воды к рабочему телу/ Д.Д.Матиевский, А.Е.Свистула // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2004. - №1. - С. 68-73.

126. Матиевский Д.Д. Влияние эффективности использования воздушного заряда цилиндра дизеля на сажевыделение/ Д.Д.Матиевский, А.Е.Свистула // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2003. - №3. - С. 66-78.

127. Матиевский Д.Д. Динамика топливно-воздушного факела дизеля/ Д.Д.Матиевский, А.П.Сеначин, П.К.Сеначин, В.В.Чертищев// Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2003. - №3. - С.78-84.

128. Матиевский Д.Д. Метод анализа индикаторного КПД рабочего цикла двигателя/ Д.Д.Матиевский// Двигателестроение. 1984. - № 6. - С.7-11.

129. Матиевский Д.Д. Оптимизация параметров смесеобразования для двигателей с большим запасом крутящего момента/ Д.Д.Матиевский, А.Е.Свистула// Ползуновский Вестник. 2003. - №1-2. - С.78-81.

130. Матиевский Д.Д. Осуществление присадки водорода к топливу и ее влияние на показатели работы дизеля/ Д.Д.Матиевский, В.А.Вагнер// Двигателестроение 1985. - №2. - С. 50-52.

131. Матиевский Д.Д. Осуществление присадки воды к топливу и ее влияние на показатели цикла и индикаторный КПД дизеля/ Д.Д.Матиевский, А.Е.Свистула, А.Тактак// Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2004. - №2. - С. 105-110.

132. Матиевский Д.Д. Повышение экономичности и снижение вредных выбросов дизеля воздействием на рабочий процесс присадки газа к топливу/ Д.Д.Матиевский, А.Е. Свистула // Вестник АлтГТУ 2000. - №2. -С.122-128.

133. Матиевский Д.Д. Показатели эффективности двигателей внутреннего сгорания и их анализ: уч.пособие / Д.Д.Матиевский; Алт.гос.техн.ун-т им.И.И.Ползунова. Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2006. - 79 с.

134. Матиевский Д.Д. Рабочие процессы ДВС/ Д.Д.Матиевский; Алт. политехи. ин-т. Барнаул, 1983. - 84 с.

135. Матиевский Д.Д. Разработка и использование методологии анализа индикаторного КПД для снижения расхода традиционного топлива, дым-ности и токсичности тракторных дизелей: автореф. дисс. .докт.техн.наук/ Д.Д.Матиевский; АПИ. Л., 1988. - 40 с.

136. Матиевский Д.Д. Расчетно-экспериментальные методы исследования граничных условий теплообмена и его влияние на индикаторный КПД ДВС/ Д.Д.Матиевский, В.А.Синицын // Вестник АлтГТУ. 2000. - №2. -С.20-25.

137. Матиевский Д.Д. Снижение токсичности дизеля организацией межцилиндрового перепуска отработанных газов, охлаждаемых водой, водными растворами спиртов и аммиака/ Д.Д.Матиевский, М.А. Челяденков // Двигателестроение. 1986. - №7. - С.3-6.

138. Матиевский Д.Д. Уточенный метод расчета индикаторной диаграммы/ Д.Д.Матиевский, А.В.Гладышев; АПИ. Барнаул: АПИ, 1990. - 23 с.

139. Матиевский Д.Д. Участие сажи в рабочем цикле дизеля и индикаторный КПД/ Д.Д.Матиевский, В.И.Дудкин, С.А.Батурин// Двигателестроение. -1983.-№3.-С. 54-56.

140. Мац З.С. Анализ рабочего процесса ДВС с помощью общих характеристик/ З.С.Мац// Энергомашиностроение. 1970. - №1. - С.20-23.

141. Методика оптического индицирования/ ЛПИ. Л., 1980. - 46 с.

142. Мироненко И.Г. Изменение термического КПД дизеля при его переводе на эмульгированное топливо/ И.Г.Мироненко // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2004. - №1. - С. 74-76.

143. Мироненко И.Г. Исследование работы высокооборотного дизеля на во-дотопливной эмульсии дизельного топлива/ И.Г.Мироненко// Повышение уровня технической эксплуатации судовых дизелей: сб. научн. тр./ НИИВТ. Новосибирск, 1987. - С. 41-43.

144. Мыльнев В.Ф. Топливные системы специальных конструкций для дизелей/ В.Ф.Мыльнев, В.И.Кравченко, В.М.Сычев. Новочеркаск: изд-во ЮрГТУ, 2001.- 124 с.

145. Назаров В.П. Влияние добавок воды на впуске на некоторые показатели рабочего процесса тракторного дизеля/ В.П.Назаров, А.И.Шихаб //Рабочие процессы автотракторных двигателей внутреннего сгорания: сборник науч. тр./МАДИ. М., 1981. - С.35-38.

146. Николаев А.Г. Экспериментальное исследование расширения струи распыленного топлива при дробном впрыске/ А.Г.Николаев// Применение ЭВМ на водном транспорте/ НИИВТ. Новосибирск, 1980. - Вып. 151. -С. 43-45.

147. Носов В.П. О периоде задержки воспламенения при работе дизеля на эмульсии топлива с водой/ В.ПНосов// Судовые силовые установки: сборник тр./ НИИВТ. Новосибирск, 1978. - Вып.133.- С.76-80.

148. Носов В.П. Эффективный способ сжигания тяжелого топлива в судовых среднеоборотных дизелях: автореф. дисс. канд. тех. наук/ В.П.Носов -Л.:ЛИВТ, 1981.-22 с.

149. Овсянников М.К. Эффективность топливоиспользования в судовых дизельных установках/ М.К.Овсянников, В.А.Петухов. Л.: Судостроение, 1984-96 с.

150. Озимов П.Л. Основные направления развития дизелестроения в России/ П.Л.Озимов // Двигателестроение. 2004. - №1. - С.3-5.

151. Папок К.К. Технический словарь-справочник по топливу и маслам/ К.К.Папок, Н.А.Рагозин. М.: Гостоптехиздат, 1963. - 767 с.

152. Патент 3241679 ФРГ, МКИ F 02 М 61/28. Форсунка с подсосом газов из камеры сгорания / Wiegand Н. и др. (ФРГ). № Р 3241679.2; заявл. 11.11.82; опубл. 17.05.84 (РЖ 1985 7.39.295П).

153. Патент 4376423 США, МКИ F 02 М 43/00. Система для растворения газов в топливе / Knapstein Р. и др. (США). № 271363; заявл. 08.06.81; опубл. 15.03.83. (РЖ 1985 3.39.282П).

154. Патент 4381077 США. Насос-форсунка. № 270539; заявл. 04.06.81; опубл. 26.04.83; № 55-80983; Япония приор. 12.06.80. (РЖ 1984 3.39.321П).

155. Патент 4394963 США. Насос-форсунка для топливовоздушной смеси. -№ 299129; заявл. 03.09.81; опубл. 26.07.83. (РЖ 1984 6.39.322П).

156. Патент 4406404 США, МКИ F 02 M 61/04. Форсунка с пневматическим распыливанием / Horino I. и др. (США). № 270635; заявл. 4.06.81; опубл. 27.09.83; № 55-78341; Япония приор. 12.06.80. (РЖ 1984 9.10.39).

157. Патент 4413781 США, МКИ F 02 M 67/04. Форсунка / Iwata M. и др.(США). №332736; заявл. 21.12.81; опубл. 8.11.83, № 55-183182; Япония приор. 22.12.80. (РЖ 1984 9.39.323П).

158. Патент №2147749 Российская Федерация. Способ определения скорости импульсного аэродисперсного потока / Евстигнеев В.В., Гуляев П.Ю., Еськов A.B. (РФ); опубл. 20.04.2000, бюл. №11. с. 226-227.

159. Патент на полезную модель 42073 Российская Федерация, МПК7 F 02 M 25/022. Система питания дизеля. / Свистула А.Е., Матиевский Д.Д., Калюжный Е.М., Тактак А. (РФ) № 2004121938/22; заявл. 19.07.2004; опубл. 20.11.04, Бюл. №32.п

160. Патрахальцев H.H. Дизели: система регулирования начального давления впрыскивания топлива/ Н.Н.Патрахальцев, А.А.Савастенко,

161. B.Л.Виноградский// Автомобильная промышленность. 2002. - №3. - С. 14-16.

162. Писчаненко В.В. Интенсификация рабочего процесса принужденным возмущающим потоком в двигателях с воспламенением от сжатия: авто-реф. дисс. . канд. техн. наук/ В.В .Писчаненко. Одесса, 1953. - 24 с.

163. Плесовских A.A. Интенсификация процессов воспламенения и горения топлива в судовых дизелях посредством плазменного разряда: автореф. дисс. канд. техн. наук/ A.A. Плесовских. С-Пб, 1992. - 20 с.

164. Погребинский З.Б. Внутрикапельное распыливание в двигателях внутреннего сгорания, работающих на водотопливных эмульсиях/ З.Б.Погребинский// Сборник тр/ ХИИЖТ. Хабаровск, 1967. - Вып. 29.1. C. 92-96.

165. Погребинский З.Б. Некоторые результаты исследования двигателей внутреннего сгорания, работающих на топливных эмульсиях/ З.Б.Погребинский// Сборник тр/ ХИИЖТ. Хабаровск, 1967. - Вып. 29. -С. 53-57.

166. Покровский Е.А. Исследование особенностей рабочего процесса дизеля при впрыске воды в цилиндры: дисс. канд. техн. наук/ Е.А.Покровский. Калининград, 1978. - 217 с.

167. Портнов Д.А. Быстроходные турбопоршневые двигатели с воспламенением от сжатия/ Д.А.Портнов. М.: Машгиз, 1963. - 640 с.

168. Раевский Н.П. Методы экспериментального исследования механических параметров машин/ Н.П.Раевский. М.: Изд-во АН СССР, 1952. -236 с.

169. Разлейцев Н.Ф. Анализ условий сгорания в дизелях с помощью обобщенного уравнения динамики горения/ Н.Ф.Разлейцев// Двигатели внутреннего сгорания: сборник тр. Харьков, 1969. - Вып. 8. - С. 47-52.

170. Разлейцев Н.Ф. Моделирование и оптимизация процесса сгорания в дизелях/ Н.Ф.Разлейцев. Харьков: Вища школа, 1980. - 169 с.

171. Райков И.Я. Испытания двигателей внутреннего сгорания/ И.Я.Райков. -М.: Высшая школа, 1975. 314 с.

172. Распыливание жидкостей / Ю.Ф.Дитякин, Л.А.Клячко, Б.В.Новиков, В.И.Ягодкин. М.: Машиностроение, 1977. - 207 с.

173. Результаты испытаний дизеля Д37Е при подаче воды и бензина во впускной коллектор/ А.П.Сахаров, З.А.Хрыновский, Ю.Т.Чекемес, В.П. Снигирев //Доклады /МИИСП 1972. - Вып 8. - Т. 2. - С. 19-27.

174. Рослякова О.В. Исследование влияния водо-топливной эмульсии на образование оксидов азота /О.В. Рослякова // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2004. - №1. - С. 97-98.

175. Русинов Р.В. О некоторых проблемах организации теплового процесса быстроходных транспортных дизелей/ Р.В.Русинов, И.М.Герасимов, И.Р.Русинов// Двигателестроение. 2006. - №2. - С.7-10.

176. Сахаров А.Г. Исследование работы дизеля с турбонаддувом и подачей воды на впуске в цилиндры/ А.Г.Сахаров, А.Н.Корабелыциков // Сборник тр./МИИСП. 1973. - Т. 10.-Вып. 2. - Ч. 1. - С. 52-58.

177. Сахаров А.Г. Форсирование тракторного дизеля применением турбонад-дува на обогащенном топливом воздухе и с подачей воды/ А.Г.Сахаров,

178. А.Н.Корабелыциков // Сборник тр./ МИИСП. 1973. - Т. 10. - Вып. 2. -Ч. 1.-С. 59-66.

179. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2006610146. Расчет кинематики кулачковых механизмов топливных насосов / А.Е.Свистула, И.В.Огнев, Д.Д.Матиевский// Официальный бюллетень «Программы для ЭВМ.». М., 2006.

180. Свиридов Ю.Б. Гомогенизация топливовоздушной смеси основа прогресса ДВС/ Ю.Б.Свиридов, В.А.Скворцов, Е.В.Новиков// Двигателе-строение. - 1982. - № 1. - С.3-7.

181. Свиридов Ю.Б. Принципы построения обобщенной теории сгорания в дизелях/Ю.Б.Свиридов// Двигателестроение. 1980. - №9. - С. 21-24.

182. Свиридов Ю.Б. Смесеобразование и сгорание в дизелях/ Ю.Б.Свиридов. Л.: Машиностроение, 1972. - 224 с.

183. Свиридов Ю.Б. Топливо и топливоподача автотракторных дизелей/ Ю.Б.Свиридов, Л.В.Малявский, М.М.Вихерт. Л.: Машиностроение, 1979. -248 с.

184. Свистула А. Е. Топливная аппаратура дизелей: учебное пособие / А.Е.Свистула, Е.М.Таусенев / Алт. гос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова. -Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2005. 80 с.

185. Свистула А.Е. Влияние переменности состава топливно-воздушной смеси в зоне горения на сажевыделение, параметры рабочего цикла и индикаторный КПД цикла дизеля/ А.Е.Свистула, Д.Д.Матиевский// Ползу-новский Вестник. 2002. - № 1. - С. 10-17.

186. Свистула А.Е. Исследование несвоевременности выделения теплоты в циклах поршневых ДВС /А.Е. Свистула, Д.Д. Матиевский// Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2006. - № 1. - с. 178190.

187. Свистула А.Е. Исследование утечек топлива в дизельной топливной аппаратуре/ А.Е.Свистула, Д.Д.Матиевский, Е.Е.Приходько //Исследование и совершенствование быстроходных двигателей: меж-вуз. сб. тр./АлтГТУ. Барнаул: изд-во АлтГТУ, 1997. - С.116-121.

188. Свистула А.Е. Оптическое исследование скорости массопереноса потока распыленного топлива/ А.Е.Свистула, Д.Д.Матиевский, А.В.Еськов, Е.С.Силаев// Вестник МГТУ им.Н.Э.Баумана; серия «Машиностроение». -2006. -№1.-С.99-109.

189. Свистула А.Е. Повышение эффективности использования воздушного заряда в дизеле/ А.Е.Свистула, Д.Д.Матиевский// Ползуновский Вестник. 2004. - №1. - С.181-187.

190. Свистула А.Е. Результаты сравнительных моторных испытаний топливных насосов высокого давления/ А.Е.Свистула, Е.М.Таусенев, Д.Д.Матиевский // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2005. - № 1-2. - с. 114-119.

191. Свистула А.Е. Снижение расхода топлива и вредных выбросов дизеля воздействием на рабочий процесс присадки газа к топливу: автореф. дисс.канд.техн.наук/ А.Е.Свистула; АПИ. Л.:ЛПИ, 1987. - 20 с.

192. Свистула А.Е. Стендовые испытания дизеля при работе на металлопла-кирующей смазке/ А.Е.Свистула, С.П.Куманаков, Д.Д.Матиевский, Е.Е.Приходько//Рабочие процессы дизелей: уч. пособие/АлтГТУ-МГТУ. Барнаул: изд-во АлтГТУ, 1995. - С.64-67.

193. Свистула А.Е. Экспериментальное исследование характеристик топливных струй дизельных форсунок/ А.Е.Свистула, Д.Д.Матиевский, П.Ю.Гуляев, А.В.Еськов// Двигателестроение. 1999. - № 1. - С. 29-31.

194. Семенов Б.Н. Задачи повышения топливной экономичности дизелей и пути их решения/Б.Н.Семенов, Н.Н.Иванченко// Двигателестроение. -1990. №11. - С.3-7.

195. Семенов К.А. Повышение экономичности судовых дизелей за счет использования водотопливных эмульсий тяжелых топлив: автореф.дисс.канд.техн.наук/ К.А.Семенов; ЦНИДИ. Л.: ЦНИДИ, 1986. -25 с.

196. Семидетнов Н.В. Анализ характеристик топливного факела как объекта исследования лазерным доплеровским методом/ Н.В.Семидетнов // Дви-гателестроение. 1983. - № 12. - С. 5-8.

197. Сеначин П.К. Моделирование топливно-воздушного факела дизеля/ П.К.Сеначин, В.В.Чертищев, А.П.Сеначин// Ползуновский вестник. -2006.-№4.-С.166-170.

198. Середа A.C. Эффективный метод повышения экономичности судовых дизелей: автореф. дисс. канд.техн.наук/ A.C.Середа. Л., 1989.- 16 с.

199. Сирота A.A. Испытания судового высокооборотного ДВС с добавками водорода/ А.А.Сирота, А.И.Чураков// Двигатели внутреннего сгорания (Двигуни внутршнього згоряння):.научно-техн. журнал. Харьков: НТУ «ХПИ». - 2005. - №2. - С.81-84.

200. Смайлис В.И. Малотоксичные дизели/ В.И.Смайлис. Л.: Машиностроение, 1972. - 128 с.

201. Сомов В.А. О применении водотопливных эмульсий в дизелях/

202. B.А.Сомов // Двигателестроение. 1988. - №3. - С. 35-37.

203. Сомов В.А. Судовые многотопливные дизели/ В.А.Сомов, Ю.Г.Ищук. -Л.: Судостроение, 1984.-240 с.

204. Coy С. Динамика заряженных суспензий/ С.Coy// Реология суспензий. -М.: Мир, 1975. С.140-284.

205. Стечкин B.C. Индикаторная диаграмма, динамика тепловыделения и рабочий цикл быстроходного поршневого двигателя/ В.С.Стечкин, К.Н.Генкин, В.С.Золотаревский, И.В.Скородинский. М.: Изд-во АН СССР, 1960.- 199 с.

206. Тактак А. Разработка системы присадки воды к дизельному топливу/ А.Тактак, А.Е.Свистула // Матер. Всероссийской науч.-техн. конф./ АлтГТУ. Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2004. - С. 96-97.

207. Теплотехника/ под ред. В.Н.Луканина. М.: Высш.шк., 2000. - 671 с.

208. Термодинамические свойства воздуха и продуктов сгорания топлив /

209. C.Л.Ривкин и др. М.: Энергоатомиздат, 1984. - 105 с.

210. Топливные системы и экономичность дизелей/ И.В.Астахов, Л.Н.Голубков, В.И.Трусов и др. М.: Машиностроение, 1990. - 288 с.

211. Тракторные дизели: справочник / Б.А.Взоров., А.В.Адамович, А.Г.Арабян и др. М.: Машиностроение, 1981. - 535 с.

212. Трусов В.И. О некоторых параметрах топливных факелов для анализа смесеобразования в дизеле/ В.И. Трусов// Двигатели внутреннего сгорания. Ярославль, 1981. - С.103-112.

213. Тузов Jl. В. Эффективность работы главных судовых двигателей с пониженной частотой вращения при работе на водотопливных эмульсиях/ Л.В.Тузов, В.П.Викторов, Ю.А.Горбачев, А.А.Иванченко// Двигателе-строение.- 1989. № 11. -CA 1-42.

214. Унгефук A.B. Снижение вредных выбросов дизелей за счет восстановления их технического состояния: автореф. дисс.канд.техн.наук/ А.В.Унгефук; АлтГТУ. Барнаул, 1997. - 16 с.

215. Файнлейб Б.Н. Исследование оптимальных условий развития топливного факела в быстроходном дизеле при различных камерах сгорания/ Б.Н.Файнлейб, В.И. Бараев // Сборник тр./ ЦНИТА. 1973.-Вып.56. -С.11-17.

216. Файнлейб Б.Н. Исследование растворимости воздуха в дизельном топливе/ Б.Н.Файнлейб// Сборник тр./ ЦНИТА. Л.: ОНТИ, 1968. - Вып.36. - С.18-21.

217. Файнлейб Б.Н. Методы испытаний и исследований топливной аппаратуры автотракторных дизелей/ Б.Н.Файнлейб, И.Г.Голубков, Л.А.Клочев. -М.-Л.: Машиностроение, 1965. 175 с.

218. Файнлейб Б.Н. Топливная аппаратура автотракторных дизелей: справочник/Б.Н.Файнлейб. Л.: Машиностроение, 1990. - 352 с.

219. Файнлейб Б.Н. Требования к интенсификации впрыска топлива при наддуве автотракторных дизелей/ Б.Н.Файнлейб Б.Н., В.И. Бараев В.И.// Двигателестроение.-1981. №5. - С.6-7.

220. Филипосянц Т.Р. Пути снижения дымности и токсичности отработавших газов дизельных двигателей/ Т.Р.Филипосянц, А.П.Кратко. М.: НИИНАВТПРОМ, 1973. - 72 с.

221. Финогенов А.Н. Экспериментальное исследование распределения распыленного топлива по поперечному сечению факела/ А.Н.Финогенов//

222. Совершенствование и создание форсированных двигателей/ ЦНИДИ. -Л, 1982.-С. 19-26.

223. Фомин Ю.Я. Гидродинамический расчет топливных систем дизелей с использованием ЭВМ/Ю.Я.Фомин. М.: Машиностроение, 1973. -144 с.

224. Фомин Ю.Я. Топливная аппаратура дизелей/ Ю.Я.Фомин, Г.В.Никонов, В.Г.Ивановский. М.: Машиностроение, 1982. - 168 с.

225. Фурса В.В. Структура и характер экономического ущерба, наносимого отработавшими газами ДВС/ В.В.Фурса, В.А.Звонов, П.Н.Гавриленко, Е.И.Боженок// Двигателестроение. 1985. - № 11. - С. 42-44.

226. Хандов З.А. Судовые двигатели внутреннего сгорания/ З.А.Хандов. -М.: Транспорт, 1975. 368 с.

227. Ховах М.С. Об особенностях процесса смесеобразования и сгорания в быстроходных дизелях с камерами сгорания различных типов/ М.С.Ховах //Автотракторные двигатели: сборник тр./ МАДИ. М.: Машиностроение, 1968. - С. 10-36.

228. Хюлст Г. Рассеяние света малыми частицами/ Г. Хюлст. М.: ИЛ, 1961. -536 с.

229. Ценев В.А. Особенности работы дизелей на водотопливных эмульсиях/

230. B.А.Ценев// Химия и технология топлив и масел. 1983. - № 12.1. C. 12-14.

231. Челяденков М.А. Улучшение топливной экономичности и токсичности дизеля подачей в цилиндр дополнительного топлива и отработавших газов: автореф. дис.канд. техн. наук/ М.А.Челяденков. Л.:ЛПИ, 1985. -16 с.

232. Шархабиль А.Х. Снижение токсичности выбросов и повышение экономичности малоразмерного высокооборотного дизеля подачей воды в цилиндры: автореф. дисс.канд.техн.наук/ А.Х.Шархабиль; РУДН. М., 2000. - 16 с.

233. Шкаликова В.Н. Применение нетрадиционных топлив в дизелях/ В.Н.Шкаликова, Н.Н.Патрахальцев. -М.: Изд-во РУДН, 1993. 64.

234. Школьный A.A. Физическая модель воздействия воды в составе водото-пливной эмульсии на процесс смесеобразования и сгорания в дизелях/ А.А.Школьный К.А.Семенов, В.В.Сенчило; ЦНИДИ. Л., 1984. - 29 с. -Деп. в ЦНИИТЭИтяжмаш, № 1380тм-84 деп.

235. Эфрос В.В. Актуальные проблемы совершенствования быстроходных поршневых двигателей/ В.В.Эфрос// Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей: матер. IX Межд. научно-практ. конф. Владимир: Из-во ВлГУ, 2003. - С. 19-25.

236. Юр Г.С. Газодинамические колебания рабочего тела эффективное средство улучшения качества рабочего процесса судовых дизелей: автореф. дисс. . докт.техн.наук/ Г.С. Юр; НГАВТ. - Новосибирск, 1999. -32 с.

237. Юр Г.С. Исследование некоторых закономерностей струйного смесеобразования в дизелях/ Г.С.Юр// Сборник тр./ НИИВТ. Новосибирск, 1981.-Вып. 158.-С.66-72.

238. Adkins Philip. The burning of emulsified fuel in medium speed diesel engines/ P.Adkins // Fairplay Int. Shipp Weekly 281. 1982. - №5132. -P.27-29.

239. Arai M. Disintegrating process and spray characterization of fuel jet injectedby a diesel nozzle/ M.Arai, H.Hiroyagu, M.Shimizu// SAE Techn.Pap.Ser. -1984. N840275. - 15 pp.

240. Armstrong G. Oil water emulsions as fuel/ G.Armstrong, P.Katsoulakos // Mot. ship, 60. 1980. - №716. - P. 37-38.

241. Aubermittige Anordnung des Kurbeltriebs bei Kolbenmaschinen aller Art insbesondere bei Verbrennungsmotoren: заявка 10235523 Германия, МПК7 F02 B75/32 / Wanner Karl. №10235523.1; заявл. 01.08.2002; опубл. 12.02.2004., Нем.

242. Bobev P. Flexbility of water-oil emulsion application as fuel for ship engines/ P.Bobev, S.Bachvarov, N.Nenkov // 4th Int. Congr. Varna, 1987. -Vol.5.- P.188.

243. Borila G. Instalatia experlmentala de foto inreglstrare a evolutiei jetwrilor de combustibili/ G.Borila// Constructia de masini. - 1979. - V.31. - №2. - PI 13116.

244. Dent J.C. Here is an easy way to calculate diesel fuel spray penetration/ J.C.Dent //Automotive Engineering (The SAF journal)/ 1971. - V.79. - N5. -P.68-79.

245. Effectiveness of the combustion of emulsified fuels in diesel engines (Исследование работы дизелей на водоэмульсионном топливе)/ P.S.Katsoulakos// Int. Conf. Combust. Eng., Oxford, 11-14 Apr., 1983. -London, 1983. Vol. 2. - P.51-62.

246. Filipovic I. Racunski program motorske karakteristike ubrizganog goriva/ I.Filipovic// Motor vosila. Motori. 1981. - T.7. - №37-38. - S.120-130.

247. Freyberg К. Weiterentwicklung on Verbrennunsmotoren/ K.Freyberg, F.Meibner// Kpaftfahrzeugtechnik. 1981. - №6. - P. 170-173.

248. Fuel System diesel Engine series // Automotive Engineres. 1997. V2. №6. -p.31-33.

249. Ha Jong-Yui Investigation on the initial Part and the spray formation delay of diesel spray/ Jong-Yui Ha, A.Hayashi, H.Tanabe// SAE Tecbn.Pap.Ser. -1983. -№830451 8p.p. (p.ac. 1983 10.39.225).

250. Harrington D. Interactions of direct-injection fuel sprays with in cylinder air motions/ D.Harrington// SAE Techn.Pap.Ser. - 1983. - №831728. - P.119-131.

251. Haupais A. Modélisation phenomenologique de la combustion dans un moteur diesel a injection directe/ A.Haupais// Entropie. 1982. - Vol.18. -№105. - P.30-38.

252. Hiroshi Okada. Soot formation in the combustion of emulsion fuel droplets/ Hiroshi Okada, Hiroshi Utsumi, Shinzo Nakano// Bull. Of M. E. S. I. V.8. -1980,-№4.-Dec.-P. 38-43.

253. Hugnes F.A. Emulsified for fuel economy/ F.A. Hugnes // Shipbuild and mar. eng. int. 1982. - №2661. - P. 387-388.

254. Hugnes F.A. Emulsified fuel produces saving on shipboard trials/ F.A.Hugnes // Motor ship. 1982. - № 740. - P. 61-62.

255. Hugnes F.A. Performance on emulsified fuel/ F.A.Hugnes // Mar. Propuls. Int. 1984. - Apr. - P. 40-42.

256. Ishii Y. Application of emulsified fuel for a small diesel engine/ Y.Ishii, R.Takeuchi // Trans. ASAE. 1974. - №5. - P. 864-866.

257. Kato T. Spray charakteristics and combustion improvement of DI diesel engine with high pressere fuel injection/ T.Kato, K.Tsujimura, M.Shintany, T.Manami, I.Yamaguchi// SAE Techn. Pap. Ser. 1989 - №890265. - P.15-25.

258. Kuel P.H. Effect of water on burning velocity of hydrogen air flames/ P.H.Kuel// ARS Journal. - 1963. - V. 32. - №11.

259. Kuleshov A.S. Model for predicting air-fuel mixing, combustion and emissions in DI diesel engines over whole operating range / Kuleshov A.S // SAE Paper No. 2005-01-2119, 2005.

260. Long Z. Combustion of emulsified fuel in high speed diesel engines/ Z.Long, R.Matsumoto, K.Ogata, Y.Ohde // Bulletin of the M.E.SJ. 1989. - V.17. -№ 1. - March. - P.12 -18.

261. Losonci P. Addenda to the ignition and combustion processes of direct injection supercharge marine diesel engines/ P.Losonci// Acta.techn.Acad.sci.hung. 1981. - Vol.93. - №3-4. - P.261-287.

262. Matsuoka Shin. Creation of image on diesel spray and flame by means of rapid compression machine and D.I.diesel engine/ Shin Matsuoka// SAE Techn.Pap.Ser. 1983. - №830447.- 16 p.p. (p.K. 1983 10.39.226).

263. Minami T. Análisis is of fuel spray characteristics and combustion phenomena under high pressure fuel injection/ T.Minami, I.Yamaguchi, M.Shintany // SAE Techn. Pap. 1990. - Ser.№ 900438. - P. 1-12.

264. Mitsuhahi Kazuya. Application of emulsified fuel on diesel engine/ Kazuya Mitsuhahi, Kiyoshi Takasaki, Hiroshi Nakagawa, Kotaro Ando, Yoshinori Ujile // Japan Shipbuilding and Mar. Eng. 1979. - №1. - P. 34-44.

265. Nenmann Heinz. Diesel secret notch veil Potential // Auto Mot. and Sport. -1994. №5.- p. 44.

266. Oda Ken'ichi. Burning of oil/water emulsified fuel on fishing boat engine/ Oda Ken'ichi, Yamada Toshio // Bull. Nut. Res. Inst. Fich. Eng. 1982. -№3. - P. 173-176.

267. Okada H. Soot Formation in the Combustion of Emulsion Fuel droplets / H.Okada, H.Utsumi, S.Nakano // Bull. Mar. Eng. Soc. Jap., 8. - 1980. - № 4. -P. 346 -351.

268. Phinney R. Graphical solution of a Qasl-one-dimensional foam flow/ R.Phinney// Trans. ASME. E30. - 1963.

269. Pischinger R. Berechnung des Einspritzverlaufes von Dieselanlagen bei Kavitation/ RPischinger, G.Staska, Z.Gao// MTZ. 1983. - Vol.44. - №11. -P.423-426.

270. Pishinger R. and Gartellieri W. Combushion system parameters and their effect upon diesel engine exhaust emission/ R. Pishinger, W.Gartellieri// SAE. 1972. - Paper 720756. - P. 187-243.

271. Starkman E. Expansion of a very low quality two-phase fluid through a convergent divergent nozzle/ S E.tarkman, V.Shrock, K.Nensen// Trans. ASME. - Ser. D. - 1964. - №2. - Vol.86.

272. Svistula A. Parameters of fuel jet extraction in video /A.Eskov, A.Svistula, A.Dolmatov// Transport. Vilnius: Technika. 2005. - Vol XX. - №2. - P 6265.

273. Svistula A. The influence of effective utilization degree of diesel engine cylinder air charge on soot emission and indicated efficiency / A.Svistula, D.Matievsky //Transport. Vilnius: Technika. 2005. - Vol XX. - №3. - P 9698.

274. Svistula A. The research into speed ability of fuel dispersion /A.Svistula, D.Matievsky, A.Eskov// Transport. Vilnius: Technika. 2005. - Vol XX. -№1. -P 32-36.

275. Svistula A. The research into the disaxial cam mechanism for diesel fuel -injection pump/ A.Svistula, E.Tausenev// Transport. Vilnius: Technika. -2005. Vol XX. - №6. - P. 225-231.

276. Takeuchi K. Transient characteristics of fuel atomization and droplet size distribution in diesel fuel spray/ K.Takeuchi, J.Senda, M.Shikuya// SAE Techn.Pap.Ser. 1983. - 830449. - 14 p.p. (p.>K. 1983 10.39.223).

277. Tangren R. Compressibility effects in two-phase flow/ R.Tangren, C.Dodge,

278. H.Seifert. Journal of Applied Physics. - 1949. - Vol.20. - №7. - P.637-645.

279. Thompson R.V. The Burning of Emulsified Fuel in Diesel Engines/ R.Y.Thompson, I.Thorp, G.Armstrong, P.Katsoulakos// Trans. Inst. Mar. Eng. C93.- 1981. -№ 10.-P. 19-25.

280. Thorp I. Running diesels on water / I.Thorp, G.Armstrong, P.Katsoulakos// Mar. Week. Febr., Suppl. 1980. - P. 18-20.

281. Thorp I. The application of oil-water emulsions as a diesel engine fuel /

282. Thorp, G.Armstrong, P.Katsoulakos// Trans. N. E. Coast Inst. Eng. And Shipbuild. 1980. - № 3. - P. 115-126.

283. Varde K. Diesel fuel spray penetration at high injection pressures/ K.Varde, D.Popa// SAE Techn.Pap.Ser. 1983. - №830448. - 15 p.p.

284. Yamagichi Ikuo. An image analisis of high speed combustion photographs for Dl diesel engine with high pressure fuel injection/ Yamagichi Ikuo, Nakahiro Toshio,.Komori Yisahori, Kobayashi Shihjifi// SAE Techn. 1990. - Sep. -№901577. -P. 1-13.

285. Рисунок П 1.2 Обработка кинограмм развития топливного факела534853484853235348904823232348234853535323485353534823535323534823234823232323232323232353482323482390235323