автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Повышение технико-экономических показателей быстроходного дизеля путем совершенствования процесса впуска

На правах рукописи

904600335 ДЫДЫКИН АЛЕКСАНДР МИХАЙЛОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БЫСТРОХОДНОГО ДИЗЕЛЯ ПУТЕМ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРОЦЕССА ВПУСКА

Специальность 05.04.02 - тепловые двигатели

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Нижний Новгород - 2010

004600885

Работа выполнена на кафедре "Тракторы и автомобили" Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии.

Научный руководитель:

кандидат технических наук, профессор Жолобов Л.А.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Сыркин П.Э.

кандидат технических наук, доцент Девятьяров Р.Р.

Ведущая организация:

Чебоксарский политехнический институт (филиал) ГОУ ВПО "МГОУ"

Защита диссертации состоится 23 апреля 2010г.в 14 часов на заседании диссертационного совета Д.212.165.04 в Нижегородском государственном техническом университете по адресу: 603600, г. Нижний Новгород, ГСП-41, ул. К.Минина, д.24, ауд. 1258.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Нижегородского государственного технического университета.

Автореферат разослан 22 марта 2010 г.

Отзыв на автореферат с подписью, заверенной печатью организации, просим направлять в адрес ученого секретаря диссертационного совета.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессо

Л.Н. Орлов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Повышение технико-экономических показателей быстроходного дизеля путем совершенствования процесса впуска.

Основные технико-экономические показатели ДВС, в частности эффективная мощность напрямую зависят от количество теплоты, вводимой в цилиндр за цикл, определяется массой топлива, участвовавшего в процессе сгорания в ходе одного рабочего цикла

Масса топлива, необходимое для полного и эффективного сгорания в ДВС ограничивается наличием свежего воздуха, поступившего в цилиндр во время процесса впуска.

Процесс впуска представляет собой движение свежего заряда и отработавших газов, синхронизированных с движением поршня, а также впускного и выпускного клапанов. Сложность в изучении этого процесса заключается в том, что движения рабочего тела по органам впускной системам имеет явно выраженный трехмерный и нестационарный характер.

На процесс наполнения с одной стороны оказывает влияние законы движения заряда, которые учитывают колебательные процессы, происходящие в трубопроводах и гидросопротивления органов впуска, с другой стороны - законы движения поршня и впускного и выпускного клапанов. В связи с этим, существует два пути совершенствования данного процесса.

Решить все эти проблемы на стадии конструирования, производства и доводки ДВС затруднительно, так как связано со значительными материальными и трудовыми затратами. Поэтому общепризнанным и наиболее перспективным путем сокращения затрат при проектировании ДВС является расчет его процесса впуска численными методами.

При этом сам вычислительный эксперимент при обеспечении должного уровня достоверности, может рассматриваться как численный эксперимент и относится к экспериментально-теоретическим методам исследования.

В связи с этим актуальным становится задача по созданию пространственной расчетной модели процесса впуска, позволяющих совершенствовать технико-экономические показатели быстроходного дизеля с учетом всех вышеизложенных взаимосвязей.

Цель исследований является повышение технико-экономических показателей быстроходного дизеля путем совершенствования процесса впуска.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- разработать методику расчета процесса впуска быстроходного дизеля с использованием совмещенных характеристик органов впуска и ГРМ;

- разработать конструкции органов впуска и ГРМ, обеспечивающие равномерность распределения заряда по объему полости цилиндра;

- разработать комплекс программных средств, позволяющих производить качественную и количественную оценку процесса наполнения быстроходного дизеля с визуализацией векторов физических параметров рабочего тела по сечениям или по поверхностям области расчета;

- провести тестовые расчеты процесса впуска быстроходного дизеля, позволяющие определять термодинамические параметры состояния рабочего тела, находящегося в области расчета;

- провести сравнительный расчет процесса впуска для различных вариантов формы впускного канала и профилей кулачка ГРМ;

- разработать исследовательский программно-аппаратный комплекс, предназначенный для измерений и обработки основных показателей рабочих процессов быстроходного дизеля.

Объектом исследования является быстроходный дизель семейства ВСН-7Д производства завода ОАО «Авитек» г.Киров.

Предмет исследования: газодинамические характеристики процесса впуска, а также мощностные и экономические показатели быстроходного дизеля ВСН-7Д.

Методика исследований. При проведении теоретических исследований использованы общие законы термодинамики, теория рабочих процессов двигателей внутреннего сгорания. Экспериментальные исследования проводились на моторном стенде с двигателем ВСН-7Д.

Научная новизна работы:

- предложена методика расчета процесса впуска быстроходного дизеля с использованием совмещенных характеристик органов впуска и ГРМ;

- разработаны конструкции органов впуска и ГРМ, обеспечивающие равномерность распределения заряда по объему полости цилиндра;

- разработан комплекс программных средств, позволяющих производить качественную и количественную оценку процесса наполнения быстроходного дизеля с визуализацией векторов физических параметров рабочего тела по сечениям или по поверхностям области расчета.

Основные положения, выносимые на защиту:

в теоретической части - методика расчета процесса впуска;

в конструкторской части - сконструирован впускной винтовой канал и разработан профиль кулачков распределительного вала ГРМ, с целью максимального приближения рабочего цикла быстроходного дизеля к рабочему циклу теоретического поршневого двигателя;

в экспериментальной части-рабочие характеристики быстроходного дизеля, программные средства, разработанные для измерений и обработки основных показателей рабочих процессов.

Достоверность результатов. Обоснованность научных положений работы обуславливаются использованием общих уравнений гидродинамики, теплофизики и термодинамики, известной и надежной программы 'ТЬиЛЯвюп", применением высокоточных автоматизированных средств измерения параметров процесса впуска, сертифицированных средств испытаний дизелей, а также сходимостью расчетных результатов с экспериментальными.

Практическая ценность работы:

- сконструирован и внедрен впускной винтовой канал быстроходного дизеля;

- разработан и внедрен профиль кулачков распределительного вала ГРМ;

- разработаны программные средства для снятия и обработки данных исследования рабочих процессов быстроходного дизеля.

Реализация работы. Результаты проведенных теоретических и экспериментальных исследований приняты к внедрению на ОАО "Авитек" и использованы при разработке новых и модернизации выпускаемых заводом быстроходных дизелей. Материалы диссертации используются в учебном процессе Нижегородской и Вятской государственных сельскохозяйственных академий, Чебоксарском институте (филиале) Московского государственного открытого университета при чтении лекций, курсовом и дипломном проектировании для студентов, обучающихся по специальностям 11030165 и 11030465.

Апробация работы.

Основные положения диссертации обсуждались и были одобрены на:

- международных научно-практических конференциях: "Состояние и перспективы автомобильного транспорта в России" (НГТУ 1998г., г.Н.Новгород), HIV, IX, X, XI Международных конференциях "Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей", (ВлГУ, 2001-2008г., г.Владимир), V Международной научно-практической конференции "Автомобиль и техносфера" ICATS'2007, (КГТУ-КАИ, 2007г., г.Казань), X Международной научной школы "Гидродинамика больших скоростей" и Международной научной конференции "Гидродинамика. Механика. Энергетические установки" (Чебоксарский институт (филиал) МГОУ, 2008г., г.Чебоксары);

- всероссийских: Всероссийской научно-практической конференции, посвященной "Образование "Наука. Производство. Инновационный аспект", (Чебоксарский институт (филиал) МГОУ, 2005г., г.Чебоксары), I и II Всероссийской научно-практической конференции "Наука - Технология -Ресурсосбережение", (ФГОУ ВПО Вятская ГСХА, 2007 - 2008г., г.Киров);

- региональных: "Повышение эффективности использования энергетики и совершенствование технологических процессов в сельскохозяйственном производстве", (ФГОУ ВПО "Нижегородская ГСХА", 2000,2001,2003, 2007г., г.Н.Новгород), конференции вузов Поволжья и Предуралья "Совершенствование конструкции, теории и расчета тракторов, автомобилей и двигателей внутреннего сгорания, (ФГОУ ВПО Вятская ГСХА, 2004- 2006г., г.Киров), XVI региональной научно-практической конференции вузов Поволжья и Предуралья "Повышение эффективности использования автотракторной и сельскохозяйственной техники", (ФГОУ ВПО "Пензенская ГСХА", 2005г., г.Пенза);

- техническом совете завода ОАО «Авитек» г.Киров.

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 66 печатных работах, включая 2 монографии объемом 24,25 п.л., 4 статьи в центральных журналах, входящих в перечень изданий ВАК РФ для публикации трудов соискателей ученых степеней, 12 статей опубликовано в сборниках трудов Международных конференций.

Структура и объем диссертации. Диссертации состоит из введения, пяти глав, выводов и списка использованной литературы. Диссертация содержит 146 страниц, включая 67 рисунков, 6 таблиц, список литературы из 284 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, изложена научная новизна и практическая ценность работы, основные положения и результаты исследований, выносимых на защиту.

В первой главе проанализированы работы, выполненные по тематике рассматриваемой проблемы. Результаты теоретических работ и экспериментальных исследований по изучению рабочего цикла ДВС и процесса впуска, влиянию конструктивных и эксплуатационных параметров двигателей на повышения его технико-экономических показателей отражены в работах: Абрамовича Г.Н., Адлера Ю.П., Акимова А.П., Алексина В.А., Архангельского В.М., Балашова A.A., Березина С.Р., Боднера В.А., БрилингаН.Р., Бутова И.А., Вахошина Л.И., ВихертаМ.М., Войнова А.М., Вырубова Д.Н., Гаврилова A.A., Глаголева Н.И., Горнушкина Ю.Г., Гоца А.Н., Грановского Ю.В., Григорьева Е.А., Гришина Ю.А., Грудского Ю.Г., Гусева A.B., Драганова Б.Х., Драгомирова С.Г., Дьяченко Н.Х., Жданов-ского Н.С., Жолобова Л.А., Захарова Л. А., Иващенко H.A., Киселева Б.А., Круглова М.Г., Ларцева A.M., Лиханова В.А., Лобова Н.В., Манджгалад-зе A.A., Маркова Е.В., Николаенко A.B., Орлина A.C., Панова В.В., Рудого Б.П., Химича В.Л.,ХрунковаС.Н., Эфроса В.В., Яновича Ю.В.

В начале первой главы приводится анализ возможности повышения технико-экономических показателей быстроходного дизеля.

Одним из перспективных путей этого повышения является совершенствование процесса наполнения полости цилиндра свежим зарядом, оптимизации дозарядки в конце процесса впуска, совершенствования смесеобразования в цилиндре за счет создания вращательного движения свежего заряда. Организация и протекание названных подлежащих совершенствованию рабочих процессов в быстроходном двигателе осуществляется совместным действием кривошипно-шатунного механизма, органов впуска и газораспределительного механизма.

Анализ работ позволил сформулировать и обосновать задачи исследования, необходимые для достижения поставленной цели работы.

Во второй главе рассмотрены вопросы о расчете течения газа в системе впуска быстроходного дизеля.

В ходе решения задачи о впуске необходимо определить термодинамические параметры и полей рабочего тела, находящегося в области расчета. Под областью расчета понимается объем, в котором определены уравнения математической модели, и граница объема, на которой определены граничные условия.

Область расчета являлась трехмерным объектом, т.к. характер течения в газов в области расчетов имеет ярко выраженную трехмерную структуру. В соответствии с этим поиск решения данной задачи при расчете процесса впуска ведется на основании наиболее полно описывающей такой вид течения физической модели полностью сжимаемой жидкости.

В выбранную математическую модель включено семь уравнений:

Три уравнения Навье-Стокса, которые, с учетом сил, действующих на заряд можно записать в следующем виде:

^р + V(pF® V) = -VP + V(u + /л,)(VF + (VV)T)+ S (1)

Уравнение неразрывности, которое запишем в следующем виде: Уравнение энергии, которое для полной энтальпии имеет вид:

й(рн) „, „„ч (1р А( Л

¿1

VVS

Уравнение состояния идеального газа:

7Н

■к

(3)

(4)

~ р р

Уравнение массопереноса для концентрации С газовой фазы в смеси.

Для концентрации решается уравнение конвективно-диффузионного переноса

й{рС)

(г

л

- +

У(рГС) = У

Л-+Л.

УС

(5)

Уравнения для кинетической энергии турбулентных пульсаций к и скорости диссипации энергии турбулентности е .

В выбранной модели турбулентности (стандартная к — е модель) турбулентная вязкость выражается через величины кие следующим образом:

А =Ср—/ е

Таким образом, уравнение для турбулентной энергии к записывается

в следующем виде: &

- +

м+

а уравнение для скорости диссипации энергии турбулентности е :

Ук

+ tJ.fi- ре,

(б)

Уе

+ (7)

м+4-

Расчет течения рабочего тела по органам впуска проводится методами вычислительной гидродинамики. Основной задачей вычислительной гидродинамики является численное решение уравнений Навье-Стокса, описывающих динамику жидкости. Дополнительно учитываются различные физико-химические эффекты: горение и теплообмен.

Область расчета создается в системе САПР по размерам рабочих чертежей завода-изготовителя быстроходного дизеля ВСН-7Д. Вначале строятся впускные и выпускные канала, а после этого моделируется вся проточная часть дизеля в виде 3-мерной твердотельной модели (рис. 1).

После импортирования геометрии проточной части в выбранный вариант расчета необходимо включить подвижные детали, включенные в рассматриваемый расчет.

К подвижным деталям относятся поршень и впускной и выпускной клапана.

Геометрия подвижных деталей создается в САПР, а подключается к расчету с помощью пункта меню Фильтры Движущегося тела. Подвижным деталям необходимо задать законы перемещения. Для поршня этот закон определяется по известному выражению, а для впускного и выпускного клапанов закон движения задается в табличной форме с учетом результатов промеров профилей соответствующих кулачков.

Следующий шаг создания расчетного варианта - это задание граничных условий на границах расчетной области. Для созданной области расчета определяем 7 граничных условий (рис. 1).

Граничные условия задаются для каждой из расчетных переменных (Температура, Давление, Скорость, Турбулентность). Чтобы облегчить выбор и исключить постановку несовместимых граничных условий, они объединены в "Тип границы". Каждый Тип границы соответствует некоторому физическому процессу, происходящему на границе. Для граничных условий 1,2,3,4,6 - задаем Тип границ: "Стенка"; для граничного условия 5 -задаем Тип границ: "Вход/Выход", а для граничного условия 7 - задаем тип границ: "Свободный Выход".

Перед началом постановки на расчет созданного варианта необходимо задать параметры предложенного метода расчета. При этом задаем частоту вращения коленчатого вала, число итераций, частоту авто сохранения данных расчета по итерациям, способ восстановления переменной внутри расчетной ячейки, задаем параметры, определяющие метод расчета и способ выбора шага по времени (для созданного варианта расчета используем расчет неявным методом с использованием скошенной схемы).

Для проверки созданной методики расчета процесса впуска быстроходного дизеля были проведены тестовые расчеты. Для осуществления данных расчетов требовалась разработка способа задания стартовых, или начальных условий. В результате исследований выяснилось, что более универсальными являются следующие условия. Расчет начинался при движении поршня из верхней мертвой точки в процессе расширения. При этом задавались значения температур и давлений рабочего тела в полости цилиндра, полученные в результате натурных испытаний серийного быстроходного дизеля данной модели. Скорость течения газа во всех расчетных ячейках области расчета равны нулю. Температура и давление в расчетных ячейках впускного и выпускного тракта принимаются равными атмосферным условиям.

После расчета двух оборотов коленчатого вала, соответствующих

ной части быстроходного дизеля ВСН-7Д: 1 - воздушный фильтр; 2 -впускной канал; 3 - выпускной канал; 4 - впускной клапан; 5 - выпускной клапан; 6 - глушитель; 7- цилиндр; 8 - поршень

рабочему циклу четырехтактного ДВС, было отмечено полное соответствие рассчитываемого процесса впуска реальному процессу, происходящему в быстроходном дизеле.

Вся область расчета была разбита расчетной сеткой на ячейки. Для оценки влияния степени дискретизации области расчета на результаты численного расчета было проведено специальное исследование. В первом приближении для проведения тестовых вычислений область расчета была разбита в прямоугольных координатах (х, у, г ) на 11 *31 *25 частей соответственно. Те ячейки, которые полностью или частично попадали в область расчета разбивались в соответствии с технологией АЛИС в 8 раз. Таким образом начальная сетка образовывала около 8525 расчетных ячеек. Кроме этого в четырех выбранных локальных объемах расчетной области проводилась локализация начальной сетки до уровней 2 и 3, что дало дополнительно еще около 80000 расчетных ячеек (рис. 2). Общее количество расчетных ячеек составило около 120 тысяч. Дальнейшие вычисления были проведены для 400 тысяч расчетных ячеек, причем перераспределение их по области расчета осталось таким же как и для первоначального варианта. В результате анализа результатов расчетов была подтверждена закономерность - повышение количества расчетных ячеек области расчета позволяет получать более достоверные данные. Однако, чрезмерное увеличение количества ячеек ведет к росту общей производительности расчета.

На рис. 3 представлен фрагмент расчета, на котором приведено графическое представление векторного поля скоростей потока во впускном и выпускном каналах в плоскости симметрии цилиндра при перекрытии клапанов. Поле скоростей наглядно показывает характер течения, формирование вихрей.

При этом виден наблюдается пограничного слоя от поверхности нижней стенки впускного канала при входе в вихревую улитку, кроме того, видно, что в верхней части канала происходит торможение заряда из-за того, что он бьет в стенку.

Рис. 3 Поле скоростей во впускном и выпускном каналах расчетной области при перекрытии клапанов.

Рис. 2 Локально измельченная расчетная сетка рабочей области.

Рис. 4. Линии тока по впускному каналу и цилиндру.

Наряду с этим происходят образование встречных потоков течения заряда как во впускном, так и в выпускном каналах, а также образование вихрей. На рис. 4 изображены линии тока по впускному каналу и цилиндру двигателя. Основное назначение впускного канала - это впуск свежего заряда с наименьшими потерями во впускной системе и закрутка воздушного заряда в цилиндре и камере сгорания.

Анализ результатов численного расчета процесса впуска показывает, что впускной канал дизеля ВСН-7Д недостаточно функционален, его профиль приводит к значительным аэродинамическим потерям, а вихрь, образующийся в цилиндре распадается на два, причем они вращаются в разные стороны.

Кроме визуального представления полей скоростей и других расчетных переменных были получены их численные данные для различных сечений впускного и выпускного каналов и углов поворота коленчатого вала. Результаты расчетов по изменению массового расхода воздуха и среднего давления через проходное сечение горизонтальной части впускного канала на частоте вращения коленчатого вала 3000 мин1, а также результаты экспериментальных данных, полученных для частоты вращения 3000 мин"1 представлены на рис. 5. Сравнивая данные, полученные при моделировании с

экспериментальными, видим, что расчет имеет хорошую сходимость. Смещение экспериментальных кривых с расчетными данными можно объяснить как погрешностями расчетного мето-,.да, обусловленными принятыми допущениями, так и расхождениями в области применения, рекомендуемых для соответствующих экспериментальных методик.

Данные, полученные в ходе численного расчета показывают, что быстроходные дизели семейства ВСН-7Д имеют достаточно низкий уровень газодинамических характеристик, так коэффициент наполнения ^

о,

кг/с

0,07

0,05 0,03 0,01 -0,012'

-0,03

р,

Па

ч А

VI

1 / и

Л -

7 V ~ ф

ч.

а)

-5 ООО 2. -10 000 -15 ООО -20 000

0 3 0 Н 4 0 5 [о 6

1 \ г 1 1 Л *г

|\ // // ч

/ \Д 2 \ у

•Л;

Рис. 5. Изменение массового расхода воздуха (а) и среднего давления (б) через проходное сечение впускного канала: I- теория; 2- эксперимент.

Иш

а) б) В)

Рис. 6. Варианты компоновки рабочих областей проточной части: а) стандартный вариант; б) вариант с тангенциальным впускным каналом; в) вариант с модернизированным впускным каналом.

1 - впускной канал; 2 - выпускной канал; 3 - впускной клапан; 4 - выпускной клапан; 5 - поршень.

на номинальной частоте вращения равен 0,7, а на холостом ходе снижается до 0,5. Исходя из этого возникает необходимость в дальнейшем исследовании процесса впуска с целью существенного улучшения воздухоснаб-жения цилиндра двигателя.

В третьей главе в соответствии с изложенной методикой проведено газодинамическое исследование быстроходного дизеля ВСН-7Д.

Перед началом газодинамического исследования определяемся с возможными вариантами компоновки органов впуска и узлов механизма газораспределения.

Остановимся на 3-х вариантах расчетной области: 1 - стандартный вариант проточной части области расчета (рис. 6. а). Этот вариант необходим нам для сравнения с ним модернизированных вариантов расчетной области; 2 - вариант проточной части области расчета с тангенциальным впускным каналом (рис. 6. б); 3 - вариант проточной части области расчета с измененным винтовым впускным каналом (рис. б. в).

Недостаточное наполнение цилиндра свежим зарядом для стандартного варианта заключается в несоответствие площади проходного сечения канала и площади клапанной щели.

Нами предлагается канал, у которого отсутствует минимальное сечение, а проходная площадь плавно уменьшается от входного окна до клапанной щели (рис. 7). Результаты статической аэродинамической продувки стандартного и модернизированного винтовых впускных каналов показали, что

Б, мм

1000

900 800 700 600 500 400 300 200 100 О

X 1

V •ч

Ч /Г

ч. / \

ч2

№ сеч.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Рис. 7. Изменение площади сечения канала по длине: I - исходный; 2- измененный.

у предлагаемого нами канала выявлено увеличение максимального расхода воздуха на 25%.

Для улучшения технико-экономических показателей быстроходного дизеля была проведена модернизация механизма газораспределения, заключающаяся в повышении его динамических качеств. Основными путями их улучшения следует считать повышение частоты собственных колебаний привода клапанов и клапанных пружин и применение более совершенных законов движения толкателя.

В данной работе для этого была проведена замена роликового толкателя в приводе клапанного механизма на толкатель с плоской головкой. Дальнейшее совершенствование динамических качеств механизма газораспределение осуществлялось изменением законов движения толкателя.

В современных быстроходных дизелях используют такие законы движения толкателя, у которых ускорения непрерывны и изменяются достаточно плавно. Основные возможности улучшения динамических качеств механизма газораспределения заключаются в увеличении протяженности участка его положительных ускорений (увеличение ута Ф{) и в применении несимметричных законов движения.

На быстроходном дизеле ВСН-7Д стандартно применяется профиль кулачка для впускного клапана несимметричной формы (рис. 8) с малом изменением формы и длительности отдельных участков кривой ускорения и максимальной высотой подъема клапана /г0 =7,8 мм с фазами газораспределения (ротк =67° до ВМТ и срзак =93° после НМТ. Нами был предложен профиль кулачка для впускного клапана несимметричной формы со значительным превышением максимальных ускорений на стороне открытия клапана, чем на стороне закрытия с максимальной высотой подъема клапана =9,67 мм и фазами газораспределения (ротк =20° до ВМТ и <р =64° после НМТ.

Газодинамические исследования быстроходного дизеля ВСН-7Д проводилось с применением двух видом проточной части со стандартным и

Ь„, ММ ^«лЛ,

300

360

420

480

540

600

V,

град. п. к. в.

Рис. 8. Кинематические характеристики стандартного и модернизированного профиля кулачка: 1,2- перемещение клапана для стандартного и модернизированного профиля; 3,4 - время-сечение для стандартного и модернизированного профиля.

модернизированным впускным каналом и двумя видами (стандартный и модернизированный) профилей кулачков ГРМ. Численное исследование проводилось для номинальной частоты вращения коленчатого вала 3000 МИН"'.

В результате расчетов для выбранных расчетных переменных были получены их численные данные для различных сечений области расчета и углов поворота коленчатого вала.

Первое - соот- V,

прямолинейного 13 горизонтального к участка впускного винтового канала на входе в улитко- е образную камеру; < второе - соответ- . ствует сечению прямолинейного вертикального -з участка впускного у винтового канала м/с на выходе из улит- «о кообразной каме-140 ры; третье - соот- «о ветствует сечению юо клапанной щели «о впускного клапана; четвертое - соответствует сечение в цилиндре, расположенное непосредственно V, за впускным клапаном.

На рис. 9 приведены графики изменений скорости движения заряда для проведенных четырех расчетов.

Анализ полученных зависимостей показывает, что при течении заряда по органам впуска характер его движения ме-

Зч "*ч>

V / N 4/4

/г/.

/(■ /Ур

у/

•Л

¡М V

0 з|о 4 0 5 Ю 6 0 град.*!)

Рис. 9. Средние значения скоростей движения заряда для проведенных четырех расчетов: 1- модерн, канал, станд. профиль; 2- модерн, канал, модерн, профиль; 3-станд. канал, - модерн, профиль, 4- станд. канал, станд. профиль.

няется от сечения к сечению. Для I сечения (рис. 9. а) характерно достаточно плавное изменение скоростей движения заряда, так как газ движется по прямолинейному горизонтальному трубопроводу и еще не доходит до винтообразной части впускного канала. Максимальные значения скоростей движения возникают для стандартной рабочей области и модернизированного профиля кулачка Vmax =127 м/с. Для варианта с стандартной рабочей областью и стандартным профилем кулачка Vmax = 106 м/с, для варианта с модернизированной рабочей областью и стандартным профилем кулачка скорость еще меньше (Vmax =100 м/с). Наилучшее значение скорости движения получается при использовании варианта с модернизированной рабочей областью и модернизированным профилем кулачка, для которого Vmax =88м/с.

Максимальные скорости для II сечения области расчета увеличились для всех вариантов расчета (рис. 9. б). Наилучшие показатели в этом сечении имеет вариант расчета с модернизированной рабочей областью и модернизированным профилем кулачка

Для III сечения расчетной области, соответствующей клапанной щели характерны многочисленные "пики" скоростей (рис. 9. в), особенно на участках открытия и закрытия впускного клапана. Самый значительный скачек скорости наблюдается для вариантов расчета с использованием стандартного профиля кулачков ( Vmax =206 м/с). Характерной особенностью этого профиля является очень малая скорость движения впускного клапана в начале процесса впуска, что приводит к значительным гидросопротивлениям движения заряда. Этого недостатка лишен модернизированный профиль, применяя который удается уменьшить этот "пик" скорости до V ~ 22 м/с, что благоприятно сказывается на наполнение полости цилиндра свежим зарядом на впуске.

Одной из целей данной работы является повышения наполнения полости цилиндров свежим зарядом. На рис. 10 представлены кривые изменения массового расхода заряда в Q (кг/с) через рассматриваемые сечения области расчета для четырех вариантов расчета.

Анализ кривые изменения массового расхода через I расчетное сечение показывает, что для вариантов расчета с применением стандартного профиля кулачков процесс впуска характеризуется значительными обратными выбросами свежего заряда (рис. 10. а). Возникновение встречного течения заряда через рассматриваемое расчетное сечение связано с медленным изменением проходного сечения клапанной щели при движении поршня к НМТ. С точки зрения массового наполнения, наилучшие показатели достигаются для I сечения области расчета у варианта с модернизированными формой впускного канала и профилями кулачков.

К аналогичным выводам приводит анализ кривых массового расхода для II и III сечений (рис. 10. б, в). Проведенные расчеты и анализ полученных закономерностей позволяют сделать следующие выводы: применение модернизированного профиля кулачков ГРМ позволяет оптимизировать процесс впуска за счет уменьшение гидросопротивлений в сечении клапанной щели в начале процесса впуска и увеличения скорости открытия впускного клапана на участке ускоренного движения поршня к НМТ; использование предложенного впускного винтового канала позволило улучшить газодинамические характеристики впускного тракта за счет ус-

транения несоответствия минимальной площади проходного сечения канала и площади клапанной щели; совместное использование предложенных профилей кулачков ГРМ и формы впускного канала позволило оптимизировать согласование характеристик работы криво-шипно-шатунного механизма и механизма газораспределения с законом движения заряда по органам впуска на базе совмещения их характеристик.

Применение предложенной компоновки органов впуска и узлов механизма газораспределения привело к увеличению массового наполнения полости цилиндра свежим зарядом за один рабочий цикл на 15% по сравнению с вариантом стандартной компоновки быстроходного дизеля ВСН-7Д.

Четвертая глава посвящена описанию экспериментальной установки для экспериментальных исследований быстроходного дизеля ВСН-7Д.

а,

кг/с

0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 О

-0,01 -0,02

О,

кг/с

0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 О -0,01

-0,02 о.

кг/с 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01

О

■0,012

-0,02

Л • 1

у¥ М-- 4

/I /

/ л

в Л V VI у3

1 1 У

20 Та

о 3 * 0 & 0 гоаж.%

>Л/ I

а)

-

2Х Л ..•у

['-у*- 4

11 \\ ,3

1 / \А /

/V ч >.

1# # ЛЛ

"у

ГТ я

б)

2, ... Л

\ /* *

/гТ 4

/ 1 МЛ

М

V ,3

г/

1 / \\

0 з' М 4! 0 5 а"*** 6 •С1 0 град. И.

В)

Рис. 10. Средние значения массового расхода заряда для проведенных четырех расчетов: 1- модерн, канал, станд. профиль; 2- модерн, канал, модерн, профиль; 3- станд. канал, ' - модерн, профиль, 4- станд. канал, станд. профиль.

Использовавшийся для проведения исследований испытательный тормозной стенд с электробалансирной машиной был оборудован необходимой измерительной и контрольной аппаратурой, обеспечивающей высокую точность измерений.

Разработаны программные средства для измерения и обработки основных показателей рабочих процессов быстроходного дизеля.

Условия проведения испытаний, испытательные стенды и аппаратура, методы и правила проведения испытаний, обработка результатов испытаний и комплектация быстроходного дизеля соответствовали требованиям ГОСТ-14846-81,51998-2002,20000-88,18509-88, отраслевым стандартам, руководствам на испытания.

Примененное в ходе экспериментальных работ оборудование позволило корректно проводить: - моторные испытания с прокручиванием вала быстроходного дизеля от постороннего источника; - моторные испытания быстроходного дизеля под нагрузкой.

Точность измерений показателей рабочего процесса, теплового состояния и эффективных показателей быстроходного дизеля оценены по средней квадратичной погрешности. Результаты расчета погрешностей приведены в таблице, где показано, что относительные ошибки измерений наиболее важных показателей не превышают значений, оговоренных в стандарте на испытание двигателей.

В пятой главе представлены основные результаты опытных данных в ходе экспериментальных исследований быстроходного дизеля ВСН-7Д.

Программа испытаний предусматривала снятие внешних скоростных, а также нагрузочных характеристик быстроходного дизеля при частоте вращения коленчатого вала п = 2100, 2300,3000 мин1. Порядок сня- г/к^.ч тия скоростных и нагрузочных характеристик соответствовал ГОСТ 14846-81 и 18509-88.

Анализ кривых скоростной характеристики показывает (рис. 11), что применение модернизированного впускного винтового канала совместно с использованием нового профиля кулачков приводит к повышению энергетических и экономических показателей быстроходного дизеля ВСН-7Д.

250

1600 1800 2000 22ОО 2400 2600 2000 ЗООО 3200 3400

п, МИН-1

Рис. 11. Внешние скоростные характеристики:

— — стандартный двигатель; -модернизированный двигатель.

Максимальный крутящий момент стандартного двигателя составил 18,52 Н*м при частоте п = 2100 мин-1. Максимальная мощность, достигнутая при этом - 5,46 кВт при п=3300 мин*'. Для модернизированного двигателя максимальный крутящий момент увеличился до 19,45 Н*м, а эффективная мощность возросла до 5,75 кВт.

Эти величины хорошо согласуются с ожидаемыми, а именно, увеличение мощностных параметров модернизированного варианта примерно на 5,5%, что связано с улучшением процесса впуска.

Эффективный удельный расход топлива для варианта с модернизированным двигателем уменьшил- G ся на 5,5% по сравнению с вариантом для стандартного двигателя и составил 260 г/кВт*ч. Улуч- 1,2 шение топливной экономично- 1 сти быстроходного дизеля свя-занос улучшением мощностных ••• показателей вследствие оптими- <м зации процесса впуска. Наилуч- 0,2 шая топливная экономичность 0 двигателя достигается в обоих вариантах на частоте вращения 2300 мин"1.

На графиках (рис. 12) представлены нагрузочные характеристики быстроходного дизеля ВСН-7Д.

Общий обзор нагрузочных характеристик показывает, что для варианта с модернизацией дизеля достигается улучшение топливной экономичности на 5,5%.

Для частоты вращения п = 2100 мин"' (рис. 12. а) минимальный удельный расход топлива для стандартного варианта равна 277,1 г/кВт*ч, а для модернизированного варианта - 261,5 г/ кВт*ч. Достигается это в первую очередь за счет улучшения газодинамических характеристик впускного тракта двигателя, а во вторую очередь, за счет согласованности законов движения впускного и выпускного клапана с законом движения деталей кривошипно-шатунного механизма.

б)

N.. кВт

\

V _GT //

\ч д. //

/

9.

г/кВт*' ■ 650

В)

290

N„ кВт

Рис. 12. Нагрузочные характеристики:

-стандартный двигатель;

— — модернизированный двигатель.

На последующих нагрузочных характеристиках для частоты вращения п = 2300,3000 мин"1 (рис. 12. б, в) характер изменения кривых не изменяется, на всех скоростных режимах модернизация двигателя приводит к улучшению его топливной экономичности. Наименьший удельный расход топлива наблюдается на частоте вращения п = 2300 мин-1 и составляет 259,9 г/ кВт*ч.

ОСНОВНЬШРЕЗУЛЬТАТЫИВЫВОДЫ

1. Разработана методика расчета процесса впуска быстроходного дизеля с использованием совмещенных характеристик ГРМ и органов впуска;

2. Разработан комплекс программных средств, позволяющих производить качественную и количественную оценку процесса наполнения быстроходного дизеля с визуализацией векторов физических параметров рабочего тела по сечениям или по поверхностям области расчета.

3. Проведены тестовые расчеты процесса впуска быстроходного дизеля, позволяющие определять термодинамические параметры состояния рабочего тела, находящегося в области расчета. Сравнение результатов расчетов с экспериментальными данными позволили сделать вывод о корректности применения разработанной методики расчета процесса впуска. Погрешность отклонения расчетных величин от экспериментальных составляет не более 1,5%. Результаты расчета могут быть использована для САПР быстроходного дизеля.

4. Проведен сравнительный расчет процесса впуска быстроходного дизеля для различных вариантов формы впускного канала и профилей кулачка ГРМ. Использование сконструированной формы впускного канала привело к уменьшению максимальной скорости движения заряда на 5%. При этом произошло увеличении массового наполнения на 8%, а коэффициент наполнения увеличился с ^ =0,74 до 77г=0,82.

Применение разработанного профиля кулачков привело к уменьшению максимальной скорости движения заряда на 3%. При этом произошло увеличении массового наполнения на 7%, а коэффициент наполнения увеличился с т]у =0,74 до 77,, =0,81.

Совместное использование разработанных органов впуска и профиля кулачков ГРМ привело к увеличению массового наполнения полости цилиндра свежим зарядом за один такт впуска на 15% по сравнению со стандартным вариантом расчета быстроходного дизеля. Коэффициент наполнения составил при этом т]у =0,89.

5. Разработан и внедрен исследовательский программно-аппаратный комплекс, предназначенный для измерений и обработки основных показателей рабочих процессов быстроходного дизеля, включающий в себя модули по тарировки применяемого шлейфа датчиков, а также модули для записи сигналов с шлейфа датчиков и обработки полученных результатов.

6. Проведены сравнительные моторные исследования, показывающие, что при совершенствовании процесса впуска быстроходного дизеля происходит увеличение его выходных показателей: эффективная мощность Ые увеличивается с 5,46 кВт до 5,75 кВт на 5,4%, эффективный крутящий момент Ме - с 18,52 Н*м до 19,45 Н*м на 5,05%., при этом топливная экономичность улучшилась с 275 г/кВт*ч до 260 г/кВт*ч на 5,5%.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Дыдыкин A.M. Расчетно-экспериментальные исследования процессов газообмена ДВС. / Дыдыкин A.M., Жолобов JI.A. //Монография, Г.Н.Новгород, НГСХА, 201 Ог. С. 211.

2. Дыдыкин A.M., Жолобов JI.A. Математическое моделирование процесса газообмена ДВС. Монография, г.Н.Новгород, НГСХА, 2007г. С. 174.

3. Дыдыкин A.M., Жолобов JI.A. Газодинамические исследования ДВС методами численного моделирования // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2008, №4, С. 29-31.

4. Дыдыкин A.M., Жолобов JI.A. Математическое моделирование процесса газообмена дизеля ВСН-7Д // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2008, №7, С. 30-33.

5. Дыдыкин A.M., Жолобов JI.A. Моделирование процессов газообмена быстроходного дизеля // Нива Поволжье, 2009, №10, С.61-66.

6. Дыдыкин A.M., Жолобов JI.A. Модернизация системы впуска быстроходного дизеля // Нива Поволжье, 2009, №10, С.66-71.

7. Дыдыкин A.M., Акимов А.П., Жолобов JI.A., Селиверстов A.B. Ин-дицирование процесса впуска в ДВС и методика обработки результатов испытаний // Материалы VIII Международной научно-практической конференции, г.Владимир, 2001, С. 145-150.

8. Дыдыкин A.M., Акимов А.П., Жолобов JI.A. Оценка расхода газа через систему впуска // Материалы международной IX научно-практической конференции "Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей", г.Владимир, 2003, С. 246-249.

9. Дыдыкин A.M., Жолобов JI.A., Шарков В.В. Построение комплексного измерительного стенда для ДВС // Труды научной конференции по радиофизике, ННГУ, г.Н.Новгород, 2003, С. 301-303.

10. Дыдыкин A.M., Акимов А.П., Жолобов JI.A. Применение системы LAB VIEW для стендовых испытаний двигателей внутреннего сгорания / /Сборник научных трудов, Выпуск 1, М:, Издательство МГОУ, 2003, С. 5-11.

11. Дыдыкин A.M., Жолобов JI.A. Теоретические предпосылки к расчету процесса впуска // Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей: Материалы X Международной научно-практической конференция, г.Владимир, 2005, С. 77-79.

12. Дыдыкин A.M., Жолобов JI.A. Влияние закона движения впускного клапана на совершенствование процесса впуска малогабаритного дизеля // Материалы XI международной научно-практической конференции "Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей", г.Владимир, 2008, С. 267-270.

13. Дыдыкин A.M., Жолобов JI.A., Шмелев В.В. Оптимизация параметров газообмена быстроходного дизеля методами математического моделирования // Материалы XI международной научно-практической конференции "Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей", г.Владимир, 2008, С. 257-261.

14. Дыдыкин A.M., Жолобов JI.A. Совершенствование процесса впуска быстроходного дизеля за счет изменения профиля кулачков распределительного вала // Гидродинамика больших скоростей, г. Чебоксары, 2008, С. 653-658.

; У

С"''

Подписано в печать 20.03.2010г. Формат 60x84 1/16. Печать офсетная. Усл. -печ. л. 1,4. Тираж 100 экз. Заказ 90

Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия 603107, Г.Н.Новгород, пр. Гагарина, д. 97

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Анализ возможности повышения технико-экономических показателей быстроходного дизеля.

1.2. Анализ конструкций впускных каналов быстроходных дизелей

1.3. Совершенствование процесса впуска.

1.3.1. Характер движения заряда по впускной системе.

1.3.2. Влияние профиля канала.

1.3.3. Влияние на характеристики потока клапанной щели впускного клапана.

1.4. Применение численных методов для расчета процесса впуска.

1.5. Цели и задачи исследования.

2. РАСЧЕТ ТЕЧЕНИЯ ГАЗА В СИСТЕМЕ ВПУСКА.

2.1. Базовая система уравнений.

2.1.1. Граничные и начальные условия.

2.2. Численный расчет процесса впуска конечно-объемным методом.

2.2.1. Построение расчетных сеток.

2.3. Расчет процесса впуска быстроходного дизеля ВСН-7Д.

2.4. Краткие выводы.

3. ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ БЫСТРОХОДНОГО ДИЗЕЛЯ ВСН-7Д.

3.1. Методика проведения газодинамических исследований.

3.2. Результаты численного исследования процесса впуска выбранных вариантов расчета.

3.3. Краткие выводы.

4. УСТАНОВКА ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ БЫСТРОХОДНОГО ДИЗЕЛЯ ВСН-7Д.

4.1. Техническая характеристика объекта исследования.

4.2. Тормозной стенд и определение эффективных показателей двигателя.

4.3. Определение расхода топлива.

4.4. Применение продукции National Instruments.

4.5. Определение частоты вращения коленчатого вала двигателя . 99 4.6. Определение расхода воздуха.

4.7. Измерение давлений.

4.8. Методика оценки погрешностей величин измерений.

4.8.1. Точность измерения мощности двигателя.

4.9. Краткие выводы.

5. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯ БЫСТРОХОДНОГО ДИЗЕЛЯ ВСН-7Д.

5.1. Снятие скоростных характеристик.

5.2. Нагрузочные характеристики.

5.3. Краткие выводы.

Актуальность работы.

Основные технико-экономические показатели ДВС, в частности эффективная мощность напрямую зависят от количество теплоты, вводимой в цилиндр за цикл, которая определяется массой топлива, участвовавшего в процессе сгорания в ходе одного рабочего цикла

Масса топлива, необходимое для полного и эффективного сгорания в ДВС ограничивается наличием свежего воздуха, поступившего в цилиндр во время процесса впуска.

Процесс впуска представляет собой движение свежего заряда и отработавших газов, синхронизированных с движением поршня и впускного клапана. Вследствие того, что процесс впуска оказывает значительное влияние на технико-экономические и экологические показатели ДВС, совершенствование данного процесса является весьма актуальной задачей. Сложность в изучении этого процесса заключается в том, что движения газа по впускной системе имеет явно выраженный трехмерный и нестационарный характер.

На процесс наполнения оказывают влияние законы движения заряда, которые учитывают гидросопротивления органов впуска и колебательные процессы, происходящие в трубопроводах. С другой стороны на процесс впуска оказывают влияние законы движения поршня, а также впускного и выпускного клапанов газораспределительного механизма. В связи с этим, существует два пути совершенствования данного процесса.

Первый путь - это повышение наполнения двигателя и очистки цилиндра от отработавших газов путем подбора длин и объемов впускных трубопроводов для использования колебательные процессы в органах системы впуска. Но настроенные системы могут хорошо работать только в ограниченных рабочих режимах, не перекрывая весь спектр рабочих режимов ДВС.

Второй путь - это совершенствование процесса впуска с помощью изменения законов движения впускных клапанов, а также настройки фаз газораспределительного механизма (ГРМ) и изменение хода клапана в зависимости от частоты вращения коленчатого вала и нагрузки ДВС.

Решить все эти проблемы на стадии конструирования, производства и доводки ДВС затруднительно, так как это связано со значительными материальными и трудовыми затратами. Поэтому общепризнанным и наиболее перспективным путем сокращения затрат при проектировании ДВС является расчет его процесса впуска численными методами.

В связи с этим актуальным становится задача по созданию пространственной расчетной модели процесса впуска, позволяющей совершенствовать технико-экономические показатели быстроходного дизеля с учетом всех вышеизложенных взаимосвязей.

Цель работы.

Повышение технико-экономических показателей быстроходного дизеля путем совершенствования процесса впуска.

Объект исследований.

Быстроходный дизель семейства ВСН-7Д производства завода ОАО «Ави-тек» г.Киров.

Методика исследований.

При проведении теоретических исследований использованы общие законы термодинамики, теория рабочих процессов двигателей внутреннего сгорания. Экспериментальные исследования проводились на моторном стенде с двигателем ВСН-7Д.

Научная новизна работы:

- предложена методика расчета процесса впуска быстроходного дизеля с использованием совмещенных характеристик органов впуска и ГРМ;

- разработаны конструкции органов впуска и ГРМ, обеспечивающие рав-новестное распределения заряда по объему цилиндра;

- разработан комплекс программных средств, позволяющих производить качественную и количественную оценку процесса наполнения быстроходного дизеля с визуализацией векторов физических параметров рабочего тела по сечениям или по поверхностям области расчета.

Основные положения, выносимые на защиту: в теоретической части - методика расчета процесса впуска; в конструкторской части — сконструирован впускной винтовой канал и разработан профиль кулачков распределительного вала ГРМ, с целью максимального приближения рабочего цикла быстроходного дизеля к рабочему циклу теоретического поршневого двигателя; в экспериментальной части - рабочие характеристики быстроходного дизеля, программные средства, разработанные для измерений и обработки основных показателей рабочих процессов.

Достоверность результатов.

Обоснованность научных положений работы обуславливаются использованием общих уравнений гидродинамики, теплофизики и термодинамики, известной и надежной программы 'Ч^олуЛ^бюп", применением высокоточных автоматизированных средств измерения параметров процесса впуска, сертифицированных средств испытаний дизелей, а также сходимостью расчетных результатов с экспериментальными.

Практическая ценность работы;

- сконструирован и внедрен впускной винтовой канал быстроходного дизеля;

- разработан и внедрен профиль кулачков распределительного вала ГРМ;

- разработаны программные средства для снятия и обработки данных исследования рабочих процессов быстроходного дизеля.

Реализация работы.

Результаты проведенных теоретических и экспериментальных исследований, а также комплекс программ приняты к внедрению на ОАО "Авитек" и использованы при разработке новых и модернизации выпускаемых заводом быстроходных дизелей. Материалы диссертации используются в учебном процессе Нижегородской и Вятской государственных сельскохозяйственных академий, Чебоксарском институте (филиале) Московского государственного открытого университета при чтении лекций, курсовом и дипломном проектировании для студентов, обучающихся по специальностям 11030165 и 11030465.

Апробация работы.

Основные положения диссертации обсуждались и были одобрены на:

- международных научно-практических конференциях: "Состояние и перспективы автомобильного транспорта в России" (НГТУ, 1998г., г.Н.Новгород), ШУ, IX, X, XI Международных конференциях "Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей", (ВлГХ 2001-2008г., г.Владимир), V Международной научно-практической конференции "Автомобиль и техносфера" 1САТ8'2007, (КГТУ-КАИ, 2007г., г.Казань), X Международной научной школы "Гидродинамика больших скоростей" и Международной научной конференции "Гидродинамика. Механика. Энергетические установки" (Чебоксарский институт (филиал) МГОУ, 2008г., г.Чебоксары);

- всероссийских: Всероссийской научно-практической конференции, посвященной "Образование "Наука. Производство. Инновационный аспект", (Чебоксарский институт (филиал) МГОУ, 2005г., г.Чебоксары), I и II Всероссийской научно-практической конференции "Наука - Технология - Ресурсосбережение", (ФГОУ ВПО Вятская ГСХА, 2007 - 2008г., г.Киров);

- региональных: "Повышение эффективности использования энергетики и совершенствование технологических процессов в сельскохозяйственном производстве", (ФГОУ ВПО "Нижегородская ГСХА", 2000, 2001, 2003, 2007г., г.Н.Новгород), конференции вузов Поволжья и Предуралья "Совершенствование конструкции, теории и расчета тракторов, автомобилей и двигателей внутреннего сгорания, (ФГОУ ВПО Вятская ГСХА, 2004- 2006г., г.Киров), XVI региональной научно-практической конференции вузов Поволжья и Предуралья "Повышение эффективности использования автотракторной и сельскохозяйственной техники", (ФГОУ ВПО "Пензенская ГСХА", 2005г., г.Пенза);

- техническом совете завода ОАО «Авитек» г.Киров.

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 66 печатных работах, включая 2 монографии объемом 24,25 п.л., 4 статьи в центральных журналах, входящих в перечень изданий ВАК РФ для публикации трудов соискателей ученых степеней, 12 статей опубликовано в сборниках трудов Международных конференций.

Структура и объем диссертации. Диссертации состоит из введения, пяти глав, выводов и списка использованной литературы. Диссертация содержит 146 страниц, включая 67 рисунков, 6 таблиц, список литературы из 284 наименований.

6. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Получены следующие научные и прикладные результаты:

1. Разработана методика расчета процесса впуска быстроходного дизеля с использованием совмещенных характеристик ГРМ и органов впуска;

2. Разработан комплекс программных средств, позволяющих производить качественную и количественную оценку процесса наполнения быстроходного дизеля с визуализацией векторов физических параметров рабочего тела по сечениям или по поверхностям области расчета.

3. Проведены тестовые расчеты процесса впуска быстроходного дизеля, позволяющие определять термодинамические параметры состояния рабочего тела, находящегося в области расчета. Сравнение результатов расчетов с экспериментальными данными позволили сделать вывод о корректности применения разработанной методики расчета процесса впуска. Погрешность отклонения расчетных величин от экспериментальных составляет не более 1,5%. Результаты расчета могут быть использована для САПР быстроходного дизеля.

4. Проведен сравнительный расчет процесса впуска быстроходного дизеля для различных вариантов формы впускного канала и профилей кулачка ГРМ. Использование сконструированной формы впускного канала привело к уменьшению максимальной скорости движения заряда на 5%. При этом произошло увеличении массового наполнения на 8%, а коэффициент наполнения увеличился с =0,74 до ?7у=0,82.

Применение разработанного профиля кулачков привело к уменьшению максимальной скорости движения заряда на 3%. При этом произошло увеличении массового наполнения на 7%, а коэффициент наполнения увеличился с Т7У=0,74до ^=0,81.

Совместное использование разработанных органов впуска и профиля кулачков ГРМ привело к увеличению массового наполнения полости цилиндра свежим зарядом за один такт впуска на 15% по сравнению со стандартным вариантом расчета быстроходного дизеля. Коэффициент наполнения составил при этом ?7у=0,89.

5. Разработан и внедрен исследовательский программно-аппаратный комплекс, предназначенный для измерений и обработки основных показателей рабочих процессов быстроходного дизеля, включающий в себя модули по тарировки применяемого шлейфа датчиков, а также модули для записи сигналов с шлейфа датчиков и обработки полученных результатов.

6. Проведены сравнительные моторные исследования, показывающие, что при совершенствовании процесса впуска быстроходного дизеля происходит увеличение его выходных показателей: эффективная мощность Ne увеличивается с 5,46 кВт до 5,75 кВт на 5,4%, эффективный крутящий момент Ме - с

18,52 Нм до 19,45 Нм на 5,05%., при этом топливная экономичность улучшилась с 275 г/(кВтч) до 260 г/(кВтч) на 5,5%.

1. Абрамович Г.Н. Теория турбулентных струй. -М.: Физматгиз, 1.60, С. 715.

2. Автомобильные двигатели / Архангельский В.М., Вихерт М.М., Вой-нов A.M. и др. Под ред. М.С. Ховаха. -М.: Машиностроение, 1977, С. 591.

3. Агафонов А.Н., Слесаренко И.В., Гудзь В.Н., Горланов A.B., Пчельников Д.П., Разуваев A.B. Экспериментальные исследования работы ДВС с усовершенствованной системой воздухоснабжения // Двигателестроение, 2007, №2, С. 11-15.

4. Адлер Ю.П., Марков Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976, С. 275.

5. Акио К., Хирофуми A., Macao И. Исследование механизма возникновения шума клапанов ДВС / Пер. с англ. Б.Н. Давыдков // Nissan Techn, Rev. 1984, №20, С. 24-31.

6. Алексин В.А., Совершенный В.Д. Численный расчет турбулентного пограничного слоя с резким изменением граничных условий // Турбулентные течения, -М.: Наука, 1977, С. 55-63

7. Альтшуль А.Д. и др. Гидравлика и аэродинамика. М.: Стройиздат, 1987, С. 414.

8. Анализ гидравлических характеристик органов газораспределения четырёхтактного дизеля / Л.В. Станиславский, О.П. Дзеница, В.В. Аристов, A.B. Волокитам // Двигатели внутреннего сгорания: Респ. междувед. науч.-техн. сб. -Харьков: ХДИ, 1984, №39, С. 63-67.

9. Андерсон Д., Таннехил Дж., Плетчер Р. Вычислительная гидромеханика и теплообмен. Пер. с англ. -М.: Мир. 1990, Т.1, С. 384, Т.2. С. 336.

10. Аристов С.Н., Шварц К.Т. Об устойчивости адвективного течения во вращающемся горизонтальном слое жидкости // Изв. АН России, МЖГ, 1999, №4, С.3-11.

11. Артамонов М.Д., Морин М.М. Основы теории и конструирования автотракторных двигателей. Учебник для вузов, М.:, Высшая школа, 1973, С. 205.

12. Асимптотическая теория отрывных течений / Сычев В.В., Рубан А.И., Сычев В.В., Королев Г.Л. -М.: Наука, 1987, С. 256.

13. Астафьева Н.М. Анализ устойчивости течений во вращающихся сферических слоях (линейная теория) // Изв. АН России, МЖГ, 1997, №6, С.63-74.

14. Безуглый В.Ю., Беляев Н.М. Численные методы теории конвективного тепломассообмена. Киев-Донецк: Вища школа, 1984, С. 176.

15. Бейлин В.И., Васильев Ю.Н., Золотаревский JI.C., Лурье В.А. Математическая модель рабочего процесса двигателя Стирлинга с учетом реального изменения объемов рабочих полостей // Двигателестроение, 1987, №10, С. 11-13

16. Белецкий Ю.М., Войнович П.А., Ильин С.А., Тимофеев Е.В., Фурсенко A.A. Сравнение некоторых схем сквозного счета. Часть 1. Стационарные течения. -Ленинград. ( Препринт ИТФ им. А.Ф. Иоффе. N 1383, 1989, С. 67.

17. Белов И.А., Исаев С.А., Коробков В.А. Задачи и методы расчета отрывных течений несжимаемой жидкости. -М.: Судостроение, 1989, С. 256.

18. Белоцерковский О.М., Белоцерковский С.О., Гущин В.А. Численное моделирование нестационарного периодического течения вязкой жидкости в следе за цилиндром // Ж. вычисл. и матем. физ. 1984, Т.24, С. 1207-1216.

19. Белоцерковский О.М., Головачев Ю.П., Грудницкий В.Г., Толстых А.И. и др. Численное исследование современных задач газовой динамики. -М.: Наука, 1974, С. 398.

20. Березин С. Р., Агапитов О. Н. Математическая модель двухмерного осе-симметричного турбулентного движения газа в цилиндре двигателя с противоположно движущимися поршнями // Двигателестроение, 1985, № 4, С.5-6.

21. Березин С. Р., Иткис Е. М., Дульгер М. В. Двумерное моделирование турбулентнтного потока в поршневом двигателе в процессах впуска и сжатия //Двигателестроение, №12, 1990, С. 11-13.

22. Березин С.Р. Исследование динамического наддува четырехтактных двигателей внутреннего сгорания. Дисс. на соиск. уч. степени канд. техн. наук. М.:, Издательство МВТУ, 1980, С. 177.

23. Березин С.Р., Рудой Б.П. О газодинамической связи впускной и выпускной систем четырёхтактных ДВС // Вопросы теории и расчёта рабочих процессов тепловых двигателей. 1977, № 1, С. 13-16.

24. Бим P.M., Уорминг Р.Ф. Неявная факторизованная разностная схема для уравнений Навье-Стокса течений сжимаемого газа // РТК, 1978, Т. 16, №4, С. 145-156.

25. Боднер В.А. Повышение мощности двигателей внутреннего сгорания // Дизелестроение, №9, 10, 11, 1989.

26. Брилинг Н.Р., Вихерт М.М., Гутерман И.И. Быстроходные дизели. М.:, Машгиз, 1951, С. 214.

27. Бутов И.А. Экспериментальная проверка методов расчета длины резонансной трубы дизеля // Известия высших учебных заведений, Машиностроение, №1, 1961, С.12-15.

28. Быстроходные поршневые двигатели внутреннего сгорания / Дьяченко Н.Х., Дашков С.Н., Мусатов B.C., Белов П.М., Будыко Ю.И.- JL:, Машгиз, 1962, С. 360.

29. Вальтер В. Исследование влияния фаз газораспределения на параметры работы среднеоборотного четырёхтактного дизеля / Пер. с англ. В.Н. Соко-ленко // Schiffund Hafen, 1977, №10, С. 928-931.

30. ВаншейдтВ.А. Судовые двигатели внутреннего сгорания. JI.:, Судостроение, 1977, С. 392.

31. Васильев A.B., Григорьев Е.А. Обобщенный численный метод профилирования кулачков // Тракторы и сельскохозяйственные машины, № 2, 1999, С. 15-18.

32. Васильев A.B., Григорьев Е.А. Формирование характеристик газораспределения ДВС // Двигателестроение, №1, 2002, С. 23-25,

33. Васильев A.B., Сидоров Д.В. Профилирование кулачков в системах газораспределения и топливоподачи поршневых двигателей // Двигателестроение, 2007, №3, С. 30-33.

34. Вахошин Л.И., Видуцкий J1.M. и др. Достижения в области развития двигателей внутреннего сгорания // Двигатели внутреннего сгорания (Итоги науки и техники, ВИНИТИ АН СССР), № 1, 1975, С. 8-16.

35. Вибе И.И. Новое о рабочем цикле двигателей. М.: Машгиз, 1962, С. 272.

36. Вибе И.И. Теория двигателей внутреннего сгорания: Конспект лекций. Г.Челябинск, ЧПИ, 1974, С. 252.

37. Вихерт М.М., Грудский Ю.Г. Конструирование впускных систем быстроходных дизелей. М.: Машиностроение, 1982, С. 151.

38. Вихреобразующие седла клапанов для улучшения процесса сгорания / Пер. с англ. В.А. Бурлаков // MTZ: Motortechn. Z. 1985, 46, №6, С. 213.

39. Власова Б.А., Зарубин B.C., Кувыркин Г.Н. Приближенные методы математической физики: Учеб. для вузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001, С. 265.

40. Влияние емкости во впускной системе на наполнение четырехтактного двигателя/ Киселев Б.А., Морозов К.А. и др. Автомобильная промышленность, №12, 1973, С. 1-4.

41. Гаврилов A.A. Методические указания к расчету процесса газообмена четырехтактных комбинированных двигателей внутреннего сгорания / Владимирский гос. ун-т, г.Владимир, 1998, С. 56.

42. Гаврилов A.A., Эфрос В.В. Импульсная система наддува четырехтактных малоцилиндровых дизелей // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1997, №10, С. 16-18, №11, С. 24-27,

43. Гаранжа В.А., Коныиин В.Н. Численные алгоритмы для течений вязкой жидкости, основанные на консервативных компактных схемах высокого порядка аппроксимации // ЖВМ и МФ, 1999, Т.39, №8, С. 1378-1392.

44. Глаголев Н.И. Рабочие процессы двигателей внутреннего сгорания. -М.:, Машгиз, 1950, С. 212.

45. Годунов С. К., Забродин А. В., Иванов М. Я. и др. Численное решение многомерных задач газовой динамики. М.: Наука, 1976. С.400.

46. Годунов С. К., Рябенький В. С. "Разностные схемы". М.: Наука, 1973, С325.

47. Годунов С.К. Разностные методы решения уравнений газовой динамики // Новосибирский государственный университет, Новосибирск, 1962, С. 205.

48. Грабарник С .Я., Цепов Д.С. Численный метод расчета вязкого течения в трехмерном канале произвольной формы // Мат. моделирование, 1998, Т. 10, №Ю,С. 103-111

49. Григорьев Е.А., Ларцев A.M. Оптимизация профиля кулачка механизма газо-распределения ДВС / Волгогр. политехи, ин.-т .- Волгоград:, 1985, С. 14, Деп. в ЦЬШИТЭИтракторосельхозмаш 15.04.85, № 569тс-85 Деп.

50. Гришин Ю. А., Круглов М. Г. Разработка и проверка граничных условий для численного расчета нестационарных течений в газовоздушных трактах ДВС // Двигателестроение №11, 1984, С. 51-53.

51. Гришин Ю.А., Гусев A.B., Круглов М.Г. Методы расчета разветвленных систем газообмена ДВС // Двигателестроение, №1, 1981, С. 10-12.

52. Гришин Ю.А., Круглов М.Г., Рудой Б.П. Нестационарное течение газа в системе "выпускной трубопровод комбинированного ДВС осевая турбина". Тр. МВТУ, 1977, Вып. 1, С.85-103.

53. Гугин A.M. Быстроходные поршневые двигатели: Справочник .- Л.: Машиностроение, 1967, С. 256.

54. Данилов B.B. Акустический наддув четырехцилиндрового тракторного дизеля. Автореф. дисс. на соиск. ученой степ. канд. техн. наук, 1963, С. 16.

55. Дейч М.Е., Зарянкин А.Е. Газодинамика диффузоров и выхлопных патрубков турбомашин. -М:, Энергия, 1970, С.384.

56. Дейч М.Е., Сокин В.И. Особенности нестационарного течения воздуха в элементах впускной системы поршневого двигателя //Тр. НАМИ, 1975, Вып. 155, С. 62-74.

57. Дмитриевский A.B. Топливная экономичность бензиновых двигателей. М.: Машиностроение, 1983, С. 207.

58. Дмитриевский A.B., Шатров Е.А. Топливная экономичность бензиновых двигателей .- М.:, Машиностроение, 1985, С. 242.

59. Драбкин Я.Р., Жилина JI.T., Гоцкало Б.Л. Расчётное исследование динамики клапанного привода среднеоборотного дизеля // Двигатели внутреннего сгорания: Респ. междувед. науч.-техн. сб, г. Харьков: ХПИ, 1985, №42 , С.79-86.

60. Драганов Б.Х., Рудык Э.Г. Исследование структуры воздушного потока в тангенциальном впускном канале дизельного двигателя // Науч. тр. УСХА, 1972, Вып.54, С. 143-149.

61. Драганов Б.Х., Рудык Э.Г. К исследованию протекания заряда коллектора во впускные каналы двигателей большой размерности с четырехклапан-ной крышкой //Науч. тр. УСХА. 1975, Вып. 18, С. 65-69.

62. Драгомиров С.Г., Драгомиров М.С. Основные тенденции развития двигателей легковых автомобилей за последнее десятилетие (1996-2005 годы) // Двигателестроение, 2007, № 1, С. 21-25.

63. Драгомиров С.Г., Драгомиров М.С. Оценка технического уровня проектируемого поршневого двигателя // Двигателестроение, 2007, № 3, С. 3-6.

64. Дубровина Е.В. Параметры, определяющие закон движения клапана // Труды НАМИ. М.: 1979, Вып. 174, С. 121-128.

65. Дыдыкин A.M., Жолобов JI.A. Теоретические предпосылки к расчету процесса впуска // Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей: Материалы X Международной научно-практической конференция, г.Владимир, 2005, С. 77-79.

66. Дыдыкин A.M. Установка для исследования процесса впуска в ДВС // Тезисы докладов и сообщений международной научно- технической конференции АМФ 94, Н.Новгород, 1994, С. 42.

67. Дыдыкин A.M., Акимов А.П., Жолобов JI.A. Выбор модели процесса впуска в ДВС // Улучшение эксплуатационных показателей автотракторных двигателей внутреннего сгорания, г.Чебоксары, 2002, С. 84-86.

68. Дыдыкин A.M., Акимов А.П., Жолобов JI.A. Методика расчета расхода газа через клапанную щель // Межвузовский сборник научных трудов "Улучшение эксплуатационных показателей автотракторных двигателей внутреннего сгорания, г.Чебоксары, 2002, С. 86-92.

69. Дыдыкин A.M., Акимов А.П., Жолобов JI.A. Применение системы LAB VIEW для стендовых испытаний двигателей внутреннего сгорания // Сборник научных трудов, Выпуск 1, М:, Издательство МГОУ, 2003, С. 5-11.

70. Дыдыкин A.M., Акимов А.П., Жолобов JI.A., Селиверстов A.B. Инди-цирование процесса впуска в ДВС и методика обработки результатов испытаний // Материалы VIII Международной научно-практической конференции, г.Владимир, 2001, С. 145-150.

71. Дыдыкин A.M., Жолобов JI.A. Совершенствование процесса впуска быстроходного дизеля за счет изменения профиля кулачков распределительного вала // Гидродинамика больших скоростей, г. Чебоксары, 2008, С. 653658.

72. Дыдыкин A.M., Жолобов JI.A. Влияние клапанной щели на характеристики потока во впускном канале // Материалы региональной научно-практической конференции инженерного факультета НГСХА по итогам работы за 2000-2001 г., г.Н.Новгород, 2001, С. 86-92.

73. Дыдыкин A.M., Жолобов JI.A. Газодинамические исследования ДВС методами численного моделирования // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2008, №4, С. 29-31.

74. Дыдыкин A.M., Жолобов JI.A. Индицирование процессов впуска в ДВС // Сборник научных трудов кафедры "Тракторы и автомобили" НГСХА, Н.Нов-горд, 1996, С.25-28.

75. Дыдыкин A.M., Жолобов JI.A. Математическое моделирование процесса газообмена ДВС. Монография, г.Н.Новгород, НГСХА, 2007г. С. 174.

76. Дыдыкин A.M., Жолобов JI.A. Математическое моделирование процесса газообмена дизеля ВСН-7Д // Тракторы и сельскохозяйственные машины,2008, №7, С. 30-33.

77. Дыдыкин A.M., Жолобов JI.A. Моделирование процесса газообмена малогабаритных дизелей // Сборник трудов II Всероссийской научно-практической конференции "Наука Технологии - Ресурсосбережение", г.С.-Петербург - Киров, 2008, С. 145-149.

78. Дыдыкин A.M., Жолобов JI.A. Моделирование течения газа во впускной системе // Материалы 6-го Международного научно-практического семинара, г.Владимир, 1997, С. 128-132

79. Дыдыкин A.M., Жолобов JI.A. Некоторые предпосылки к расчету основных параметров // Сборник научных трудов 11 научно-практической конференции ВУЗов Поволжья и Юго-Нечерноземной зоны РФ, г.Рязань, 2000, С. 73-76.

80. Дыдыкин A.M., Жолобов JI.A. Определение условных скоростей потока в клапанной щели // Межвузовский сборник научных трудов XVI региональной научно практической конференции вузов Поволжья и Предуралья, г.Пенза, 2005, С. 196-199.

81. Дыдыкин A.M., Жолобов JI.A. Оценка эпюр скоростей движения газа при нестационарном движении // Материалы 12-ой научно- практической конференции вузов Поволжья и Предуралья, г.Киров, 2001, С. 154-159.

82. Дыдыкин A.M., Жолобов JI.A. Повышение коэффициента наполнения двигателя ЭМЗ-402.10 // Отчет по договору №8 ФНТСР с Чувашским филиалом МГОУ регистр. №0120010967, г.Н.Новгород, 2001, С. 68.

83. Дыдыкин A.M., Жолобов JI.A. Предпосылки к расчету газообмена в ДВС // Тезисы докладов 10-й научно-практ. конфер. вузов Поволжья и Предуралья Чебоксары, 1998, С. 121-123.

84. Дыдыкин A.M., Жолобов JI.A. Расчет гидродинамических потерь во впускной системе при изменении конструктивных параметров // Тезисы докладов 10-й научно-практ. конфер. вузов Поволжья и Предуралья, Чебоксары, 1998, С.123-127.

85. Дыдыкин A.M., Жолобов JI.A. Установка для исследования динамики механизма газораспределения // Тезисы докладов научно-технической конференции в г.Горьком, г.Горький, 1986, С. 21.

86. Дыдыкин A.M., Жолобов JI.A. Факторы, влияющие на движение потока газов во впускной системе //Материалы 12-ой научно-практической конференции вузов Поволжья и Предуралья, г.Киров, 2001, С. 159-165.

87. Дыдыкин A.M., Жолобов JI.A., Барышев A.C. Моделирование рабочих процессов двигателей внутреннего сгорания в среде LAB VIEW // Сборник научных трудов, Выпуск 2, М:, Издательство МГОУ, 2003, С. 63-68.

88. Дыдыкин A.M., Жолобов JI.A., Захаров C.B. Математическая модель рабочих процессов в цилиндре двигателя // Межвузовский сборник научных трудов юбилейной 15-ой научно практической конференции вузов Поволжья и Предуралья, г.Киров, 2004, С. 47-52.

89. Дыдыкин A.M., Жолобов Л.А., Захаров C.B. Оценка тангенциального канала двигателя ВСН-9Д // Межвузовский сборник научных трудов XVI региональной научно практической конференции вузов Поволжья и Предуралья, г.Пенза, 2005, С. 173-177.

90. Дыдыкин A.M., Жолобов Л.А., Захаров C.B. Оценка винтового канала двигателя ВСН-9Д // Межвузовский сборник научных трудов XVI региональной научно практической конференции вузов Поволжья и Предуралья, г.Пенза, 2005, С. 177-186.

91. Дыдыкин A.M., Жолобов Л.А., Захаров C.B. Расчет процесса газообмена двигателя ВСН-7 с использованием программного комплекса FLOW Vision // Инновации в образовательном процессе, Выпуск 5, -М, МГОУ, 2007, С. 97-101.

92. Дыдыкин A.M., Жолобов Л.А., Захаров C.B. Универсальная аэродинамическая установка // Межвузовский сборник научных трудов юбилейной 15-ой научно практической конференции вузов Поволжья и Предуралья, г.Киров, 2004, С. 39-43.

93. Дыдыкин A.M., Жолобов Л.А., Захаров C.B., Никифоров Д.А. Влияние длины впускного трубопровода на наполнение дизеля ВСН-7Д // Сельский механизатор, 2007, № 10, С. 11 -13

94. Дыдыкин A.M., Жолобов JI.A., Кузнецов Н.Г. Оценка влияния на процесс впуска хода клапана и длины трубопровода // Сборник научных трудов кафедры "Тракторы и автомобили" НГСХА, Н.Новгород, 1996, С. 29-34.

95. Дыдыкин A.M., Жолобов JI.A., Селиверстов A.B. Направления совершенствования газообмена // Сборник научных трудов 11 научно-практической конференции ВУЗов Поволжья и Юго-Нечерноземной зоны РФ Рязань, 2000, С. 71-73.

96. Дыдыкин A.M., Жолобов JI.A., Шарков В.В. Построение комплексного измерительного стенда для ДВС // Труды научной конференции по радиофизике, ННГУ, г.Н.Новгород, 2003, С. 301-303.

97. Еникеев Р.Д. База знаний для проектирования ДВС // Двигателестроение, 2007, № 1, С. 15-20.

98. Жмудяк Л.М. Исследование возможностей совершенствования рабочих процессов быстроходных дизелей. Автореферат канд. дис., МАДИ, 1974, С. 20.

99. Жмудяк Л.М. Некоторые результаты оптимизации рабочего цикла дизеля на его математической модели // Двигателестроение, 1981, № 5, С. 6-9.

100. Жолобов Л.А. Повышение долговечности механизма газораспределения автомобильных двигателей: Дисс. на соиск. уч. ст. к.т.н, М.:, МАМИ, 1985, С. 257.

101. Зайцев С.Г. Кривец В.В., Титов С.Н., Чеботарева Е.И. Развитие неустойчивости Рэлея-Тэйлора в сжимаемых средах // Изв. АН России, МЖГ, -1999, №3, С. 16-25.

102. Закржевский В.П. Аналитический расчет вращательного движения воздушного заряда в камерах сгорания дизелей // Двигателестроение, 1982, №6, С. 11-14.

103. Закрученные потоки: Пер. с англ. / А. Гупта, Д. Лили, Н. Сайред. М:, Мир, 1987, С. 588.

104. Зарякин В.П. Зацепин М.Ф. Результаты исследований конических и кольцевых диффузоров // Тр. МЭИ. 1963, Вып. 47, С. 105-116.

105. Захаров Л.А., Хрунков С.Н. и др. Расчет действительного цикла поршневого бензинового двигателя с использованием индикаторной диаграммы

106. Транспортные и стационарные энергетические установки и термодинамика: Межвуз. сб. научн. тр., г. Н. Новгород: НГТУ, 2000, С. 102-110.

107. Звонов В.А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания. М.:, Машиностроение, 1981, С. 160.

108. Иванов Г.И., Круглов М.Г. Об определении площади проходных сечений каналов с клапанами конической формы // Двигатели внутреннего сгорания: Межвуз. сб. научн. тр. Ярославль: Ярославский политехи, ин.-т, 1981, С. 71-80.

109. Иващенко H.JI. Двигатели внутреннего сгорания, перспективы силовых установок. // Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей: Материалы X Международной научно-практической конференция, г.Владимир, 2003, С. 15-17.

110. Ивин В.И., Грехов JI.B. Исследование турбулентности в цилиндре двигателя внутреннего сгорания кинематическим методом // Известия ВУЗов. Маши-ностроение.-М.: 1981, № 11, С. 90 93.

111. ИдельчикИ.Е. Гидравлические сопротивления (физико механические основы). М., 1954, С. 316.

112. Ильгамов М.А., Гильманов А.Н. Неотражающие условия на границах расчетной области. М.: Физматлит, 2003, С.285.

113. Испытание двигателей внутреннего сгорания / Б.С. Стефановский, Е.А. Скобцов, Е.К. Кореи и др.; Под ред. Е.К. Кореи. М.: Машиностроение, 1972, С. 368.

114. Исследование течения газа через клапанную щель в процессе впуска в двигателе внутреннего сгорания / Ждановский Н.С., Николаенко A.B., Спектров Л.Г. и др. // Зап. Ленингр. с.-х. ин-та, 1975, Вып. 279, С. 17-23.

115. Иткис Е.М., Березин С.Р., Дульгер М.В. Двухмерное моделирование газодинамических процессов в цилиндре ДВС на такте впуска // Двигателест-роение, №8, 1990, С. 15-17.

116. Кабарно Л.И. Работа по инерционному наддуву // Дизелестроение, № 7, 1983, С. 14-17.

117. Калугин С. П., Балабин В. Н. Математическое моделирование процессов газообмена двигателя внутреннего сгорания // Прикладная наука,2007,№1,С. 20-27.

118. Камалтдинов В.Г. Уточненная методика расчета параметров рабочего тела на пусковых режимах дизеля // Двигателестроение, 2008, № 2, С. 31-34.

119. Камкин C.B., Вязьменская JI.M., Пунда A.C. Численное моделирование процесса ДВС // Двигателестроение, 1981, № 12, С. 3-5.

120. Киселев Б.А., Морозов К.А. Влияние емкости во впускной системе на наполнение четырехтактного двигателя // Автомобильная промышленность, №12, 1973, С. 1-4.

121. Киширо А., Акира ILL, Хироши С. Исследование динамики механизма газо-распределения / Пер. с англ. Б.Н. Давыдков // Trans. Jap. Soc. Mech. Eng. 1986, B52, №483, С. 3818-3826.

122. Колинский К., Ситек К., Счецинский С. Влияние профиля кулачков на динамику механизма газораспределения / Пер. с польск. JI.A. Мостицкий // Built. WAT J. Dabrowskiego 1983, №5, С. 101-106.

123. Колинский К., Счецинский С. Влияние профиля кулачка распределительного вала на наполнение цилиндров и динамику газораспределительного механизма/ Пер. с польск. JI.A. Мостицкий // Techn. mot. 1983, №5, С. 10-14.

124. Колчин А.И., Демидов В.П. Расчёт автомобильных и тракторных двигателей. М.: Высшая школа, 2003, С. 400.

125. Конструирование и расчёт двигателей внутреннего сгорания / под ред. Н.Х. Дьяченко, JI.:, Машиностроение, 1979, С. 392.

126. Корчемный JI.B. Механизм газораспределения двигателя. Кинематика, динамика, расчёт на прочность, М.:, Машиностроение, 1981, С. 191.

127. Кочубей A.A., Рядно A.A. Численное моделирование процессов конвективного переноса на основе метода конечных элементов. г.Днепропетровск, Изд-во ДГУ, 1991, С. 223.

128. Красовский О.Г. Численное решение уравнений нестационарного течения для выпускных систем двигателей. Тр. ЦНИДИ, 1968, Вып. 57, С. 3-20.

129. Круглов М. Г., Якушев И. К., Гусев А. В. и др. Метод "распада разрыва" в применении к расчету газовоздушного тракта ДВС // Двигателестрое-ние, 1980, №8, С. 19-21.

130. Круглов М.Г. , Керимов H.A., Эфендиев B.C. Математическая модель многомерного потока заряда в цилиндре поршневого двигателя // Двигателе-строение, 1987, №10, С. 8-10

131. Круглов М.Г., Меднов A.A. Газовая динамика комбинированных двигателей внутреннего сгорания .- М.: Машиностроение, 1988, С. 360.

132. Куликовский А.Г., Погорелов Н.В., Семенов А.Ю. Математические вопросы численного решения гиперболических систем уравнений. М.:, Физмат-лит, 2001, С.318.

133. Курант, Фридрихе, Леви. О разностных уравнениях математической физики. УМН, 1940, вып. VIII, С. 125.

134. Кутателадзе С.С., Леонтьев А.И. Теплообмен и трение в турбулентном слое. М.:, Энергия, 1972, С. 344.

135. Лашко В.А. Численное моделирование нестационарных процессов в разветвлённых системах впуска и выпуска многоцилиндровых двигателей // Сб. науч. тр. НИИКТ .- М.:1997, №3, С. 147-158.

136. Лебедев В.П. Влияние продувки на наполнение и мощность двигателя. Тр. ЦИАИ,№106, 1946, С. 87.

137. Ленин И.М. Теория автомобильных и тракторных двигателей .- М.: Машиностроение, 1969, С. 368.

138. Литвинов А.Т. Повышение мощности дизеля в связи с явлением резонанса при всасывании. Тр. ЛИИ. № 156, 1957, С. 214.

139. Лиханов В.А. Деветьяров P.P., Лопатин О.П., Вылегжанин П.Н. Исследование рабочих процессов в цилиндре газодизеля 44 11,0/12,5. Монография, г.Киров, Вятская ГСХА, 2004, С.ЗЗО.

140. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. 3-е изд. -М.: Наука, 1970, С. 904.

141. Лощаков П.А. Математическая модель течения газа к поршневым кольцам быстроходных транспортных дизелей // Двигателестроение, 2006, № 2, С. 7-10.

142. Лурье В.А., Мангушев В.А. и др. Автомобильные двигатели. Двигатели внутреннего сгорания // Итоги науки и техники .- М.: ВИНИТИ АН СССР, №4, 1985, С. 32.

143. Любынцев Ю.И. Подача топлива и воздуха карбюраторными системами двигателей. -М.: Машиностроение, 1981, С. 143.

144. Майер Я.М., Бутов М.А. Исследование акустического наддува в условиях работы четырехтактного дизеля. Тр. ХПИ, 1961, С. 146.

145. Манджгаладзе А.А. Исследование течения в системе цилиндр клапан - впускной канал двигателей внутреннего сгорания. - Автореф. дисс. на со-иск. ученой степ. канд. техн. наук. М.:, Издательство МВТУ, 1981, С. 16.

146. Математическое моделирование рабочих процессов в автомобильных двигателях и расчетные определения параметров конструкции их впускных систем и газораспределения. Научно-техн. отчет НАМИ, М.:, 1975, С. 42.

147. Меньшенин Г.Г., Закомолдин И.И., Аров Б.А., Александров Н.Е., Зако-молдин Д.И. Основы методики теоретического определения аэродинамических характеристик воздушного тракта форсированных дизелей // Двигателестроение, 2002, № 2, С. 7-9.

148. Материалы X Международной научно-практической конференция, г.Владимир, 2005, С. 65-67.

149. Мороз В.И., Захарченко В.В. Повышение пропускной способности клапанов автомобильных ДВС за счёт применения новых безударных кулачков / Харьковская академия железнодорожного транспорта. г.Харысов, 1995, С. 9, Деп. в ГПНТБ Украины 01.06.95, № 1380-Ук95.

150. Нигматуллин И.Н. Инерционный наддув // Сб. МВТУ, М.:, МВТУ, 1956, С. 21-23.

151. Николаенко A.B., Шолин Е.О. Разработка модели расчета оптимальных параметров форкамеры газового двигателя // Двигателестроение, 2006, № 3, С. 10-11.

152. Обозов A.A. Алгоритм поиска корректного положения отметки ВМТ в системах диагностики судовых дизелей // Двигателестроение, 2006, № 1, С. 27-30.

153. Овсянников JI.B. Лекции по основам газовой динамики. М.:, Наука, 1981, С. 368.

154. Овчинников О.Н. Влияние входного профиля скоростей на работу диффузора//Тр. Ленингр. политехи, ин-та. 1955, №176, С. 173-188.

155. Опреан М. Оптимизация профиля кулачка распределительного вала для впускного клапана / Пер. с англ. И.Л. Кислов // Bui. Inst, politechn/ Bucuresti. Ser. transp.-aeron . 1985, №47, С. 121-129.

156. Павлов C.B., Яушев И.К. Задача о распаде произвольного разрыва параметров газа в разветвленных каналах. В кн.: Численный анализ, Новосибирск, 1978, С. 75-82.

157. Панов В.В., Костромитинов Е.Б. Методы экспериментального исследования клапанных механизмов газораспределения двигателей внутреннего сгорания / Владимир, политехи, ин.-т . г. Владимир, 1979, С. 52, Деп. в НИИ-Навтопром 02.03.79, №Д364.

158. Пасноков В.Н., Полежаев П.И., Чудов Л.А. Численное моделирование процессов тепло- и массообмена. М.:, Наука, 1984, С. 286.

159. Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости. М.: Энергоиздат, 1984, С.152.

160. Петриченко P.M. Физические основы внутрицилиндровых процессов в двигателях внутреннего сгорания: Учебное пособие, Л.:, Издательство Ленинградского университета, 1983, С. 244.

161. Петриченко P.M., Оносовский В.В. Рабочие процессы поршневых машин. Л.:, Машиностроение, 1972, С. 168.

162. Попык К.Г. Конструирование и расчет автомобильных и тракторных двигателей. М.:, Высшая школа, 1968, С. 328.

163. Пугачев Н.С. Движение воздуха во всасывающей трубе одноцилиндрового четырехтактного двигателя. Тр. ВВИАим. Жуковского, т. 4, 1944, С. 212.

164. Райков И.Я. Испытания двигателей внутреннего сгорания: Учебник для вузов. М.:, Высшая школа, 1975, С. 320.

165. Расчет отрывного течения через щель тарельчатого клапана // Ю.А.Гришин, М.Г.Круглов, A.A. Манжгаладзе и др. // Двигателестроение, 1982, №2, С. 56-58.

166. Рахматуллин Х.А. Газовая и волновая динамика. М.:, Издательство МГУ, 1983, С. 200.

167. Рид Р., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей / Пер. с англ. Л.:, Химия, 1971, С. 704.

168. Рикардо Г.Р. Быстроходные двигатели внутреннего сгорания / Пер. С англ. под общ. ред. М.Г. Круглова. М.:, ГНТИ, 1960, С. 406.

169. Рудой Б.П. Влияние на газообмен неустановившихся газодинамических процессов в газовоздушных трактах ДВС: Дисс. на соиск. уч. степ, д-ра техн. наук. Тольятти, 1981, С. 351.

170. Рудой Б.П. Исследование нестационарных явлений при течении газа в системе цилиндр трубопровод: Дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. г. Уфа: УАИ, 1969, С. 220.

171. Рудой Б.П. Прикладная нестационарная газодинамика: Учебное пособие. г. Уфа: Уфимские авиационный институт, 1988, С. 184.

172. Рудой Б.П. Теория газообмена ДВС: Учеб. пособие. Уфа УАИ им. Сер-го Орджоникидзе, 1978, С. 110.

173. Рудой Б.П., Березин СР. Расчет на ЭВМ показателей газообмена ДВС. Учебное пособие, г. Уфа, Издательство УАИ, 1979, С. 102.

174. Руководящий документ РД 37.001.057-87. Расчет механизма газораспределения автомобильного двигателя: Методические указания / Сост. J1.B. Корчемный, В.Д. Казакова, Н.И. Комарова, И.П. Брейкина, Н.Г. Лосавио. М.:,НАМИ, 1987, С. 148.

175. Русинов Р.В., Герасимов И.М., Русинов И.Р. О некоторых проблемах организации теплового процесса быстроходных дизелей // Двигателестрое-ние, 2006, № 2, С. 3-6.

176. Русинов Р.В., Поршнев Г.П., Герасимов И.М., Семенов А.Г. Инерционно резонансный наддув поршневых двигателей // Двигателестроение, 2002, №2, С. 13-16.

177. Самарский A.A. Введение в теорию разностных схем. М.:, Наука, 1971, С. 552.

178. Самарский A.A. Теория разностных схем. М.:, Наука, 1983, С. 616.

179. Самарский A.A., Гулин A.B. Численные методы: учебное пособие для ВУЗов. М.:, Наука, 1989, С. 432.

180. Самарский A.A., Николаев Е.С. Методы решений сеточных уравнений. М.:, Наука, 1978, С. 591.

181. Самарский A.A., Попов Ю.П. Разностные методы решения задач газовой динамики. М.:, Наука, 1980, С. 352.

182. Самсонов Л. А. Двигатель внутреннего сгорания с управляемым временем протекания процессов рабочего цикла // Двигателестроение. 2007, № 2, С. 6-10.

183. Седов Л.И., Черный Г.Г. Об усреднении неравномерных потоков газа в каналах// Теорет. гидродинамика, 1954, №12, С. 17-30.

184. Селезнёв Ю.В. Применение интегральной модели процессов при моделировании индикаторных диаграмм поршневых двигателей на ЭЦВМ // Известия ВУЗов. Машиностроение. М.:, 1982, № 1 . С. 92-96.

185. Сладкевич JI.B. Исследование акустического наддува быстроходных 4-х тактных дизелей, применяющихся в лесной промышленности: Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. к.т.н. 1965, С. 18.

186. Сонкин В.И. Исследование течения воздуха через клапанную щель // Тр. НАМИ, 1974, Вып. 149, С. 21-38.

187. Степанов Г.Ю. Гидродинамика решеток турбомашин, М.: Физмашгиз, 1962, С. 512.

188. Степанов Э.М. О характере пульсаций воздушного и топливного потоков в карбюраторе четырехцилиндрового двигателя. Тр. ЦНИТА, Вып. 43, 1969, С. 63-68.

189. Талиев В. Н. Аэродинамика вентиляции. М.: Стройиздат, 1979, С. 295.

190. Теория турбулентных струй / Под. общ. ред. Абрамовича Г.Н. М.:, Наука, 1984, С. 716.

191. Тепло и массообмен, теплотехнический эксперимент. / Под редакцией Григорьева В.А., Зорина В.М., М.: Энергомаш, 1982, С. 510.

192. Термодинамические свойства газов / Вукалович М.П., Кириллин В.А., Ремизов С.А. и др. М.: Машиностроение, 1953, С. 376.

193. Тихонов А.Н., Самарский A.A. Уравнения математической физики. М.:, Наука, 1972, С. 736.

194. Токарь В.В. К вопросу о турбулентности во впускном тракте и цилиндре двигателей внутреннего сгорания. Тр. НАМИ, Вып. 183, 1981, С. 60-64.

195. Толкачев H.A. Влияние формы клапана и его хода на коэффициент наполнения четырёхтактного дизеля // Конструирование и производство транспортных машин, г. Харьков, 1978, №10, С. 12-16.

196. Федявский П.Ф., Панчишин В.Н. Интеграторы ЭГДА: Моделирование потенциальных полей на электростатической бумаге, г. Киев.: Изд-во АН УССР, 1961, С. 171.

197. Федяевский К. К., Гиневский А. С., Колесников А. В. Расчет турбулентного пограничного слоя несжимаемой жидкости. JL: Судостроение, 1973. С.282.

198. Федяевский К.К., Фомина H.H. Исследование влияния шерховатости на сопротивление и состояние пограничного слоя // Труды ЦАГИ, Вып. 441, М:, 1939, С.157-161.

199. Федянов Е.А., Иткис Е.М., Кузьмин В.Н. Математическое моделирование самовоспламенения гомогенных метановоздушных смесей в ДВС // Дви-гателестроение. 2007, № 2. С. 3-5.

200. Фокс Д.А. Гидравлический анализ неустановившегося течения в трубопроводах/ Пер. с англ. М.: Энергоиздат, 1981, С. 248.

201. Хайлов М.А. Расчетное уравнение колебаний давления во всасывающем трубо-проводе двигателя внутреннего сгорания. Тр. ЦИАМ, № 152, 1948, С. 64.

202. Хайлов М.А., Пастухов Н.П. Всасывающие трубопроводы и их влияние на работу двигателя // Обзорный бюллетень авиамотостроения, № 12, 1946, С. 32.

203. Ханин Н.С., Токарь В.В. Исследование турбулентности воздушных потоков в цилиндрах автомобильных турбопоршневых дизелей // Двигателе-строение, 1981, №11, С. 12-17

204. Ховах М.С., Киселев Б.А., Ибрагимов Б.Р. Влияние конструктивных параметров и теплового режима впускного трубопровода на наполнение дизеля с динамическим наддувом // Автомобильная промышленность, №5, 1971, С. 5-9.

205. Черный Г.Г. Закрученные течения сжимаемого газа в каналах // ИЗВ АН СССР, 1956, №6, С. 55-62.

206. Чесноков С.А., Фролов H.H., Потапов С.А., Тишин С.А. Турбулентность при горении в ДВС // Двигателестроение, 2008, № 1, С. 13-16.

207. Чжен П. Отрывные течения. М.: Мир, 1979, С. 552.

208. Шенк X. Теория инженерного эксперимента. М.:, Мир, 1972, С. 347.

209. ШлихтингГ. Теория пограничного слоя. М.: Наука, 1974, С. 711.

210. Эфрос В.В., Голев Б.Ю. Численное моделирование впускных каналов //Двигателестроение, 2007, № 4, С. 24-27.

211. Эфрос В.В., Панов В.В., Белов В.В. Двухтактные бензиновые двигатели внутреннего сгорания. г.Владимир, Владим. Гос. Ун-т, 1998, С. 260.

212. Янович Ю.В. Газодинамическая эффективность закручивающего аппарата // Совершенствование мощностных, экономических и экологических показателей ДВС: Материалы VIII Междунар. науч.-практ. конф, г. Владимир, 2001, С. 265-267.

213. Янович Ю.В. Разработка и исследование регулируемого вихреобразо-вания на впуске автомобильного двигателя с распределенным впрыскиванием бензина. Автореферат канд. дис., г.Владимир, ВлГУ, 2002, С. 17.

214. Anderson W.K. Grid generation and flow solution method for Euler equations on Unstructured grids // NASA technical reports, 1992, NASA TM-4295, P. 150.

215. Arcoumanis C, Bicen A. F., Whitelaw J. H. Squish and swirl-squish interaction in motored model engines//J. Fluids Engng, 1983, Vol. 105, P. 45-52.

216. Armfield S. W., Finite Difference Solutions of the Navier-Stokes Equations on Staggered and Non-Staggered Grids, 1-17, Computers Fluids, 20, N 1, 1991, P. 274.

217. Bardina J.E. Huang. P.G. and Coakley, T.J., Turbulence Modeling Validation, Testing, and Development, NASA TM-110446, 1997, P. 100.

218. Benson R.S., Woollatt D., Woods W.A. Usteady flow in simple branched systems. Proc. Inst. Mech. Eng., 1963-1964, v. 178, pt. 31, P. 24-49.

219. Borgnakke C, Davis G. C., Tabaczynski R. J. Predictions of in-cylinder Swirl velocity and turbulence intencity for an open chamber cup in piston engine//SAE Paper, 1981, № 810224, P. 15.

220. Bradshow P., Dean R.B., Mc Elitot D.M. Calculating of interacting turbulent sheur layers: ductflow//Trans. ASME. 1973. -195, N 2, P. 8-12.

221. Bruneau C.H., Jouron C. An efficient scheme for solving steady incompressible Navier-Stokes equations // Journ. Comput. Phys, 1990, Vol.89, N2, P. 389-413.

222. Chiang T.P., Sheu W.H., Hwang R.R. Effect of Reynolds number on the edde structure in a lid-driven cavity// int.J. Numer. Meth. Fluids. 1998, V.26, N5, P. 557-579.

223. Decker B.E., Male D.H. Unsteady Flow in a Branched Duct. Proc. Inst. Mech. Eng., 1967- 1968, v. 182, pt. 3H, P. 104-112.

224. Diwaker R. A. Motoring study of global turbulence cha-racteristics in some engines with axially symmetric combustion chambers //Flows in internal combustion engines. Meet ASME, Louisiana, 1984, P. 1-7

225. Grasso F., Bracco F. V. Computed and measured tur-bulence in axisymmetric reciprocating engines//AIAAjournal, 1983, Vol. 21, №4, P. 601-607.

226. Kader B.A. Temperature and concentration profiles in fully turbulent boundary layers. International Journal of Heat and Mass Transfer 24(9), 1981, P. 1541 -1544.

227. Kastner I.J., Willians T.J., White J.B. Poppet inlet valve characteristics and their influence on the induction process "The Institution of Mechanical engineers// Proceeding. 1963-1964. Vol. 78, part 1. N 36, P. 955-974.

228. Kjellgren P., Hyvarinen J. An arbitrary Lagrangian-Eulerian finite element method // Comput. Mechanics. 1998, Vol.21, N1, P.81-90.

229. Lien F.S., Chen W.L, and Leschziner, MA Low-Reynolds-Number Eddy-Viscosity Modelling Based on Non-Linear Stress-Stram/Vorticity Relations, Proc. 3rd Symp. on Engineering Turbulence Modelling and Measurements. Crete, Greece. 1996, P. 121-128.

230. Ljst H., Reyl G. Der Ladungswechsel der Verbrennungs Kraftmaschine. -Springer-Verlag, Wien, T. 1. 1949. 239 S.

231. Matsuoka S., Nakagura K., Kavai T., Kamimoto T., Aoyagi Y. Application of laser Doppler anemometry to a motored diesel engine//SAE Paper, 1980, №800965, P. 3-13.

232. Menter F.R., Kuntz, M., and Langtry R., Ten years of Industrial Experience with the SST Turbulence Model. Turbulrncer Heat and Mass Transfer 4, Begell House, Inc., 2003, P. 218.

233. Morel T., Mansour N. N. Modeling of turbulence in internal combustion engines/ /SAB Paper, 1982, №820040, P. 11.

234. Murakami A., Hiroyasu H., Arai M. Time and space resolved measurements of air motion in a cylinder of Direct injection diesel engine//SAE Paper, 1986, № 861229, P. 99-106.

235. Owczarek J. A. Fundamentals of gas dynamics. Scranton, International Textbook Co, 1964, P. 158.

236. Patankar S. Numerical heat transfer and fluid flow, Himisphere Publishing Corporation, New York, 1980, P. 277.

237. Patterson G. B. Modern Diffuser Design // Aircraft Engine/ 1998/10, № 115, P. 267-273.

238. Saric W.S. Goertler vortices //Annu. Rev. Fluid Mech, 1999, N26, P.379-409.

239. Seifert B. Die Berechnung instationarer Stromungs Vorgange in den Rohrientungs-Systemen Von Mehrzy findermotoren. MTZ, 1972, № 11, P. 421 -428.

240. Souders D. T. and Hirt C.W. Modeling Roughness Effects in Open Channel Flows, FSI-02-TN60, 1997,P.211.

241. Wilcox D. C. Turbulence modeling for CFD, DCW Industries, Inc., 1994, P. 305.