автореферат диссертации по авиационной и ракетно-космической технике, 05.07.05, диссертация на тему:Разработка методов испытания и моделирования рабочих процессов впускной системы двухтактных двигателей летательных аппаратов

На правах рукописи

КОХ Андрей Иосифович

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ИСПЫТАНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЯ РАБОЧИХ ПРОЦЕССОВ ВПУСКНОЙ СИСТЕМЫ ДВУХТАКТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

Специальность 05.07.05 Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Самара, 2005

Работа выполнена в Самарском государственном аэрокосмическом университете имени академика С.П. Королева и ОАО «Самарское КБ машиностроения»

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Шахматов Е.В.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Лукачев C.B.;

кандидат технических наук Михеенков E.JI.

Ведущая организация ОАО «Моторостроитель», г. Самара Защита состоится 24 июня 2005 г. в 12 часов

на заседании диссертационного совета № Д 212.215.02 при Самарском государственном аэрокосмическом университете им. академика С.П. Королева по адресу: 443086, г. Самара, Московское шоссе, 34.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СГАУ.

Автореферат разослан 23 мая 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета а * У/

д.т.н., профессор ^(Г f//f7nLCC(? Матвеев В.H.

~ШГ 3 w

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Все более широкое применение сверхлегких летательных аппаратов требует создания и производства для них высокоэффективных двигательных установок. Для полета с дозвуковыми скоростями и потребляемой мощностью до 100 кВт наиболее часто используют двухтактные двигатели, имеющие по сравнению с четырехтактными более высокую удельную мощность, более простую конструкцию и меньшую стоимость. По данным журнала Jane's All the World's Aircraft в 1997 - 1998 годах среди 30-ти основных производителей авиационных ДВС десять фирм выпускали двухтактные двигатели для сверхлегкой авиации. В РФ они разрабатываются и производятся Самарским КБ машиностроения (СКБМ) совместно с ОАО «Моторостроитель». Основные направления совершенствования двухтактных двигателей это повышение их экономичности, удельной мощности, надежности, снижение экологически вредных выбросов.

Одним из путей улучшения характеристик двигателя является совершенствование впускной системы, которая оказывает влияние на все вышеназванные параметры. На двигателях, выпускаемых СКБМ, немецкой фирмой «Хирт» и другими производителями в системе впуска рабочей смеси используются обратные пластинчатые клапаны (ОПК). Их применение позволяет автоматически регулировать фазу впуска, уменьшать обратный выброс свежей смеси, повышать наполнение цилиндров в широком диапазоне скоростных режимов. В результате улучшается экономичность двигателя, характеристика крутящего момента по оборотам, экологические показатели.

В то же время опыт доводки двигателя П-032 свидетельствует, что впускная сиоема может быть причиной неустойчивой работы двигателя, снижения максимальной мощности и надежности из-за поломок лепестков клапана. В настоящее время из-за отсутствия достаточных данных о процессах, происходящих во впускной системе, доводка параметров двигателей основана преимущественно на результатах их стендовых испытаний. Это требует больших затрат времени и средств.

Целесообразными являются поузловые испытания и доводка отдельных агрегатов и элементов двигателя.

Для определения гидравлических сопротивлений тракта и впускной системы используют преимущественно методы статической продувки. Однако, как показывают проведенные исследования, для получения достоверных данных необходимо учитывать пульсирующий характер движения потоков, что требует созданиа_слециальных методик и оборудования для проведения таких испьп аййй.НАЦИОИАЛЬНА*!

О» Ш> •■»/

Существующие методы расчета впускной системы используют преимущественно эмпирические данные, которые учитываются коэффициентами, имеющими большие пределы изменения. Известные математические модели процесса впуска в системе с пластинчатым клапаном предполагают линейную зависимость пропускной площади от перепада давления, не учитывают взаимодействие потока воздуха с лепестками клапана. В связи с этим ак1уальным является разработка новых методов испытания и моделирования рабочих процессов впускной системы, учитывающих пульсирующий характер движения воздуха во всасывающем тракте двигателя, влияние параметров ОПК на пропускную способность системы, особенности образования рабочей смеси в кривошипно-шатунной камере (КШК). Цель работы. Разработка методов испытания и моделирования нестационарного рабочего процесса впускной системы для повышения эффективности работ по созданию и доводке двухтактных двигателей.

Задачи исследований:

1. Создание методик и стенда для газодинамических испытаний впускной системы при пульсирующих расходах воздуха и вибропрочностных испытаний лепестков ОПК.

2. Создание методики и установки для измерения расхода воздуха в двигателе при стендовых испытаниях.

3. Разработка методики оценки неравномерности состава смеси по цилиндрам двигателя.

4. Создание установки и методики испытания «холодной» модели двигателя для оценки работы впускной системы.

5. Разработка математической модели и программного обеспечения для расчёта характеристик впускной системы.

6. Проведение исследований впускной системы П-032 экспериментальными и численными методами для оценки возможностей совершенствования её характеристик и улучшения параметров двигателя. Научная новизна.

1. Разработана установка, позволяющая проводить испытания впускной системы двигателя при пульсирующих расходах в широком диапазоне частот и скоростей потока воздуха.

2. Для оценки пропускной способности впускной системы предложен показатель газодинамического качества, рассчитываемый по положительной полуволне перепада давления и величине расхода при продувке системы пульсирующим потоком воздуха.

3. Предложен способ измерения расхода воздуха в двигателе с коррекцией режима работы карбюратора по разряжению в емкое] и расходомера. . ,,„,.,

4. Разработана математическая модель впускной системы, учитывающая нелинейную жесткость и инерционность лепестков ОПК, инерционность воздушного потока и изменение давления на лепестки от его скорости.

5. Экспериментально установлено, что причиной неустойчивой работы двигателя при определенных частотах и расходах воздуха является неустойчивость работы ОПК.

Практическая ценность работы.

1. Создана установка и разработана методика для исследования газодинамических характеристик впускных систем при пульсирующих расходах воздуха, которые позволяют оценивать газодинамическое качество конструктивных вариантов системы, выявлять клапаны с неустойчивой расходной характеристикой.

2. Создана установка и разработана методика измерения расхода воздуха в двигателе при стендовых испытаниях.

3. Разработана методика оценки неравномерности коэффициента избытка воздуха по цилиндрам при снятии характеристик двигателя по составу смеси на электротормозном стенде.

4. Создана установка и разработана методика исследования процессов газообмена на «холодной» модели двигателя, позволяющая оценивать величину расхода воздуха и показателя газодинамического качества впускной сис1емы.

5. Разработана методика сравнительных виброиспытаний лепестков клапана на установке для продувки системы пульсирующим потоком воздуха.

6. Разработано программное обеспечение для расчета характеристик впускной системы.

Методики испытания впускных систем при пульсирующих расходах, измерения расхода воздуха, измерения неравномерности состава смеси по цилиндрам, исследования впускной системы на холодной модели апробированы и внедрены в СКБМ. Разработанные методики и результаты выполненных исследований изложены в технических отчетах СКБМ №101-2099, №101-2139, №101-2163, №101-2225, №105-142, №101-2300, №101-2494 и других. По техническому заданию с расчетами параметров установки, выполненных автором, разработаны чертежи УЛ 1596.000Сь и изготовлена установка для измерения расхода воздуха. Публикации. Результаты работы изложены в 12 публикациях, сделано 7 докладов на региональных и международных научно-технических конференциях. Поданы 2 заявки на полезные модели.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, основных выводов и 8 приложений. Содержит 155 страниц, в

том числе 49 рисунков, 8 таблиц. Список литературы включает 141 наименование.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, дана краткая характеристика выполненной работы.

В первой главе рассмотрены применяемые схемы впускных систем, их роль в обеспечении параметров двигателя. Сделан обзор существующих методов экспериментальных исследований характеристик, методов расчета и моделирования рабочих процессов впускных систем. На основе анализа работ, выполненных A.A. Гавриловым, Ю.С. Григорьевым, Б.Х. Дра-гановым, М.Г. Кругловым, В.М. Кондрашовым. В.В. Пановым, P.M. Петриченко, В.И. Пудовеевым, A.C. Орлиным, Б.П. Рудым, P.P. Силлатом, Б.С. Стефановским, В.В. Эфросом и другими авторами, сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе изложена методика испытаний впускной системы при пульсирующих расходах воздуха на специально созданной установке, схема которой приведена на рисунке 1. На установке создается пульсирующий поток воздуха, который продувает впускную систему с обратным клапаном. По показаниям датчика 12 типа ДМИ-06 ЭВМ регистрируется пульсация перепада полного давления [р\- р$ ) на впускной системе, по давлению перед двойной диафрагмой рд и перепаду давления на ней Арл рассчитывается величина массового расхода воздуха через мерный участок GM. Для оценки газодинамического качества впускной системы предлагается использовать показатель Кт, рассчитываемый по среднеинте-гральному перепаду положительной полуволны полного давления и

осреднённому расходу воздуха GM в условной фазе впуска -при(р!*-/7з*)>0.

К

7в

См J

РсР (О

гДе - 1 Г, * * . ,. ^ Т]{ _ рс+ Рд + Рн

гв; гв х /]

^в- входная пропускная площадь системы; Гц, Гв- продолжительность цикла и условной фазы впуска; Т\ - температура воздуха;рл, рн- давления перед диафрагмой мерного участка и давление атмосферы; о - осреднённая плотность воздуха на входе в систему в фазе впуска: Я - I азовая постоянная воздуха.

Рис. 1. Схема установки для испытания впускной системы с ОПК

1- обратный пластинчатый клапан;

2- впускная система двигателя;

3- приемник полного давления;

4- воздухозаборник:

5- сопло с регулируемой заслонкой,

6- трехпрорезный модулир>ющий диск:

7- синхрошый электропривод:

8- усилитель переменного тока;

9- блок питания стробоскопа:

10- датчик давления на входе системыр/ 11 - стробоскопический осветитель:

12-датчик перепада давления на вн>скной сиаеме (рх -р}");

13- ресивер;

14- управляющий генератор; ! 5- микроЭВМ;

16- аппаратура 4Л114-22;

17- видеомагнитофон:

18- датчик давления перед диафрагмойрл:

19- датчик перепада даг< гения на диафрагме Арл:

20- двойная диафрагма:

21. 23- окна из орг аническог о стекла; 22- телевизионная камера; 24- корпус для размещения ОПК. Ру~ давление в ресивере.

На рисунках 2 и 3 показаны частотные характеристики двух систем, с различными ОПК при расходах 100 кг/ч и 160 кг/ч.

Рис. 2. Частотная характеристика впускной системы (легнстки ОПК изготовлены из стали 70С2ХА 0,2 мм) ■в- расход воздуха 160 кг/ч; ----^— расход воздуха 100 кг/ч.

О 50 100 150

1, Гц

Рис.3. Частотная характеристика впускной системы (лепестки ОПК изготовлены из стеклотекстолита СТЭФ 0,5мм) ]-расход воздуха 160 кг/ч; —----- расход возд) \а 100 кг/ч.

г 1 /V

\ \ \ 3

> г/

Я >

80 100 120 140 160 180

Gm, кг/ч

> Рис. 4. Расходная характеристика впускной системы

и характер колебания периферийных кромок лепестков в фазе впуска (лепестки изготовлены из стали 70С2ХА толщиной 0,2 мм)

1 - характер колебания кромки лепестков на левсм участке расходной характеристики (однократное открытие и закрытие ОПК в фазе впуска);

2 - характер колебания кромки лепестков на правом участке расходной характеристики (двукратное открытие и закрытие ОПК в фазе впуска).

ч

На полученных "астотных характеристиках видно, что показе'•ель газодинамического качества, определяющий гидравлическое сопротивление системы при статической продувке, в рабочем диапазоне частот может превышать значение, полученное при стационарном расходе в 2-3 раза.

На рисунке 4 показана расходная характеристика впускной системы двигателя, на котором при работе на взлетном режиме наблюдалось самопроизвольное изменение оборотов на ~ 300 мин'1. Приведенные результаты свидетельствуют о том, что вероятной причиной наблюдавшейся неустойчивой работы является скачкообразное изменение перепада давления на системе рс при изменении расхода, вызванное изменением формы колебания лепестков ОПК. Полученная на испытательной установке область неустойчивой работы впускной системы по условиям приближенного подобия Sh=^idem, Ей-idem соответствует взлетному режиму работы двигателя.

Установка для испытания впускной системы применена так же для ускоренных вибропрочносгных испытаний лепестков ОПК при

9

11

33

измерительных канала

—^^

12

миниЭВМ

Рис.5. Схема установки для измерения расхода воздуха в составе автоматизированной системы измерения параметров

двухтактных ДВС

1- входной патрубок расходомера;

2- датчик разряжения на входе трубы ИКД27ДФ-0.016;

3- датчик атмосферного давления ИКД27ДА;

4- датчик перепада давления ИКД27ДФ-0,16;

5- укороченная труба Вентури типа "В";

6- датчик разряжения в емкости ИКД27ДФ-0,04;

7- датчик температуры воздуха П-77;

8- емкость;

9- нормирующий усилитель 111-71;

10- блок тестирующих сигналов:

11- узел стыковки с карбюратором;

12- входной патрубок карбюратора;

13- трубопровод подвода давления

к высотному корректору карбюратора.

ступенчатом увеличении по времени пульсирующего расхода воздуха. В третьей главе изложены разработанные методы измерения расхода воздуха, неравномерности коэф. избытка воздуха по цилиндрам и исследования газообмена на «холодной» модели двигателя. На рисунке 5 показана схема установки для измерения расхода воздуха при испытаниях двигателя на электротормозном и винтовом стендах. Первоначальные испытания показали, что при стыковке расходомера с двигателем существенно уменьшается его мощность и до 15% возрастает расход топлива. Основной причиной изменения характеристик является увеличение перепада давления на жиклерах карбюратора вследствие возникающего разрежения в емкости расходомера и обогащения рабочей смеси. Для исключения этого влияния высотный корректор карбюратора соединялся трубопроводом 13 с емкостью расходомера. Расхождение расходных и мощностных характеристик в этом случае не превышает 3%. Измеренный расход воздуха на взлетном режиме составил 125 + 4 кг/ч, что на 22% меньше проектной величины.

Для определения неравномерности состава смеси по цилиндрам использована методика, основанная на зависимости температуры газов в камере сгорания от состава смеси, которая достигает максимума при определенном и одинаковом для каждого цилиндра коэффициенте избытка воздуха/*. Её преимуществом является то,что не требуется применения сложного и дорогостоящего оборудования; способ имеет точность, сопоставимую с точностью определения состава по данным химического

500

5,00

> 00 7,00

Расход топлива, кг/ч

9,00

-О- левый выхлопной патрубок -О- правый выхлопной патрубок -Л- головка левого цилиндра -О- головка правого цилиндра

Рис.6. Регулировочная характеристика по составу смеси (п=100 с"1, фдР=28°)

анализа продуктов сгорания. На элетротормозном стенде снималась регулировочная характеристика по коэф. избытка воздуха. Момент максимума температуры газов в цилиндре определялся по температуре головок цилиндров и выхлопных патрубков. Характеристика снималась на режиме п=6000 мин"1 и последовательном изменении расхода топлива изменением давления на высотном корректоре. Угол поворота дроссельной заслонки не изменялся, скорость вращения КВ поддерживалась постоянной загрузкой электротормоза. Получены максимумы температуры, совпадающие на соответствующих головках и выхлопных патрубках. Отклонения А от среднего значения рассчитано по формулам:

\

ЛАи =

2/г

I п +*

•100%,

пр ;

^Пр =

21

11р

Пр

100%

(2)

где

АА АА - относительное изменение коэф. избытка воздуха в левом,

Л' Пр правом цилиндрах от среднего значения для двигателя; 07 > 1Пр ~~ время расхода навески топлива при максимальных температурах газов в левом и правом цилиндрах. По результатам испытания разница коэффициентов избытка воздуха для левого и правого цилиндров составила ААЛ= -4%, ААпр=+4% от значения для двигателя в це-

лом. По полученным данным сделана оценка среднего состава смеси для двигателя исходя из предполагаемой величины Л«0,85 в каждом цилиндре при наибольшей температуре. Результаты, полученные по измерениям расхода воздуха и топлива при снятии дроссельной характеристики,и рассчитанные по регулировочной характеристике показаны на рисунке 7. Оценка расхода

0,8

$ 0,75

0,7

о о

со ^

ь 2

ю

СП

X

•е-

5 0,65

0,6

О 0 . 0

6000 6200 6400 6600 6800 7000 Обороты коленчатого вала, 1Амин

7200

Рис.7. Результаты измерения общего для двигателя

коэффициента избытка воздуха ^ - состав смеси по измерениям расходов воздуха и

топлива на дроссельной характеристике; О - оценка состава смеси по регулировочной характеристике.

духа также проводилась по результатам испытания «холодной» модели. При прокрутке макета двигателя синхронным электроприводом на ЭВМ регистрировались пульсация давления в газовоздушном тракте. Запись давления в полостях двигателя на оборотах п=7000 мин 1 показана на рисунке 8. При положении поршня в ВМТ давление в КШК меньше атмосферного на 20 кПа и достигает его при повороте коленчатого вала на 55 0 и уменьшении всасывающего объема на 30%. С учетом этого рассчитывалось количество воздуха, поступившего в двигатель. Величина расхода по количеству всасываемого воздуха составила 127 кг/ч, что согласуется с данными непосредственного измерения при стендовых испытаниях. Полученные результаты измерения расхода и давления в КШК свидетельствуют о том,что на максимальных оборотах не происходит заполнения всасывающего объема и улучшение газодинамического качества впускной системы позволит увеличить расход воздуха в двигателе, повы-

Рис.8. Запись пульсации давления в полостях «холодной» модели

сить его удельную мощность.

В четвертой главе изложена математическая модель впускной системы с обратным пластинчатым клапаном. Определяющие геометрические размеры модели и их соотношения представлены на рисунке 9. На схеме газового тракта лепестки ОПК предполагаются прямолинейными, вращающимися на шарнирах в сечении 2.

При скорости потока М<0,3 изменением плотности воздуха можно пренебречь и движение потока описывается уравнением Бернулли для

Рис. 9. Схема газового тракта впускной системы Рн,Рк- давления на входе во всасывающий патрубок и в КШК; - текущая площадь поперечного сечения канала впускной системы вдоль оси Я; -

площади канала в сечениях 1, 2, 3; /"г, - площади сечения на участке 1-2, 2-3; х - локальная координата вдоль лепестка; / - длина лепестка; Ъ - ширина канала; а0 - угол между лепестком и осью канала в закрытом состоянии клапана; а - угол поворота лепестка относительно закрытого состояния.

нестационарного течения несжимаемой среды (3) и уравнением неразрывности (4) на участках 1-2 и 2-3.

В.у?

= + + (3)

V« = ^ = ас23 = С22 = С, - Ьх2 (4)

где Ри ~Р ^ - давление инерционного напора;

Рс = Рсы ■ - величина суммарных потерь полного давления на местных сопротивлениях N5 Р\ ,Ръ~ давления среды в сечениях 1, 8; V,, Уч- средние скорости, определяемые как отношение объемного расхода среды к площади сечения;

(31, (V- коэффициенты кинетической энергии, учитывающие неравномерность скоростей по сечению;

А. - коэффициент количества движения;

яск, = ^ - необратимая потеря полного давления на местных

сопротивлениях N;

G2з, Gi - объемные расходы в сечениях на участке 2-3 и сечении 1;

t _ ^N к

Çn _ rr г+ skn - коэффициенты местных сопротивлений N.

!

Движение лепестка в предположении, что на него действуют силы давления, упругости, инерции и трения, пропорционального скорости его поворота, описывается уравнением (5).

•у

d cl dct

J(a)^-~ + Frfa)^ + C(a)a = M(G,a,t) (5) dî dt

где Да) - момент инерции лепестка относительно оси шарнира; С(а) - коэффициент жесткости при повороте лепестка; Fr{а) - коэффициент трения; /

М(G,a,t) - h j(р23 - Pic )xdx - момент сил относительно оси о

шарнира от распределенного давления на лепесток;

(/>23-рку~ разность давления на лепесток со стороны проточной

части и KLLIK;

х - локальная координата вдоль лепестка.

Жесткость лепестка и момент инерции относительно оси вращения аппроксимируются кусочно-непрерывными функциями. Схема для расчета аппроксимирующих функций С(а) и Да) показана на рисунке 10. При углах поворота, соответствующих касанию лепестков ограничительной пластины жесткость С(а) рассчитывается из условия переменной зоны контакта лепестка с опорной пластиной по зависимости

С(а) = — (6)

а

ы Ры1

где M = —---момент от давления р относительно оси вращения;

Y + Y +Y

а = —!-j—— - условный угол поворота лепестка.

При обратном ходе лепесгка и приближении а к ао жесткость задается в виде линейной резко возрастающей функции. Момент инерции J(a) рассчитывается по динамической жесткости балки при колебаниях по первой изгибной форме с длиной вылета выше зоны контакта с пластиной.

Рис. 10. Схема деформации лепестка для расчета С(а) и Да) /, И- длина и толщина лепестка; радиус изгиба ограничительной пластины; 1- граничная точка зажима лепестка пластиной и корпусом клапана; 2- граничная точка контакта лепестка с пластиной при его изгибе; 3- ограничительная пластина; 4- лепесток; 5- положение конца лепестка при изгибе; х, у, хл, ул - оси глобальной и локальной системы координат; У\, У2, У-< - составляющие перемещения лепестка: до касания пластины в граничной точке 2, за счет поворота сечения в точке 2, за счет изгиба свободного вылета; У%- высота пропускного сечения; q - интенсивность распределенного давления на лепесток.

Система дифференциальных уравнений (3), (4), (5) решается численными методами при заданных начальных и граничных условиях. Решение выполнено с помощью системы аналитических и численных расчетов Maple. Использован модифицированный метод Рунге-Кутта с адаптивным шагом.

Величина коэффициента трения Fr{а) задается кусочной функцией. Она имеет два значения: при движении лепестка вне зоны контакта с корпусом клапана Fr\ и при контакте с корпусом Frl (ударе при закрытии клапана). Эти величины определены по экспериментальным данным. Для этого использовалась запись деформации основания лепестка при его свободном движении после его максимального подъема, закрытия и удара о корпус клапана.

Запись переходного процесса сопоставлялась с графиками решения системы уравнений при нулевом перепаде давления. Графики и запись движения показаны на рисунке 11.

Запись деформации основания лепестка при свободном закрытии

t

^/•1= 0,001, /=>2=0,0012

t

/=>1=0.0001. /=>2 =0.00 Í 2

t

Fr I- 0,0003, /=>2=0,012

Рис.11. Запись и результаты расчета движения лепестка при закрытии клапана /=>1- коэф. трения до касания корпуса ОПК; /•>2- коэф. трения при контакте с корпусом

О ею; 0 004 0 006 0 008 Время, с

я

X

ч

м о

се §

х

0 002 0 004 О ППп 0 one

Время, с

Рис. 12. Зависимость угла поворота лепестка и расхода воздуха от времени по результатам моделирования впускной системы при A p(t) = Р sin (2л/1) Я - 20 кПа; /"- 110 Гц; длина лепестка /=30 мм; ширина пропускного сечения ¿-51 мм; радиус опорной поверхности пластины Rn=71,5 мм; толщина лепестка h~0,18 мм; материал лепестка - сталь; длина канала L¡ = 0,2 м; площадь сечения канала на участке 1 -2 F¡2 =2/¿>sin а0; а0=25°.

Наибольшая сходимость получена при коэффициентах трения

Рг\= 0,0003, /->2=0,012, которые использованы в математической модели.

Результаты расчета впускной системы с ОПК при перепаде давления, изменяющемся по синусоидальному закону, приведены на рисунке 12. Движение лепестка при открытии ОПК имеет колебательный характер, запаздывание закрытия лепестков приводит к обратному выбросу во всасывающий тракт, которые наблюдались при испытаниях двигателя.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработаны методики и создана установка для газодинамических и вибропрочностных испытаний впускных систем двухтактных двигателей.

2. Для оценки пропускной способности системы предложен показатель газодинамического качества, рассчитываемый по положительной полуволне перепада давления и величине расхода при продувке пульсирующим потоком воздуха на разработанной установке.

3. Разработана методика и создана установка для измерения расхода воздуха при стендовых испытаниях двигателей с коррекцией режима работы карбюратора по разрежению в емкости расходомера, что позволило уменьшить влияние расходомера на работу двигателя.

4. Разработана методика оценки неравномерности состава смеси по цилиндрам, основанная на измерении температуры деталей двигателя при снятии характеристики по составу смеси. Методика позволяет оценивать состав смеси без использования дорогостоящего оборудования для химического анализа выхлопных газов.

5. Создана установка и разработана методика исследования процессов газообмена на «холодной» модели двигателя, позволяющая оценить величину расхода воздуха и показатель газодинамического качества впускной системы. Исследования на модели подтвердили результаты непосредственных измерений расхода воздуха при испытании двигателей и соответствие показателей газодинамического качества, полученных на установке для испытания при пульсирующих расходах и модели.

6. Разработана математическая модель и программное обеспечение для расчета рабочего процесса впускной системы, учитывающая нелинейность пропускной площади клапана от перепада давления на впускной системе, зависимость давления потока на лепестки от его инерционности и скорости во впускном тракте.

7. Исследования впускной системы двигателя П-032 по разработанным методикам на созданном оборудовании позволили установить следующее:

• Неустойчивая работа отдельных двигателей объясняется неус-

тойчивостью характеристик ОПК, что позволяет прогнозировать работу двигателей с впускными системами и ОПК различных конструкций по результатам их испытаний на установке.

• Фактический расход воздуха в двигателе на взлетном режиме приблизительно на 20% меньше проектной величины. Это установлено непосредственными измерениями расхода и исследованиями рабочего процесса на «холодной» модели. Для увеличения расхода воздуха и удельной мощности двигателя необходимо оптимизировать конструкцию впускной системы и ОПК с использованием разработанной математической модели с последующим испытанием системы по разработанной методике.

• Оценки состава смеси показали, что в настоящее время на взлетном режиме двигатель работает на рабочей смеси при коэффициентах избытка воздуха близких к 0,74. Обеднение смеси до величин близких к 0,85 повысит мощность и улучшит экономичность двигателя. Для достижения этих целей целесообразно организовать послойный впуск смеси.

8. Разработанная математическая модель позволяет выбрать оптимальную конструкцию впускной системы, разработанные методы испытания и моделирования рабочих процессов - провести экспериментальную проверку расчетов и опытную отработку конструкции.

Основные результаты работы изложены в публикациях:

1. Кох А.И., Загузов И.С. Математическое моделирование динамических процессов в трактах двигателя внутреннего сгорания. Материалы Всероссийской научно-практической конференции "Гидропривод. Проблемы использования конверсионных разработок в машиностроении". Самара, СГАУ, 1994., с. 36-37.

2. Зорин Ю.В., Кох А.И. Повышение качества опытно - конструкторских разработок на основе моделирования рабочих процессов машин. Материалы Всероссийского научно-технического семинара «Актуальные проблемы сертификации продукции и услуг». Самара, СГАУ, 1996., с. 62-64.

3. Загузов И.С., Кох А.И., Поляков К.А. Математическое моделирование динамических процессов во всасывающем тракте двигателя внутреннего сгорания. Материалы Всероссийского научно - технического семинара "Актуальные проблемы сертификации продукции и услуг". Самара, СГАУ, 1996., с.70-71.

4. Ермаков A.A., Письменов В.А., Кох А.И. Способы оценки качества обратных пластинчатых клапанов двухтактных ДВС. Сборник

Ж04*

докладов региональной научно - практической конференции "Проблемы обеспечения качества продукции, сертификационных и метрологических услуг". Самара, СГАУ, 1998., с.76 - 80.

5. Ермаков A.A., Письменов В.А., Кох А.И., Карпенко С.А. Исследование рабочего процесса впускной системы двухтактного ДВС летательного аппарата. Доклады международной научно-технической конференции, посвященной памяти академика Н.Д. Кузнецова. Часть 2. Самара, СГАУ, 2001 г., с. 216-222.

6. Кох А.И., Письменов В.А. Исследование газодинамических характеристик и надежности обратных пластинчатых клапанов двухтактных ДВС. Доклады международной научно-технической конференции, посвященной памяти академика Н.Д. Кузнецова. Часть 2. Самара, СГАУ,

2001 г., с. 222-227.

7. Чегодаев Д.Е., Кох А.И. Математическая модель впускной системы двухтактного ДВС с обратным пластинчатым клапаном. Доклады международной научно-технической конференции, посвященной памяти академика Н.Д. Кузнецова. Часть 2. Самара, СГАУ, 2001 г., с. 227-231.

8. Кох А.И. Математическая модель нестационарного движения газа во впускном канале двухтактного ДВС. Тезисы докладов международной научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития двигателестроения». Часть 2. Самара, СГАУ, 2003 г., с.193-195.

9. Кох А.И. Исследование газообмена двухтактного ДВС на «холодной» модели двигателя. Тезисы докладов международной научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития двигателестроения». Часть 2. Самара, СГАУ, 2003 г., с. 195-196.

10. Кох А.И. Математическая модель нестационарного движения газа во впускном канале двухтактного двигателя внутреннего сгорания. Решение проблем в области стандартизации, метрологии и сертификации Самарской области. Сб. научно-технических статей, M.: АСМС, №12, 2003 г., с.201-206.

11. Бирюк В.В., Кох А.И. Инерционная математическая модель впускной системы двухтактного двигателя внутреннего сгорания с обратным пластинчатым клапаном. Расчет, проектирование, конструирование и испытания космических систем. Выпуск 1. Самара, Волжское КБ РКК «Энергия», 2003 г., с. 153-159.

12. Кох А.И., Прохоров С.П. Методика расчета характеристик впускной системы двухтактного двигателя с обратным пластинчатым клапаном. Известия Самарского научного центра РАН, №2,2004 г., с.369-372.

РНБ Русский фонд

2006-4

14212

Принятые сокращения

Основные принятые обозначения

Введение

Глава 1. Состояние вопроса, цели и задачи исследования

1.1. Двухтактные двигатели сверхлегких летательных аппаратов

1.2. Цели и пути совершенствования двухтактных ДВС. Роль впускной системы и ее влияние на параметры двигателя

1.3. Схемы впускных систем и ее узлов

1.4. Методы расчета рабочего процесса системы впуска и её Элементов.

1.4.1. Методика расчета впускной системы и рабочего цикла двухтактного ДВС

1.4.2. Математическая модель впускной системы с ОПК

1.4.3. Математическая модель колебания лепестков ОПК

1.4.4. Анализ существующих методов расчета впускных систем с ОПК

1.5. Методы испытаний впускных систем и их элементов.

1.6. Выводы. Цель и задачи работы.

Глава 2. Разработка методов и средств испытания впускной системы при пульсирующих расходах воздуха

2.1. Установка для испытания впускной системы

2.1.1. Состав и принципы работы установки для испытания впускной системы при пульсирующих расходах воздуха

2.1.2. Аппаратура и методики измерения параметров при испытании впускной системы

2.2. Показатель газодинамического качества впускной системы

2.3. Исследования газодинамических характеристик впускных систем двигателя П

2.4. Расчет подобных режимов работы двигателя по результатам испытания на установке

2.5 Методика и результаты ускоренных испытаний лепестков ОПК на вибропрочность

2.6. Выводы

Глава 3. Разработка методов и средств измерения расхода воздуха и состава рабочей смеси

3.1. Основные требования к измерению расхода воздуха в двигателе

3.2. Особенности измерения расходов с помощью сужающих устройств 71 3.2.1 Основные погрешности измерения пульсирующих расходов с помощью сужающих устройств ;

3.3. Установка и методика измерения расхода воздуха

3.3.1. Состав установки для измерения расхода воздуха в двигателе

3.3.2. Методика измерения расхода воздуха

3.3.3. Исследования сходимости показаний и оценка точности измерения расхода воздуха с помощью трубы Вентури и стандартной диафрагмы

3.3.4. Исследование влияния расходомера на характеристики двигателей при испытаниях

3.4. Результаты измерения расхода воздуха и состава смеси в двигателе П

3.5. Методика и результаты и?мерения неравномерности состава смеси по цилиндрам двигателя

3.6. Исследование рабочего процесса впускной системы на «холодной» модели ДВС

3.6.1. Установка для испытания «холодной» модели двигателя

3.6.2. Методика и результаты исследования процесса газообмена во впускной системе

3.6.3. Оценка газодинамического качества впускной системы «холодной» модели двигателя П

3.7. Выводы

Глава 4. Разработка математической модели рабочего процесса впускной системы.

4.1. Расчетная схема газового тракта впускной системы

4.2. Математическая модель впускной системы

4.2.1. Уравнение движения среды во впускной системе

4.2.2. Уравнение движения лепестка ОПК

4.2.3. Система уравнений впускной системы

4.2.4. Расчет аппроксимирующих функций жесткости и инерционности лепестка.

4.2.5. Определение коэффициентов трения по результатам расчетов и экспериментальных исследований

4.3. Результаты численных расчетов углов раскрытия лепестков и расходов воздуха

4.4. Выводы 116 Заключение. Общие выводы по работе 117 Список литературы

В настоящее время все более широкое применение находят сверхлегкие пилотируемые и беспилотные летательные аппараты (CJIA), имеющие взлетную массу от десятков до нескольких сотен килограмм. В качестве CJIA используются самолеты и гидросамолеты, вертолеты, парапланы и дельталеты. Относительно небольшая стоимость, малые габариты и вес, простота управления, невысокие требования к взлетным площадкам - все это обусловило их широкое распространение. Спортивные и служебные аппараты этого класса, двигатели для них, представляются на крупнейших отечественных и международных выставках авиационной техники [8, 9,10, 40, 60].

Известны примеры военного применения CJIA. Во время операции "Буря в пустыне" для тактической разведки США использовали сверхлегкие дистанционно управляемые аппараты "Пионер", которые совершили 483 полета с общим летным временем 1559 часов [42].

Важным фактором, обеспечившим массовое производство летательных аппаратов рассматриваемого класса, явились современные достижения в разработке и производстве силовых установок с необходимыми характеристиками. Для до звуковых аппаратов обычно используются двигатели внутреннего сгорания мощностью до 100 кВт. На "Пионере" был установлен ДВС "ROTAX-586" мощностью 65 л.с. (47,8 кВт). Двигатели этого назначения имеют ряд особенностей, связанных с требованиями, предъявляемыми к авиационной технике - высокую удельную мощность, достаточно высокую надежность и экономичность. Их создание требует применения наиболее совершенных методов проектирования, технологий производства, всесторонних испытаний.

В настоящее время производством двухтактных двигателей для CJIA за рубежом занимаются около десятка фирм.

В 80-ых годах разработкой и производством подобных ДВС стали заниматься крупные авиадвигателестроительные предприятия России. Самарским КБ машиностроения (СКБМ) были разработаны поршневые двигатели П-020, П-032, силовые установки П-032 MP и П-065 для сверхлегких самолетов, П-037 для винтокрылых летательных аппаратов. Вышеперечисленные ДВС отечественного производства, как и многие модели других фирм, являются двухтактными двигателя с кривошипно-камерной продувкой. По сравнению с четырехтактными такие двигатели имеют значительно меньший вес, более простую конструкцию, меньшее количество деталей, дешевле в производстве.

Отечественные изготовители CJIA в настоящее время в большинстве используют ДВС иностранных фирм. Это объясняется малой номенклатурой выпускаемых двигателей в РФ, их относительно высокой стоимостью, недостаточно высоким качеством. У эксплуатационников и проектировщиков летательных аппаратов имеются пожелания по улучшению параметров и характеристик и в отношении двигателей иностранного производства. Требуются повышение их надежности, ресурса, экономичности, снижения удельной массы.

Характеристики двигателя определяются конструкцией и рабочими процессами, протекающими в трех его основных узлах - во впускной системе, камере сгорания и выхлопном тракте, которые оказывают взаимное влияние и в определенные фазы рабочего цикла газодинамически связаны. Каждый из названных узлов может лимитировать предельные параметры всего ДВС.

Одним из важных направлений для получения наилучших параметров двигателя является совершенствование впускной системы, которая определяет величину расхода воздуха и состав рабочей смеси, величину обратных выбросов смеси из кривошипно-шатунной камеры (КШК). Наиболее сложными являются рабочие процессы при предельных скоростях вращения коленчатого вала, которые стремятся достичь в авиационных двигателях для получения максимальной удельной мощности. Нестационарные процессы в газовых потоках и их динамическое взаимодействие с органами газораспределения начинают оказывать существенное влияние на мощность, экономичность и надежность конструкции. В наибольшей мере это характерно для двигателей, выполненных по оппозитной схеме с обратными пластинчатыми клапанами (ОПК) во впускной системе, часто применяемой в силовых установках CJIA.

Большие затраты времени и средств приходятся на доводку параметров двухтактных двигателей. Это объясняется несовершенством используемых в настоящее время методов проектирования и экспериментальных исследований, тем, что основным способом доводки являются трудоемкие и дорогостоящие испытания двигателей. Проверка вносимых конструктивных изменений, из-за отсутствия надежных теоретических основ и экспериментальных данных, проводится в значительной степени методами "проб и ошибок''.

С вышеперечисленными проблемами пришлось столкнуться при разработке и доводке поршневых авиадвигателей в Самарском КБ машиностроения. Их опытные образцы имели недостаточно высокую надежность, в том числе и из-за поломок лепестков ОПК, наблюдалась значительная разность температуры головок цилиндров, что может свидетельствовать о различном составе смеси, поступающей в цилиндры. Некоторые двигатели не выходили на взлетный режим работы, наблюдалось самопроизвольное скачкообразное изменение оборотов при выходе на номинальный режим. Наблюдались выбросы рабочей смеси из всасывающего патрубка. Проведенная работа по настройке выхлопной системы не привела к увеличению мощности двигателя, что может свидетельствовать о том, что расход рабочей смеси и мощность ограничиваются впускной системой.

В связи с вышесказанным актуальными являются разработка новых методов испытания системы впуска, разработка математической модели и расчета рабочих процессов впускной системы авиационных двухтактных ДВС.

Представленная работа обобщает результаты экспериментальных исследований и теоретических разработок, выполненных в СКБМ и СГАУ в период с 1986 по 2004 год.

Работа состоит из четырёх глав и приложений.

В первой главе приводятся характеристики двигателей для CJLA, указана роль впускной системы в обеспечении необходимых параметров силовых установок. Сделан обзор существующих методов экспериментальных исследований характеристик, методов расчета и моделирования рабочих процессов впускных систем. На основе анализа работ, выполненных отечественными и зарубежными авторами, сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе изложена методика испытания впускной системы для исследования газодинамических характеристик и надёжности при пульсирующих расходах воздуха на специально созданной установке. Предложенные методы позволяют проводить исследования в широком диапазоне расходов воздуха и частот пульсации, соответствующих условиям работы двигателя. Предложен показатель газодинамического качества, позволяющий делать сравнительные оценки впускных систем различной конструкции. Приводятся результату и анализ выполненных исследований впускной системы двигателя П-032.

В третьей главе описана методика и установка для измерения пульсирующих расходов воздуха, позволяющие проводить измерения с минимальным влиянием на характеристики испытуемого двигателя. Предложена методика измерения неравномерности коэффициента избытка воздуха по цилиндрам ДВС. Приводятся результаты выполненных измерений расходов и состава смеси двигателя П-032. Предложена методика и приведены результаты исследования газообмена на «холодной» модели двигателя:

В четвёртой главе изложена математическая модель впускной системы с ОПК. На основе принятых предположений рабочий процесс описан системой нелинейных дифференциальных уравнений. Система решается численными методами и позволяет рассчитать характеристики впускной системы при заданных начальных и граничных условиях. Приводятся примеры расчетов с исходными данными, соответствующими параметрам впускной системы П-032.

В результате работы созданы и внедрены средства и методики исследований впускной системы. Исследованы характеристики рабочего процесса впускной системы опытных образцов авиационных ДВС. Результаты разработок и исследований оформлены в более чем 12 методиках и отчетах, комплектах чертежей, выпущенных в СКБМ по инициативе и при участии автора. В числе выполненных разработок:

• установка и методика испытания впускной системы с ОПК на надежность и газодинамическое качество при пульсирующих расходах воздуха,

• установка и методика измерения расхода воздуха двухтактным ДВС;

• установка и методика исследования рабочего процесса во впускной системе на «холодной» модели двигателя,

• методика измерения неравномерности состава смеси по цилиндрам двигателя, >

• автоматизированная компьютерная система для измерения штатных параметров и проведения экспериментальных испытаний двухтактных двигателей АСИ-2.

Более полный перечень внедренных разработок и выполненных исследований впускной системы двигателя П-032, оформленных в виде методик и отчетов СКБМ приведен в приложении «А».

Разработана математическая модель рабочего процесса впускной системы, учитывающая влияние

• геометрических размеров газовоздушного тракта,

• инерционности воздушного потока,

• упруго массовых характеристик лепестков ОПК.

Результаты работы докладывались автором на 7 региональных и международных научно-технических конференциях. Содержание работы отражено в 12 публикациях в отраслевых, региональных и международных сборниках научно-технических статей.

Ключевые термины, используемые в работе, выделены курсивом, их определения приведены в приложении «Б».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

В результате проведенной работы выполнено и установлено следующее.

1. Разработана методика и создана установка для газодинамических испытаний впускных систем двухтактных двигателей при нестационарном режиме продувки, моделирующем работу системы на двигателе.

2. Для оценки пропускной способности впускной системы предложен показатель газодинамического качества, рассчитываемый по соотношению положительной полуволны перепада давления и величине расхода при продувке пульсирующим потоком воздуха на созданной установке.

3. Разработана методика, позволяющая проводить ускоренные испытания ОПК на надежность на установке для продувки впускной системы пульсирующим потоком.

4. Разработана методика и создана установка для измерения расхода воздуха при стендовых испытаниях двигателей с коррекцией режима работы карбюратора по разрежению в емкости расходомера, что позволило уменьшить влияние расходомера на работу двигателя.

5. Разработана методика оценки неравномерности состава смеси по цилиндрам, основанная на измерении температуры деталей двигателя при снятии характеристики по составу смеси. Методика позволяет оценивать состав смеси без использования дорогостоящего оборудования для химического анализа выхлопных газов.

6. Создана установка и разработана методика исследования процессов газообмена на «холодной» модели двигателя, позволяющая оценить величину расхода воздуха и показатель газодинамического качества впускной системы. Исследования, проведенные на модели, подтвердили результаты непосредственных измерений расхода воздуха при испытании двигателей и соответствие показателей газодинамического качества, полученных на установке для испытания при пульсирующих расходах и модели.

7. Разработана математическая модель и программное обеспечение для расчета рабочего процесса впускной системы, учитывающая нелинейность пропускной площади клапана от перепада давления на впускной системе, зависимость давления потока на лепестки от его инерционности и скорости во впускном тракте, изменение величины расхода за счет изменения площади сечений ОПК по времени.

8. Исследования впускной системы двигателя П-032 по разработанным методикам на созданном оборудовании позволили установить следующее:

• Неустойчивая работа отдельных двигателей объясняется скачкообразным изменением показателя газодинамического качества на расходной характеристике впускной системы, вызванным сменой формы колебания лепестков ОПК, что позволяет прогнозировать работу двигателя с впускными системами различных конструкций по результатам их испытаний на установке.

• Фактический расход воздуха в двигателе на взлетном режиме приблизительно на 20% меньше проектной величины. Это установлено непосредственными измерениями расхода и исследованиями рабочего процесса на «холодной» модели. Для увеличения расхода воздуха и удельной мощности двигателя необходимо оптимизировать конструкцию впускной системы и ОПК с использованием разработанной математической модели с последующим испытанием системы по разработанной методике.

• Оценки состава смеси показали, что в настоящее время на взлетном режиме двигатель работает на богатой рабочей смеси при коэффициентах избытка воздуха близких к 0,74. Обеднение смеси до величин близких к 0,85 повысит мощность и улучшит экономичность двигателя. Для достижения этих целей целесообразно организовать послойный впуск смеси.

9. Разработанная математическая модель позволяет выбрать оптимальную конструкцию впускной системы, разработанные методы испытания и моделирования режимов работы - провести экспериментальную проверку расчетов и опытную отработку конструкции.

119

1. Авиационные двухтактные двигатели Ml8, Ml8-02. Рекламные проспекты. Воронежское ОКБ моторостроения. 1997.

2. Аладьев В.З., Богдявичус М.А. Maple 6: Решение математических, статистических и физико-технических задач. М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2001. -824 с.

3. Альтшуль А.Д. Гидравлические сопротивления. 2-е издание. М.: Недра, 1982.-224 с.

4. Альшина Е.А. О квазиодномерной задаче внутренних вязких течений. Математическое моделирование, №12, 1997.

5. Андерсон Д., Таннехилл Дж., Плетчер Р. Вычислительная гидромеханика и теплообмен. В двух томах. Перевод с английского. М.: Мир, 1990. -726 с.

6. Белоцерковский О.М. Численное моделирование в механике сплошных сред. М. Наука, 1984. -520 с.

7. Белоцерковский О.М., Давыдов Ю.М. Метод крупных частиц в газовой динамике. М.: Наука. 1982. 392 с.

8. Берне Л. Гидросамолет Р-02. Крылья родины №4, 1997.

9. Берне Л. Гидродельтолет "Джонатан". Крылья родины №6, 1997.

10. Берне Л. Фестиваль СЛА в Тушино. Крылья родины №10, 1997.

11. Боглаев Ю.П. Вычислительная математика и программирование. М.: Высшая школа, 1990. -544 с.

12. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. М.: "Наука", 1978. 400 с.

13. Впускная система с подвижными патрубками. РЖ7.39.44.П.

14. Впускная система с регулируемой длиной патрубков. Заявка 4327069, ФРГ. МКИ F 02 В 27/00. РЖ10.39.57.П.

15. Гаврилов А.А., Панов В.В. Расчет цикла двухтактного ДВС с кривошипно -камерной продувкой. Автомобильная промышленность №2, 1998.

16. Горнушкин Ю.Г., Кондратов В.М. Кинематика обратного пластинчатого клапана двухтактного двигателя. Автомобильная промышленность, 1984, № 8. с. 6-7.

17. ГОСТ 8.563.1-97. Измерения расхода газов и жидкостей стандартными сужающими устройствами.

18. Дейч М.Е. Техническая газодинамика. 3-е изд. М.: «Энергия», 1974. 592 с.

19. Двигатели автомобильные. Методы стендовых испытаний. ГОСТ 14846-81. Переиздание с Изменением №1, утвержденным в марте 1984г. Издательство стандартов, 1984. 54 с.

20. Панов В.В., Гридин А.В. Математическая модель ОПК двухтактного двигателя. Совершенствование мощностных, экономических и экологических показателей ДВС. 7-ой Международный семинар научно-практический семинар. Владимирский ГУ, 2001.

21. Григорьев Ю.Н., Вшивков В.А. Численные методы "частицы в - ячейках". Новосибирск: Наука, 2000. - 184 с.

22. Давыдов Ю.М., Круглов М.Г., Медков А.А., Нефедов В.А. Численное исследование течений в двигателях внутреннего сгорания методом крупных частиц. Вычислительный центр Академии наук СССР. М., 1983. -59 с.

23. Двайт Г.Б. Таблицы интегралов и другие математические формулы. М.: Наука, 1978.-288 с.

24. Двигатель П-032 MP, Силовая установка П-037, Силовая установка П-065. Рекламные проспекты. Самарское моторостроительное производственное объединение им. М.В. Фрунзе, Самара, СКБМ. 1997.

25. Двухтактный двигатель с расслоенным зарядом и разделенной кривошипно -камерной продувкой. РЖ 6.39.24. 1997.

26. Драганов Б.Х., Круглов М.Г., Обухова B.C. Конструирование впускных и выпускных каналов двигателей внутреннего сгорания. Киев, "Вища школа", 1987.-175 с.

27. Дьяконов В.П. Maple 9 в математике, физике и образовании. М.: СОЛОН-Пресс. 2004. -688 с.

28. Дьяконов В. Maple 7: учебный курс. СПб.: Питер, 2002. 672 с.

29. Емцев Б.Т. Техническая гидромеханика. М.: "Машиностроение", 1978. 464 с.

30. Ермаков А.А., Письменов В.А., Кох А.И. Методика и результаты исследования газодинамических характеристик обратного пластинчатого клапана изд. П-032. Тех. отчет №101-2099, Самара, СКБМ, 1986. 47 с.

31. Ермаков А.А., Письменов В.А., Кох А.И. Кузнецов А.С. Техническое задание на разработку второй очереди автоматизированной системы измерения параметров поршневых двигателей при экспериментальных работах. Самара, СКБМ, 1989.

32. Ермаков А.А.,Письменов В.А.,Кох А.И. л др. Методика и результаты измерения расхода воздуха изделием П-032 на электротормозном стенде. Тех. отчет №101-2163, Самара, СКБМ, 1987.

33. Ермаков А.А., Письменов В.А., Кох А.И., Кузнецов А.С., Карпенко С.А., Исайкин О.А. Результаты измерения расхода воздуха и других параметров ПЛМ "Вихрь 30" на электротормозном стенде. Тех. отчет №101-2494, Самара, СКБМ, 1990.

34. Иванников С. "Воздушный казачонок" из Дубны. Крылья Родины, №2, 1998.

35. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. Под редакцией Штейнберга И.О. 3-е изд. М.: Машиностроение, 1992. 672 с.

36. Ильин. В. "Беспилотники" бросают вызов. Авиация и космонавтика, №13, 1996.

37. Ильин В.А. Якобиан. Математическая энциклопедия, т. 5. Главный редактор Виноградов И.М. М.: "Советская Энциклопедия", 1984.

38. Исерлис Ю.Э., Мирошников В.В. Системное проектирование двигателей внутреннего сгорания. JL: Машиностроение, 1981. -255 с.

39. Камке Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям. М:, Наука, 1965.

40. Качество продукции. БСЭ, т. 11. 1973.

41. Кондрашов В.М., Григорьев Ю.С., Тупов В.В. и др. Двухтактные карбюраторные двигатели внутреннего сгорания. М., Машиностроение, 1990. -272 с.

42. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М., 1970. -720 с.

43. Кох А.И., Прохоров С.П. Методика расчета характеристик впускной системы двухтактного двигателя с обратным пластинчатым клапаном. Известгя Самарского научного центра РАН, №2, 2004.

44. Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества: Справочник. 4-е издание. Л.: Машиностроение, 1989. -701 с.

45. Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества. 3-е издание.Л.: Машиностроение, 1975. -776 с.

46. Круглов М.Г. Термодинамика и газодинамика двухтактных двигателей внутреннего сгорания (процессы газообмена). М.: Машгиз, 1963. -272 с.

47. Круглов М.Г., Ложкин М.Н. Приближенное определение скоростей и статического давления воздушного заряда в цилиндре двухтактного двигателя с прямоточной схемой газообмена. Известия вузов. Машиностроение, №3, 1971.-с. 42-46.

48. Круглов М.Г., Меднов А.А., Стрелков В.П. Определение параметров моделирования газообмена на физической модели. Известия вузов. Машиностроение, №12, 1977.

49. Круглов М.Г., Стрелков В.П., Терский О.В. О моделировании газообмена двухтактных двигателей. Известия вузов. Машиностроение, №5, 1968.

50. Крылов М. СЛА. Лето 98. Крылья Родины, №8, 1998.

51. Кунин С. Вычислительная физика. М.: Мир, 1992. -518 с.

52. Кухлинг X. Справочник по физике. Перевод с немецкого под редакцией Лей-кина Е.М. М.: "МИР", 1982. 520 с.

53. Куценко А.С. Моделирование рабочих процессов двигателей внутреннего сгорания на ЭВМ. Киев, Наукова думка, 1988. 104 с.

54. Лашко В.А. Численное моделирование нестационарных процессов в системах впуска выпуска многоцилиндровых двигателей. Сб. трудов НИИ КТ №3, 1997.3.39.14.

55. Лебедев А.Н. Моделирование в научно-технических исследованиях. М.: Радио и связь. 1989. 224 с.

56. Лепестковый клапан двухтактного двигателя. Заявка 0896131А1 ЕВП, МПК F 01 L 3/20/ Moron Alfio Заявл. 1.8.98.

57. Лепестковый клапан для впуска воздуха. Патент США 5636658, МКИ F16K 15/16/ РЖ 7.39.24.П.

58. Лобов Н.В. О результатах использования метода крупных частиц для расчета внутренних газодинамических течений в ДВС. Тезисы докладов Всероссийской конференции молодых ученых. Пермь, 1996.

59. Лятхер В.М., Прудовский A.M. Гидравлическое моделирование. М.: Энерго-атомиздат, 1984. 392 с.

60. Математическая энциклопедия, том 3. Главный редактор И.М. Виноградов. Москва, 1982.

61. Матросов А. В. Maple 6. Решение задач высшей математики и механики. СПб.: БХВ Петербург, 2001. - 528 с.

62. Методы испытания, контроля и исследования машиностроительных материалов. Справочное пособие, т. 2. Под редакцией Туманова А.Т. М.: Машиностроение, 1974. 320 с.

63. Мунштуков Д.А. Математическая модель нестационарного газообмена в двухтактных двигателях внутреннего сгорания. В сб. Самолетостроение и техника воздушного флота. Харьков, вып. 21, 1970. с. 67-72.

64. Муфта для изменения фаз газораспределения. Патент США 5645021. МКИ FOIL 1/344 (ЗаявительЯпония). 1997.

65. Нечаев С.Г. Термодинамические основы моделирования рабочего процесса ДВС. Сборник научных трудов «Рабочие процессы в двигателях внутреннего сгорания и их агрегатов». МАДИ, М., 1987.

66. Никитин И., Корнилюк П., Бушанский Н. "HIRTH" пять лет в России. Авиация общего назначения, № 3, 1999.

67. Никитин И. Новые моторы для CJ1A. Крылья родины №5, 1996.

68. Новиков И.П. Введение в автоматизированное системное проектирование технических устройств и систем. М.: Высшая школа, 1980. -210 с.

69. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. JL: Энергоатомиздат, 1991.-304 с.

70. Овчинников В.Н., Письменов В.А., Кох А.И. и др. О внедрении вычислительного комплекса на базе ЭВМ СМ 1300.1705. Технический отчет о внедрении новой техники. СКБМ, Самара, 1989.

71. Орлин А.С., Круглов М.Г. Комбинированные двухтактные двигатели. М., "Машиностроение", 1968. 576 с.

72. Петриченко P.M. Физические основы внутрицилиндровых процессов в двигателях внутреннего сгорания. JL: ЛГУ, 1983. -244 с.

73. Петриченко P.M., Батурин С.А., Исаков Ю.Р. и др. Элементы системы автоматизированного проектирования ДВС. Л.: Машиностроение, 1990. 328 с.

74. Пирумов У.Г., Росляков Г.С. Газовая динамика сопел. М.: Наука. 1990. -368 с.

75. Письменов В.А., Кох А.И., Радаев Н.П. и д.р. Автоматизированная система измерений АСИ-2. Комплект электрических схем Л101-968. Самара, СКБМ. 1990.

76. Письменов В.А., Кох А.И., Рыжанов Ю.В. Релейный блок тестовых сигналов РБТС-1. Схема принципиальная электрическая Л101-937. Самара, СКБМ, 1990.

77. Письменов В.А., Кох А.И. Результаты исследования газодинамических характеристик обратного клапана № Н92. Тех. отчет №101-2206, Самара, СКБМ, 1987.

78. Письменов В.А.,Кох А.И. Результаты вибропрочностных испытаний рабочих пластин обратного клапана изд. П-032. Тех. отчет №101-2139, Самара, СКБМ, 1986.

79. Попов В.В. Пути повышения экономических и экологических характеристик двухтактных бензиновых двигателей. Вопросы проектирования и эксплуатации автотранспортных средств и систем. Известия Тульского университета. Тула, 1995 г. 5.39.20.

80. Попов Д.М., Отрошков П.В. Влияние режимов течения в клапанных щелях и структуры потока на устойчивость предохранительного клапана. Вестник машиностроения № 6, 1982. С. 6 9.

81. Попов Д.Н. Нестационарные гидромеханические процессы. М.: Машиностроение, 1982. -240 с.

82. Попов Е.П. Теория и расчет гибких упругих стержней. М.: Главная редакция физико математической литературы. 1986.

83. Поршневые двигатели разных стран. Jane's All the World's Aircraft (1997-98).

84. Поршневые двигатели разных стран. Авиационные и ракетные двигатели. РЖ 34, №33, 1998.

85. Поттер Д. Вычислительные методы в физике. М., Мир, 1975. -392 с.

86. Правила измерения расхода газов и жидкостей стандартными сужающими устройствами. РД 50 213 - 80. Издательство стандартов, 1982.

87. Пудовеев В.И., Гололобов Е.И., Плешанов А.А., Панов В.В. и др. Экономичность двигателей мотороллеров и мотоциклов. Тула, Приокское кн. изд-во, Тульский машиностроительный завод им. В.М. Рябикова, 1990. -174 с.

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

89. Расход жидкостей и газов. Методика выполнения измерений с помощью специальных сужающих устройств. Методические указания РД 50 411 - 83. Издательство стандартов, 1984.

90. Реклейтис Г., Рейвиндран А., Рэгсдел К. Оптимизация в технике. В 2-х книгах. Перевод с английского. Москва, "МИР", 1986. -350 -320.

91. Рудой Б.П. Теория газообмена ДВС. Уфа, УАИ, 1978. -109 с.

92. Рудой Б.П., Березин С.Р. Расчет на ЭВМ показателей газообмена ДВС. Уфа, УАИ, 1979.- 101 с.

93. Рудой Б.П., Хисматуллин К.А. Применение обобщенных переменных для определения коэффициента наполнения двухтактных ДВС. Вопросы теории и расчета рабочих процессов тепловых двигателей, №17, 1996. 3.39.30.

94. Рудой Б.П. Основы теории газообмена ДВС. Уфа, УАИ, 1977. -103 с.

95. Рябцов А.А. Методика расчета выхлопа и продувки двухтактного двигателя. Известия вузов. Машиностроение, №5, 1960. с. 129-139.

96. Самарский А.А., Попов Ю.П. Разностные методы решения задач газовой динамики. 3-е издание. М., "Наука", 1992. -424 с.

97. Свещинский В.О. Технологии экспериментального моделирования газодинамических процессов в ДВС. Автомобильная промышленность №8, 1998.

98. Сегерлинд JI. Применение метода конечных элементов. Перевод с английского. М.: "Мир", 1979. -392 с.

99. Седов Л.И. Методы подобия и размерностей в механике. Издание десятое. Наука, М. 1987. -440 с.

100. Седов Л.И. Механика сплошной среды. В двух томах. М.: Наука, 1973.

101. Советский Энциклопедический словарь. Главный редактор Прохоров A.M. М.: "Советская Энциклопедия", 1990. 1632 с.

102. Солнышков Ю.С. Оптимизация. БСЭ, т. 18. М.: "Советская Энциклопедия", 1974.

103. Стефановский Б.С., Доколин Ю.М., Сорокин В.П. и др. Испытания двигателей внутреннего сгорания. М., Машиностроение, 1972. -368 с.

104. Стройк Д.Я. Краткий очерк истории математики. Перевод с немецкого. М.: "Наука", 1978.-336 с.

105. Теория рабочих процессов поршневых и комбинированных двигателей. 3-е изд. Под ред. Орлина А.С. М.: Машиностроение, 1971. -400 с.

106. Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент. Справочник. Под общей редакций Григорьева В.А. и Зорина В.М. М.: Энергоиздат, 1982. 512 с.

107. Тимошенко С.П. Колебания в инженерном деле. "Наука", 1967.

108. Толстых А.И. Компактные разностные схемы и их применение в задачах аэрогидродинамики. М.: Наука, 1990. 230 с.

109. Трубы Вентури. Технические условия. ГОСТ 23720-79.

110. Ультразвук. Маленькая энциклопедия. Главный ред. Голямина И.П. М.: "Советская энциклопедия", 1979. 400 с.

111. Физическая энциклопедия. Рокотян В.Е. Автомодельность. Главный редактор Прохоров A.M. М.: Большая Российская энциклопедия. Т. 1. 1988.

112. Физическая энциклопедия. Анфимов Н.А. Конвекция. Главный редактор Прохоров A.M. М.: Большая Российская энциклопедия. Т. 2. 1990.

113. Физическая энциклопедия. Вишневецкий C.JI. и др. Моделирование. Главный редактор Прохоров A.M. М.: Большая Российская энциклопедия. Т. 3. 1992. с. 171-174.

114. Фильчаков П.Ф. Справочник по высшей математике. Киев, «Наукова думка», 1974. —743 с.

115. Хамидуллин И. Ю. Проблемы и обеспечение экологичности дизельных двигателей КАМАЗ ка уровне мировых стандартов. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. Казань, Казанский ГТУ им. А.Н. Туполева. 2001.

116. Хемминг Р.В. Цифровые фильтры. Вторая редакция. Москва, «Недрам, 1987. -222 с.

117. Хуциев А.И. Двигатели внутреннего сгорания с регулируемым процессом сжатия. М.: Машиностроение, 1986. -104 с.

118. Чаплыгин С.А. Голубев В.В. К теории продувки цилиндров двигателей внутреннего сгорания. Собрание сочинений, т.З, 1950, стр. 169 242.

119. Чегодаев Д.Е., Мулюкин О.П. Элементы клапанных устройств авиационных агрегатов и их надежность. Москва, издательство МАИ, 1994. -208 с.

120. Чегодаев Д.Е., Кох А.И. Математическая модель впускной системы двухтактного ДВС с обратным пластинчатым клапаном. Тезисы докладов международной научно-технической конференции. СГАУ, Самарский научный центр РАН, 2001 г. с. 168.

121. Чугаев P.P. Гидравлика. 3-е издание. JL: Энергия, 1975. 600 с.

122. Экспресс информация. Авиационное двигателестроение. Самолетные двигатели. ЦИАМ, №5, 1997.

123. Элементы теории рабочих процессов ДВС. Межвузовский научный сборник № 1. Отв. Редактор Рудой Б.П. Уфа, 1976. 84 с.

124. Эфрос В.В. О некоторых перспективных направлениях научных исследований в области ДВС. Академия инженерных наук. Владимир, 1997. РЖ3.39.1.

125. Ярыгин В.В., Кох А.И. Результаты испытания обратных клапанов на установке для холодной прокрутки изделия П-032. Тех. отчет №101-2300, Самара, СКБМ, 1988.

126. Черняк Б.Я., Карельский В.И. О методике определения неравномерности состава смеси в различных цилиндрах карбюраторного двигателя. АН СССР, Труды лаборатории двигателей Вып.6, 1962.

127. Doing the chores has never been so easy. Eur. Power News, 1997, №13.

128. Internet: www.hirth-engines.de, e-mail: info@hirth-engines.de.