автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Совершенствование впускных каналов тракторного дизеля

На правах рукописи

ГОЛЕВ БОРИС ЮРЬЕВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ВПУСКНЫХ КАНАЛОВ ТРАКТОРНОГО ДИЗЕЛЯ

Специальность 05.04.02. - Тепловые двигатели

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Владимир 2009

00346Э7ЭЭ

003469799

Диссертационная работа выполнена на кафедре «Тепловые двигатели и энергетические установки» ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет»

Научный руководитель:

заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор Эфрос Виктор Валентинович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Фомин Валерий Михайлович

кандидат технических наук Янович Юрий Владимирович

Ведущее предприятие

ООО «Владимирский моторо-тракторный завод»

Защита диссертации состоится 9 июня 2009 г. в 14— часов на заседании диссертационного совета Д212.025.02 при ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет» по адресу: 600000, г. Владимир, ул. Горького, 87, 1 корпус, аудитория №211.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет».

Ваши отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просьба высылать по адресу: 600000, г. Владимир, ул. Горького,87, кафедра ТДиЭУ

Автореферат разослан « » 2009 г.

и размещен на сайте http://abstracts.vlsu.ru

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, профессор

Баженов Ю.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Улучшение экономических и экологических показателей дизеля достигается, в том числе, в результате соответствующего движения воздушного заряда в камере сгорания (КС), обеспечение которого является одной из наиболее сложных задач, требующей решения в процессе проектирования нового дизеля.

Определяющая роль в формировании движения воздуха в КС принадлежит конструкции впускных каналов (ВК). Выбор геометрических параметров ВК и их расположения в головке цилиндра (ГЦ) относительно оси КС, обеспечивающих необходимое вращательное движение воздушного заряда, желательно осуществлять без выполнения трудоемких экспериментов. Поэтому дальнейшее совершенствование методов решения указанной задачи является актуальным.

Цель исследования. Выбор параметров ВК, обеспечивающих формирование вращательного движения воздушного заряда в цилиндре дизеля, и оценка их влияния на его экономичность, а также выбросы вредных веществ с отработавшими газами.

Для достижения поставленной цели требовалось осуществить:

- разработку методики численного расчета движения воздушного заряда во ВК и в цилиндре;

- исследование влияния параметров ВК на характеристики воздушного заряда в цилиндре;

- создание установки для физического моделирования процесса движения воздушного заряда во ВК и в цилиндре;

- экспериментальную оценку влияния вращательного движения воздушного заряда в цилиндре на экономические и экологические показатели дизеля.

Научная новизна:

- установлено влияние формы ВК, а также их расположения в ГЦ относительно оси цилиндра на снижение газодинамического сопротивления и достижение требуемого качества смесеобразования за счет вращательного движения воздушного заряда в цилиндре;

- методика численного расчета движения воздушного заряда, позволяющая на стадии проектирования определять его параметры во ВК и в цилиндре при использовании тангенциального, винтового и падающего каналов;

- рекомендована к применению при проектировании система падающего и винтового ВК, входящих в состав трехклапанной ГЦ дизеля.

Методы исследований. Поставленная в работе цель достигается сочетанием теоретических и экспериментальных методов исследования. С помощью теоретических методов исследованы газодинамические процессы, происходящие во ВК и в цилиндре. Экспериментальная часть работы заключалась в оценке адекватности теоретически полученных результатов.

Достоверность и обоснованность научных положений определяются:

- использованием фундаментальных законов и уравнений термодинамики, газовой динамики, а также современных численных методов;

- применением поверенных средств измерения для оценки показателей дизелей и газового анализа, а также сходимостью результатов расчетных и экспериментальных исследований.

Практическая ценность заключается в:

- разработанной методике численного расчета движения воздушного заряда во ВК и в цилиндре;

- полученных характеристиках влияния формы и расположения ВК в ГЦ относительно оси цилиндра на их газодинамическое сопротивление;

- использовании рекомендаций, основанных на результатах исследования при конструировании новых трехклапанных ГЦ для дизелей Владимирского мото-ро-тракторного завода (ВМТЗ).

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

- методика численного расчета движения воздушного заряда во ВК и в цилиндре;

- влияние формы и расположения впускных каналов относительно оси цилиндра на их газодинамическое сопротивление;

- обоснование целесообразности применения падающего и винтового ВК на дизеле воздушного охлаждения с трехклапанной ГЦ;

- полученные результаты экспериментальных исследований влияния враща-тельнот движения воздушного заряда в цилиндре на экологические и экономические показатели дизеля.

Апробация работы. Основные результаты исследований и положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на: заседаниях кафедры «Тепловые двигатели и энергетические установки» ВлГУ в 2006-2009 гг.; всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Идеи молодых - новой России» (Тула, 2004 г.); конкурсе инновационных проектов аспирантов и студентов по приоритетному направлению «Энергетика и энергосбережение» (Барнаул, 2005 г., Москва, 2005 г.); международных научно-технических конференциях «Актуальные проблемы теории и практики современного двигателестроения» (Челябинск, ЮУрГУ, 2006 г.) и «Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей» (Владимир, ВлГУ, 2008 г.), а также международном симпозиуме «Автотракторострое-ние-2009» (Москва, МГТУ МАМИ, 2009 г.).

Реализация работы. Результаты исследований используются при создании дизелей ЗЧН 10,5/12 и 4ЧН 10,5/12 ВМТЗ, соответствующих современным требованиям экологической безопасности. Разработанная методика численного расчета движения воздушного заряда включена в учебный процесс для проведения занятий по курсу «Газовая динамика».

Публикации. Основные положения диссертации изложены в 8 печатных работах, две из которых входят в перечень изданий, рекомендованных ВАК.

Диссертационная работа содержит: введение, 5 глав, выводы, список литературы, приложение и состоит из 138 страниц текста, 83 рисунков, 17 таблиц. Список использованной литературы включает 136 наименований, в том числе 73 отечественного автора.

Проект «Совершенствование впускных каналов многоцелевого быстроходного дизеля» был удостоен гранта Г-468 Министерства образования и науки Российской федерации по Федеральной целевой научно-технической программе «Исследование и разработка по приоритетным направлениям развития науки и техники».

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во оведенни кратко охарактеризовано состояние проблемы, показана ее актуальность и сформулированы основные задачи исследований.

В первой главе рассматриваются пути улучшения технико-экономических и экологических показателей тракторных дизелей с неразделенными КС за счет совершенствования впускных трактов. Решению этой сложной задачи пссьяше-ны многие исследования, среди которых можно выделить работы A.A. Балашова, Д.Д. Брозе, ММ. Вихерта, В.Р. Гальговского, Ю.Г, Грудского, JI.A Жолобо-ва, Г.М. Камфера, В.Е. Мазинга, A.C. Хачияна. Г, Цимиера, В.В. Эфроса и др.. а также исследования фирм AVL (Австрия) и Ricardo (Великобритания).

Обзор опубликованных сведений подтвердил неуклонный рост выпуска дизелей с четырех клана иными конструкциями ГЦ (рис. 1). Данная тенденция, особо характерная для дизелей с частотой вращения коленчатого вала более 2000 мин'1, обусловлена улучшением их показателей за счет увеличения проходных сечений BfC, а также сопутствующим решением приближения центрального расположения форсунки и снижения теплойапряженности ГЦ вследствие более равномерного ее теплового состояния.

В результате анализа конструкций были выявлены схемы с двумя ВК, наиболее широко применяемые в современных дизелях (рис. 2), среди которых варианты А и Е наиболее предпочтительны для использования, т.к. обеспечивают направленное вращательное движение в цилиндре при высоких значениях расходных характеристик.

Рис. 1. Применение в дизелях ГЦ с Рис. 2. Расположение ВК в ГЦ

различным числом клапанов современных дизелей

Проведен обзор экспериментальных методов и методик исследовании газодинамических процессов во ВК и в цилиндре. Наиболее распространенными среди них являются методы спрямляющего колеса, крыльчатки, а также термоанемометров, оценивающие скорость движения воздушного заряда в цилиндре. Следует отметить, что сегодня создание впускных трактов базируется на использовании сочетания численных и экспериментальных методов.

Перечисленные методы при их реализации требуют значительных затрат, поэтому поиск новых способов определения параметров движения воздушного заряда, на стадии проектирования дизеля, представляет несомненный интерес.

Во второй главе описана методика численного расчета движения воздушного заряда во ВК и в цилиндре.

К основным факторам, влияющим на точность решения поставленной задачи, можно отнести следующие: количество расчетных ячеек и размеры расчетной области; шаг расчета по времени; точность пространственной аппроксимации переменит; метод расчета; система уравнений, описывающих движение воздушного заряда; модель турбулентности; граничные условия и функция изменения скорости потока в пристеночном слое. Выполненные автором исследования, позволили оценить степень влияния приведенных факторов на результат решения.

Отработка методики численного расчета базировалась на модели несжимаемого газа (вязкое течение при ограниченных изменениях плотности р, числах Рейнольдса Re >10" и Маха М<0,3). Однако, так как число Маха в некоторых областях превышало приведенное значение, расчеты проводились с учетом сжимаемости. В заключительных расчетах использовалась математическая модель сжимаемого газа Flow Vision, состоящая из классических уравнений неразрывности, состояния идеального газа, энтальпии, количества движения, кинетической энергии турбулентных пульсаций к и скорости диссипации турбулентной энергии е.

Для решения описанных уравнений применялся метод конечных объемов, обеспечивающий высокую точность при аппроксимации криволинейных границ области движения воздушного заряда, а также приемлемую скорость решения задачи. Уравнения, входящие в состав математической модели, аппроксимировались конечноразностными зависимостями диффузионного и конвективного типов, интегрирование производилось с шагом по времени г, значение которого определялось из условий устойчивости вычислительного алгоритма.

Давление р на входе в расчетную область соотйетствовало 6 кПа, а температура t ~ 20 °С. Выход из расчетной области «свободный», и поэтому заданы следующие условия:

ЗР=0; ^=0; ^=0; ^=0,

дп дп дп дп *

где п - направление нормали.

Расчетная область представляет собой пространство, ограниченное стенками ВК и цилиндра (рис. 3). Трехмерные модели ВК, клапана и спрямляющего колеса формируют область движения воздушного заряда с учетом всех имеющихся геометрических особенностей. Тангенциальная составляющая скорости потока воздействовала на лопатки спрямляющего колеса и создавала на нем вращающий момент. После стабилизации вычисляемых параметров в процессе расчета, поток в отдельно взятый момент времени рассматривался как квазясга-ционарный, и уже в дальнейшем анализировались газодинамические особе)[кости движения воздушного заряда в расчетной области. Внешней поверхности расчетной области, присваивалось граничное условие «стенка», вблизи которой величина касательной составляющей скорости изменялась по логарифмическому закону.

Газодинамическое сопротивление преимущественно зависело от числа /?е1

так как шероховатость Ь5 элементов модели незначительна

(0<*,<5>

Искажения решения проявляются при диагональном потоке воздушного заряда относительно ячеек сетки, особенно при моделировании вращательного движения. Для учета описанного явления уравнения конвективного переноса аппроксимировались по временной и пространственным переменным до второго порядка, что вызвало увеличение расчетного времени примерно на 15 %.

В качестве оценочных параметров выступали расход Од воздуха, и момент Мкр на спрямляющем колесе. В процессе вычисления значения величин Ов> Мю> на каждой итерации записывались в текстовый файл. За интервал итераций принимался диапазон 0Т8 1,0 и„ где л, - текущее значение итерации. Поскольку одним критерием все многообразие возможных вариантов изменения контролируемой величины охватить не удавалось, было предложено использование двух следующих условия, найденных при обработке большого количества расчетных вариантов:

Рис, 3. Область расчета: 1-цилиндр; 2-основанис спрямляющего колеса; 3-спрямляющее колесо; 4-клапан; 5-яагтравляющая втулка; 6-впуск ной канал, 7-седло; 8-дополнительный объем; 9-вход потока; ! 0-выход потока

-у "

=--= ■ [00% X

<0,5%,

0.8-я,_

0,2 -

■100%

<0,1%

где xmol, x„i„ и х, соответственно максимальное, минимальное и среднее значения вычисляемого параметра из анализируемого интервала.

Необходимо отметить, что выполнение этих условий должно иметь устойчивый характер и наблюдаться на достаточно большом интервале {ire менее 30 итераций). За конечный результат решения принималось среднее значение расчетного параметра за указанное число итераций.

Для определения сеточной сходимости проводились расчеты с различным количеством ячеек и их размерами в расчетной области. Если, начиная с некоторого шага расчетной сетки, решение задачи переставало значимо зависеть от дальнейшего увеличения количества ячеек в исследуемой области, считалось, что сеточная сходимость получена

Исходная расчегная сетка, позволившая разрешить все геометрические особенное™ расчетной области, содержала около 85 тыс. ячеек с минимальным

размером грани по каждой координатной оси 3,33 мм. Кроме того, в областях, где возраста;! градиент скорости движения воздушного заряда, шаг расчетной сетки уменьшался.

Проведенные численные расчеты с различным количеством расчетных ячеек в диапазоне (83.5...280)-]О3 позволили выявить их влияние на определяемые параметры, а также расчетное время. Как показали датьнейшие экспериментальные исследования, в зонах лопаток спрямляющего колеса и клапанной щели

ячейки необходимо делить на 8 частей,

Я": 1.1! первого уровня шмсаьчсная ...............

■I --•-.хгаг

: •«•ниаинимв

Жр^Ячсикл глорок* мхтня'ч^нВц вивРу •'■¡пв»Я

■ ¡¡».¡¡•к,..—и.....Ь., ..¿-'.И ■

Рис. 4. Расчетная сетка в токе клапанной щели (20)

а вблизи В К, направляющей втулки, стебля и тарелки впускного клапана -на 64 (рис. 4).

В результате методика численного расчета предполагает выбор граничных условий, количества ячеек расчетной сетки, а также ее дискретизации в зонах высоких градиентов давления, функции изменения скорости потока в пристеночном слое, критерия установления решения и шага интегрирования.

В третьей главе излагаются методика и результаты экспериментальных исследований тангенциального ВК дизеля ЗЧН 10,5/12, необходимые для оценки достоверности результатов расчета, базирующаяся на методике НАМИ, адаптированной автором к намечаемым экспериментальным исследованиям.

Оценка газодинамических процессов осуществлялась на экспериментальной установке ВМТЗ, модифицированной в соответствии с задачами настоящего исследования. Определение момента вращательного движения воздушного заряда производилось с помощью спрямляющего колеса, установленного в цилиндр с диаметром В = 105 мм на расстоянии 120 мм от огневой плоскости ГЦ. Величина момента на спрямляющем колесе рассчитывалась по деформации балки, соединенной с осью колеса, на которой были расположены тензорезисторы.

Исследования велись при перепадах давления &Р= 6, 13, 18 и 22 кПа во ВК, соответствующих расходам воздуха на характерных режимах работы дизеля, а также шести значениях подъема клапана.

В ходе газодинамических исследований вычислялись: - коэффициент Г, отражающий степень перевода осевого движения потока в канале в циркуляциониое в цилиндре

Тт

(I)

, Л-У1 7

где Щ м - рабочий объем цилиндра; Н = -Н/м - условный скоростной

напор, м/с - скорость воздушного заряда н горловине ВК; р, кг/м3 -плотность воздуха):

- коэффициент С, отражающий полные затраты энергии на получение единицы скоростного напора

АР

С = 1 + ^ = 1 + #, (2)

- коэффициент К, характеризующий создаваемую величину циркуляционной энергии потока на единицу затрат скоростного напора

Т

(3)

В зависимости от подъема клапана количество поступающего воздуха в цилиндр различно. Для характеристики подъема клапана в период его максимальных ускорений при й„ = 4...9 мм, предложена зависимость £>, оценивающая наполнение цилиндра воздушным зарядом, а при = 9... 12 мм -

А=--—— ■ Здесь 0,42; Л, = 1,07; В2 = 22,8; С, = 8,37; т; =-0,117;

вг~(С1-каг)

т, = 0,364.

Далее определялись коэффициенты:

- затрат энергии потока Sc = JCD, К.-* ■dha h„-n + \CD.dK,- )j„.12 (4)

■ трансформации потока St = ¡щ- dh„ »„=12 (5)

- качества канала sK = JA'A ft„=4 ■dha + JKDJ-£//!„, Л„. 9 (6)

впоследствии используемые для оценки степени совершенства различных ВК.

В табличном редакторе MS EXCEL, согласно разработанному алгоритму рассчитывались величины ST, Sc, и SK, тангенциальная скорость VT\ угловая скорость вращения со; циркуляция скорости Г, характеризующая работу вектора скорости по замкнутому контуру и вихревое отношение Q, представляющее отношение угловой скорости вращения заряда к частоте вращения коленчатого вала.

Расхождение S между значениями параметров воздушного заряда полученными путем проведения численного расчета и в результате эксперимента на газодинамической установке составило менее 7,5 % (табл. 1).

При уменьшении подъема клапана расхождение' между расчетными и экспериментальными данными обусловлено сокращением количества расчетных ячеек в зоне высокого градиента давления (клапанная щель). Данное обстоятельство не вносит значительно искажения в определяемые показатели, т.к. на максимальных подъемах клапана = 8...12 мм величина <5 не превышала 2%.

Таблица 1

Параметры воздушного потока при впускс

Параметр Обозначение Величина |Й, %

Расчет Эксперимент

коэффициент трансформации потока коэффициент затрат энергии за фазу впуска средний коэффициент качества канала 5Г 10" Ю"5 7,42 1,06 1,65 7,50 1,14 1,64 1,1 1,2 0.6

тангенциальная скорость Ут, №С 19,4 19,3

циркуляция скорости воздушного потока Г, мг/с 6,29 6,26 < 1,0

угловая скорость врашення воздушного заряда о>, рад/с 378 376

вихревое отношение О 1.80 1,80

В четвертой главе приведены результаты расчетных исследований влияние профиля и расположения ВК относительно оси цилиндра на параметры воздушного заряда в цилиндре. Предложена система ВК в трехклапанной ГЦ дизеля 3 ЧН 10,5/12 с воздушным охлаждением.

Вращательное движение воздушного заряда в цилиндре обеспечивалось винтовым каналом, а основная задача падающего канала заключалась в наполнение цилиндра (рис. 5). Следует отметить, что такое сочетание ВК на дизеле с воздушным охлаждением было реализовано впервые.

Используемые каналы имеют общее входное окно, обеспечивающее подвод воздуха к ВК и позволяющее использовать впускной трубопровод с меньшим количеством патрубков. Среди характерных особенностей падающего канала следует отметить его большие проходные сечения и меньшую длину в сравнении с винтовым. В свою очередь, винтовой канал выполнен со спиральной частью, в которой происходит формирование вращательного движений воздушного заряда и обеспечивается касательное направление потока воздуха к стенке

цилиндра.

Параметры исходного варианта каналов, характеризующие их профиль (р/, р2. Я,Я,п, Тя) и расположение

относительно оси цилиндра (х„, хв,у„,у„ о), предложенные для проектируемого дизеля, представлены на рис. 6. Среди перечисленных параметров И,п и Я2п в большей степени определяют направление выхода вектора воздушного потока из падающего канала, а отношение - из винтового, поэтому исследование их влияния на характеристики воздушного заряда во Ж и в цилиндре представляет наибольший интерес.

Анализ движения потока воздуха в цилиндре позволил выявить, что вы-

Г'ис. 5. Трехмерная модель проточной части ВК

щне их профиль и расположение

шедший из клапанной шели падающего канала воздушный заряд, равномерно распределяется по объему цилинлра (рис. 7,а). При этом отсутствие вращательного движения воздушного заряда в цилиндре {и"р < 5• 10'4 Н-м) дополнительно подтвердило однофункциональность канала. В свою очередь, винтовой канал формирует ярко выраженное вращательное движение а цилиндре (рис. 7,6).

а 6 в

Рис, 7. Схема движения потоков воздуха в цилиндре: a - падающий; 6 - винтовой; в - падающий+винтовой

Важная особенность наблюдается при совместном функционировании рассматриваемых ВК. Поток воздуха, вышедший из клапанной щели падающего канала, положительно влияет на формирование вращательного движения, в результате чего момент на спрямляющем колесе в среднем на 10 % больше суммы моментов Л/",, падающего и М "KF винтового каналов. Кроме того, следует обратить внимание на картину течения в зоне А (рис. 7,в), где образованные падающим и винтовым каналами потока воздуха, взаимодействуя друг с другом, переформировываются и приобретают касательное к стенке цилиндра направление, что следует считать существенным преимуществом.

Установлено, что в клапанной шели падающего ВК (рис. 8), а также в зонах находящихся за острыми кромками тарелки клапана и его седла по ходу движения воздушного заряда может происходить срыв потока, вызывающий локальную турбулизацию воздушного заряда, уменьшающую эффективное проходное сечение и негативно воздействующую на расходную характеристику ВК.

Отдельный этап исследования был посвящен определению влияния изменения расположения и профилей ВК на параметры воздушного заряда в цилиндре. Диапазон изменения у„ (рис. 6) составлял 0...9,5 мм, Кщ- 135... 180 мм, R2n-5...7,5 мм, а - 31...45°, a Tb/Rb - 1,6.. .2,0. Ограниченные пределы изменения перечисленных величин обусловлены компоновочными («тесными») особенностями расположения выпускного канала, форсунки, свсчи накаливания, ребер охлаждения, а Также других немаловажных конструктивных элементов.

Расстояние у„, как и следовало ожидать, практического влияния на расход воздуха через ВК не оказывает, что важно знать при проектировании ГЦ. Следует отметить, что с изменением расстояния у„ от 9,5 до 0 мм коэффициент трансформации за фазу впуска, уменьшился с 8,36* 10'3 до 5,24-10'3, т.е. на 37%

Рис, 8 Движение воздушного заряда в зоне клапанной щели падающего ВК

О 2 4 € 8У„. *Г*Г

Рис. 9. Влияние величины уп на Sf. = 12 мм и Rm- 190 мм)

(рис. 9). При у„ = 6...9,5 мм воздушный заряд, сформированный падающим каналом, оказывает положительное воздействие на вращательное движение, приводящее к интенсивному росту Sr.

Полученные результаты указывают на важность проведенного исследования, показавшего, что даже незначительное смещение падающего канала может при-весги к резкому изменению St-

Как и ожидалось, на расход воздуха в большей степени оказывает влияние форма верхней образующей канала. Например, при 12 мм уменьшение радиуса Кщ с 180 мм до 135 мм вызвало увеличение общего расхода воздуха через каналы на 4 %. При этом расход воздуха через винтовой канал уменьшился с 44 до 42 %, а суммарный коэффициент трансформации на 18% (рис. 10), что явилось результатом увеличения доли потока, проходящей через падающий канал по причине снижений коэффициента затрат энергии за фазу впуска на 2,5 %. Кроме того, изменение R?n с 5 до 7,5 мм существенно повлияло на расходную характеристику ВК, увеличив GB еще на 4%. В конечном итоге, по сравнению с исходным профилем канала, при максимальном подъеме клапана, рост GB достиг 35 кг/ч (8%). При этом изменение Rm привело к некоторому снижению вели-

S/10"3

8,5 ■

8,0 ■ 7,5 -7,0

■

6,0 -

5,5

5,0

0,88 ■ 0,86 ■ 0,84 ■ 0,82 ■ 0,80 -

1-........

8

„. I а

га

I" 1

Em..;

1 2 3 4 5 Рис. 10. Влияние величии; RmO ~ 180 мм,2-175 мм 3-160 мм, 4135 мм) и R^fi = 7,5 мм {5) HaSj-и Sc (ha = 12 мм иуя = 9,5 мм)

чин S] с 6.83-10"5 до 6,29-10"3 (8%) и Sc с

0.89 до 0,82, (7,5 %) за счет ослабления влияния срыва потока в зоне Ь (рис. 8), а также изменения направления суммарного вектора воздушного заряда, по-видимому, снижающего положительное воздействие на потоки воздуха, сформированные винтовым канатом.

Изменение в диапазоне 1,65..Л,85 на расход воздуха через ВК практически не влияет, однако дальнейшее увеличение 7уЯа до величины 2,0 вызывает рост 0'в на 23 кг/ч. Очевидно, такой результат связан с расширением проходного сечения спиральной части винтовог о канала на 2 %. В свою очередь увеличение 7у/?в в диапазоне 1,65...2,0 привело к снижению на 4,5 % и к уменьшению 5Г на 6% (рис. 11). Учитывая конструктивные особенности ГЦ и параметры воздушного заряда в цилиндре наиболее целесообразное значение величины 7у/?в составляет 1,87.

Увеличение угла ас 31° до 39е, при незначительном изменении снизило величину на 5,5 % (рис. 12).

1,6 1,7 1,8 1,9 Тв/Яв Рис. 11. Влияние величины Тв/Яв на и Бт

$ т-1 о1!-:-:-;-:-;- Эс

31 33 35 37 39 41 а, градус

Рис. 12. Влияние величины а на ¿с н Бт

В немалой степени на структуру потока воздуха влияют направляющие втулки, тарелки, а также седла клапанов, ¿крушение острых кромок в зонах указанных элементов благоприятно воздействовало на движение воздушного заряда, а их устранение позволило избежать срыва потока в зоне клапанной щели. Одним из сопутствующих обстоятельств стало также одновременное увеличение 5Г на 7% и снижение Яс на 12%. В конечном итоге коэффициент качества ВК был улучшен на 19%, что дополнительно указывает на необходимость особо тщательной отработки проточной части клапанной щели.

Немаловажное влияние оказывает втулка впускного клапана также на движение воздушного заряда и на сопротивление каналов. Закономерное снижение 5с при уменьшении длины направляющей втулки 4 наблюдается во всем исследованном диапазоне (рис. 13.). Уменьшение расстояния I, на 1 мм вызывает снижение 5с практически на 0,5%. В результате, при минимально возможной длине направляющей втулки (/„ = 59 мм) величина 5С была

снижена на 12%. Интересная особенность наблюдалась при уменьшении величины I, до 64 мм, вызвавшим увеличение 5г на 8 %, хотя дальнейшее уменьшение /„ вновь снизило 5Г, являющееся результатом газодинамических изменений в потоке.

Разработанные требования к конструкции ГЦ обеспечили снижение коэффициента затрат энергии за фазу впуска на 23 %. Сравнивая достигнутые показатели исходного и модифицированного ВК, можно констатировать, что снижение сопротивления увеличило расход воздуха на II,5...22% и момента на спрямляющем колесе на 10...25 %(рис. 14).

Пятая глава посвящена экспериментальным исследованиям влияния движения воздушного заряда в цилиндре на показатели дизеля, в ходе которых были проведены исследования двигателя, поочередно оснащаемого ВК, обеспечивающими различные величины 5г-

59 61 63 65 67 1в,мм Рис. 13. Влияние величины /, на ¿с и 67

150

2 4 6 8 10 12 й„,мм Рис. 14. Изменение величин gb и мю> в зависимости от кю

В качестве объекта исследования использовался трехцилиндровый дизель воздушного охлаждения с турбонаддувом ЗЧН 10,5/12, показатели которого предусматривалось улучшить посредством использования трехклапанной ГЦ. Номинальная мощность дизеля составляет Ne = 36 кВт при частоте вращения коленчатого вала п = 2000 мин"1, а максимальный крутящий момент - Мк~ 196 Н-м при п — 1500 мин

Дизель имеет полусферическую открытую КС в поршне, форсунки с четырехсопло-выми распылителями и двухклапанные ГЦ. Вращательное движение воздушного заряда создавалось тангенциальным ВК.

Ожидалось, что трехклапанная ГЦ позволит в значительной степени снизить газодинамические потери во впускном тракте, а

также теплонапряженность ГЦ, что в свою очередь положительно повлияет на мощностные и экологические показатели дизеля, а также его долговечность.

Во время исследований использовалось оборудование и контрольно-измерительные приборы, прошедшие поверку во Владимирском центре стандартизации и метрологии.

Концентрация вредных веществ в ОГ, а также дымность ОГ определялись на режимах 8-ступенчатого цикла ISO 8178 С1 согласно ГОСТ Р 41.96 - 2005. Выбросы дисперсных частиц РМ рассчитывались на основе модели, предложенной А.Р. Кульчицким с использованием величин дымности N, расхода топлива GT, концентрации суммарных углеводородов СН в ОГ, коэффициенте избытка воздуха а и содержащейся в топливе серы S, определяющей количество образующихся твердых сульфатов MS04.

Минимальные выбросы дисперсных частиц наблюдаются при ¿У = 6,3-10-3. В результате снижения Sf на 0,5-10"3 происходит увеличение содержания РМ в ОГ приблизительно на 15 % за счет одновременного роста выбросов сажи С и СН (табл. 2).

Увеличение коэффициента трансформации относительно значения iS>= 6,3-10'3 практически не вызывает изменения выбросов РМ, что может быть объяснено одновременным увеличением концентрации СН и снижением С. В тоже время значительное увеличение дымности ОГ дизеля наблюдается при снижении St на режиме п= 1500 мин'1, соответствующем максимальному кру-

Таблица 2

Компонент г/(кВгч) Sf-5,3-Iff3 Sr-6,310'3 Sr-У, 2-Ю"3

СН 0,278 0,184 0,206

MSO, 0,142::'.;: 0,141 0,140

С 0,324 0.219 0,210

РМ 0.544 0,556

тяшему моменту .Мл.'- Однако в обоих случаях характер изменения кривых во всем диапазоне нагрузки практически одинаков (рис. 15), что вероятнее всего свидетельствует о недостатке скорости вращения воздушного заряда при 5г< 6,(НО'3. С увеличением на 0,5-Ю"3, в среднем дымность уменьшается на 5,0 %. На режиме и = 2000 мин"1 подобная тенденция проявляется и на низких нагрузках, но при возрастании Мк изменения дымносги ОГ не обнаружено.

Минимальные выбросы СИ достигаются в диапазонах 5г = (6Д..7,0)10"3 и (6>2...7,3)-10'3 при п = 2000 и 1500 мин"1, соответственно (рис. 16). В зоне низких 5у для указанных скоростных режимов характерен значительный рост выбросов С.Н, что является следствием ухудшения качества смесеобразования.

Рис. 15. Влияние Б гИ Ык на дымность ОГ Рис. 16. Влияние^и Мк на выбросы СИ С увеличением происходит интенсификация процесса горения, вызываемая подводом большего количества воздуха к частицам топлива, в результате выбросы НОх в исследуемом диапазоне возрастают до £> — 7,2-10"5 на режиме п= 1500 мин"1 и $т~ 6,8- Ш"3 на режиме п = 2000 мин'1 (рис. 17). При дальнейшем увеличении 5У выбросы N0, стабилизируются на всех нагрузочных режимах работы дизеля.

Уменьшение интенсивности движения воздушного заряда также повлияло и на экономические характеристики дизеля, оцениваемые удельным эффективным расходом топливаВ зависимости от нагрузки, при п = 2000 мин"1, увеличение 57 с 5,3-10'3 до 6,5-10'' сопровождается снижением на 3...7 г/(кВт-ч).

дал-,

6,0 6.5 п= 1500 мин'1

7.0 3.-10-=

ррт 600 -500 ■ 400 -300 -200 ■ 100 ■ о -

Л/,=62 И н Мл=16,5 Н и

5,0 5,5

о,0 6,5 н - 2000 мин"1

10 5; Ю-3

Рис. 17. Влияние и Мк на выбросы ЫОх

В диапазоне 5г= (6.5...7,2)-10'3 изменение gc не наблюдается. При п= 1500 мин"1 величина ^^ уменьшается на 5,..9 г/(кВт-ч), но минимального значения не достигает, что позволяет сделать вывод о том, что оптимальное значение $т с точки зрения экономичности двигателя на этом режиме лежит в зоне высоких 5Т. Таким образом, необходимая величина 5> равна (6,5... 7.3)-103 при п = 2000 мин'1.

Для дизеля ЗЧН 10,5/12 с полусферической КС, форсункой с четы-рехсопловым распылителем и Турбо -наддувом на номинальном скоростном режиме п = 2000 мин 1 оптимальным значением коэффициента трансформации по критерию выбросов ВВ с ОГ является Щ*? (6.2...6,7)-10"' (рис. 18). Следует отметить, что рекомендованный диапазон соответствует допустимому уровню и по экономичности.

Отклонение от рекомендованной величины приводит к значительной^ увеличению выбросов ВВ с ОГ дизеля.

Следует отметить, что большая часть выбросов В В приходится на номинальные скоростные режимы (с 1 по 4, согласно 8-ступенчатому циклу ГОСТ Р 41.96 - 2005), поэтому с целью выполнения экологических нормативов необходимо обеспечивать требуемое вращательное движение именно на этих режимах (рис. 19),

С целью оценки правильности разработанных рекомендаций была изготовлена модель трехклапанной ГЦ состоящая из трех составных частей, дне из которых формируют профили каналов, а одна - днище ГЦ с запрессованными седлами клапанов. Исследование модели на [-аз оди нам и чес кой установке подтвердило эффективность применяемой схемы ВК и позволило принять ее в качестве базы для разработки ГЦ (рис. 20) дизелей ЗЧН 10,5/12 и 4ЧН 10.5/12,

2.3

5.0 5.5 6,0 6,5 7,0 5тТ0* Рис. 18. Влияние Л> на СИ, СО, NOx, и РМ в соответствии с ГОСТ ? 41.96 - 2005 (К = 36 кВт, п = 2000 мин'1; Мк = ¡96 Нм. п = 1500 мин"1, УОВТ = 7,5° п. к.в. до ВМТ)

2 3 4 5 6 7 Режим испытаний, №

Рис. 19 Доля ВВ на режимах 8-ми ступенчатого цикла ГОСТ Р 41.96 - 2005

Рис. 20. ОбщВЙ вид трехклаланно й ГЦ для дизелей ЗЧН 10,5/12 и 4ЧН 10,5/12

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ I. Разработана методика численного расчета движения воздушного заряда во впускных каналах и в цилиндре, рекомендованная к использованию при проектировании тангенциальных, винтовых и падающих каналов.

2. Определен диапазон изменения коэффициента трансформации = (6,2...6,7)-10'3 при котором достигается возможный компромиссный минимум величины выбросов вредных вешеств с отработавшими газами и удельного расхода топлива. Снижение величины на каждые 0,5-10'\ относительного среднего значения найденного диапазона увеличивает содержание в отработавших газах: РМ на 17%, СИ на 22%; СО на 17% и уменьшение ПОх на 5 %, увеличение на ту же величину вызывает рост содержания РМ на 6 %, СО на 17% и незначительное изменение СИ я ЛОу.

3. Установлены взаимосвязи профилей и расположения впускных каналов с параметрами воздушного заряда в цилиндре, рекомендованные к применению при проектировании головок цилиндров дизелей. Профилирование впускных каналов обеспечило снижение коэффициента затрат энергии за фазу впуска на 23%, н увеличение расхода воздуха на ! 1,5... 22 %.

4. В составе трехклапанной головки цилиндра разработаны падающий и винтовой впускные каналы с единым входным окном при одном выпускном канале. Впускные каналы обеспечивают требуемый коэффициент трансформации для данного дизеля, что позволяет уменьшить удельный расход топлива ge на 3...9 г/(кВт'ч).

5. Результаты диссертационной работы использованы при создании нового семейства 3-х и 4-х цилиндровых дизелей воздушного охлаждения, а также в учебном процессе по специальности 140501 на кафедре «Тепловые двигатели и энергетические установки» Владимирского государственного университета.

ИЗДАНИЯ. ВХОДЯЩИЕ В СПИСОК ВАК

1. Эфрос, В.В. Численное исследование впускных каналов / В.В. Эфрос, Б.Ю, Гол ев// Двигатслестроение. - 2007. -№4. -С. 24-27.

2. Эфрос, В,В. Влияние параметров впускного канала дизеля на его газодинамические характеристики / В.В. Эфрос, Б.Ю. Голев I/ Тракторы и сельхозмашины. - 2009. - Лго4. - С. 39-41.

ПУБЛИКАЦИИ

3. Голев, Б.Ю. Особенности измерения расхода воздуха при экспериментальных исследованиях автомобильных двигателей / Б.Ю. Голев // Идеи молодых - новой России: Сборник тезисов 1-й Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов. - Тула. - 2004. - С. 110120.

4. Эфрос, В.В. Метод исследования газодинамических процессов в каналах поршневого двигателя / В.В. Эфрос, Б.Ю. Голев // Актуальные проблемы теории и практики современного двигателестроения: Труды международной научно-технической конференции. - Челябинск. - 2006. - С. 115-117.

5. Кульчицкий, А.Р. Определение факторов, лимитирующих выброс дисперсных частиц с отработавшими газами дизелей / А.Р. Кульчицкий, А.Н. Гоц, Б.Ю. Голев, В.М. Лазарев II Двигатель-2007: Материалы международной конференции, посвященной 100-летию школы двигателестроения МГТУ им. Н.Э. Баумана. - М. - 2007. С. 406-409.

6. Эфрос, В.В. Методика определения показателей впускных каналов в программном комплексе Flow Vision / В.В. Эфрос, Б.Ю. Голев // Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей: Материалы IX международной научно-практической конференции. - Владимир. - 2008. - С. 261-264.

7. Голев, Б.Ю. Влияние вращательного движения воздуха в цилиндре на экологические показатели дизеля / Б.Ю. Голев // Перспективы развития автосервиса: Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 50-летию университета. - Владимир. - 2008. - С. 101-105.

8. Голев, Б.Ю. Разработка впускных каналов быстроходного тракторного дизеля / Б.Ю. Голев И Приоритеты развития отечественного автотракторостроения и подготовки инженерных и научных кадров: Материалы 65-й международной технической конференции ассоциации автомобильных инженеров. -М. - 2009. (в печати).

ЛИЧНЫЙ ВКЛАД СОИСКАТЕЛЯ В ПУБЛИКАЦИЯХ

Во всех работах [1-8] автор принимал непосредственное участие в постановке задач, проведении исследований и в анализе полученных результатов. В [1], [4] и [6] - представлена разработанная автором методика численного расчета движения воздушного заряда в каналах головок цилиндров; [2] - автором проведены численные расчеты, позволившие выявить влияние профиля и расположения падающего впускного канала в головке цилиндра, на параметры воздушного заряда в цилиндре; [3] - автором проанализированы особенности измерения расхода воздуха при экспериментальных исследований двигателей внутреннего сгорания; [5] - автором проведены экспериментальные исследования дизелей, а также проанализированы их результаты; [7] - автором выполнены экспериментальные исследования дизеля поочередно оснащенного различными комплектами головок цилиндров, а также выявлены взаимосвязи движения воздушного заряда в цилиндре с показателями дизеля ЗЧН 10,5/12; [8] - сформулированы основные результаты, полученные автором в диссертационной работе.

Подписано в печать 30.04.09. Формат 60x84/16. Усл.печ. л. 0,93. Тираж 100 экз. Заказ^К^-^Р^/Т Издательство Владимирского государственного университета 600000, Владимир, ул. Горького, 87

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ.

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА СМЕСЕОБРАЗОВАНИЯВ ДИЗЕЛЕ.

1.1. Основные пути улучшения показателей дизелей

1.2. Влияние движения воздушного заряда в цилиндре на качество смесеобразования

1.3. Выбор параметров впускного тракта

1.3.1. Движение воздушного заряда во впускном тракте

1.3.2. Профилирование впускных каналов

1.4. Совершенствование процесса впуска

1.5. Методы исследования газодинамических процессов во впускных каналах и в цилиндре

2. МЕТОДИКА ЧИСЛЕННОГО РАСЧЕТА ДВИЖЕНИЯ ВОЗДУШНОГО ЗАРЯДА ВО ВПУСКНОМ КАНАЛЕ

И В ЦИЛИНДРЕ.

2.1. Численные методы исследования газодинамических процессов во впускных трактах двигателей

2.2. Методика численного расчета движения воздушного заряда во впускном канале и в цилиндре

2.2.1. Математическая модель движения воздушного заряда во впускном канале и в цилиндре

2.2.2. Критерии установления решения задачи

2.2.3. Влияние количества расчетных ячеек в области расчета на анализируемые параметры

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВПУСКНЫХ КАНАЛОВ НА ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЙ УСТАНОВКЕ

3.1. Описание газодинамической установки для определения параметров воздушного заряда в цилиндре

3.2. Определение параметров воздушного заряда в цилиндре

3.3. Результаты экспериментальных исследований впускного канала.

3.4. Сравнение результатов численного расчета и эксперимента

4. РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВПУСКНЫХ КАНАЛОВ ТРЕХКЛАПАННОЙ ГОЛОВКИ ЦИЛИНДРА

4.1. Описание расположения впускных каналов трехклапанной головки цилиндра

4.2. Результаты численного расчета движения воздушного заряда во впускных каналах трехклапанной головки цилиндра

4.3. Влияние параметров и расположения падающего впускного канала на характеристики воздушного заряда в цилиндре

4.4. Влияние параметров и расположения винтового впускного канала на характеристики воздушного заряда в цилиндре

4.5. Влияние направляющей втулки, впускного клапана и его седла на характеристики воздушного заряда в цилиндре

4.6. Расчет величины коэффициента трансформации

5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ВОЗДУШНОГО ЗАРЯДА В ЦИЛИНДРЕ НА ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ДИЗЕЛЯ.

5.1. Описание экспериментальной установки.

5.2. Результаты исследований влияния вращательного движения воздушного заряда в цилиндре на показатели дизеля . 5.3. Проверочные экспериментальные исследования трехклапанной модели головки цилиндра.

Качество смесеобразования в дизеле определяет протекание его рабочего процесса. На ранних этапах развития двигателестроения широко использовались разделенные камеры сгорания (КС) в которых осуществлялись процессы смесеобразования и сгорания. Однако, вследствие ряда хорошо известных принципиальных недостатков таких КС, а также благодаря прогрессу в области дизелей с неразделенными камерами, в последние годы наметилась четкая тенденция к повсеместному использованию непосредственного впрыскивания топлива в открытые и полузакрытые КС, обеспечивающие высокую топливную экономичность и низкую токсичность отработавших газов (ОГ). В этих условиях важнейшим направлением, по улучшению качества протекания рабочего процесса дизеля является согласование формы камеры сгорания с движением воздушного заряда относительно факела топлива.

Как недостаточная, так и чрезмерная скорость движения воздушного заряда приводят к ухудшению мощностных, экономических и экологических показателей. В первом случае — из-за недоиспользования воздуха в межфакельном пространстве, во втором из-за частичного попадания продуктов сгорания одного факела в зону горения другого. Поэтому в процессе разработки и совершенствования впускного тракта необходимо строго подходить к выбору профиля и расположения впускных каналов (ВК), а также всего впускного тракта, обеспечивающие необходимое движение воздушного заряда в цилиндре.

Диссертационная работа посвящена совершенствованию ВК тракторного дизеля. Предложенная конструкция ВК, обеспечивает необходимое вращательное движение воздушного заряда в цилиндре. Исследовано влияние вращательного движения воздушного заряда на экономические и экологические показатели дизеля. Предложена методика численного расчета, позволяющая определять газодинамические параметры воздушного заряда во ВК и в цилиндре. Путем проведения численных расчетов оценено влияние расположения ВК относительно оси цилиндра, и их профилей на газодинамические характеристики воздушного заряда в цилиндре. Исследованы газодинамические процессы, происходящие во ВК и в цилиндре. Проведены экспериментальные исследования предложенной конструкции ВК на газодинамической установке.

Актуальность темы. Улучшение экономических и экологических показателей дизеля достигается, в том числе, в результате соответствующего движения воздушного заряда в КС, обеспечение которого является одной из наиболее сложных задач, требующей решения в процессе проектирования нового дизеля.

Определяющая роль в формировании движения воздуха в КС принадлежит конструкции ВК. Выбор геометрических параметров ВК и их расположения в ГЦ относительно оси КС, обеспечивающих необходимое вращательное движение воздушного заряда, желательно осуществлять без выполнения трудоемких экспериментов. Поэтому дальнейшее совершенствование методов решения указанной задачи является актуальным.

Цель исследования. Выбор параметров ВК, обеспечивающих формирование вращательного движения воздушного заряда в цилиндре дизеля, и оценка их влияния на его экономичность, а также выбросы вредных веществ с ОГ.

Для достижения поставленной цели требовалось осуществить:

- разработку методики численного расчета движения воздушного заряда во ВК и в цилиндре;

- исследование влияния параметров ВК на характеристики воздушного заряда в цилиндре;

- создание установки для физического моделирования процесса движения воздушного заряда во ВК и в цилиндре;

- экспериментальную оценку влияния вращательного движения воздушного заряда в цилиндре на экономические и экологические показатели дизеля.

Научная новизна:

- установлено влияние формы ВК, а также их расположения в ГЦ относительно оси цилиндра на снижение газодинамического сопротивления и достижение требуемого качества смесеобразования за счет вращательного движения воздушного заряда в цилиндре;

- методика численного расчета движения воздушного заряда, позволяющая на стадии проектирования определять его параметры во ВК и в цилиндре при использовании тангенциального, винтового и падающего каналов;

- рекомендована к применению при проектировании система падающего и винтового ВК, входящих в состав трехклапанной ГЦ дизеля.

Методы исследований. Поставленная в работе цель достигается сочетанием теоретических и экспериментальных методов исследования. С помощью теоретических методов исследованы газодинамические процессы, происходящие во ВК и в цилиндре. Экспериментальная часть работы заключалась в оценке адекватности теоретически полученных результатов.

Достоверность и обоснованность научных положений определяются:

- использованием фундаментальных законов и уравнений термодинамики, газовой динамики, а также современных численных методов;

- применением поверенных средств измерения для оценки показателей дизелей и газового анализа, а также сходимостью результатов расчетных и экспериментальных исследований.

Практическая ценность заключается в:

- разработанной методике численного расчета движения воздушного заряда во ВК и в цилиндре;

- полученных характеристиках влияния формы и расположения ВК в ГЦ относительно оси цилиндра на их газодинамическое сопротивление;

- использовании рекомендаций, основанных на результатах исследования при конструировании новых трехклапанных ГЦ для дизелей Владимирского моторо-тракторного завода (ВМТЗ).

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

- методика численного расчета движения воздушного заряда во ВК и в цилиндре;

- влияние формы и расположения впускных каналов относительно оси цилиндра на их газодинамическое сопротивление;

- обоснование целесообразности применения падающего и винтового ВК на дизеле воздушного охлаждения с трехклапанной ГЦ;

- полученные результаты экспериментальных исследований влияния вращательного движения воздушного заряда в цилиндре на экологические и экономические показатели дизеля.

Апробация работы. Основные результаты исследований и положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на: заседаниях кафедры «Тепловые двигатели и энергетические установки» ВлГУ в 20062009 гг.; всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Идеи молодых — новой России» (Тула, 2004 г.); конкурсе инновационных проектов аспирантов и студентов по приоритетному направлению «Энергетика и энергосбережение» (Барнаул, 2005 г., Москва, 2005г.); международных научно-технических конференциях «Актуальные проблемы теории и практики современного двигателестроения» (Челябинск, ЮУрГУ, 2006 г.) и «Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей» (Владимир, ВлГУ, 2008 г.), а также международном симпозиуме «Автотракторостроение-2009» (Москва, МГТУ МАМИ, 2009 г.).

Реализация работы. Результаты исследований используются при создании дизелей ЗЧН 10,5/12 и 4ЧН 10,5/12 ВМТЗ, соответствующих современным требованиям экологической безопасности. Разработанная методика численного расчета движения воздушного заряда включена в учебный процесс для проведения занятий по курсу «Газовая динамика».

Публикации. Основные положения диссертации изложены в 8 печатных работах [17, 18, 45, 66-68, 70 и одна в печати], две из которых входят в перечень изданий, рекомендованных ВАК.

Диссертационная работа содержит: введение, 5 глав, выводы, список

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Разработана методика численного расчета движения воздушного заряда во впускных каналах и в цилиндре, рекомендованная к использованию при проектировании тангенциальных, винтовых и падающих каналов.

2. Определен диапазон изменения коэффициента трансформации 5г=(6,2.6,7)-10"3 при котором достигается возможный компромиссный минимум величины выбросов вредных веществ с отработавшими газами и удельного расхода топлива. Снижение величины на каждые 0,5-10" , относительного среднего значения найденного диапазона увеличивает содержание в отработавших газах: РМ на 17 %, СН на 22 %; СО на 17 % и уменьшение N0* на 5 %, увеличение на ту же величину вызывает рост содержания РМ на 6 %, СО на 17 % и незначительное изменение СН и N О х

3. Установлены взаимосвязи профилей и расположения впускных каналов с параметрами воздушного заряда в цилиндре, рекомендованные к применению при проектировании головок цилиндров дизелей. Профилирование впускных каналов обеспечило снижение коэффициента затрат энергии за фазу впуска на 23%, и увеличение расхода воздуха на 11,5.22%.

4. В составе трехклапанной головки цилиндра разработаны падающий и винтовой впускные каналы с единым входным окном при одном выпускном канале. Впускные каналы обеспечивают требуемый коэффициент трансформации для данного дизеля, что позволяет уменьшить удельный расход топлива geяa3.9 г/(кВт'ч).

5. Результаты диссертационной работы использованы при создании нового семейства 3-х и 4-х цилиндровых дизелей воздушного охлаждения, а также в учебном процессе по специальности 140501 на кафедре «Тепловые двигатели и энергетические установки» Владимирского государственного университета.

1. Балашов, A.A. Совершенствование расходных характеристик газовоздушных трактов поршневых двигателей внутреннего сгорания: авторефер. дис. . д-ра техн. наук: 05.04.02 / A.A. Балашов; Барнаул. АлГТУ им. Ползунова. 2008. — 35 с.

2. Белоконь, К.Г. Проверка газодинамических характеристик газовых каналов головок цилиндров дизелей КАМАЗ на безмоторном стенде / К.Г. Белоконь // Электронный сборник КамПИ, выпуск 1. -1998.

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

4. Блехман, И.И. Механика и прикладная математика: Логика и особенности приложений математики / И.И. Блехман, А.Д. Мышкис, Я.Г. Пановко. М.: Наука, 1983. - 328 с.

5. Брилинг, Н.Р. Быстроходные дизели / Н.Р. Брилинг, М.М. Вихерт, И.И. Гутерман. -М.: Машгиз, 1951. 520 с.

6. Взоров, Б.А. Тракторные дизели: Справочник / Б.А. Взоров и др.; под. ред. Б.А. Взорова. -М.: Машиностроение, 1981. 535с. С.87-99

7. Вихерт, М.М. Конструирование впускных систем быстроходных дизелей / М.М. Вихерт, Ю.Г. Грудский. М.: Машиностроение, 1982. - 151 с.

8. Вырубов, Д.Н. Двигатели внутреннего сгорания: Теория поршневых и комбинированных двигателей: Учебник для ВУЗов / Д.Н. Вырубов, и др.. Под ред. A.C. Орлина, М.Г. Круглова. М.: Машиностроение, 1983. 372 с.

9. Газодинамические исследования и разработка перспективных впускных систем быстроходных дизелей. Сводный научно технический отчет НАМИ №9600 1971 г. С. 66

10. Годунов, С.К. Численное решение многомерных задач газовой динамики / С.К. Годунов, A.B. Забродин, М.Я.Иванов. -М.: Наука, 1976.-407 с.

11. Гольдштик, М.А. Аэродинамика вихревой камеры / М.А. Гольдштик, А.К. Леонтьев, И.И. Палеев. М.: Теплоэнергетика, 1961. - 45 с.

12. Голев, Б.Ю. Особенности измерения расхода воздуха при экспериментальных исследованиях автомобильных двигателей: / Б.Ю. Голев // Идеи молодых — новой России: Сборник тезисов 1-ой

13. Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов. Тула. — 2004. — С. 110-120.

14. Горбунов, П.В. Улучшение экологических и экономических показателей дизелей внедорожной техники совершенствованием процесса топливоподачи: дис. . канд. техн. наук: 05.04.02. / Павел Владимирович Горбунов; Владимир. ВлГУ. — Владимир., 2005. 144 л.

15. Госмен, А.Д. Расчет двухмерных турбулентных рециркуляционных течений / А.Д. Госмен, Е.Е. Халил, Дж.Г. Уайтлоу. // Турбулентные сдвиговые течения. М., 1982. - т. 1 - С. 247-269.

16. Гоц, А.Н. Погрешности измерений при экспериментальных исследованиях двигателей внутреннего сгорания: Учеб. Пособие / А.Н. Гоц, Ю.Г. Горнушкин // Владим. Гос. Ун-т. Владимир. -2003. - 64 с.

17. Грудский, Ю.Г. Влияние движения воздушного заряда и параметровIтопливного факела на показатели работы дизеля: дис. . канд. техн. наук: 05.04.02 / Юрий Григорьевич Грудский; Москва. НАМИ. 1966. -141л.

18. Гусаков, C.B. Разработка методов совершенствования процессовсмесеобразования и сгорания в поршневых двигателях: автореф.дра. техн. наук: 05.04.02 / C.B. Гусаков; Москва. МГТУ им. Н.Э. Баумана. — Москва., 2002. — 32 с.

19. Давыдков, Б.Н. Исследование воздушных потоков в камерах сгорания дизелей: дис. . канд. техн. наук: 05.04.02 / Борис НиколаевичI

20. Давыдков; Москва. НАТИ. 1964. - 98 л.

21. Дизели тракторные и комбайновые: Методы стендовых испытаний ГОСТ 18509-88. -М. изд-во стандартов, 1988. -70 с.

22. Драганов, Б.Х. Конструирование впускных и выпускных каналов двигателей внутреннего сгорания / Б.Х. Драганов, М.Г. Круглов, B.C. Обухова. — Киев.: Высшая школа, 1987 175 с.

23. Дьяченко, Н.Х. Теория двигателей внутреннего сгорания / Н.Х. Дьяченко и др. ; под ред. Н.Х. Дьяченко. JL: Машиностроение, 1974. -552 с.

24. Еникеев, Р.Д. Газообмен и эффективные показатели ДВС с двухконтурной системой впуска / Р.Д. Еникеев, С.М. Владимир // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета, 2007. - №9. - С.82-97

25. Жолобов, JI.А. Математическое моделирование процессов газообмена ДВС / JI.A. Жолобов, А.М.Дыдыкин. Н.Новгород.: Нижегородская гос. с-х. академия, 2007. - 174 с.

26. Жолобов, JI.A. Влияние клапанной щели на характеристики потока во впускном канале / JI.A. Жолобов, Дыдыкин A.M. // Материалы научно-практической конференции. -Н.Новгород, 2001. — С. 88-92.

27. Иванов, М.Ю.Определение момента количества движения свежего заряда в цилиндрах ДВС / М.Ю. Иванов, Б.А.Киселев, В.Н. Туманов. -М.: Машиностроение, 1961 — 107 с.

28. Исследование впускных трактов головок цилиндров дизелей снепосредственным смесеобразованием. Отчет НАМИ, №7.187, 1964г.

29. Камера сгорания с завихрителями в днище поршня дизеля / Kanai S., Komiyama К.: Патент США № 4176628 // Реферативный журнал. -1979.-Сер. 39.-№7.-С. 17.

30. Камера сгорания дизеля. A.C. № 1724910 СССР, МКИ F02B, F02F 3/26 / Пономарев Е.Г., Басистый JI.H., Рябиков О.Б. и др №4846347/06. Заявл 03.07.90. Опубл. 07.04.92. Бюл. №13

31. Камфер, Г.М., Анализ взаимосвязи диаметра камеры сгорания и интенсивности движения воздушного заряда в дизеле / Г.М. Камфер, В.Н. Семенов // Двигателестроение. -1983. -№ 10. С. 3-6.

32. Кареев, Н.Б. Исследование влияния некоторых факторов на движение воздушного заряда в цилиндре дизеля с неразделенной камерой сгорания. — М.: Автотрансиздат, 1959.

33. Кацман, М.Я. Оценка соответствия и сертификация тракторной техники в современных условиях / М.Я. Кацман, И.М. Айзим // Тракторы и сельскохозяйственные машины. — 2006. — №6. С.6-8.

34. Кубо, И.Р. Численный расчет закрученного турбулентного течения: теоретические основы инженерных расчетов / Гоулдин Ф.Р. — 1975. — №3. С. 127-133.

35. Кульчицкий, А.Р. Исследование процессов образования и разработка методов снижения выбросов вредных веществ с отработавшими газами дизелей внедорожных машин: дис. . докт. техн. наук: 05.04.02 / Алексей Рэмович Кульчицкий; Владимир. ВлГУ. - 2006. -339с.

36. Кульчицкий, А.Р. Развитие дизелей воздушного охлаждения на ОАО «Владимирский тракторный завод» / А.Р. Кульчицкий, С.Ю. Руссинковский // Двигателестроение. 2005. — №4. — С. 4-4.

37. Мазинг, В.Е. Исследование совместного влияния заширмления впускных каналов, числа и размеров отверстий в распылителе форсунки на рабочий процесс быстроходного дизеля. / В.Е. Мазинг,

38. В.Е. Хачиян // Труды НАМИ. -№6. -1964.

39. Мазинг, В.Е. О заширмлении впускных каналов быстроходного дизеля / В.Е. Мазинг // Сгорание и смесеобразование в дизелях. Сборник доклад конференций АН СССР, 1958.

40. Мищенко, А.В. Улучшение топливной экономичности четырехтактных дизелей за счет повышения аэродинамической эффективности каналов газообмена: автореф. .канд. техн. наук: 05.04.02 / А.В.Мищенко; Харьков. ХИИЖТ им. С.М. Кирова. Харьков., 1992. - 22 с.

41. Милиованов, М.В. К вопросу разработки математического и программного обеспечения расчета газодинамических процессов в ДВС / М.В. Милиованов, Р.Н. Хмелев // Материалы IX международной научно-практической конференции. — Владимир. -2003. С. 213-216

42. Поваляев, В.А. Улучшение показателей работы тракторного дизеля совершенствованием впускных каналов: автореф. дис. канд. техн. наук:05.04.02 / В.А. Поваляев; Челябинск. ЮУрГУ. Челябинск., 2007. -19 с.

43. Семенов, Б.Н., Павлов Е.П., Копцев В.П. Рабочий процесс высокооборотных дизелей малой мощности. Л.: Машиностроение, 1990.-240 с.

44. Системы управления дизельными двигателями. Перевод с немецкого. С40 Первое русское издание. М.: ЗАО «КЖИ «За рулем», 2001. -480 с.

45. Соколик, A.C. Кинетическая интерпретация М-процесса / A.C. Соколик // Сгорание и смесеобразование в дизелях: Труды научно технической конференции. М.: Издательство академии наук СССР. —1958. — С. 112124.

46. Третьяков, В.В., Расчетное исследование турбулентного закрученного течения в трубе/ В.В. Третьяков, В.И. Ягодкин // ИФЖ. 1979. - т.37. — №2. - С. 254-259

47. Флетчер, К. Вычислительные методы в динамике жидкостей: в двух томах / К. Флетчер // Пер. с англ. — М.: Мир 1991.

48. Хачиян, A.C., Гальговский В.Р., Никитин С.Е. Доводка рабочего процесса автомобильных дизелей. — М.: Машиностроение, 1976. -104 с.

49. Шалдин, Г.И. К вопросу о доводке четырехклапанной головки цилиндров / Г.И. Шалдин, В.В. Седько, М.А. Миронычев // Опыт создания дизелей: Сборник научных трудов. Владимир Заволжье. -2000.-С. 25-38.

50. Шалдин, Г.И. Влияние профиля горловины камеры сгорания на показатели дизеля / Г.И. Шалдин, В.В. Седько, В.А. Лундин // Опыт создания дизелей: Сборник научных трудов. Владимир Заволжье^ — 2000.-С. 211-217.

51. Шлихтинг, Г. Теория пограничного слоя / Г. Шлихтинг. М.: Наука, 1974.-711с.

52. Эфрос, В.В. Влияние параметров впускного канала дизеля на его газодинамические характеристики / В.В. Эфрос, Б.Ю. Голев // Тракторы и сельхозмашины. — 2009. — №4. С. 39-44.

53. Эфрос, В.В. Численное исследование впускных каналов / В.В. Эфрос, Б.Ю. Голев // Двигателестроение. 2007. - №4. — С. 24-27.

54. Эфрос, В.В. Исследование рабочего цикла тракторного дизеля воздушного охлаждения с открытой камерой сгорания: автореф. .канд. техн. наук: 05.04.02 / В.В. Эфрос; Москва. МАМИ. М., 1964. -23 с.

55. Эфрос, В.В. Об одном способе интенсификации вращательного движения воздуха в цилиндре двигателя. /В.В. Эфрос, В.Ф. Шведов, В.В. Белов. // Повышение мощности, экономичности и надежности тракторных: Научные труды УСХА Выпуск №186 двигателей. Киев. 1976.

56. Янович, Ю.В. Разработка и исследование регулируемого вихреобразования на впуске автомобильного двигателя с распределенным впрыскиванием бензина: дис. . канд. техн. наук: 05.04.02 / Юрий Владимирович Янович; ВлГУ. Владимир. 2002. -187 л.

57. Aita, S. Numerical simulation of swirling-port-valve flow in diesel engines / S. Aita and other. // SAE Tech. Pap. Ser. 1991. - №910263. - P. 1-7.

58. Aita, S. Numerical simulation of swirling-port-valve flow in reciprocating engines / S. Aita, and other. // SAE Tech. Pap. Ser. 1990. - №900820. -P. 117-129.

59. Andreatta, E.A. Intake Ports Development: Euro IV Diesel Engine Cylinder Head / E.A. Andreatta // SAE Tech. Pap. Ser. 2008. - №2008-36-0331. -P. 1-13.

60. Auriemma, M. Influence of a Swirling Air Flow on an Evaporating Diesel

61. Spray From a Common Rail Injection System Under Realistic Enginei

62. Conditions / M. Auriemma et al. // SAE Tech. Pap. Ser. 2007. - № 2007-24-0021.-P. 1-16.

63. Bauder, R. Audi V8 4,0 TDI The first diesel engine in the new audi family of V-Engine / R. Bauder. et al. // MTZ. 2003. - № 10. - P. 35

64. Basshuysen, R. Modern Engine Technology from A to Z / R. Basshuysen. -2007.-P. 1072

65. Bilging, A. Numerical simulation of the cold flow in an axisymmetricnon-compessing engine-like geometry/A. Bilging // Int. J. Energy Res. 1999. -№10.-P. 899-908.

66. Bottger, J. Neue Cesichtapunkte über Gemischbildung in Bolben-Verbronnmotoren. Stationuren Dieselmotoren /J. Bottger // MTZ. 1957. -№4.

67. Brandsetter, W. Die 2.0-1-DOHC Motoren fur Ford Sierra und Scorpio / W. Brandsetter, P. Schwarz, A. Thusch // MTZ. 1989. - №9. - S.402-412.

68. Brignall, A. An Investigation Into The Important Design For Manufacturing Features Of Diesel Engine Inlet Ports / Allan BRIGNALL // Engineering

69. Quality Improvement Programme., MSc Thesis. 1998.

70. Bianchi, G.M. Effect of Initial Conditions in Multidimensional Combustion Simulations of HSDI Diesel Engines / G.M. Bianchi, K. Richards, R.D. Reitz // SAE Tech. Pap. Ser.- 1999. №1999-01-1180. - P. 1-17.

71. Blechstein, A. Effects of Charge Motion Characteristics on Engine Variables such as Emission Behavior and Efficiency /A. Blechstein et al. // SAE Tech. Pap. Ser.-2007.- №2007-01-0640.- P. 1-13.

72. Cantore, G. CFD Optimisation of the In-Cylinder Flow Patterns in a Smallv.

73. Unit Displacement HSDI Diesel Engine for Off-Highway Application / G. Cantore // SAE Tech. Pap. Ser. 2006. - №2006-32-0001. - P. 1-13.

74. Caulfield, S. A Comparison Between Cfd Predictions and Measurements of ' Inlet Port Discharge Coefficient and Flow Characteristics / S. Caulfield et al. // SAE Tech. Pap. Ser. 1999. - № 1999-01-3339. - P. 1-7.

75. Chung, T.J. Computational Fluid Dynamics / T. J. Chung // Cambridge University Press. — 2002.

76. Chen, A. Intake flow prediction of a Transparent DI Diesel Engine / A. Chen, A. Veshagh, S. Wallace // SAE Tech. Pap. Ser. 1998. -№981020. -P. 1-14.

77. Cui, Y. Cylinder-to-Cylinder Variation of Losses in Intake Regions of IC Engines / Y. Cui et al. // SAE Tech. Pap. Ser. 1998. - №981025. - P. 123.

78. Eisele, E. Probleme bei der Entwicklung von Verbrennungsverfahren für schnellanfende Dieselmotoren / E. Eisele // MTZ. -1965. — №8.

79. Fuchinoue, R. Analysis led intake port development / R. Fuchinoue, J. Mackey // Deer conferense. 2005. - P. 1.

80. Fuchs, T.R. Intake Flow Effects on Combustion and Emission in a Diesel Engine/T.R. Fuchs, C.J. Rutland // SAE Tech. Pap. Ser. 1998. -№9800508.-P. 1-19.

81. Genzale, C.L. A Computational Investigation into the Effects of Spray Targeting, Bowl Geometry and Swirl Ratio for Low-Temperature

82. Combustion in a Heavy-Duty Diesel Engine / C.L. Genzale, D.D. Wickman, R.D. Reitz // SAE Tech. Pap. Ser. 2007. - № 2007-01-0119. - P. 1-11.

83. Ghazi, K. An Experimental and Numerical Investigation of the Combustion Characteristics of a Dual Fuel Engine With a Swirl Chamber / K. Ghazi // SAE Tech. Pap. Ser.-2007.-№ 2007-01-0615.-P. 1-12.

84. Halliday, J. Simulation of engine internal flows using digital physics / J. Halliday, C. Teixeira, C. Alexander / Oil and Gas Sci. and Techn: Rev. Inst, fr. petrole. — 1999. -№ 2. P. 187- 191. '

85. Herman, S. Effect of Injection Rate Control in a HSDI Diesel Engine/S. Herman, V. Ganesan // The international symposium on diagnostics and modeling of combustion in internal combustion engines. 2004. - №6. - P. 189-198.

86. Henwood, J. Internal Combustion Engine Fundamentals / J. Henwood. 1988. -342 P.

87. Henein, N.A. Effect of Injection Pressure and Swirl Motion on Diesel Engine-out Emissions in Conventional and Advanced Combustion Regimes / N.A. Henein et al. // SAE Tech. Pap. Ser. 2006. - № 2006-01-0076. -P. 1-10.

88. Huh, K.Y. Flow analysis of the Helical Intake port and Cylinder of a Direct Injection Diesel Engine / K. Y. Huh, C. R. Choi, J.G. Kim // SAE Tech. Pap. Ser.- 1995. -№952069. P. 1-14.

89. Ismailov, M Transient Air and Fuel Flows in Internal Combustion Engines. / M. Ismailov. MSU ME 444. -2005. P.38

90. Ishikawa, N. A new observation technique for measuring air flow motion around the diesel fuel spray/ N. Ishikawa, L. Zhang // SAE Rev. — 1999. -№3. P. 425-427.

91. Kang, K. Intake Flow Structure and Swirl Generation in a Four-Valve Heavy-Duty Diesel'Engine / K. Kang, R. Reitz // Journal of Engineering for Gas Turbines and Power. -2000. -V122. -14. P. 570 - 578.

92. Kawashima, J. Research on a Variable Swirl- Intake port for 4-Valve High

93. Speed DI Diesel Engines / J. Kawashima, H. Ogawa, Y. Tsury // SAE Tech. Pap. Ser. 1998. - №982680. - P. 1-12.

94. Lee, J. Flow characteristics and influence of swirl flow interactions on spray for direct-injection diesel engine / J. Lee et al. // SAE Tech. Pap. Ser. -2000. -№ 2000-05-0101. P. 1-5.

95. Mano, T. Development of Low Fuel Consumption, High Durability, and Low Emissions J-Series Engines / T. Mano, T. Kawasaki, K. Miyakawa // SAE Tech. Pap. Ser.-2001.-№1999-01-0830.-P. 1-11.

96. Maier, J. Variable charge motion for 2007-2010 diesel engines/ J. Maier //AVL Powertrain Engineering. 2003. - P.1-7.

97. M-process in MAN engines // ATZ. № 4/5. - 1956. - P. 40

98. Mesaros, L.M. Application of Computational Mesh Optimization Techniques to Heavy Duty Diesel Intake Port Modeling / L.M. Mesaros, P.W. Stephenson // SAE Tech. Pap. Ser. 1999. - № 1999-01-1182. - P. 19.

99. Meglas, A.G. A Methodology to Estimate the Swirl Number At Tdc in Di Diesel Engines: Through the Combination of Cfd and Steady Flow Rig Results / A.G. Meglas et al. // SAE Tech. Pap. Ser. 2004. - № 2004-01-1876.-P. 1-5.

100. Mourer, J.S. Das Bam-M-Verurennungeverfahren / J. S. Mourer // ATZ. -1956.-№5.

101. Miles, P.C. The Influence of Swirl on Hsdi Diesel Combustion At Moderate Speed and Load/ P.C. Miles // SAE Tech. Pap. Ser. 2000. - № 2000-01-1829.-P. 1-20.

102. Naser, G.A., Flow predictions in an Axisymmetric Inlet Valve:Port Assembly Using variants of k-e /G.A. Naser, A.D. Goser // Proceeding ofthe institute of Mechanical Engineers. 1994. - P.209

103. Nicole, B. Intwickjangestand der nauen luftgekühlten. Stationuren Dieselmotoren / B. Nicole // MTZ. 1961. - №7.

104. Pischinger, A. Der Einfluss der Wand bei der Verbrennung eines Brenstoffstrahles in einem Luftwirbel / A. Pischinger, F. Pischinger // MTZ. 1959. — №1.

105. Nordgren, H. Comparison Between In-Cylinder Piv Measurements, Cfd Simulations and Steady-Flow Impulse Torque Swirl Meter Measurements / H. Nordgren et al. // SAE Tech. Pap. Ser. 2003. - № 2003-01-3147. - P. 1-17.

106. Peters, A. Der neue Vierzylinder-Dieselmotor OM 611 mit Common-Rail Einspritzung Teil 2: Verbrennung und Motormanagment / A. Peters, W Putz //MTZ. 1997. -№12. S.760-767.

107. Raeitabar, A. Numerical Simulation of Intake Port Flow By Using Vectis Cfd Code / A. Raeitabar, G. Mehrdad // SAE Tech. Pap. Ser. 2003. -№2003-32-0072. - P. 1- 14.

108. Raus, N. Development of two new Diesel Engines / N. Raus // SAE Quarterly Transactions. — 1960.

109. Ramdasi, S.S.Design and Development of High Performance Diesel Engines for Off-Highway and Genset Applications with Emerging Technologies / S.S. Ramdasi, R.B. Dharan, N.V. Marathe // SAE Tech. Pap. Ser. 2008. -№ 2008-01-2676.-P. 1-10.

110. Ricardo, H, Hempson, J.G. The High speed Internal Combustion Engines. / H. Ricardo, J.G.Hempson. London and Glasgow.: Blackli Son limited, 2004.-378p.

111. Sasaki, S. A study on Surrounding Air Flow Induced by Diesel Spray / S. Sasaki, H. Akagawa., K. Tsujimura // SAE Tech. Pap. Ser. 1998. -№980805. P. 1-10.

112. Schock, H. MSU Automotive Research Experiment Station / H. Schock // Mid-Michigan Research. 2005.

113. Stier, B. Whole Field MTV Measurements in a Steady Flow Rig Model of an IC Engine/ B. Stier, M. Koochesfahani // SAE Tech. Pap. Ser. 1998. -№980481.-P. 1-10.

114. Taylor, W. IC Engine Intake Region Design Modifications for Loss Reduction Based on CFD Method / Taylor W et al. // SAE Tech. Pap. Ser. -1998. -№981026. -P. 1-16.

115. Tamamidis, P. Optimization of Inlet Port Design in a Uniflow-Scavenged Engine Using a 3-D Turbulent Flow Code / P. Tamamidis, D.N. Assanis // SAE Tech. Pap. Ser. 1999.-№ 931181.-P. 1-5.

116. Tschark, H. Measurement and Simulation of Intake Port and In-Cylinder Air Flow of Diesel and Gasoline Engines / H. Tschark, B. Bauman, L. Hartkop // SAE Tech. Pap. Ser. 2005. - № 2005-24-072. - P. 1-2.

117. Theodorakakos, A. Numerical investigation of the flow inside a 4-X IC model Diesel engine Entropie / A. Theodorakakos, B. Bergeles // International Journal of Thermal Sciences. — 1996. — № 200. — P. 53-63.

118. Versteeg, H.K. An introduction to Computational Fluid Dynamics: The Finite Volume Method / H.K. Versteeg, W. Malalaseker // Longman Scientific & Technical. —1995.

119. Wilcox, D.C. Turbulence modeling for CFD / D. C. Wilcox // DCW Industries Inc. 1994. -P. 460.

120. Zimmer, G. Stationare Stromungsuntersuchungen an Einlasskanalmodellen fur Viertakt-Dieselmotoren / G. Zimmer // Kraftfahrsengtechnick. — 1961. -№6-7.

121. Yang, S.L. Second-moment closure model for IC engine flow simulation using KIVA code / S. L. Yang, B. D. Peschke, K. Hanjalic // Trans. ASME. J. Eng. Gas Turbines and Power. 2000. - №2. - P. 355 - 363.

122. Yufeng, L. An Investigation of the Effects of Manufacturing Deviations of Helical Inlet port on the Flow Characteristics of DI Diesel Engines / L. Yufeng et al. // SAE Tech. Pap. Ser. -2001. -№2001-01-3507. P. 1-23.

123. Yufeng, L. Effects of Combination and Orientation of Intake Ports on Swirl Motion in Four-Valve Di Diesel Engines /L. Yufeng et al. // SAE Tech. Pap. Ser. 2000. -№2000-01-1823. - P. 1-23.