автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Улучшение эксплуатационных показателей автомобильных карбюраторных двигателей путем повышения турбулизации заряда дополнительной подачей воздуха в цилиндры

рГ£МКГлПШРБУ?ГСШЯ ОРД Ей А ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ Г» Ь ОД госЩАРСТВЕЩЬ® АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

/ 3 М Л ГТ 1993

На правах рукописи

САМОЙЛОВ НИКОЛАЙ ПШОШЧ

так 621.434.оо1.

УЛУЧШЕНИЕ ЭЮТУАТАЩОНШЙ ПОКАЗАТШЙ АВТШОБИЛЬШЙ КАРБЮРАТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ПУТЕЙ ПОВЫШЕНИЯ ТУРШЙЗА-ЩИ 8АРЗДА ДОПОШТЕНЫЮЯ ПОДАЧЕЙ ВОЗДУХА Б ШИВДРН

Специальности 05,20.03 "Эксплуатация, восстановление и ремонт сельокохозяРотвенной техкиш"и 05.04.02 "Тепло--вй8 двигатели"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург - Пушкин 1993

Работа выполнена в Казанском ордена "Знак Почета"

сельскохозяйственной институте им. М.Горького

Научный консультант - Заслуженный деятель науки и техники РФ,

доктор технических наук, профессор А.В.Николаенко

Щттльте оппоненты:

1. доктор технических наук, профессор В.А.Аллилуев.

2. Заслуженный деятель чауьн и техники Р§,■ доктор технических наук, профессор Ж»М.Соболев.

3. Академик, доктор технических наук; профессор ХВ'.Тузов.

Ведущее предприятие:

Центральный научно-исследовательский автомобильный

и автомоторный институт (НАМИ)

■Защита состоится " 28" пая 1933 г. в 14 час. 30 мин. на заседании специализированного Соьета Д 120.37.04 в Санкт-Пзтербургском государственном аграрном университете по адресу: 189620, Санкт-Петербург - Пушкин, Ленинградское шоссе, 2 , ■ ауд. ¿719.

С диссертацией можно ознакомиться б"библиотеке Санкт-Петербургского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан 1993 г.

Ученый секретарь специализированного Совета кандидат технических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРНОЙKá. РАБОТН

Актуальность дроблены. В настоящее время порпневнз- двигатели внутреннего сгорания, работаодае на бензина, являвтся основ-ними силовыми'агрегатами, предопро.-йелягаушн развитие автомобилестроение, особенно, в выпуске легковнх и грузовых автомобилей, которые широко исполвзувтоя и в сельской хозяйстве.

В ^ликайше 20. ,.30 лет равноценной замена двигателя внутреннего сгорания (ДВО), ни в автомобильном, нн в других видал транспорта и стационарных установках, где используется ДВС, не предвидится.

В 1992 году,-в первок полугодии ооьен добычи нефти составили 200 мил. тонн - на 20 мил. тонн меньше, чем за этот же триод 1991 года.

Из вышеизложенного следует, что создается проблема изыскания путей снижения расхода нефтяных ресурсов. Решезяе данеой проблеск зависит от налитая средств и уровня техники, а также от прогресса'научно-технических работ а области совершенствования рабочего процесса в двигателях внутренаего сгорания.

Автонобили хоть и повыизвт уровень общественно полезных благ, но, одновременно, способствует распространении опасности для окрунающей средн вследствие увеличивавшегося выброса токсичных веществ, загрязняющих воздух, землю и воду.

Следовательно, дополнительно возииказт "Социально-экологическая проблема" - уменьшения токсичности продуктов сгорания ДВО, вредно воздействушцих на человека и окрравщус среду. Это повышает требование к организации процесса сгорания в двигателях и заставляет изнеживать средства предотвращения нарушений процесса сгорания, что возкокно лишь на основе глубокого понимания особенностей рабочего процесса в двигателе.

Вот почему среди крупных народнохозяйственных проблем на передни! план вцдвигавтоя проблемы: топливо-энергетическая я чистота окружав ар й среди,

В связи с этим, улучшение рабочего процесса бензиновых кар-бираторных двигателей, способствующее познаэшад их топливной экономичности и снижении токсичности отработавsntx rasoB, пртобретает первостепенное значение.

Оцним из путей улучиекия рабочего процесса двигателей, ра-

бодающих йа бензине на частичная нагрузках, давно привлекавшем к себе внимание большого числа исследователей, является расслоение заряда в камере сгорания, то есть что бы в зоне свечи нажигания находилась обогащенная ..иесь, а по мерз удаления от свечи зак1.гадая смесь постоянно обеднялась.

Способы расслоения заряда веська разнообразны. Расслоение заряда может достигаться с использованием форка».ерно-факельного эазглгания, непосредственного впрысьа топлива в цмнвдрк или во впусжаой коллектор и рядом других методов и способов. Однако, в 8тих методах и способах расслоения заряда имеится недостатки: услоднзкне конструкции двигателя к карбюратора, повышенная жесткость работы яа больших нагрузках, неполное сгорзште топлива, вплоть до образования саки и др.

Позтому, для снижения отмеченных недостатков, мокни использовать ¿аб-чий процесс двигателя с расслоением заряда за счет ввода в цилиндры дополнительного воздуха в конце наполнения и начале сжатия.

Двигатель о таким снособон расслоения зарода содераиг в себе ряд иесоинзшшх преимуществ перед другими способами расслоения заряда, т только вследствие достигаемого покидания расхода топлива» но и.полного иоклоченкя возиошшети образования в цилиндре зон с черз^мерво переобогащенной скеоью, появление кото-рык прадодкло к образовании сакааых частиц и усиленному насаро-оЗразовашв,

Такова концепция, да которой основан предлагаемый подход к ревеы'в пройдены сииЕешш расхода топлива и токсичности двигателей. Б закай поотаковке, насколько нам известно, ота проблема не рассматривалась.

Цель работы.

Озиовной цельо диссертационной работ« явилась разработка и а учти основ улучшения эксплуатационник показателей автомобиль«-кых карбюраторных двигателей путем повышения турбулизацик заряда дополнительной подачей воздуха в цилиндры.

В плане поставленной проблемы кенкретиыж задача?« явились:

1. Провести анализ отечественных и зарубевчых методов и средсад улучшения процессов смесеобразования и сгорания в автомобильных карбюраторных двигателях.

2. Разработать математические модели процесса сгорания

расслоенного заряда и дополнительной турбулизацией и дать математический анализ распределения концентрации топлива по объему камеры сгорания.

3. Выполнить расчегно-теорети,'эоЮ1й анализ показателей рабочего вдклз с дополнительной подачей воздуха в цилиндры карбо-раторного двигателя.

4. Разработать систему смесеобразования для карбвраторного двигателя с использованием подачи.дополнительного воздуха в- цилиндры.

5. Выполнить безмоторные уГ стендовые экспериментальные исследования показателей смесеобразования и сгорания в карбэра-торксн. двигателе для, их реализации на автомобилях.

6. Провести заводские и эксплуатационные испытания карбюраторных: двигателей и автомобилей при внедрении разработанной системы смесеобразования с дополнительной подачей воздуха в цилиндры в конце такта наполнения,

7. Внедрить результаты диссертационных исследований ъ производство для получения экономической и экологической эффективности .

Реиение- этих задач дает- возможность в какой-то мере решить проблемы - экономии природных нефтяных реоуроов-нашей страны и -снизить загрязнение атмосферного воздуха.

Методика исследования.

Решение поставленных задач обеспечивалось применением мате« матичеокого аппарата: термодинамических, гаэо-и гидродинамических, химических и физических основ теории тепловых двигателей. Использовалась современная коигазторная вычислительная техника. Применялись современные методы численного интегрирования дйффе-реншальпнх уравнений.

Исследования'выполнялись а'лабораториях безмоторным и-отст-довыч методами. На основе результатов лабораторных исследований разработаны инженерные метода расчета определения скорости сгорания и тепловыделения, конструкции камеры сгорания,

В дополнение, исследования проводились на автомобилях: на беговых барабанах, шоссе и в рядовой эксплуатация- в городских условиях и сельской нестаосм.

Исследования проводились на восьми различных современных, с верхним и нижним расположением клапанов - одно, двух, четырех

3

и шестиодлиндроэых двигателях внутреннего сгора te; я, работающих на бензине, которые бщи оборудовании дополнительной впускной системой, согласно схем, таблицы I.

На рие.1 приедена одна из схем дополнительной впускной системы. В каждой гильзе цилиндров двигателя со стороны впускного или выпускного трубопроводов было просверлено по одному, два или три отверстив диаметром 6...10 мм. Центры отверстий располагались на расстоянии 4...15 мм над днищем поршня дри нахождении его в ННТ. В отверстиях гильз, для предотвращения проникновения газа из цилиндра в систему подачи дополнительного воздуха, когда давление в цилиндре больше, чеи в дополштельной системе, устанавливались клапана. Воздух к кавдоку клапану подводился от специальной воздуходувки, MMeBLJË привод от икива коленчатого вала или от компрессора.

Для исключения возыогшого влияния на результаты испытаний usunnsmfi атмосферных условий, одатв на двигателях с вводом s цилиндры дополштгльного воздуха и des ввода, проводились в один день» Переход от одного варианта к другому ооущеоявлялоя путем выключения или вглвчешя обратных клапанов дополнительной системы.

доп.возду

Рио.1. Схема подачи в цилиндр допола тельного воздуха в конце такта наполнения и начале сна и я

Таблица I,

№ Модель дзйГгателя

Схема.подачи дополнительного воздуха _

I. Четирехцилиндровнй М-20

2, Двухцилиндровый

П- 2

3. СЙНОШ!ЛИНДрОВЫЙ

отсек УД-2

4. ОДНОЦИЛИНДРОВЫЙ

5Д-15

5. Четырехцилиндровые 8143-4021.10, ВАЗ-2101, "Москвич-'И2", ГА5-52.

б. Четнрехшлиндровйв

аМЗ-402, Ш3-4021.10, БлЗ-2108 (НАЮО

Ь

1--г

I I

Изменение расхода топлива двигателя достигалось изменением давления'» поплавковой камере карбюратора с помощьу вакуумного насооа и изменением проходного сечения главного аивдера. У ав-томобиля-при помолу мерной колбы и специального прибора замера расхода топлива, Бее конурошо-измерительные приборы обеспечивали точность замера параметров, предусмотренную ГОСТ 14846-81.

Количественная подача дополнительного воздуха замерялась воздухомером роторного 'лша, оценивалась "коэффициентом подачи дополнительного воздуха" и обозначалась С <=> -Щ-, где 9ъ - количество дополнительного Еоздуха, введенного в цилиндр;^ - коли~ чество основного воздуха, поступившего в цилиндр через карбзра-тор.

Оптимальный коэффидиеаа подачи дополнительного воздуха (С - оп«ш.) определялся по наименьшему расходу топлива и равен 0,10. ,.0,30.

РбЗ№>таты и с след оз а ни й по изучению влияния дополнительного воздуха, введенного в цилиндр, на экономические и «токсические показатели сравнивали с результатами, полученными на тех же двигателях и при аналогичных условиях, ыг.без подачи в одлин дры дополнительного воздуха ( о. серийным),

Научная новизна. •

В диооеряащокноа районе представлено научное об оо нова ни а новых технических равешп, направленных на «овзрщаиствоваше рабочего процесса карбюраторных двигателей путем дополнительной турйулнзации заряда в камере сгорания, реализация которых вносит существенный вклад в ускорение научно-технического прогресса при производстве к эксплуатации автомобилей. . .

Иаучиуп новизну работы составляв?:

- разработанное математические модели, устанавливавшие связь показателе!: турбулизаадк и расслоение заряда в камере огорамя с характеристиками процессов рабочего цикла;

- раауяьдан раочетпо-теоретичес ккх исследс^аий характеристик рабочего щиига при организации дополнительной подачи воздуха в адлитару карбюраторного цикла двигателя;

- разработанная сиотема смесеобразования с содачей в. цилиндры ■ дополнительного иоздуха,

- количественное характер-готики к закономерности изменения показателей оиесеобразования и сгорания в карбарзториои двигателе

б

- количественное характеристики и закономерности изменения эксплуатационных показателей двигателей, устанавливаемых на автонобилях.

Практическая ценность.

Практическая значимость работы состоит:

- в сокращении затрат на создание и доводку элементов топливной систоны карбюраторных двигателей путем расчетного прогнозирования с помощью разработанных математических моделей показателей смесеобразования и сгорания;

- в создании усовершенствованной системы смесеобразования, реа~ лизация которой обеспечивает улучшений эксплуатационных показателей автомобилей.

По результатам исследований на ЗМЗ созданы опытные образца на базе двигателей ЗМЗ-'Ю21.Ю и ЗИЗ-402. В НАМИ разработанная усовершенствованная система смесеобразования использовалась пр? исследовании двигателей 3íi3-402I.I0 и BA3-2I08.

Реализация.

Способ расслоения заряда за очет ввода дополнительного воздуха в нижнюю часть цилиндра в такте наполнения для снинения расхода топлива испытан в'Центральном научно-нсследователъскон автомобильном и автомоторном институте (ШШЮ. После проведения испытаний на двигателе 3M3-402I.I0 данный способ расслоения за** ряда был включен в программу по дальнейшему использование его на двигателях BA3-2I08 и МеИЗ-24-5.

Техсовет отдела, главного конструктора Заволжского моторного завода (ЗМЗ) одобрил направление работ по внедрен«» данного; способа, а также Техсовет работников при главной- конструкторе Мелитопольского моторного завода принял вышеуказанный способ к Внедрений для перспективных моделей.двигателей "МеМЗ".

Способ экономии топлива за счет ввода в цилиндры дополнительного воздуха был реализован на трех автобусах ЛиАЗ в Казан- . оком автопарке, которые сделали в течение одного года в сроднен по 75 тысяч км к дали экономно топлива на сушу более Z тысяч рублей (цены до 1.0^.91г.).

В Казанском грузовом автотранспортном предприятии были оборудованы пять двигателей системой подачи дополнительного воздуха к установлены на автомобили-ЗИЛ-I30, которые сделали пробег в среднем по 40 тысяч км. и за 15 месяцев работы дали

7

зхоншию топлива па сумму около двух тысяч рублей.

В автохозяйстве Агропроиа республики Татарстан были оборудованы шесть двигателей на автомобили ГAS-52, которые сделали в среднем по 22 тысячи км. и за 12 месяцев работы дали экономию топлива на сумму около двух ujchh (1676) рублей.

fía защиту выносятся:

X, Математические модели, устанавливающие связь показателей, турбулизацик и расслоение заряда з камере сгорь-.;ия с характеристиками процессов рабочего цикла (скорости распространения пламени в процессе горения, изменение концентрации топлива в камере сгорания, образования токсичных компонентов OVO и СО) в отработавших газах) при организации дополнительной подачи воздуха в цдликдры карбюраторного двигателя.

результаты расчетно-теоретических исследований характеристик рабочего цикла при организации дополнительной подачи воздуха в. лид.'Щри карбюраторного двигателя.

3, Разработанная система смесеобразования для карбэраторно-го двигателя с подачек дополнительного воздуха в конце такта наполнения в.шшшо часть цилиндра с помощью автономной компрессор ной установи.

Величественные хярактерисчики и закономерности изменения показателей смесеобразования и сгорания в карбюраторном двигателе пул реализации дополнительной подачи воздуха в конце такта наполнения в шзшш часть цилиндра.

5, Количественные характерютшод и закономерности изменения эксплуатационных показателей карбюраторных двигателей с дополнительной подачей воздуха, устанавливаемых на автомобилях. •

Апробация.

Результаты исследовали по теш диссертации докладывались на TJ, У к У1 зональных конференциях кафедр "Тракторы и автомобили" сельскохозяйственных вузов Поволжья и Предуралья по вопросам теории и эксплуатации тракторов, автомобилей и автотракторных двигателей (соответственно. Чебоксары, февраль 1976 г., Кострома, сентябрь 197? г.. Пермь, февраль 1980 г.), на Всесоэзно! научной конференщи "Рабочие процессы в двигателях внутреннего сгорания" (Москва ВДЙ, февраль 1978 г.), на научной конференщи "Экологическая защита окрукавцей среды" (Казань, Филиал АН СССР, 1935 г,), на няучно-тезшичеокой конференции "Механизация и авто-б"

матизащя свдъхозпроизводства" СХЙ (Свердловск, сентябрь 190бго, Рязань, май 1987 г., Ленинград, январь 1987 и I9S3 гг.), на расширенном заседании кафедру "Трактора и автомобили" ЧйНЭСХ (Челябинск, иврт 1978 г.); «а конференции по специальным беизинеяш двигателям в Азербайдлагакои политехническом институте (Баку, 1983 г.); на Бессоюзном семинара кафедры ДЗС в лзютградском политехническом институте (Ленинград, 1968 г,); на ежегодных îîtq -гових конференциях Казанского сельскохозяйственного института (с 1971 но 1992 гг.).

Работа по сшшедаш расхода топлива я двигателе ПМ2-'г021.ÏO с вводим в цилиндры дополнительного воздуха докладывалась на техничзском Совете Заволнсхого моторного завода .(Заволжье, 1984 г.). D рабочем процессе двигателя с расслойниен заряда за счет ■ ввода дополнительного воздуха в цилиндры было долокено на техническом Совете при главном конструкторе Мелитопольского моторного завода (Мелитополь, .1979 г.).

С 1985 года по 1989. год велась хоздоговорная работа с Sa-•волжский моторным заводом ira тему: "Исследование рабочих процессов модернизированных 4-х цтлиндровых двигателей 3153 о вводом в цилиндры дополнительного воздуха"'. В 1967 году составлен протокол согласования между ЗМЗ и Казанским СХИ на создание двигателя с систеиой подачи в цилиндра дополнительного воздуха на базе дви гателя ВМЗ-ВД2 .10.

G 1985 года ведется, на научно-техническом содружестве, совместная работа о Государственным Центральным научно-исследовательским автомобильным и автоноторннм институтом-(НАМИ) по исследованию двигателей с вводом в цилиндры дополнительного воздуха.

Публикация.

Автором опубликовано 39 печатных работ и 5 находятся в печати по теме диссертации (по результатам исследования) и одна монография.

Объем работы. s

Диссертационная работа изложена на 2X5 страницах иашкопи-санного тзке-та и состоит из введения, пята глав, общих выводов и приложения.

В1илиография включает 154 литературных источника.

. Приведено 138 иллюстраций.

Содержание работы,

В первой гдаве показаны пути улучшения эксплуатационных показателей автомобильных карбюраторных двигателей путем совершенствования рабочего процесса.

Анализ современных двигателей внутреннего сгорания показываем, что эффект снижения расхода топлива и уменьшения токсичности отработавших газов дает улучшение процесса сгорания.

Рассмотрены некоторые способы расслоения г.^.ряда в цилиндре двигателя, которые позволяют в какой-то мере улучшить топливо -экономические и 'экологические показатели двигателей.

Все существующие способы расслоения заряда, классифицированные Шсконсннским университетом (СЕЛ), разделены на три класса по принципу состояния ssj. ща. К первому классу по принципу гомогенности отнесены все двигатели с форкаиерно-факзлышм зажиганием. £ этих двигателях'эффективно попользуются бедные смеси (доге - 1,8.,,2,0) на чаотичнух нагрузках, при одновременном сохранении высоких иощностных показателей.

Форкамерно-факелъное зажигание в.условиях эксплуатаоди,. приводит к экономии топлива, но конструкции двигателя и карбюратора несколько уедоннявтея. Опыты показали, что на режиме холостого хода существенно' увеличиваются концентрации нзегоревщих углеводородов в основной камере, из-за резкого ухудшения условий воепдаманеиия спеси искрой в форкамере,- что приводит к появлении пропусков восшгаменения, Появляется польщенная жесткость работы на больших нагрузках, возникают ударные волны, вызывавшие стуки, сходные со слабой детонацией. .'

К второму классу отнесены двигатели с впрыском бензина. Хотя в двигателях с впрыском топлива практически удается достигнуть экономичной работы на малых нагрузках и реализовать чисто качественное' регулирование, вплоть да холостого хода, однако трудно себе представить, что процесс сгорания мог бы быть доста> точно совераекнш, как на режимах полных, так и на очень малых нагрузках. Ш больших нагрузках может иметь место "черезмариое перэобогацеше смеси в sons топливного факела, что не может не приводить к неполному огорашго, вплоть до образования саки, подобно тому, как ото име^т место в дизелях. Подтверждением этому служат результаты исследований двигателя Впшси, при степени сжатия равной 9,50, максимальное значение среднего индикаторного 10

давления составляет всего лишь 0,72 ЫПа (7,2 кг/см2), а расход топлива 394,4 г/кВт. ч. (290 г/л,о л.), то есть оказывается, пр??-мерно, тайге же, как у обнчного карбюраторного двигателя при степени сжатия 6,60. На режимах очень малых нагрузок следует ожидать также неполное сгорание в тех зонах, где местные значения коэффициента избитка воздуха превышает предел горпчести.

К третьему отнесены двигатели, в которих предполагаемся организация термического донигания в самом рабочем цилиндре. Зто достигается посредством раздельной подачи в цилиндр обогащенной топливо-воздушной смеси к воздуха. То есть метод расслоения заряда за счет ввода в цилиндры дополнительного воздуха, который по способу подачи дополнительного воздуха разделен на два вида: I) расслоение заряда за счет подачи дополнительного воздуха через кзмеру сжатия (сгорания) в цилиндр в процессе наполнения, в конце снатия или в процесс« сгорания; 2) расслоение и дополни ~ тельная турбулиэавдя заряда за счет подачи дополнительного воздуха в нишюв часть цилиндра в конце наполнения и начале сжатия. Для увеличения, дополнительной турбулизацки заряда в камеру оио-рашя дополнительный воздух подавался в цилиндр под давлением О,05...О,06 МПа в количестве 10...ЗС^,. от основного воздуха, поданного через карбюратор.

Исследования многих ученых, з том числе автора, показали, что от применения данной системы получаем два основных положительных эффекта: I - быстрое н стабильное егорэнно бедных смесей в результате сильной закруда ее струей дополнительного воздуха, поступившего через отверстие в щдаадре во время процесса впуска и 2 - уменьшение эммиссии окислоз азота в отработавших газах за счет уменьшения, общей максимальной температура сгорания.

Рассматривая все трг существующие методы расслоения заряда.* форкамерно-факельное зажигание, непосредственная впрнск топлива, подачи в цилиндр дополнительного воздуха в конце наполнения и начале сжатия и сопоотавив их с шшхзгичктш даниы«« двигателей (таблица 2) можно отметить,-что расслоение заряда позволяет получить в какой-то мере -обнаделмвавщие экономические и токсические показатели.

Результаты, внесенные в таблицу 2, получены при п я 2600 об/иин, нагрузка полная, опережение зажигания - оптимальное

II

(по мовщооти). С увеличением частот вращения и нагрузки ¿даже к иатпитъиоЦ у двигателей с впршком и форкамерпо-факельним зажиганием резко увеличивается содержание окислов азота и суммарная токсичность. Для снижения N0 , этих двигателях устанавливают, как правило, катали та ¿ескае дозшгатели или осуществляй! частичную рециркуляции отработавших газов.

Проанализировав, о положительной и отрицательной сторон, все методы расслоения заряда, следует откатить,.-что метод расслоения заряда за счет ввода в цилиндры дополнительного воздуха, как видно из таблицы 2 является более обнадеживающие. Данный метод, по своим конструктивны!.: параметрам, является в 'изготовлении наиболее дешевым, про сит, удойным в эксплуатации по отношению к двигателям с форкамерко-факельаым зажиганием к непосредственным впрыском»

Таблица 2.

Метод рас 1 Форкамерно-! -факельное ' Вприск ! Ввод в ! Без рассло-

слоения аа-| топлива в ! льтадт) до» ! ения заряда

ряда, марка? эадагание ! одлиндр ! полнитель- !

двигателя ] ! !нога воздуха!

Параметры ; ВМ8-402й„10! змз~40бД0 !ЗМЗ-4021.10 ! 8113-4021.10

г/л.с.ч. 200 190 195 200

(г/кВт,ч.) (¿72) (258) (265) (272)

л/100 КМ. „ 12,5 15,2 14,7

00 г/цикл 22 32 13,6 34

ОН г/цикд 5 3 ■ '7,8 ■ 9,6 10,6

Д'С^Г/ЦЙКЛ 5 3 •'г* 9,7 т к, с 12,5

СОК + N0,.) о! М| 17,5 10,8 23Д

Во второй главе рассмотрены расчетно-теорз^ические исследования процессов., -протекающих в цвднндра двигателя арк подаче дополнительного воздуха,

У двигателя с подачей в цилиндр дополнительного воздуха количество смеси э цилиндре будет зависеть от сумм.« смеси, посгу-пиввзй з цилиндр во время открытия впускного клапана, и количества дополнительного воздуха в цилиндре. Если эта сумма бдет меньше, чек количество снеси, которая могла, ба поместиться з цилиндре, при давлении и температуре в конце наполнения, то введенная дополнительный воздух увеличивает количество заряда в цилиндре до максимального значения. Если сумма основного заряда и 12

дополнительного воздуха будет больше максимально возможного значения количества омес». в цилиндре, то дополнительный воздух будет вытеснять основной заряд обратно во впускной коллектор до тех пор, пока сумма основного заряда и дополнительного воздуха будет равна максимально возможному значения количества заряда в Цилиндре. Следовательно, с увеличением коэффициента подачи дополнительного воздуха С « коэффициент наполнения вначале растет пря-мопропорциопально увеличению С , э затем его рост замедляется и далее остается постоянннм.

Анализ процесса сжатия показьгзает, что из общего баланса тепла за процесс сжатия у двигателя с подачей в щликдры дополнительного воздуха относительные потери тепла уменьшаются. Так как заряд свекей смеси в начале сжатия имеет температуру меньше; давление визе, чем у двигателя без дополнительного воздуха, следовательно, теплоотдача от стенок к заряду в первый период прекратится ноззке, чем у двигателя без-'дополнительного воздуха, а отвод тепла по ходу поршня зо втором периоде менее ирододателеа

Аэродинамика потока дополнительного воздуха ь цилиндра оп- . ределяет tie только количество, но и качество смесеобразования. Sa счет расположения впускных воздупннх окон в цилиндре под определенным углом относительно оси цилиндра получаем напраэлен -ный воздушный поток со скоростью bf , который перемещается как по оои цилиндра со скорость?) 2t£, так и перпендикулярно осевой плоскости - тангенциальная скорость bfT > которая является главным параметром и оказывает влияние на циркуляция заряда в 'цилиндре. Осевая скорость направлена навстречу скорости основного потока горячей смеси й/вс//, к она оказывает влияние, в основном, на количественное наполнение цилиндра. Дополнительный воздух, перемещаясь .с тангенциальной скоростью в цилиндре, создает усилен-, нуа энекцив основной смеси,' увеличивает циркуляцию и направленное вихревое движение заряда.

В двигателях с и с кров як зажиганием процесс?? сгорания резко раэличавтся друг от друга, поэтому для упрощения научения, вёсь процесс, как правило, делят на три фазы: перзая -начальная, соответствует первоначальному формированию турбулентного фронта пламени (пристеночная зона); вторая - основная, где сгорает основная «асса заряда (ядро); третья - конечная, завершающая, где происходит догорание несгоравших частиц топлива (пристеночная

13

зона).

У двигателя с вводом в цилиндр дополнительного воздуха в камере, сгорания топлива в воздухе концентрироваться будет в первой фазе сгорания болыяе, во второй - основной - меньше.

На основании закона действующих масс, скорость химической реаьвди определяется произведением концентрации реагирующих масс, следовательно, скорость химической реакции в первой фазе сгорания будет больэте, чем во второй. Поэтому о-идет наблюдаться перераспределение тепла в сторону начала процесса сгорания, в первой фазе выделится его и передастся свежему заряду относительно больпе, чем во второй.

Скорость' распространения фронта пламени во второй фазе подчиняется закону крупномасштабного турбулентного горения; физико-химические свойства топливо-воздушной смеси, хотя и оказывают на процесс горения в этой фазе, но очень слабо, практически она целиком определяется окэростяии турбулентных пульсаций, которые изменяатся продорцкональко вихревому.движении тсшливо-воздушюй смеси. Поэтому, если, после перераспределения тепла, относительно больше выделится тепла в первой фазе, т4 &сжь во второй, за счет увеличения турбулентности, скорость сгорания возрастает.

С распространением фронта пламеш! происходит сжатие и подогрев песгоревшей частя смеси, вследствие чего возникает общее ускорение физико-химических процессов во фронта пламени, пхйво-днщсх к объемному механизму горения. Такое явление наблюдается не только пр сгорании обогащенных илм богатых смесей, а такае при сгорании. смесей о общим коэффициентом избытка воздуха больше единицы.

Несмотря на увеличение коэффициента избытка воздуха в конечной фазе горения, хеад- скорость сгорания уменьшается по Фронту пламени, однако, она остается значительно высокой, чем при обычном питании, что объясняется участием вместе фронтального и объемного механизма горения.

Анализ индикаторных диаграмм о влиянии дополнительного воздуха на величину фазк сгорания подтверждает, что у двигателя с С » oimtu, серзая фаза % (от ыонента зажигания до "точки отрыва") сокращается, а вторая - основная фаза (от точи; отрыва до точки Р/ад*) увеличивается. Однако, в сумме обе эти фазы меньше, чем у стандартного двигателя.

14

Используя дифференциальное уравнение второго порядка в ча-qthhx пооизаодшх в виде:

преобразовав его в принятых со ответив yaisux граничных уелсви/Яги после определения постоянных величин (llt О.^ построили линии уровня Ст(0С,£О =» С0fíSi для определения распределения концентрации топлива по объему камер?! сгорания г.о^оледуюцсй зависимости: X -¿(r/ac[Cr(Cffnsí) + {сщ%) - fee^j - а3] . Здесь СС - радиус каиари сгорания, принята - цилиндрическая; У - высота камеру; ¿1% , ¿4» & - постоянные, соответственно, скорости двииепня заряда по рздпусу и параллельно оси цилиндра, коэффициент диффузии, - концентрация тошива, которая

- обратная величина когффивдекту избытка воздуха.

Результаты расчетов распределешя концентрации топлива в камере сгорания, полученные по вашеузаззаиой математической за-вйсимоста подтверждают и другае катеиатичеокае модели, например,

ос - а + -gig. .

при помощи которой можно похучягь расчетнув кривуо изменения коэффициента избытка воздуха в зависимости от радиуса и высоты камеры сгорания. Здесь ос - те купли коэффициент избытка Есэдуха; с - радиус цилиндра; CL , & , С - постоянные величины. Расчеты но этой формуле близки к опытным.

Опыты показал?, что наибольшая концентрация дополнительного воздуха в сиеси в камере сжатия находилась блике к поршни (возле БМТ) к в отдаленных точках от центра. По мерз удаления от порпня, блике к центру камеры сжатия (к свече зажигания), концентрация дополнительного воздуха в смеси уменьшалась, Наиболее равномерное распределение дополнительного воздуха по диаметральной плоскости в шлиядре полупаем тогда, когда ось отверстия в ¡млкндре, для впуска дополнительного воздуха, направлена под углом 10..„15 .. к осевой и диаметральной плоскостям

Теоретически рассмотрено, как протекает процесс сгорания, который двет Büduomooi'D судить о скорости выделения теплоты и о влиянии скорости выгорания топлива на протяжении всего рабочего процесса.

Нормальная скорость является слокйой функшей тешаратурв, давления и коицентрати шро» notm&a ш йсходйой тагшпио-заэду-

1?

шнсй смеси, то есть ^ (Т)х(Р)у(Ст)г

При изменившихся параметрах состояния Я', Т; ,(^1 нормальная скорость сгорашя определится из уравнения

X « Ц0

Здесь нормальная скорость при .Ре, , Т0 , Стс,; X , Ц » 1 -

- показатели степени, полученные опытный путем. При сгорании гомогенной, смеси = У двигателя с вводом в цилиндры _ дополнительного воздуха это отношение изменяется и равшС^&ЛН.

Установлено, что закономерность сгорания в карбюраторном двигателе подчиняется мелко и 'крупномасштабному механизмам

где В - коэффициент диффузии (7 ; - турбулентный, (/] ) - дани-нарио-молекулярный. Вт - ~\!т - - коэффициент переноса; -

- коэффициент кинематической вязкости.

Рассматривая процесс сгорания в камере, видим налицо две различные области:

- ядро, где сгорание развивается под действием крупномасштабной турбулентноета;

- пристеночную область, где сгорание протекает о мелкомаситабной турбулентностью, В начале (после воспламенения) горение развивается и перзходит в крутюмасштабкуп, в конце монотонно затухае-г.

Турбулентная скорость горения в ядра '¿/"г, определяемая по формуле __т

ЪГТ . 24 + ¿еЗа(ЪГ*Н/%,),

выша и ее максимальная величина С&ттах) смекается влево - блине к началу горения (рис.2), Здесь & - число Шмидта, 8с -%г/В меняется незначительно, при с гора щи бспзино-воздушной смеси разке 1,35., Л,45., принимается $с ^О ~ коэффициент динами, ческой вязкости, %гнаходим из модекулярно-кннетической тег.рш Знскока-Чаплина., услоатш скорость движения среди в цилпн-дра, определяющая меру турбулентности, в которую входят предыдущая турбулентная скорость у , текущая скорость порпия Сц; скорость омеси Ъ&н, полученная зо время впуска « скорость смеси, вызванная подачей дополштельного воздуха в цилиндре :

гг*»*

Увеличение скорости 2/т обгоняется пол тяпнем давления и

интенсивным развитием первоначального очага горения, а также ростом количества движения свеией смеси в камере сгорания. Бате!« снижение, после дсоти пения У двигателя с вводом дополни -

тельного воздуха протекает немного интенсивнее, чем у двигателя без дополнительного воздуха. Это объясняется тем, что, после перемещения фронта пламени от свечи зажигания к станкам,концентрация топлива в смеси уменьшается.

Рис.2,йзмеиеаие турбулентной скороом распространения фронта пламени по углу поворота коленчатого валя двигателя УД-15,И ».2600 мин"1, &3 - оппш. c¿ = 0,96., Коэффициент турбулентности^ = A'í'fJ-получим, из выражения:

х = [(¿т/~ i]\/sc ъг*п

Здесь скорость распространения пламени-?tT-можно'взять из опытов или определить ЪГ -- Яср/6 ,, где ¿ = ífz/6fí. Когффициент турбулентности оказывает основное влияние на масштаб турбулентности И и изменяется прямопропорциопально этому масштабу.

Мелкомасштабная турбулентная скорость в пристеночном слое, о учетом изменения концентрации топлива в смеси а процессе горения, определяется по формуле:

ЫТ -bUT/T0)x(P/a)%/cTOffi + lt$c8C~J%¡

где толщина пограничного слоя о* , которая вначале сгорания увеличивается до Н , а при догорании уменьшается до нуля. Значит

турбулентная скорость &fr переходать из мелкомасштабного горения в крупномасштабное (в ядре), дате» обратно в мелко масштабное (в пристеночной слое'), которая, в конечной очето, будет стремиться к нормальной Ъ$1\ «

У двигателя о вводом в цилиндры дополнительного воздуха давление, перед подачей иокри завигания, разное Р = ( f^+P0)£Wi будет аыш, чек у стандартного двигагелл. Поремотщз обличина, характеризуйте дянаиику тк&а.дЬуЦр (скорость выделения тепло» та)^Дскорооть изпеиешя обьвиа) и dQ/dfiскорость отводя тепла ь отонки) будут зависят* от количественной подачи дополнительного воздуха. За счет снижения тенпарлтури горзшя з пш-стеночкой облает скорость отвода тепла в стенки относительно снв;шетоя. 2а счет дополнительного увеличения комента количества двшгзгая евзкеа снеси дополните.дашп воздухом возрастает скорость изпекешш объема» Если возрастает узеди^енке объсиа в камера огораиия ( £1/1')» то к увеличится доля сгоравшего топлива Z/ # a ictsse скорость выделения тонлоиг по углу п.к.в уыенъпнтоя предодяительнооть сгорания.

Дри озргделзийй относитслькой дола Щ сгорзвзего топлива и отнооительиоЕ окоросш опираясь на физичес-

кую йуцпость процесса горгикя>ц/еолн к дакноиу «опенку времени выгорел обьен Vt » lc + со полиса вигорашш топлива ( х «=!)

достигаездпр;: ¡/.ц,, который для опрзделенного режша работы двигателя K(i 0 т i i о п и 1 е.; л и к у ю доли огороыт'о топлива выразим черев: "" X - *[&. + AVWj/fyi

" Xi-i + (с!а.. О-гвосятелькая скорость «адедешш теплоты:

dt/d? - « (Xi - Xnj/af .

У данного двигателя tmcoa сиеси Мв- величина перевенная и зависит от изменения.цдклогой подачи (р ), которая будет определяться коэффициентом избытка воздуха в рассматриваемом участке горения дт Q^/ctbo •

Зная закон изкенения ck/tif, d&V/df, н Р ь зависимости от подачи в •цклиндр дополнительного воздуха, можно определить изменение давления в (рис.З).

Из рисунка видно, что у двигателя с дополнительным воздухом (первый) по сравнение со стандартным (второй) максимальная величина Р„шыте (3,45 - у первого, 2,91 № - у втовдго) и 18

Ртлк у первого оиецавтоя влево (к BilT) на ц 0 д.к,а. по сравнению со вторым.

Шб.Х Индикаторные щаграигт и результате их обрпбочт, Дгнглгодв УД-15. Л = -2600 тп~1, ОС « 0,95, Ц - опяга.'нагрузка 100%, X - С ОД«, 2 - С - 0,00, Обработка огшткрх индиторзих диаграмм проводилась с использованием первого катала термодкиакнки, и лриМ = Quast . Обработка показала, что характер полученных чззисшюстепа:» и cb/äf « /ijf] - тоя^зоиеч зависимостям, получению! расчеюгам путем .

У первого дзпгателя в начато процзооа герекчя (участокО-а) вг«йлснив тоялсти из приводи? к оупсвтгеттсиу отличкэ давления в лил«ядро. Точка "а." показивгет, что в процессе горения - сфера пламени заходит йз пристеночно;! отдаст« и скорость двкжешш Фронта пламени резко увеличивается происходи? вигораше заряда э ядре. Процесс длится до точки "0й. При этом выгорает у перзого 67%, у второго заряда,

Далее от точка nßn процесс протекает до точки "¿/и о по-ни-дашзм скоросгл выделения тепло??», Так как выгорание топливо-воздушной смеси, в основной, протекает возле стенок каморы сгорания и дгаща поршня со значительно меньшей скорость», чей в ядре, процесс сгорания растягивается (участок 3 ~cl).

Анализируя полученные зависимости двигателя о вводом в цилиндр дополнительного воздуха в сравнении со стандартным, и, сравнивая все три характерные области, мошю отмотать, что; I. Облг-отт. зздоркки повышения давления,* у первого двигате-гя по-

19

дачи искры осуществляется позке (точка*?1), чем у второго (точка О ) и заканчивается ота область примерно при одинаковых углах п.к.в. (тсчкза.). Отсюда следует, что первая область доли выделения теплоты у первого двигателя на всех решмгх работы к любом составе смеси короче, чем у второго. Ото можно объяснить интенсификацией движения смеси и относительно повышенным давлением сжатия.

2. Область быстрого выгорания (выгорание заряда в ядре) участок CL-6 . Эта область у первого двигателя (<2-^) короче на 4...10 градусов, чем у второго Это можно объяснить тем, что процесс горения протекает с более высокой скоростьв, чем у второго двигателя.

3. В связи с тем, что у первого двигателя скорость сгорания выше, чем у второго, значит область догорания заряда возле стенок сокращается. Следовательно, общая продолжительноеть процессе горения уменьшится на 10...15° п.к,в. по отноиетго к второму.

У первого двигателя процесс горения начинается позже (подача искры) на З...Е0 п.к.в., чем у второго. 2то косвенно, позволяет повысить степень сжатия, не вызывая детонации двигателя.

В дв'лгателе с расслоением заряда, при сжигании GMecit бензина с воздухом, процесс окисления при достаточно высокой температуре до конца не протекает, при этой температуре в.продуктах сгорания содержатся, кроме HgO и GOg, такие компоненты как СО, Hg, 02, NO, fig, ОН, Н, 0,tl , они находятся в состоянии равновесия.

Одновременное прсутствие в продуктах сгорания свободного кислорода, водорода и окиси углерода объясняются явлением диссоциации. .

Расчеты полного сгорания углеводородного топлива 11-гептана (типичного представителя в бензине), при различном составе смеси, с химической формулой C-ttHg^g, при наличии диссоциации-и с учетом образования скиси азота, представлены в виде уравнения: 2/Х-0?н1б+22С2+ 82, 8fJg= AGOg^BO ObCHgOi-EOgaHg+FN О-ь&^и! ОШ-RIM 0+ +S/V, где ОС - коэффициент избытка воздуха; Л,В,С,Д,Е,Р,0,М,Н, $коэффициенты, которые представдяьт собой содержание отдельных газов в продуктах сгорания и зависят, в основном, от температуры. Соотношение между ними определяли по трем константам равновесия. Для нахождегия состава продуктов сгорания со-20

ставили семь уразкешй, связанных меиду собой коэффишентами А, В,С,Д,Е,Р и(?, а остальные продукты сгорания и связывающие их коэффициенты N. я , з , й не прияты, так как содержание их а общей смеси менее 1,5$.

Подсчет этих коэффициентов производился на ЦЭШ "Наир<". Расчеты велиоь при общем давлении Р - 3,0 МПа, температуре от 1900 до 3000°С и ос от 0,65 до 2,00 по программе, составленной автором.

Расчеты процесса сгорания показали, что у двигателя с вводом дополнительного воздуха,' при среднем значении коэффициента избытка воздуха сх 1,23, по сравнение с двигателем с гомогенной смесью ос. = 1,00, содерзкание окиси углерода и окислов азота снижаются при всех рассматриваемых температурах в среднем на 30...

Теоретическую зависимость содержания СО от количества дополнительного воздуха (С) определили из выражения:

к - [л - ос.« О + ф,

где X - часть углерода топлива, сгоревшего в СО; Сг - количество углерода в топливе.

Из этой формулы видно, что содержание 00 шижается прямо-пропорционально С . Зто подтверждается и опытами, проведенными на двигателях УД-15 и ЗМЗ-4021.10.

. При рассмотрении процесса сгорания в двигателе о вводом в цилиндры дополнительного воздуха было отмечено, что ширина зона реакции в процессе турбулентного горения увеличивается, плотность заряда постоянно уменьшается, следовательно, скорость образования окиси азота будет снижаться.

В третьей главе рассмотрены общая программа и методики исследования.

3 этоП; главе дается описание опЫтшх установок, на которых проводились исследования. Для этого использовали восемь различных парок двигателей - одно (УД-2, УД-15), двух (УД-2), четырех (М-20, 313-4021.10, ЗАЗ-2101, Мооквич-412) и шести цилиндровый (ГАЗ-52) с подачей дополнительного воздуха через одно, два и три зпускрцз отверстия, согласно с'хекы, табл.1. Использовали да? автомобиля ИН-Мооквич-112 и ГЛЗ-52.

Иослодозанил превозлись на испытательных стендах и такче

21

КЗ автомобилях г различных условиях эксдьуаташш,

Исследования осуществлялись по Г00Т-148^6-69 и ГОСТ-Х^Б^о-

-61.

Установки в основной состояли ип:

1. Испытуемых двигателей, оборудованных системой подачи в цилиндры дополнительного воздуха;

2. Гидротормоза, электротормоза переменного или постоянного тока

3. Устройств для замерев расхода основного и дополнительного воздуха;

4. Систем питания и приборов для замерз расхода топлива;

5. Пульта управления с контрольно-измерительными приборами, который оборудовался современной аппаратурой.

Б цилиндре, двигателя просверливалась отверсир согласно схемы табл.1. В отверстия ввертывались штуцера с обратншш пластинчатыми подпружиненными или шариковыми клапанаки.

Для более равномерного распределения в цилиндре дополнитеш кого воздуха и придания ему завихрения, отверстия <ишг прооверле ны под углом 10.,.12° к диаметральной плоскости вдлиндра. Общая длительность периода впуска дополнительного воздуха составляла 6*0...60° п.к,в, Высота поршня двигателя всьгда била больше величины от нижней кромки отверстия до верхней мертвой точки. Поэтому поршень, находясь в ВИТ, закрывал впускное отверстие и дополни тельный .воздух не проникал в маслянный картер двигателя.

От воздуходувки скатый воздух под давлением 0,06 МПа поступал в ресивер, из которого через трубопроводы к штуцерам и в цилиндры, когда поршень, подходя к НМТ, открывал впускные отверстия.

При экспериментах переход от опытного к серийному варианту осуществлялоя путем виклвченкя подвода дополнительного воздуха.

Для проверки, находитоя ли смесь в расслоенном состоянии в камере сгорания, двигатель запускался на режим прокрутки с определенней частотой вращения и выключенной подачей топлива. В цилиндр, через основнуо ьпускнуи систему, вводился чистый воздух. Через дополнительную систему подавался углекислый газ под давлением 0,08 МПа. Затем, заборными трубками из различных пяти характерных точках камеры, производился отбор проб в специальные стеклянные баллоны и с аоаощь» газоанализатора определялось количество угле белого rasa. 22

Дазление и скорость дополнительного воздуха в цилиндра йирс^йлялось с помощи) установки в различных точках потока тензо-датчика, который передавал сигнал на прибор, где нз янале и фиксировались показания,

Скорость распространения фронта пламени в процессе горения определялась установкой четырех ионизационных датчиков в различных характерных точках камеры сгорания. Сигналы полученные от ионизационных датчиков поступали через специально изготовленный усилитель на щейфный осциллограф, где производилась запись на фотобумагу или на кинопленку.

Для получения индикаторных диаграмм использовали пьезоквар-цевый датчик, установленный в камере сгорания связанный через усилитель с осциллографом.

Испытания автомобилей И!-Москвич-27151 и.ГАЗ-52 с опытники двигателями проводаадиь по методике ''Лепесток", разработанной в НАМИ.

Приборы и оборудование, используемые при опытах, удовлетворяли современным требованиям.

Замеры расхода топлива, воздуха и время в период исследований, а таете их точность осуществлялись согласно ГОСТ-Т^Иб-Ш,.

В четвертой главе рассмотрена результаты безмоторных и стендовых исследований двигателей о подачей в цилиндры дополнительного воздуха.

За счет ввода в цилиндр дополнительного воздуха обэспачн -вается устойчивая работа, при этой не снижаются мощостные показатели, при составе смеси, отвечающей суммарному коэффициенту избытка воздуха осх = 1,2...1,5. Тогда как у стандартного карбюраторного двигателя при ©с = 1,2...1,25 сгорание бензино- воз -душной смеси становится медленным' и неустойчивы?!, и иногда продолжается во время хода выпуска. Максимальная величина индикаторного давления получаетзя прггзс^е 1,03...1,15, а индикаторный 1СЩ прло^в I, 2.. 4.1, 3.

?азброо максимума индикаторного давления от цикла к вдклу у двигателя с расслоением заряда на 40...50$ .меньше, чем у стандартного двигателя, :/ данного двигателя значительно расширяются пределы эффективного обеднения снеси с сохранением мощноетных показателей и устоачизой работы на частичных нагрузках. Например, у двигателя УД-15, при П = 2600 шн""1, при нагрузке с

23

см. 1,09 до 1,23; при нагрузке с ас* 0,95 до 1,10.

У двигателя о вводом дополнительного воздуха коэффициент наполнения отличается от $ стандартного двигателя и равен:

где С - коэффициент подачи дополни тельного воздуха.

1 двигателя с расслоением заряда наблюдается расширение, границ устойчивой работы на малых нагрузках £ сторону бедных смесей и находится в пределах ОСЬ-1,05, против 0,75 стандартна го двигателя.

У двигателя с вводом в цилиндры дополнительного воздуха, максимальная величина смещается в сторону позднего угла зя-дагания, по-сравнению сдвигателя без расслоения заряда. Это можно объяснить тем, что основная масса тепла выделяется в первой фазе горения.

У данного двигателя представилась возможность повысить сте пень сжатия до 11,. ЛЖ, следовательно, повысить » Дальней -шее повышение степени сжатия не приводит к росту , так как сильно возрастает давление и температура, что приводит к пренде временному воспламенении смеси и появлении детонации, а охлаждающий эффект и вихревое движение дополнительного воздуха полностью не обеспечивает условия подавлении очагов детонации, то есть прэздеврзменному воспламенения смеси.

Суммарный коэффициент избытка воздуха дяя двигателя с расслоением заряда будет равен:

о^ = + Щ/Ьт &т - 9е/1г6г + {9е/1г бтХвг/с-с)

или ©¿г -ОСа,ск +ССаск'С ~'ОСцех

(1+С).

Из этого уравнения видно/ что суммарный (общий) коэффициент избытка воздуха имеет линейную зависимость от коэффициента подачи дополнительного воздуха и при С = 0,1..,0,2 возрастает прямопропорционально "С"- При дальнейшем увеличении С суммарный растет, но медленно, так как из-за уменьшения основного воздуха снижается исходный коэффициент избытка воздуха

Опыты показывают, что бесконечно повышать о6г , за счет ввода дополнительного воздуха, нельзя, так как при 0> 0,30 наблюдается интенсивное снижение .

Анализируя опытны? данные, следует отыетчть, что если создать условия, препятствующие обратному выбросу оснозной смеси 24

во впускную систему, то за счет увеличения плотности заряда возможно будет увеличить суммарный oCz . Тогда при С более 0,30, мокно получить надежное и стабильное воспламенение, устойчивое и интенсивное сгорание'более бедных смесей.

Изменение температуры сгорания •зависит от коэффициента подачи дополнительного'воздуха. Максимальная температура сгорания достигается при С ~ 0,1...О,2. При тага значении 0 сбеспечи -вается в зоне свечи зажигания (первая фаза) достаточная величина местного обогащения смесись aw, что способствует хорошему воепламенеиид и устойчивому горению не только в этой зоне., но и' во асех последующих фазах с относительно бедной смесью.

Максимальная' температура достигается при меньшем С на 0,02...0,03, чей максимальное давление. На несовпадение Т*,** и Рта.у по коэффициенту подачи дополнительного воздуха з опытных двигателях можно обьлзшть тем, что, видно, оказывает влияше дополнительное вихревое движение заряда, а такге перераспределение тепла.

Рассматривая влияние С на Р и Т нельзя не учитывать величину glmv, так как otta оказывает большое, влияний на первона чалъвое развитие процесса горения,

Анализ индикаторных диаграмм, яояучешшх за время исследования двигателей УД-15 и M-2Û, показали, что приодет = 0,85, о увеличением до С » 0,14 (Ç = оптимреничилось на 12,5% и точка сместилась ближе к BMÏ на 4...00 п.к.в. При дальнейшей увезшчен/ки G (не изменяя а«^ давление снижает-оя и £упах продолжает смещаться обратно в сторону расширения от ШТ.

Температура процесса горашя на участка от точки отрнва до БМТ остается примерно одинаковой при всех значениях С , затем начинает изменяться э зависимости от 0 » Такое изменение давления и температуры сгорания в зависимости от 0 объясняется аем, что при значекииое«с* = 0,83...0,85 к С = 0,12...0,18 (оптим.) Ос g равно чуть больше единицы. При таком изменении несгорев-шие частицы топлива, которые, появляются зо время горения при 0(ucf< ?. соединяясь с дополнительным воздухом сгорают полностью При дальнейшем увеличении С , белые оптимального значения, появляется избыточное кольчеотво кислорода, на нагрев которого расходуемся тепло.

Показатели изменения давления и температуры сгорания в зависимости от С , становятся интересными тохда, когда осися находится около единицы или несколько больше. Как показали опыты, полученные на двигателе УД-13,. при(ХаСг= 0,95,. .0,96 и О 0,00, 0,16, 0,24 и 0,34: если при С = 0,00 Ртах = 2,835 Ща, то при С - 0,18 -Ртах- 3,30 МПа, то есть максимальное давление увеличилось на 14%. Следует заметить, что о подачей дополнительного воздуха в шлиндр С > 0,20, то есть больше оптимального и при<хт> 1,20 величина Ртах смещается вправо на 3. ..6 0 п.к.в. Это объясняется тем, что при таких условиях происходит, хотя к полное выгорание топлива, но относительно замедленное.

У двигателя с подачей дополнительного воздуха при достижении Тща* , .процесс горения продолжается и происходит выделение тепла за счет интенсивного догорания несгоревших часки топлива в горячем воздухе.. В данном случае, как бы должна увеличи -ваться, но из-за все возрастающего изменения сс%, сниаения теплоемкости сгоревшей и несгоревшей смеси, увеличения объема и снижения давления в ходе расширения, максимальная температура газов остается по величине (7...Ю0 гг.к.в.) неизменной. Особенно это заметно и четко проявляется при рассмотрении индикаторных диаграмм, снятых на двигателе. УД-15 присяг ;> 1,2. Это говорит с том, что двигатель о подачей дополнительного воздуха в нижнюю часть одлиндпа работает по циклу с изотермическим дожиганием, тс есть по циклу с подводом тепла при постоянном объеме и постоянной температуре.

У двигателя с вводом дополнительного воздуха < С = 0,15... 0,30) максимальная величина скорости распространения фронта пламени, определяемая при помощи ионизационных датчиков, больше, чем,-у стандартного двигателя, и смещена ближе к моменту воспламенения, а также уменьшается время на перемещение передней кромки фронта пламени, по объему камеры сгорания. ■

С вводом в цилиндры дополнительного воздуха процесс ионизации возле каждого датчика уменьшается, по сравнению с двигате • лем без дополнительного воздуха. При малых нагрузках процесс низащш затягивается на весь процесс горения и расширения (140. ..180° п.к.в.), но меньше чем у двигателя без дополнительного воздуха. Конечно, это не означает отсутств/е догорания бедных смесей за фронтом пламени, а, наоборот, показывает, что проксхо 25

дит интенсивное догорание этих смесей. Также опыты показали, что на режимах работы двигателя прис*С = 1,03 по сравнению со<= 0,81 (нагрузка 60Я, и ос « 1,42 по сравнению с а = 1,07 (нагрузка 80$), к концу сгорания, в отдаленных точках от свечи зажигания разброс передней кромки фронта пламени в отдельных циклах, соответственно, в среднием составлял 13 и 14% по сравнению с 18 и 24% стандартного двигателя. Эту неравномерность можно обьяонить неравномерностью подачи искры, колебанием коэффициента избытка воздуха возле свечи зажигания, интенсивностью вихревого потока основной смеси и дополнительного воздуха, наполнением цилиндра, остаточными газами и пр.

В двигателе с вводом в уудандр дополнительного воздуха, вихревой поток этого воздуха, созданный расположением впускных окон под определенным углом к'диаметральной гщоскости цилиндра, смешает капли топлива от краев к центру,- образуя обогащение смеси блике к центральной зоне камеры сгорания, то есть ближе к ядру циркуляции. Этим самым может быть достигнуто снижение тепло -напряженности камеры сгорания.

Проведенные экспериментальные исследования показали, что скорость перемещения фронта пламени возрастает с увеличением интенсивности циркуляции.

Опыты показали, что при а 3000 мин"1, нагрузке 15% и подаче оптимального количества в цилиндр дополнительного воздуха, при длине пути от овечи .зачмгания к концу камеры сгорания равной 50,5 мм, время прохождения фронта пламени составило 2,07х хЮ~3с. или на 12$ меньше,'уем у стандартного (2, '• Ю"3о.). Это отвечало распространению пламени'оо скоростьэ и/с. При П = 2400 мин-*, нагрузка 60^, при той яе длине пути, время прохождения пламени составило 1,9-Ю~3о. или-на 13,3$ меньше, чем у стандартного двигателя (2,19-КГ3с.), Скорость распроотрано -ния фронта пламени составила 26,5 м/с, (против 23,0 м/с.). Точность зат-'ероз соответствовала ГОСТу ШЧб-ВГ,'

При увеличении 0 , больпе оптимального значения, циркуляция увеличивается, но о ней и увеличивается время сгорания, например, при /7 = 50С0 минагрузке 15% и той не длине камеры сгорания, но больше оптимального ( 0 » 0,45), время прохождения пламени увеличилось и составило 2,25*ГО"3с.

Регулировочные, скоростные и нагрузочные характеристик?

27

показывают, что наибольший эффект по сравнен;® расхода топлива оказывают частота вращения, нагрузка и количество вводимого в цилиндр дополнительного воздуха.

Наименьший расход тогливз достигается при полых и средних частотах вращения, например, у двигателя 3*13-4021 ДО с вводом з цилиндры дополнительного воздуха ( G ~ оптим.) оптим. при ñ = 1000 жн"~, расход топлива составил &г - 0,3 кг/ч,, у стандартного двигателя ( G - 0,00) &т ~ 1,08 кг/ч.; при }} ~ 235О мин-*, соответственно, 2,20 и 2,29 кг/ч,

По нагрузке при Д^ = Ï0 кВт, И = 2000 мин"* удельный и часовой расход топлива у двигателя с вводом в шливдры дополните -льцого воздуха С - оптим., соответственно, 400 г/кВт.ч., 8,0 кг/ч,, у двигателя без дополнительного воздуха G - 0,00, соот -ветотвенно, 450 г/кВ?,ч., и 10 кг/ч.; при нагрузке ,4-^= 50 кВт, при >= опиш. 300 г/кВт.ч., и 4,0 кг/ч., при С = 0,00 - 312 г/кВт.ч. и 4,3 кг/ч.

Влияние количественной подач/ дополнительного воздуха на мощностные и экономические показатели двигателя показаны на рис.4.

Химический анализ отработавших газов одноцилиндрового двигателя УД-15 показал, что с увеличением подачи в цилиндр дополнительного воздуха содержание СО уменьшается: на полных нагрузках при ©с а 0,8...О,9 на 20...25$ (с 2,4 кг/л до 1,5 мг/л), при ос = 1,045 на 90...95% (с 2,0 мг/л до ОД кг/л); на нагрузке при ос = 0,02 на 15., ,20$ (с 1,7 мг/л до 1,4 мг/л). На четырехшлиндровом двигателе М-20 при С = оптим. hd¿ = 0,85 количество СО уменьшилось на 74^ (с 4,43 мг/л до. 1,12 мг/л). fía двигателе 8M3-402I.I0 с 3,5% СО снизилось до 1,5%, го есть на 54%,

Опыты, проведенные на двигателе УД-15, дроссель 100$, Л = = 2000 мин""*, - оптим., О == 0,12 показали, что, в диапазоне значенийо&м^от 1,00 до 1,32, содеркание концентрации /^^снизилось приоСик- 1,00 о 2,7 мг/л до 0,6 Мг/л и присяг«*« 1,20 с 3,8 мг/л до 1,0 мг/л, то есть, соответственно, на 76% н

7%.

Уменьшение концентрации Мг0$ у двигателя с вводом в цилиндр дополнительного воздуха достигается за счет относительного снижения максимальной температуры сгорания и более позднего опти-28

мального угла опережения зажигания.

I 00 (сериииыи)

З-С »0,0$

4 ~414 5-6*0,18.

I ^

// /7^

г{лт ют-

800'

600 • т ■

Рис.'I. Регулировочные характеристики но составу скеои, Двигатель ВМЗ-'|021Д0. П = Х5СС мин"1.

Опыту показали, чтойтсдач^ в цилиндр дополнительного воздуха, осуществляем«»воздуходувкой, то привод-вотороЯ затрачивается'нощнооть. Например, на привод воздуходувки на двигателе 8М8—4021.10 затрачивается мощность (при 4500 мин**-) 0,633 л.с. СО,^62 кВт). Затрата мощности на привод воздуходувки для всех испытуемых двигателей составили от 1,0 до 1,5)1 от максимальной

мощности;

В пятой главе приведены анализы результатов эксплуатационных исследования автомобилей, оборудованных двигателями с подачей дополнительного воздуха.

Исследования проводились на автомобилях в городских условиях и на иоссе, а такие в автохозяйствах в рядовой эксплуатации ари перевозке народно-хозяйственных грузов. На опытных автомобилях были установлены двигатели о подачей в цилиндры дополш'тель-

29

ного воздуха.

Опыты показывают, что у автомобилей ИН-Москви4-27151 и ГА! -52 с двигателями о вводом в щлиндры дополнительного воздуха 1 всех эксплуатационных скоростях и различных передачах тяговые ( лн на ведущих колесах возрастают на 5., причем меньиий пр; рост тяговой силы получается на низших передачах.

Ввод в цилиндры двигателя дополнительного воздуха оказыва! влияние на увеличение динамических качеств автомобиля. Паприке; исследования, .выпе указанных двух автомобилей, показывают, чт! эти автомобили могут, без учета буксования, преодолевать больпи сопротивление, в среднем, соответственно, на 5,4 и 6,4$, по о: ношению к автомобилям с двигателями без ввода ь цилиндры допо; нительного воздуха.

. Данные опытные автомобили способны? развивать серость дв! жения с более высоким ускорением на 5...9%. Большой прирост ш блюдается (7,5...9,0$) на тфямой передаче. Бремя и путь разго! у автомобиля И1-Москвич-27151 до скорости 100 т/час сокращают-! время в среднем на 8$ (с 19,7 с. до 18,4 е.), а путь на 18 мет] ов (с 252 до 224 м.); у автомобиля ГАВ-52 до скорости 70 км/ча( время сокращается в среднем на 10,6% (с 16,9 до 15,1 сек), пут: на 14 м (с 146 до 132 м). Меньше времени на разген затрачивает! на низших передачах.

Анализ опытных данных показывает, что с увеличением сумма] ного сопротивления растет расход топлива также, как и у автом( биля с двигателем без дополнительного воздуха- стшвВйг расхода т< пдива-одинаково 8...11$,' независимо от сопротивления дороги, ] любых эксплуатационных скоростях.

Испытание автомобиля ИЕ-Москвич-27151 в городских условия; показало, что расход бензина на 100 км. снизился с 10,65 до 9,1 литра. Шоссейные испытания этого же автомобиля и с этим не двигателем зафиксировали уменьшение расхода бензина на 9...12$, ш отношению к автомобилю о двигателем без дополнительного воздух;

Испытуемый автомобиль ГАЗ-52 в городских условиях и на беговых барабанах показал, что введенный в цилиндр дополнитель ~ ный воздух позволяет снизить не только расход топлива, примера около 9$, но и уменьшить содержание в отработавших газах окис1 углерода: на больших нагрузках на 40...50$, и на малых - сред ■ них ка 50...70$,' 30

Шестнадцать автомобилей с опытными двигателями, которые эксплуатировались в автохозяйствах, работали с экономией бенизина в среднем б...12$. Эксплуатация автомобилей позволила заметить, что установленные на них опытные двигатели работают мягче, о меньшими признаками появления детонации, о увеличенной надежностью и долговечностью.

В целом система подачи в шлиндры дополнительного воздуха является простой в обслуживании и надежной в эксплуатации.

Приведен анализ экономического обоснования эффективности разработанного способа расслоения заряда за счет ввода в цилиндр дополнительного воздуха.

Базой для сравнения выбран двигатель 3*13-4021.10.

Для определения эффективности данного способа нами выбраны основные показатели, определяющие эксплуатационные возможности системы подачи до пол к., тельного вогдухе: "

1. Годовал экономия топлива;

2. Затраты на изготовление и обслуживание системы подачи б цилиндры дополнительного воздуха;

3. Срок окупаемости.

При исследовании двигателя с вводом дополнительного воздуха в количестве 0 о,чтим., с учетом потерь мощности на привод воздуходув;«, было определено, что саинасся расход топлива в среднем на по оравненмо со стандартным двигателем; годовой выпуск двигателей принят 90000 (выпуск четырвхцилиндровых двигателей змз в. 1990 году составил более 90000 шт.).

Расчет показал, что годовая экономия для принятого дзига -теля составила 72 руб.; затраты на изготовление и монтаж -35,23 руб., годовой экономический эффект для завода ЗНЗ составил 1254587 руб. (по ценам до 1-го апреля 1991г.), и затраты на изготовление, нонтаяс и эксплуатации системы ввода в цилиндры дополнительного воздуха окупаются в течете 2-х л5т ч мести месяцев.

Общие выводы

I. В результате выполненных исследований дано теоретическое обос1звание и разработан способ улучшения процессов смесеобразования и сгорания заряда в автомобильных карбюраторных двигателях путем дополнительной подачи воздуха л такте наполнения в нижнюю ч?.стт> цилиндра. При реализации разработанного способа

31

обеспечивается улучшение эксплуатационных показателей и сниженн токсичности автомобильных карбюраторных двигателей. Так, для двигателя ГАЗ-52 удельный расход топлива снижается на 8...10$, содержание СО на 60. ..805?.

2. Разработанные математические модели устанавливают связь показателей турбулизации в рабочих процессах и расслоение заряд в камере сгорания с организацией дополнительной подачи воздуха цилиндры карбюраторного двигателя. Они позволили рассмотреть ха рактеристику изменения скорости распространения фронта пламени концентрации топлива в камере сгорания.

3. В рерультате расчетно-теоретического анализа характеристик процессов рабочего цикла на основе разработанных моделей установлено, что сокращается время продолжительности процесса горения на 10...15° ^.к.в. и больше на. 10.. .12$ выдерется теплоты в первых двух фазах сгорания, полнее используется тепловая энергия топлива на полезную работу.

Созданная с учетом расчетного прогнозирования рациональ ных показателей турбулизации и расслоения заряда усовершенствованная система смесеобразования для карбюраторных двигателей включает: отверстие в каждом цилиндре (одно, два или три) диаме трон 8...10 мм, в отверстие ввернуты обратные пластинчатые подпружиненные клапакб), трубки, соединяющие клапаны с ресивером, ресивер, трубопровод.., компрессор.

При этом с помощью компрессорной установки в нижнюю часть цилиндров вводится под избыточным давлением 0,06 НПа дополнительный воздух в количестве от 10 до 30$ от основного, поступив шегэ в цилиндр через карбюратор, для разных рзжимов работы дви гателя. Также дано обоснование меот расположения и размер' про дувочных отверстий в цилиндрах. Даны затраты мощности на привод компрессора, которые не превышают Г,5$ от максимальней мощности самого двигателя.

5. Адекватность разработанных математических моделей подтверждена результатами экспериментальных исследований. Так при реализации расслоения заряда за счет ввода в цилиндры дополни -тельного воздуха предельное обеднение смеси составляет ос = 1,7 диапазон устойчивой работы двигателя на малых нагрузках характе риэуется оС?= 0,7...1,25. Скорость распространения фронта пламе ни и индикаторный к.п.д. возрастает на 10...12$. При сохранении 32

момента зажигания продолжительность периода видимого сгорания сокращается на 10...15° п.к.в. Максимум скорости распространения фронта пламени на 7...10° п.к.в. смещена по сравнении с серийным способом смесеобразования в сторону начала горения. При этом расхождение расчетных, и экспериментальных данных не превышает 4..

¡ZO?

6. Безмоторные и стендовые исследования в сравнении с серийным двигателем показали, что у двигателя с разработанной системой смесеобразования основные параметры рабочего процесса изменяются:

а) в зависимости от частоты вращения так-не, как у серийного двигателя, разница лишь в том, чго оптимальные показатели индикаторных параметров смещавтся з сторону увеличения общего коэффициента избытка воздуха сос^» 1,05. ..1,15.доос.?» 1,15. .1,25

б) с изменением угла опережения затирания оптимальные показатели получаем при относительно позднем угле закигания на 8.. ,12° п.к.в., что у серийного двигателя вызывает нарушение рзбо -чего процесса.

в) с увеличением вихревого дпшения и охлаждающего эффекта дополнительного воздуха представляется возможность увеличить степень сжатия двигателя на II..,1Ж, не вызывая нарушения процесса сгорания, то еоть детонации двигателя.

Результаты опытов подтверждают, что двигатель, при разных основных параметрах, работает с более высокнк коэффициентом избытка воздуха 1,60,,.1,70, против 1,25...1,35 серийного двигателя), максимальное давление вша на 10...12$, получаем равномерное, оодее н?дешюе и стабильное воспламенение, устойчивое и интенсивное сгорание этих смесей.

7. Анализ рабочего процесса двигателя и опыты показали, что разработанная система смесеобразования позволяет снизить содер -каине окиси углерода на 80. ..95% и концентравд окислов азота в диапазоне рабочих режимов (ос = 1,0...1,3) до 80%'.

8. В результате экспериментальных испытаний установлено улучшение эксплуатационных показателей автомобиля с усовераенной системой смесеобразования. Так тяговая сила на ведущих колесах увеличивается на 7...8Í, динамические качества позн«зятся в зависимости от режимов движения автомобиля на 4...I2&, время и путь разгона автомобиля сокращается на 10. ..12;?. Наибольшая эко-

33

номия топлива (расход на 100-км пробега) составила 18...НО/ на низких скоростных режимах (10...20 км/ч); при скорости движения автомобиля 70...90 км/ч. экономия топлива уменьшается и составляет б...7%, В среднем экономия топлива для автомобилей ГЛЗ-52 и Ш-Москвич-27151,составляет 8...10$, токсичность отработавших газов по окиси углерода уменьшается на 70^,

9. Результаты.исследования по теме диссертации внедрены на Заволжском моторном заводе -(изготовлено два опытных образца дви гателей). НАМИ принята и внедрена, усовершенствованная система смесеобразования; проведены испытания двигателей SM8-4Û2I.I0 и BA3-2I08 с усовершенствениой системой смесеобразования; подтве^ кдены положи тельные результаты стендовых и эксплуатационных испытаний по улучшении экономических показателей двигателя на автомобиле (акты приделаются).

10. Расчетный экономический эффект для программы производства двигателей 3113 по ценам на I.04.1991 г. составляет 1,3 миллиона рублей.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Самойлов H.H. Процесс - оиатия и сгорания в двигателе с дополнительной воздушной системой. Труды Казанского СХИ. отд. вып. 1966.

2. Самойлов H.ÏÏ. Работа двигателя с. послойным распределен* au смеси. Трды Чувашского GM. том 8, вып.З. Чебоксары, 1970.

3. Самойлов Н.П. Двигатель, работающий ш вдиус подводо! тепла при постоянном объеме и постоянной температуре. Труды Foi ковского СХИ. том 37. Горький, 1977.

4. Самойлов Ц.П. .Влияние дополнительного воздуха, введение го в пижнэю часть цилиндра в конце-наполнения и начале сжатия, на термодинамический Щ двигателя. Труды Горьковского СХИ. toi 71. Горький, 1975.

5. Самойлов Н.П. Тепловой расчет рабочего вдгаа с подачей дополнительного воздуха. Труды Горьковского СХИ. т.81. Горький 1976. - ■ •

6. Самойлов Н.П. Изменение содержания окиси углерода в отработавших газах двигателя с вводом дополнительного воздуха в процессе впуска и выпуска. Труды Казанского СХИ. вып.55. Казан: 1970. '

7. Самойлов Н.П. Влияние вихревого потока, созданного до-

полнительним» воздухом, на процесс сгорания. Н. Автомобильная промышленность, № 3. I960,

8, Самойлов Н.П. Некоторые отличитзлыше особенности рабочего процесса двигателя с вводом дополнительного воздуха (Тез. докл.) Всесовэн. науч.-техн. конф, МАДИМ.,1976. 128 с.

9. Самойлов Н.П. Улучшение топливной экономичности и уменьшения загрязнения атмосферы бензиновыми.двигателями путем подачи в цилиндры дополнительного воздуха. Монография. Библиографический указать ВИНИТИ, №4 (150). с. 95. 1964.

10 Самойлов II,П. Анализ влияния дополнительного воздуха, введенного в нижнюю часть цилиндра, в конце наполнения и начале сжатия, на термический Щ двигателя. Труди Горьковокого СХИ. том 146. I960.

11. Самойлов Н.П. Влияние подачи дополнительного воздуха на рабочий процесс карбюраторного двигателя. Труды Горьковокого СХИ том 146. 1980.

12. Самойлов Н.П, Процесс сгорания и тепловыделения в двигателе с расслоением заряда. Труды ГСХИ80. М.,I960.

13. Самойлов Н.П. Исследование процесса сгорания в двигателе о расслоением заряда ионизационным методом. Труды Горьковокого СХИ. т. 155. 1981.

14. Самойлов Н.П, Пределы регулирования давления в системе подачи дополнительного воздуха э зависимости от нагрузи и частоты вращения. Труды-Пермьского СХИ, 1981. ' '

15. Самойлов Н.П., Вахоти» ДГ.И., Якимов 0.В, Исследование четырех 1С!линдрового двигателя ЗМЗ о 'подачей в цилиидрц дополнительного воздуха. Труды Казанского нет, ин-та, 1йзапь. 1988.

16. Самойлов Н.П. и др. Авторское свидетельство В? 1370271. I.10Л987 г. "Двигатель внутреннего сгорания",

17.'Самойлов Н.П. и др. Автороков свидетельство № 1373339. 15.10.1987 г. "Двигатель внутреннего огораотя".

18. Самойлов Н.П. и др. Авторское свидетельство В? I37S478. 8.II,1987 г. "Способ работы двигателя виутрзниего сгорания".

19.Самойлов Н.П,, Вахосиа Л.И, Доп» подача воздуха и показатели двигателя, Е. Автомобильная промышленность. !» 7. 1990.

20. Самойлов И.П. Сшиение расхода топлива &а счет подачи дополнительного воздуха в -никто часть'цилиндра карбюраторного двигателя. S. "Дзигателестрсение". Ш 8. Г99С.

Основные обозначения

1. Пути улучшения показателей работы автомобильных карбюраторных двигателей путем совершенствования рабочего процесса

I.I. Улучшение топливо-экономических показателей методом расслоения заряда .,

I.I.I, Общие положения .Д

1,1,2, Форкамерное зажигание . >.,,

1.1.3. Впрыск легкого топлива .—.

1.1.Д. Турбулизавдя заряда путем подачи дополнительного воздуха в цилиндр .».

I.2. Сравнительный анализ способов расслоения заряда.

1.3. Улучшение.экологических показателей карбюратор«» ннх дбиг'е 1*6л » * * « ф * * * » * # « • ♦ • * * • • # # « ♦ » * • • -л • * • » « • • •

1.3.1. Проблема токсичности отработавших газов .,.,

1.3.2. Снижение токсичности отработавших тазов,путем, использования форкамерно-факельного зажигания

1.3.3. Снижение токсичности,отработавших газов путем. использования впрыска топлива

1.4. Задачи исследований

2. Расчетно-тео.ретичесже исследования процессов, про-текающих.в цилиндре двигателя.при подаче,дополнительного

2,1, Процесс наполнения . <

2.2» Процесс сжатия .,. £2.

2.3. Аэродинада ка потока. заряда в процессах, наполне-*.

ИМЯ И • * * t # *•««**•»• t •«*••• « ••••*••**•«••*••*•*«* *

2.4. Математическая модель связи момента количества . движения с вихревым потоком заряда в камере сгорания,.,.,.

2.5. Математическая модель связи показателей вихревого потока дополнительного воздуха с конструктивными параметрамм двигателя •««•*»•• » $ » • .# ? « ÔO

2.6. Особенности процесса сгорания в двигателе при подаче в цилиндры дополнительного воздуха

2.7. Математические модели процессов рабочего цикла двигателя о подачей в цилиндрыдополнительного воздуха

2.7.1. Распределение, концентрации топлива в камере

ОХ1 OJDâHMiï , « 0 т • « » .#< -» *,'* * « * * *•-•.•».'«»*•••-**-»*#.#*-•»-*'*»»*«#*:*

2.7.2.,Нормальная скорость распространения фронта.

2Д»3., Турбулентная скорость распространения фронта пламени » ...- ♦

2.7.4. Изменение давления, доли,и относительной скоро-,, сти выделения теплоты в цилиндре

2.7.5. Алгоритм расчета турбулентной скорости распространения пламени,и.выделения,теплоты.при,сгорании, расслои, бнноро * sâjpû^â * • » • * » * • * • * * • # • * • * * ♦ # « • * * * * t « * » • » • • • * • * # • # • • * * X2©

2*7.6. Изменение объема сгоревшего заряда.в, камере в. < , зависимости от радиуса сферы фронта пламени . *.

2.8. Теоретические исследования связи содержания токсичных продуктов сгорания с подачей в цилиндры дополнительного воздуха

2.9. Определение окислов азота в отработавшх газах . M

Выводы ..

3. Общая программа и методики экспериментальных исследований

3.1. Общая программа исследования,

3.1.1* Цель исследования .*.«.

3,1.2. Конструкция опытных образцов двигателей

3.2. Методика безмоторных исследований

3.2Д. Васслоенности заряда.•

3.2.2. Потока дополнительного воздуха в процессах на- ,, полнения и сжатия

3.3. Методика стендовых моторных исследований .Д

3.3.1. Порядок проведения испытаний

3.3.2. Определение скорости распространения фронта пламени в процессе горения

3.4. Методика исследования индикаторных показателей.,jg

3.5. Методика исследования эффективных показателей.

3.6. Методика эксплуатационных испытаний

3.6.1,.Испытание.двигателя на,автомобиле.ИК-Москвич

- 27I5I ..

3.6.2. Испытание двигателя на автомобиле ТАЗ

3.6.3. Испытание двигателей в,рядовой эксплуатации.в ,. з в тохозяис TBS х •»♦»*»*» * * «*♦#*•♦**#** * * **•*••**•*•••#«

3.7. Приборы и оборудование, .используемые при ис**. следовании двигателей

3.8. Замеряемые величины и точность.их определения.,.Л

3.9. Оценка погрешности измерений . *

4. Анализ результатов безмоторных и стевдовых исследовав ний двигателей с подачей в цилиндры дополнительного воздуха.»2Q5 4.1. Результаты безмоторных исследований

4.1.1. Влияние состава.топливо-воздушной смеси на рабочий процесс двигателя

4.1.2. Влияние коэффициента наполнения .210/

4Д. 3» Влияние опережения зажигания

4.1.4. Влияние.дополнительного,воздуха на изменение. степени сжатия . .». .*«».«22Х

4.1.5. Влияние дополнительного воздуха.на теплоемкость . при максимальной температуре сгорания

4.2, Результаты стендовых исследований.

4.2.1. Влияние дополнительного воздуха на смесеобра-.,

V * зовани.е. -227,

4.2.2. Влияние дополнительного воздуха на детонационную стойкость двигателя

4.2.3. Влияние дополнительного воздуха,на,максималь-. ную температуру и давление сгорания.

4.2,4» Влияние дополнительного,воздуха.на,температуру. , . и давление,в процессе горения .ЯЩ

4.2.5. Влияние,дополнительного, воздуха, на ивдикатор-, , , ные показатели .,.

4.2.6. Влияние дополнительного воздуха на скорость. сгорания. и, тепловыделение

4.2.7. Влияние дополнительного воздуха на скоростные, нагрузочные и, регулировочные.характеристики,двигателя,.

SM3-402I.I0 ... $$

4.2.8. Влияние дополнительного воздуха на образова-. ние окиси углерода в отработавших газах

4.2.9. Влияние дополнительного воздуха.на образова-. ние окислов азота в отработавших газах .,

4.2.10. Влияние работы компрессора на мощноетные. показатели двигателя.

Выводы .,.--,.,,,.,

5. Результаты эксплуатационных исследований топливных и экологических показателей автомобилей, оборудованных. двигателями с подачей дополнительного воздуха

5.1. Исследования:тяговой.силы,на.ведущих колесах. автомобиля . *.,.

5.2. Динамические качества автомобиля ,.

5.3. Ускорение, время и путь разгона автомобиля . 3Q

5.4» Экономические качества автомобиля

5.5, Экономические характеристики автомобиля по ходовым испытаниям

5.6, Ходовые испытания автомобилей

5.6.1. Испытания.автомобиля Щ~йосквич-27Х51 в городских условиях .-------.

5.6.2. Результаты испытания двигателя ГАЗ

5.7, Результаты исследошшя автомобилей с опытными двигателями в автохозяйствах 5.8., Обслуживание, системы, подачи дополнительного. воздуха .------.-------.------,.

5.9. Экономическое обоснование эффективности разработанного способа. расслоения заряда .*

Выводы

В настоящее время поршневые двигатели внутреннего сгорания, работающие на бензине, являются основными силовыми агрегатами, предопределяющими развитие автомобилестроения, особенно, в выпуске легковых и грузовых автомобилей, используемых в сельском хозяйстве,С выпуском автомобилей потребность в жидком топливе, особенно в бензине, возрастает. Тогда как объем нефтедобычи в первом полугодии 1992 года,составил 20Q дин, тонн - на 20 млн. тонн меньше, чем в 1-ом полугодии 1991 года.

Из добытой нефти свыше 80% идет на получение жидких газообразных топлив. Доля жидких тошшв является определяющей с точки зрения способа и стоимости переработки нефти. На основании вышеизложенного можно отметить,,что создается потребность изыскивать пути снижения расхода топлива.

Также имеются потери нефтяных продуктов, выбрасываемых при эксплуатации автомобильными двигателямив атмосферу, в виде продуктов неполного сгорания и паров» таких как углеводороды, окись углерода, сажа и др., которые содержат в себе большой запас теплоты. Например, выброс токсичных компонентов, образовавшихсяна I кг сжигаемого топлива, с учетом средней величи ны коэффициента избытка воздуха ( ^ 1,00), составит [120]: окиси углерода 37„8 г.гуглеводорода 21*2 г.гсажи 1,0 г.,или в процентах к I кг сжигаемого топлива: окиси углерода 3,78% углеводорода 2,12% сажи 0,1%.

Если в нашей стране выпускается только легковых автомобилей около 900 тыс. штук в год» которые сжигают топлива - бензина (при расходе 8,0 кг/ч.) около 15 млн. тонн, то будет выброшено в ат** мосферу:окиси углерода 567 тыс, т.углеводородов 318 тыс. т.сажи 15 тыс. т.

Если перевести эти цифры в тепловые единицы, то это составит 26010,77ДО3 МДж или около 9 млн. тонн условного топлива.

Устранение этих потерь приведет,к снижению потребности в топливно-энергетических ресурсах, что равносильно увеличению их добычи. Решение данной проблемы зависит от наличия средств и уровня техники, а также от прогресса научно-технических работ в области совершенствования рабочего процесса в двигателях внутреннего сгорания.

Из вышесказанного следует, что изыскание путей экономии топливно-энергетических ресурсов, на основе инженерно-технических разработок в области совершенствования рабочего процесса в карбю^ раторных двигателях внутреннего сгорания, чему посвящена наша ра бота, весьма актуальна и имеет важное общегосударственное значение.

Увеличение производства автомобилей и соответствующее возрастаниепотребления топлива, хотя и повышает уровень общественно полезных благ, но, одновременно, способствуют распространению опасности для окружающей среды веледствии увеличивающегося выброса веществ, загрязняющих воздух, землю и воду [33,113,132].

Из вышеизложенного видно, что уменьшение расхода топлива и снижение токсичности отработавших газов в двигателе внутреннего сгорания являются.большими и серьезными проблемами,,решение которых может дать государству и человечеству только пользу.

Одним из путей улучшения показателей рабочего процесса двигателей является такое распределение топлива в камере сгорания, при котором в зоне свечи зажигания находилась бы обогащенная смесь, а по мере удаления от свечи смесь постоянно обеднялась»Двигатели внутреннего сгорания с таким расположением смеси в камере сгорания называют "Двигатели с расслоением заряда".

Способы расслоения заряда весьма разнообразныfl5], Непосредственный впрыск топлива в цилиндры или во впускную трубу, форкамерно-факельное зажигание и др.

В литературе известны и другие способы расслоения зарада: раздельная подача в цилиндры обогащенной и обедненной смесей, разработанные и исследованные братьями Гуссак, Боудри, Л.М.Соболевым и др.

Способ расслоения зарада, разработанный автором, основанный на подаче дополнительного воздуха под небольшим избыточным давлением в, нижнюю часть цилиндра в конце такта наполнения и в начале сжатия.

Нет работ, которые подробно бы описали рабочий процесс с этим способом расслоения заряда. А между тем, этот способ расслоения содержит в себе рад несомненных преимуществ перед другими способами расслоения заряда.

При правильно организованной подачи дополнительного воздуха в нижнюю часть цилиндра представляется возможным достигнуть наилучших результатов в улучшении.топливной экономичности и снижении токсичности отработавших газов.

Такова концепция, на которой основан предлагаемый подход к решению проблемы снижения расхода топлива и токсичности двигателей. В такой постановке, насколько нам известно, эта проблема не рассматривалась.

Диссертационная работа посвящена исследованию возможностейулучшения технико-экономических и токсических показателей автомобильных карбюраторных двигателей путем создания дополнительного вихревого потока за счет ввода.в цилиндры дополнительного воздуха в процессе горения в камере.

Работа является составной частью одного из научных направлений Казанского сельскохозяйственного института: "Улучшение эксплуатационных показателей автомобильных карбюраторных двигателей путем повышения турбулизации зардда дополнительной подачей воздуха в цилиндры".

Номер государственной регистрации диссертационной работы -- 0187.0043352.

Достоверность результатов исследования подтвердились положи^тельными результатами производственных и эксплуатационных иопытаjний автомобилей при реализации разработанных способов повышения турбулизации заряда в камере сгорания карбюраторных двигателей.

Результаты исследований по теме диссертации докладывались на 1У, У и УХ зональных конференциях кафедр "Тракторы и автомобили" сельскохозяйственных вузов Поволжья и Лредуралья по вопросам теории и эксплуатации тракторов, автомобилей и автотракторных.двигателей (соответственно Чебоксары, февраль 1976 г., Кострома, сентябрь 1977 г», Пермь, февраль 1980 г.), на Всесоюзной научной конферен ции "Рабочие процессы в двигателях внутреннего сгорания" (Москва МАДИ, февраль 1978 г.), на научной конференции "Экологическая защита окружающей среды" (Казань, филиал АН GGGP, 1986 г.), на научно--технической конференции "Механизация и автоматизация сельхозпроиз-водства" СХИ (Свердловск, сентябрь 1986 г., Рязань, май 1987 г., Женинград, январь 1987 и 1988 гг.), на расширенном заседании.кафедры "Тракторы и автомобили" ЧйМЭОХ (Челябинск, март 1978 г.); на конференции по специальным бензиновым двигателям в Азебайджанском политехническом институте (Баку, 1983 г.); на Всесоюзном семинарекафедры ДВС в Ленинградском политехническом институте (Ленинград, 1988 г.); на ежегодных итоговых научных конференциях Казанского сельскохозяйственного института (с 1971 по 1992 гг.).

Работа по снижению расхода топлива в двигателе ЗМЗ-4021.10 с вводом в цилиндры дополнительного воздуха докладывалась на техническом Совете Заволжского моторного завода (Заволжье, 1984 г.), О рабочем процессе двигателя с расслоением заряда за счет ввода дополнительного воздуха в цилиндры было доложено на техническом Совете лри главном конструкторе Мелитопольского моторного завода (Мели-топль, 1979 г.).

С 1985 года по 1988 год.велась хоздоговорная работа с Заволжским моторным заводом на тему: "Исследование рабочих процессов модернизированных 4-х цилиндровых двигателей ЗМЗ с вводом в цилиндры дополнительного воздуха". В 1987 году составлен протокол согласования между ЗМЗ и Казанским СХИ на создание двигателя с системой подачи в цилиндры дополнительного воздуха на базе двигателя ЗМЗ-402.10.

С 1985 года ведется, на научно-техническом содружестве, совместная работа с Государственным Центральным научно-исследовательским автомобильным и автомоторным институтом (НАМИ) по исследованию двигателей с вводом в цилиндры дополнительного воздуха.

Разработанные теоретические положения, основанные на физических законах процесса сгорания в ДВС, может быть использована при модернизации и проектировании новых двигателей.

Научная новизна. В диссертационной работе представлено научное обоснование новых технических решений, направленных на совершенствование рабочего процесса карбюраторных двигателей путем дополнительной турбулизаиии заряда в камере сгорания, реализация которых вносит существенный вклад в ускорение научно-технического прогресса при производстве и эксплуатации автомобилей.

Научную новизну работы составляют:- разработанные математические модели, устанавливающие связь показателей турбулизацЦи и расслоение заряда в камере сгорания с характеристиками процессов рабочего цикла;- результаты расчетно-теоретических исследований характеристик рабочего цикла при организации дополнительной подачи воздуха в цилиндры карбюраторного двигателя;-разработанная система смесеобразования с подачей в цилиндры дополнительного воздуха;- количественные характеристики и закономерности изменения показателей смесеобразования и сгорания в карбюраторном двигателе; -количественные характеристик изакономерности изменения эксплуатационных показателей двигателей, устанавливаемых на автомобилях.

На защиту выносятся:1. Математические модели, устанавливающие связь показателей турбулизации и расслоение заряда в камере сгорания с характеристиками процессов рабочего цикла (скорости распространения пламени в процессе горения, изменение концентрации топлива в камере сгорания, образования токсичных компонентов (N0 и СО) в отработавших газах) при организации дополнительной подачи воздуха в цилиндры карбюраторного двигателя.

2. Результаты расчетно-теоретических исследований характеристик рабочего цикла при организации.дополнительной подачи воздуха в цилиндры карбюраторного двигателя.

3. Разработанная система смесеобразования для карбюраторного двигателя с подачей дополнительного воздуха в конце такта наполнения в нижнюю часть цилиндра с помощью автономной компрессорной установки.

4. Количественные характеристики и закономерности изменения показателей смесеобразования и сгорания в карбюраторном двигателе при реализации дополнительной подачи воздуха в конце такта наполнени я в нижнюю часть цилиндра.

5. Количественные характеристики и закономерности изменения эксплуатационных показателей карбюраторных двигателей с дополнительной подачей воздуха, устанавливаемых на автомобилях.

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯг индикаторный и эффективный удельный расход топлива.- коэффициент избытка воздуха.

С^-чсх - исходный коэффициент избытка воздуха., ос.% - суммарный коэффициент избытка воздуха.- индикаторная и эффективная мощность. Ш GT - часовой расход топлива.

Рк - давление газов во впускном коллекторе.^ « давление сил инерции потока горючей смеси во впускномколлекторе. Ри, - суммарное давление в цилиндре. € я геометрическая степень сжатия. 7 - радиусцилиндра.irr показатель политропы сжатия. Ъ^У^* скорость потока по радиусу цилиндра.

26 - коэффициент турбулентности.

9« Результаты исследования по теме диссертации внедрены на Заволжском моторном заводе, (изготовлено два опытных образца двигателей). НАМИ принята и внедрена усовершенствованная система смесе

• образования; проведены .испытания двигателей 313-4021.10 и ВАЗ-2108 с усовершенственной системой смесеобразования; подтверждены положительные результаты стендовых и эксплуатационных испытаний по улучшению экономических показателей двигателя на автомобиле (акты прилагаются).

10. Расчетный экономический эффект для программы производства двигателей ЗМЗ по ценам на 1.04.1991 г. составляет 1,3 миллиона рублей.

1. Материалы 1.и II съездов Народных депутатов СССР. Программа . экономического,развития СССР. Изд-во Политическая литература. М.( 1989, 1990.2, Акопян С.И. Двигатели внутреннего сгорания с впрыском топлива . и электрическим зажиганием. Машгиз. М., 1945.

2. Ф 3. Анисимов А.Н. Советский патент на избретение. № I9393. 1929.- кл. 46 а2, . 7,

3. Апашев М.Д, физико-химическое исследование процессов нормального горения в камере двигателя с. принудительным запалом, МАИК,1945. Диссертация.

4. Архангельский.В.М. и др. Автомобильные двигатели. Машинострое-. ние, М., 1967. .Ф

5. Архангельский.В,М. и др. Автомобильные двигатели. Маши нострое-. ние. М.,, 1977.

6. Андреев В.И. и др. Распределение смеси в карбюраторном двнгате-. ле. Машиностроение, М., 1966.

7. Алемасов З.Е. и др. Термодинамические и теплофизические свойства продуктов сгорания, т.1. Методы расчета, М., 1971.

8. Благовещенский Г.В, Основы техники безопасности и противопожарной техники в сельском хозяйстве. М.,,1963.

9. Вахошин Л.И., Макарова И.В., Тарнопольская З.Б. Бензиновые автомобильные ДВС с послойным распределением топлива в заряде.v Сер^я Двигатели внутреннего сгорания. Итоги науки и техники.1. Том 2.М., 1977.

10. Вибе И.И. Новое о рабочем цикле двигателя. Изд-во "Машиностро-. ительная.литература". М., Свердловск. 1962. 271с.

11. Воинов А.Н. Экспериментальное исследование детонации в двигателях. АН СССР. М., 1951. 212с.

12. Воинов А.И, Процессы сгорания.в быстроходных поршневых двигате-. лях. Машиностроение» М,, 1965.

13. Воинов А.Н. Сгорание.в быстроходных поршневых двигателях. М., Машиностроение. 1977.

14. Воинов А.Н, Применение форкамерного зажигания в карбюраторном двигателе для борьбы с детонацией и работой на бедных смесях.1. Дисс. ИХШ,.1940.

15. Воинов А.Н. Термодинамический анализ особенностей рабочего процесса бензинового двигателя с расслоением заряда. Труды Костромского СХИ. вып. 32, Кострома, 1971.

16. Гитлин H.H., Николаенко A.B. Исследование.факельного зажигания .на серийном,верхнеклапанном двигателе М-21.Труды ЦШТА,в.7.1960.

17. Гитлин H.H., Николаенко A.B. Влияние конструктивных параметров и коэффициента., продувки приставной камеры на, рабочий процесс верхнеклапанного форкамерного двигателя M-2I. Труды ДНИТА.вып. 8, 19бX.

18. Глаголев Н.М, Рабочие процессы двигателей внутреннего сгорания , Машгиз. 1950.

19. ДЗС и пути ее снижения". М,, 1966.34, Ндановский Н.С., Питлин H.H., Николаенко A.B. Исследование.рабочего процесса двигателя ГАЗ-21 с факельным зажиганием. Ж.

20. Карпов В.П, Закономерности горения в замкнутом.объеме как основа рабочих, процессов.экономических .и малотоксичных, поршневыхдвигателей. Автореферат Д.дисс. Черноголовка» 1981. 29с.

21. Кошкин В.К. и др. Рабочий процесс с вихревым движением заряда .в двигателе ЗИЛ-130. Ж. Автомобильная, промышленность. Ю. 1985.51, Кондратьев,В,Н. Кинетика химических газовых реакций. АН СССР. 1958. 668с.

22. Круглов М.Г, Термодинамика и газодинамика двухтактных, двигате-г , лей внутреннего сгорания (Процессы газообмена),Машгиз.М. 1963.

23. Кушуль .В.М. Экспериментальные, исследования нового типа двигателя внутреннего сгорания. Труды ЛИАП, вып. 38. 1962.

24. Кушуль В.М. Исследование и расчет.рабочего процесса нового тимпа двигателя внутреннего сгорания. Труды ЛИАП. вып. 38. 1962.

25. Кушуль В.М. Новый термодинамический цикл и.новый принцип работы . двигателя.внутреннего сгорания. Труды ЛИАП. вып. 38. 1962.

26. Керимов Н.А,„Мехтиев Р.И. Двигатель с впрыском топлива и форка-мерно-факельным зажиганием. 1. Автомобильная промышленность.1. I. 1967. . .

27. Латышенкоз A.M., Лобачев В.Г. Гидравлика. М., 1956. 408с,

28. Лыоис, Г.Эльбе. Горение, пламя и.взрывы в газах. Второе издание.

29. Перевод с английского под ред. К.И.Щелкина и А.А.Борисова. Изд-во "Мир". М., 1968.

30. Лурье В.А., Мигушев И.З., Маркова И .В. Пути повышения экономичности автотракторных двигателей. Серия-Двигатели внутреннегосгорания.:Итоги.науки и техники. т.З. М., 1982.

31. Лурье В.А. и др.,Автомобильные двигатели. Серия-Двигатели внут-. реннего сгорания» Итоги науки и техники, т. 4. М., 1985,

32. Ленин И.И. Теория автомобильных и тракторных двигателей. Машиностроение. М., 1969. .

33. Махов 3.3,, Ордабаев Е.К. Влияние скорости воздушного.заряда наобразование окиси азота в дизеле. Труды ВЗМИ. М.,1977. 56.66с.

34. Масленников М.М., Шальман Ю.И. Влияние турбулентности смеси на скорость пламени в двигателе внутреннего сгорания с искровымзажиганием. Теплоэнергетика. .9 .3,. 1955.

35. Методика (основные положения) определение экономичности .эффекти• вностм использования в народном, хозяйстве новой техники, изобретений. Ж. "Техника в сельском хозяйстве". Ш 12. 1977.

36. Миллер 3,3. Техническое нормирование труда в машиностроении. Машиностроение. М., 1972,.

37. Морозов К.А., Черняк Б.Я.,. Синельников Н.И. Особенности рабочих процессов высокооборотных карбюраторных двигателей, йзд-во1. Машиностроение. М., 1971.

38. Назаров М.М, Влияние формы камеры сгорания на рабочий процесс : карбюраторного.двигателя. Машиностроение. М., 1968.

39. Николаенко А,В, Исследование рабочего процесса двигателя M-2I с факельным зажиганием при разных способах смесеобразования.

40. Труды ДНИТА. вып. 8, ±961.

41. Нилов H.A. Особенности карбюраторного двигателя с форкамерным . зажиганием. Е. Автомобильная промышленность. 8. 1958. 25с.

42. Орлин A.C. и др. Теория рабочих процессов поршневых и комби ни -. рованных двигателей. Машиностроение. М., 1971.

43. Орлин A.C. и Круглов ,М.Г. Двухтактные двигатели внутреннего сгорания. Машгиз, М., i960. 556 с. ,

44. Пай А.Г. Двигатели внутреннего сгорания.т.I.Оборонгиз.М.-Л.1940.

45. Петриченко P.M. физические основы внутрицилиндровых процессов в ДЗС. Изд-во Ленинградский университет, 1988. 133 с,

46. Петриченко P.M. , Ооновский В.В. Рабочие процессы поршневых . машин. Машиностроение, 1972, 167 с.

47. Петриченко P.M. Цикл лекций по курсу "Теория двигателя.внутреннего сгорания".Ленинградский политехнический институт. 1988,

48. Петриашвили К.И. Импульсный наддув карбюраторного двигателя. . Труды конференции» Мецаиеребе. Тбилиси. 1968,

49. Шчугин Б,В. и др.^Модернизированные.У-образные двигатели ЗМЗ . 1. Автомобильная промышленность. Р.З, 1984,

50. Померанцев В.В., Бухбиндер, АЛ. и,др. Теория потоков (сборник , задач, и. примеров), д.-, .1976 • 90. с,

51. Рикардо. Быстроходные двигатели. Перевод НАМИ. М., 1959,

52. Румянцев Q.B. Исследование форкамерной системы зажигания,надвигателе .M-I05. Дисс.Казанского. авиационного института. 1943.

53. Ресвейлер,,Уитроу и Карнелиус, Журнал GAE. W.1 и 12. 1940.

54. Самойлов Н.П. Влияние дополнительного воздуха, поданного в цилиндры в процессе впуска свежей смеси, на работу.карбюраторного двигателя. Дисс, Казанского СХИ. Казань. 1970.

55. Самойлов Н.П. Двигатель, работающий по циклу с.подводом тепла при постоянном объеме и постоянной температуре. Труды Горьковского СХИ.т. 87, Горький. 1977,

56. Итоги Всесоюзной научной конференции в.МАДИ. 1978.90, Самойлов Н.П. Влияние вихревого потока, созданного дополнительним воздухом, на.процесс сгорания, 1. Автомобильная промышлен-. ность, № 3. 1980,

57. Самойлов Н.П. Процесс сжатия и сгорания в двигателе с дополни. тельным воздухом. Труды Казанского СХИ. Отд. вып, 1966,

58. Самойлов Ii,II, Изменение содержания окиси углерода в отработавших газах с вводом в цилиндры двигателя дополнительного.воздуха з процессе впуска и выпуска.Труды Казанского ОХИ.вып.55,1970,

59. Самойлов Н.П., Захошин Л.И. Дополнительная подача воздуха и по. казатели двигателя. I. Автомобильная промышленность. 17, 1990.

60. Самойлов Н.П. Снижение расхода топлива за счет подачи дополнительного воздуха в нижнюю часть.цилиндра карбюраторного двигателя, 1, Двигателестроение. № 8, 1990.

61. Сборник. Основы горения углеводородных топлив (перевод.с английского) под ред. л.Н.Хитрина. Иностранная литература. М., i960.

62. Свиридов Ю.Б. Термодинамический анализ процесса сгорания в двигателе, с искровым зажиганием. Труды лаборатории двигателей.вып. 3. Изд-во АН СССР. М., 1957,

63. Семенов H.H. Тепловая.теория горения и взрывов. "Успехи физиче-. ских наук".,Том XXIII. вып. 4. 1940,

64. Семенов H.H. Онекоторых проблемах химической кинетики и реак-. ционной способности. АН СССР. 1958. 686не. .

65. Соболев Л.М. К исследованию рабочего процесса двигателя с фа, кель.ным зажиганием. Сборник Ленинградского СХИ. Р 34. 1959.

66. Соболев Л.М. К вопросу о.смесеобразовании в факельном двига-. теле. Труды. Шли ала ИМИ. й 2. 1959.

67. Соболев Л.М. Термодинамические исследования смесеобразования в форкамерном двигателе с подачей смеси через предкамеру. Известия вузов. Машиностроение. № 5. 1964.

68. Соколик A.C., Воинов А.Н., Свиридов В.Б. Влияние химических и ■ турбулентных факторов на процесс сгорания в двигателях. Сборник трудов."Сгорание в транспортных поршневых двигателях", Изд-во1. Ш СССР. 1951,

69. Соколик А.С.Горение и детонация в газах. Л-М., Гос.тех.теорет, изд-во, 1934. . .

70. А.С.Соколик, Карпов В.П. йоркамерно-факельное воспламенение как.основа нового класса двигателей. Сборник докладов конференции. Сгорание и смесеобразование в дизелях. Книга I. М,, 1958.

71. НО. Стечкин Б.С, Журнал "Техника воздушного флота". $ 2. 1927.111, Стечкин Б.С. О коэффициенте полезного действия идеального цикла, быстрого, сгорания при конечной скорости выделения тепла.

72. Фабрикант.Н.Я. Аэродинамика. ч.1. M-JI. Гостехиздат, 1949.624с.

73. Ховах М.С, Рабочий процесс автотракторного дизеля, Дисс, МАДИ . М., 1967. .

74. Чудаков Е.А, Сгорание в транспортных поршневых двигателях. Изд-во.АН СССР. 1951,

75. Шнеэ Я.И. Газовые турбины, Машгиз. М., i960, 558 с,

76. Якубовский Ю, Автомобильный транспорт и защита окружающей среды, Изд-во Транспорт. М,, 1979,