автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Улучшение расходных характеристик газовоздушного тракта двухтактного лодочного мотора

На правах рукописи

Герман Евгений Альфредович

УЛУЧШЕНИЕ РАСХОДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ГАЗОВОЗДУШНОГО ТРАКТА ДВУХТАКТНОГО ЛОДОЧНОГО

МОТОРА

05.04.02 - Тепловые двигатели

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Барнаул - 2006

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

Научный руководитель: кандидат технических паук, доцент

Балашов Андрей Алексеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Кукис Владимир СамоЙловнч

кандидат технических наук, доцент Юренков Валерий Николаевич

Ведущая организация: Новосибирская государственная академия

водного транспорта

Защита состоится « ¿н декабря 2006 г. в /¿Г часов па заседании диссертационного совета Д 212.004.03, действующего при Алтайском государственном техническом университете им. И.И. Ползунова по адресу: 656038, г. Барнаул, пр. Ленину 46 (тел\факс (3852) 260-516; Е-гоаУ: D2120Q403@mail.ru).

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

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

Автореферат разослан «Л¿>> ноября 2006 г.

Учеиый секретарь диссертационного совета к.т.н., доцент

А.Е. Свистула

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. С изобретением в 1909 г. Оле Эвинрудом первого подвесного лодочного мотора (ПЛМ) началось бурное развитие рекреационного флота во всем мире. В настоящее время более 80% всего маломерного флота в мире составляют моторные лодки, т.е. лодки,: оснащенные подвесными лодочными моторами, В состав ПЛМ обычно входит двухтактный карбюраторный двигатель с кривошипно-камерной продувкой (ДК ДВС). В отличие от 4-х тактных бензиновых двигателей ДК ДВС имеют более простую конструкцию, меньший вес и габариты, высокую удельную мощность и меньшую стоимость. Условия эксплуатации моторных лодок весьма разнообразны. Зарубежный опыт показывает, что для удовлетворения спроса широкого круга потребителей ведущие мировые компании выпускают целый ряд унифицированных двигателей. Так например, продукция итальянской компания «Selva» насчитывает более S0 модификаций 2-х тактных ПЛМ, мощностью от 3,5 до 100 л.с. В нашей стране с начала 70-х годов прошлого века разрабатывалось и производилось немало новых моделей лодочных моторов. Некоторые из них так и оставались на стадии разработки, другие производились в серийных количествах. Тяжелая экономическая ситуация, сложившаяся в России с начала 90-х годов, привела к значительному сокращению всего машиностроительного производства страны. Выпуск многих ПЛМ был прекращен. Таким образом, в настоящее время линейка отечественных лодочных моторов представлена всего несколькими моделями мощностью от 8 до 32 л.с.

В России почти все города и поселки расположены вблизи рек и озер. На внутренних водных путях, общей протяженностью более 100 тыс. км эксплуатируются около 30 тыс. самоходных судов, принадлежащих различным акционерным обществам, судоходным компаниям, частным владельцам, государственным предприятиям и организациям. Поэтому, разработка новых образцов двухтактных двигателей для подвесных моторов н модернизация существующих является весьма актуальной задачей для российского машиностроения.

Сравнительный анализ технических характеристик современных ПЛМ показывает, что российские моторы по мощностным и весовым показателям не уступают зарубежным аналогам, однако удельный расход топлива отечественных двигателей в среднем на 10% выше. Многочисленные исследования, проведенные как в нашей стране, так и за рубежом, показывают, что процесс газообмена оказывает значительное влияние на мощностные н экономические показатели ДК ДВС, при этом конструкция органов газораспределения (размеры, аэродинамическое сопротивление) определяет характер и эффективность протекания процесса. Необходимо отметить, что создание двухтактных двигателей с непосредственным впрыском топлива тесно связано с работой по совершенствованию органов газораспределения, основная цель которой'повышение наполнения цилиндра свежим зарядом и уменьшение количества остаточных газов.

Цель работы заключается в поиске наиболее эффективных путей улучшения расходных характеристик газовоздушного тракта для повышения мощностных и экономических показателей двухтактного двигателя в составе ПЛМ.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Проведен анализ конструктивных мероприятий, направленных на повышение мощности ых, экономических и экологических показателей ДК ДВС в составе ПЛМ.

2. Разработана и настроена математическая модель рабочего процесса двухтактного карбюраторного двигателя с кривопшино-камерной продувкой с учетом специфики его конструкции,

3. Разработана методика обработки результатов статической продувки . газовоздушного тракта ПЛМ, с помощью которой был выполнен

сравнительный анализ аэродинамической эффективности его отдельных элементов,

4. Спроектированы и изготовлены стенды для моторных испытаний и статической продувки газовоздушного тракта подвесного лодочного мотора.

5. Проведен анализ влияния расходных характеристик органов газообмена на показатели ДК ДВС.

Объект исследования: двухтактный двигатель ЗД 7,2\6,0 лодочного мотора «Бийск-45» с клапанным впуском свежей- смеси, 3-мя карбюраторами н выпуском отработавших газов через ступицу винта.

Методы исследований. В работе нашли применение теоретические методы, базирующиеся на основных законах термодинамики и газовой динамики, а также экспериментальные исследования. Достоверность результатов достигнута выбором методов и средств . измерений, соблюдением стандартов, периодической проверкой и тарировкой приборов, анализом и контролем погрешностей, а для теоретических исследований — принятием обоснованных исходных данных и сопоставлением результатов расчёта и эксперимента.

Научная новизна работы:

1. Получены м термодинамически обоснованы новые зависимости для приращения энтропии АБ, коэффициентов газодинамического сопротивления % и расхода (л.

2. С использованием вновь полученных зависимостей разработана методика . обработки результатов статической продувки, которая позволяет

провести сравнительный анализ аэродинамической эффективности отдельных элементов газовоздушного тракта двигателя.

3. На базе разработанной методики предложен способ косвенного определения коэффициента расхода продувочных окон двухтактного двигателя, позволяющий . исключить непосредственное измерение давления в выходном сечении окон.

4. Разработана математическая модель рабочего процесса двухтактного двигателя с кривошипно-камерной продувкой, учитывающая особенности его конструкции; осуществлена настройка математической модели по полученным экспериментальным данным.

5. Получены экспериментальные данные о влиянии дейдвудной части выпускного тракта мотора на эффективные показатели двигателя.

6. Получены экспериментальные данные об аэродинамической эффективности отдельных элементов газовоздущного тракта ПЛМ.

7. Проведен анализ расчетного влияния расходных характеристик отдельных элементов газовоздушного тракта на индикаторные показатели двигателя.

Практическое значение работы:

1. Разработанная методика обработки результатов статической продувки позволяет оценить аэродинамическую эффективность отдельных элементов исследуемого канала, а его общее сопротивление определить расчетным путем. Это значительно сокращает время при доводочных работах, а также позволяет осуществить экспресс контроль качества изготовления элементов системы газообмена на производстве.

2. Проведено ранжирование отдельных элементов газовоздушного тракта по величине аэродинамического сопротивления и степени влияния на мощностные и экономические показатели двигателя.

3. Предложена программа расчета рабочего процесса двухтактного двигателя с кривошипно-камерной продувкой, которая позволяет на любой спиши проектирования и доводки двигателя значительно уменьшить объем трудоемких и дорогостоящих экспериментальных работ.

Экспериментальная часть выполнена на спроектированных и изготовленных стендах с двигателем ЗД 7,2\6,0 в лаборатории кафедры «Двигатели внутреннего сгорания» Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова при непосредственном участии автора..

Результаты работы использованы при выполнении ОК и НИР кафедры для АНПМК «Конвейер» г. Бийск и в учебном процессе АлтГТУ. Разработанные методики и программы используются аспирантами и студентами при выполнении лабораторных работ и дипломном проектировании.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на: - IX международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей», Владимир, 2003; - Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы теории и практики современного двнгателестроения», Челябинск, 2006; - Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Двигатели внутреннего сгорания — современные проблемы, перспективы развития», Барнаул, 2006,' а также на научно-практических конференциях студентов, аспирантов и профессорско-преподавательского состава АлтГТУ, Барнаул, 1995-2006.

Публикации. Содержание материалов диссертации опубликовано в И печатных работах.

Структура н объем диссертации. Диссертация состоит го введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Общий объем диссертации составляет

/9f страницу и содержит 52 рисунка, 8 таблиц и список, литературы из 85 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Во введении приведены данные о современном уровне и основных направлениях развития двухтактных двигателей, работающих в составе ПЛМ. Отмечено, что на мировом рынке среди ПЛМ малой и средней мощности в основном преобладают ДК ДВС из-за высокой удельной мощности, малого веса, простоты обслуживания и относительно низкой цены. Наиболее важной проблемой, с которой сталкиваются производители подобных двигателей, следует Признать их высокий удельный эффективный расход топлива — в среднем 45СН-500 г\(кВт ч). В нашей стране накоплен значительный опыт конструирования и доводки лодочных моторов. Исследования в области двухтактных ДВС проводились A.C. Орлиным, М.Г. Кругловым, И.Я. Райковым, C.B. Камкнным, Б.П. Рудоем, Ю.А. Гришиным, В.В. Эфросом, В.И. Абрамовым, М.Г. Акимовым, В.В.Беловым, Ю.С. Григорьевым, В.М. Кондрашовым, В.В. Пановым, Н.В. Лобовым, CJO. Иваницким, П.С. Герзоном, P.P. Силлатом и др. Разработаны методы экспериментального исследования и математические модели расчета процессов.

Во введении обоснована актуальность И важность выбранного научного направления, сформулирована цель работы, которая заключается в поиске наиболее эффективных путей модернизации газовоздушного тракта двигателя ЗД 7,2\6,0 б составе ПЛМ «Бийск-45», основываясь на анализе влияния его расходных характеристик на рабочий процесс в . целом. Перечислены новые научные результаты, полученные при реализации указанной цели, которые выносятся на защиту,

В первой главе рассмотрены основные направления повышения М01ДН0СШЫХ и экономических показателей двухтактных двигателей с кривошипно-камерной продувкой. Особое внимание в ДК ДВС уделяется вопросам повышения качества газообмена, в частности, впуска и наполнения кривошипной камеры, продувки и наполнения цилиндра, выпуска отработавших

газов (ОГ)-

Исследование процесса газообмена проводится с использованием теоретических и экспериментальных методов, причем наилучшие результаты получают при их совместном применении. В настоящее время основным направлением теоретического изучения реальных процессов в двигателе является создание математических моделей. В основу их положены системы дифференциальных уравнений, для решения которых предлагаются различные методы. Для расчета изменения параметров газа в цилиндре двигателя часто используют квазистационарные модели, основанные на уравнениях первого закона термодинамики для открытых систем и состояния идеального газа. Изменения параметров газа в смежных с цилиндром объемах, как правило, не моделируются, а задаются в виде граничных условий, полученных экспериментальным путем. Квазистационарные методы широко используются в практике проектирования двигателей. Их отличает простота расчета и хорошая

сходимость с экспериментальными данными. В настоящее время, в связи с резко возросшей производительностью вычислительных машин, практическое применение находят двух- и трехмерные нестационарные модели течения идеального газа, которые позволяют определить параметры и структуру потока газа в цилиндре двухтактного двигателя.. Для точного расчета расходных характеристик органов газораспределения необходимо использовать модель вязкого тегоюпроводного газа, так как только такая модель позволяет наиболее полно описать процесс диссипации кинетической энергии потока газа в тепловую. Однако получение численного решения соответствующих дифференциальных уравнения является сложной задачей. Поэтому, во многих нестационарных моделях разной размерности течение газа через окна описывается как одномерное квазистационарное с местным сопротивлением. В качестве поправочных коэффициентов при определении действительного расхода газа используют, как правило, коэффициент расхода ц или коэффициент газодинамического сопротивления £ определенные экспериментально.

Из методов экспериментального исследования газообмена можно выделить методы физического моделирования и непосредственного эксперимента на двигателе. Исследования на физической модели значительно проще и дешевле, чем на двигателе. Иногда это является единственно возможным способом экспериментального изучения газодинамических процессов. Для оценки аэродинамической эффективности и . доводки уже существующих газовоздужных трактов широкое распространение получил метод статической продувки, в котором реализуется стационарное течение газа через исследуемый элемент. В настоящее время он является самым распространенным, дешевым, наименее трудоемким и наиболее приемлемым для практики методом. Эксперимент проводится на макете или непосредственно на натурном образце. По результатам испытаний определяют количественные параметры: коэффициент газодинамического сопротивления £ коэффициент расхода эффективное проходное сечение и др., которые позволяют оценить степень аэродинамического совершенства исследуемых каналов, а также используют их при моделировании процесса газообмена. В зависимости от поставленных задач статическая продувка может быть использована и для определения газодинамической структуры потока в цилиндре ДК ДВС.

Тщательная отработка конструкции органов газораспределения является одним из важнейших путей повышения мощности и снижения расхода топлива двухтактных двигателей. Особое внимание при этом уделяется повышению аэродинамической эффективности каналов впуска, продувки и выпуска. Работа эта кропотливая и длительная, поэтому очень важно иметь данные о степени влияния расходных характеристик отдельных элементов газовоздудшого тракта на показатели двигателя. В конце первой главы были определены указанные выше цели и основные задачи исследования.

Вторая глава посвящена разработке математической модели рабочего процесса ДК ДВС. Математическое моделирование рабочего процесса двухтактного двигателя связано с проблемой выбора рациональной степени аппроксимации моделью действительности. Очевидно, что в настоящее время

еще невозможно создать модели, описывающие с одинаковой точностью все процессы, происходящие в двигателе. Выбор тех или иных допущений связан с поставленной целью исследований. При создании модели были приняты следующие допущения: процессы в цилиндре и кривошипной камере рассматриваются квазистационарно с равномерным распределением давления, температуры и состава газа по объему; в качестве рабочего тела во всех расчетах принимается идеальный газ, подчиняющийся уравнению р • У = т ■ Н - Т; рабочее тело представляет собой смесь свежего заряда и продуктов сгорания, относительное содержание которых определяется процессами сгорания и газообмена; процессы сжатия и расширения в рассматриваемых объемах проходят при постоянной массе рабочего тела; течение газа через впусюые, продувочные и выпускные окна принимается одномерным, квазистационариым, адиабатным с учетом газодинамического сопротивления окон.

Расчетная модель газообмена построена на базе сочетания гипотез о послойном вытеснении продуктов сгорания и полном смешении газов, что характерно для контурной схемы продувки. Соотношение времени продувки по той или иной гипотезе подбирается таким образом, чтобы расчетный коэффициент продувки соответствовал экспериментально определенному.

Система дифференциальных уравнений, описывающая процессы в кривошипной камере, в настоящей модели представлена в следующем виде

К V К К " 4

1 ¿Г ; ¿Рк 1 ¿Г Т ¿ф р ¿<а V {¡ф

к гк ■ к г

Фп' Фп ¿т

_к ви пр

- --- — --- ■ | .

¿О (1ф йф

Система дифференциальных уравнений, описывающая изменение параметров рабочего тела в цилиндре двигателя

Г

Ли \ к- а\V

пг . К

) ¿ф

1 ■ ¿т' К ■ -->

т' -л; ¿<р

' ПР ' ~~ 'еып '

¿ф ¿<р

(2.2)

dm dmд, dmsbm ^ dm^ dmnp ^ dm" dmBtm

d<p dip dq> d<p dtp dp dtp при послойном вытеснении продуктов сгорания;

йт'ч dmnr. . . - , „ ¿твып ---._g,,-1-= (£_/),--

Лд> 4<р йгр ¿<р <1р

при полном смешении газов.

Для реализации математической модели исходные системы дифференциальных уравнений (2.1) и (2.2) дополнены расчетом расходных характеристик окон газораспределения (см. глава 3), уравнениями кинематики кривошипно-шатуниого механизма, функциональной зависимостью теплоемкости газов от текущей температуры и состава смеси, законами выгорания топлива (по Бабе), отвода тепла в стенки цилиндра (па основании уравнения Ньютона-Рихмаиа) и на диссоциацию продуктов сгорания. Реализация модели была осуществлена на алгоритмическом языке «Турбо-Паскаль».

Для настройки рассмотренной математической модели на двигатель ЗД 7,2\6,0 «Еийск-45» были использованы результаты экспериментальных исследований (см. гл. 5). Протекание процесса продувки 'моделировалось подбором соотношения послойного вытеснения и полного смешения газов. Для этого введен коэффициент кпосл* представляющий отношение времени послойного вытеснения к общему времени продувки цилиндра.

В третьей главе приведен теоретический анализ изоэнтропного и адиабатного процессов истечения идеального газа, на основании которого разработана методика обработки результатов статической продувки. Для физического моделирования одномерного стационарного адиабатного процесса истечения идеального газа в инженерной практике наибольшее распространение получила статическая продувка исследуемого канала воздухом. Сущность . метода заключается в * следующем: входное . сечение исследуемого канала соединяют с ресивером большого объема, в котором определяют температуру Т* и давление р3* заторможенного потока. Используя счетчик газа или другое расходомерное устройство определяют объемный расход Ов, а по параметрам воздуха перед счетчиком рассчитывают массовый расход воздуха Выходное сечение канала соединяют со спрямляющим патрубком для выравнивания профиля скорости потока, в котором с помощью дренажных отверстий в стенке определяют среднее по периметру сечения значение статического давления Рг. По результатам продувки последовательно рассчитывают параметры в выходном сечении канала: статическую температуру Т%, критерий Маха М3, давление заторможенного потока р2*, коэффициент газодинамического сопротивления £ и действительную скорость потока

Т2=-

где в;

2-В

к-!

2 • к

Га ^

в

■Л

Рг ( ;

— = 1 ;+- м\

р2 V. з

л , г*

а-;

(3.1)

/ -Ч -Рг к-1 '

к 2--- Д-Г*- I- КЫ)

к-1

Сравнивая значения £ полученные для различных каналов, делают вывод относительно их аэродинамической эффективности. Подобным образом (методом сравнения) оценивают влияние вносимых конструктивных изменений на величину газодинамического сопротивления канала. Для определения действительного расхода воздуха при математическом моделировании процесса газообмена в ДВС используют коэффициент расхода ¡л, как поправочный множитель в выражении .для теоретического расхода.

При решении практических задач направленных на повышение аэродинамической эффективности газовоздушного тракта ДВС важно знать влияние его отдельных элементов на общее газодинамическое сопротивление. Определение общего аэродинамического сопротивления канала по результатам продувки его отдельйых элементов путем непосредственного суммирования коэффициентов £ или ¡г, собственно как и решение обратной задачи, невозможно, так как и £ и р не обладают свойством аддитивности. Помимо этого необходимо иметь численное значение коэффициентов расхода этих элементов (в частности впуекпых, продувочных и выпускных окон двухтактного двигателя) для использования в математической модели процесса газообмена. На практике провести статическую продувку некоторых элементов газовоздушного тракта технологически сложно (например, продувочные окна 2-х тактного двигателя). Проблема заключается в определении статического давления в выходном сечении продувочных окон при различной площади их открытия (а именно, в изготовлении и установке отборника статического давления). Часто подобную задачу решают с использованием комбинированного приемника статического и полного давлений. Однако при отклонении оси трубки приемника от направления вектора скорости потока значительно увеличивается погрешность измерения давлений. Продувочные окна имеют углы наклона в плане и к оси цилиндра, обеспечивая движение воздуха во время продувки по траектории в форме «петли» для очистки полости цилиндра от продуктов сгорания. Изменение гоющадп открытия окон приводит к изменению

направления движения воздуха в них. Для снижения погрешности при применении комбинированного приемника необходимы предварительные сведения о направления движения воздуха, которые возможно получить в ходе дополнительных исследований (например, визуализация потока). В данной работе предлагается менее трудоемкий, но обладающий достаточной для прикладных задач точностью, метод проведения и обработки результатов статической продувки, который позволяет дать оценку аэродинамической эффективности газовоздушного тракта ДВС в целом, а также определить газодинамическое сопротивление и коэффициенты расхода его отдельных элементов косвенно, т.е. расчетным путем, не прибегая к непосредственному измерению параметров потока в выходном сечении этих элементов. Для решения поставленной задачи необходимо ввести дополнительный параметр, который был бы критерием оценки газодинамического сопротивления рассматриваемого канала и одновременно с этим обладал свойством аддитивности (т.е. общая характеристика всего канала может быть получена непосредственным суммированием характеристик его отдельных элементов). В адиабатном потоке изменение энтропии между двумя контрольными сечениями может служить мерой газодинамического сопротивлеЕШЯ. Энтропия, подобно работе и теплоте процесса, пропорциональна массе термодинамической системы и является экстенсивной (аддитивной) величиной. Таким образом, методика обработки результатов статической продувки (3.1) может быть дополнена следующими выражениями

Выполняя продувку .канала при различных перепадах давления между ресивером и окружающей средой, определяем расходную характеристику исследуемого канала (зависимость от массового расхода воздуха Сопоставив расходные характеристики отдельных каналов, составляющих газовоздушный тракт двигателя, можно дать количественную оценку их газодинамического сопротивления при различных режимах течения воздуха.

Следует подчеркнуть, что данный метод разработан в ходе развития общепринятого метода статической продувки и позволяет решать более широкий круг ' задач, связанный с повышением аэродинамической эффективности отдельных элементов газовоздушного тракта двигателя.

В четвертой главе приводится описание экспериментальных установок (для стендовых испытаний и статической продувки двигателя ЗД 7,2\б,0), оснащенных комплексом измерительной аппаратуры. Программа стендовых испытаний включала обкатку двигателя, снятие регулировочных характеристик по составу смеси и углу опережения зажигания, определение механических потерь методом прокрутки, а также снятие внешних скоростных характеристик двигателя отдельно и в составе ПЛМ. Программа статической продувки газовоздушного тракта ПЛМ «Бийск-45» предусматривала поэлементную продувку впускной системы, цилиндра двигателя и выпускного тракта мотора.

Заключительный раздел главы посвящен оценке погрешности измерений и обработки опытных данных. Для исключения случайных ошибок все параметры, полученные в результате прямых измерений с помощью: приборов (расход воздуха, расход топлива, давление и т.д.), измерялись многократно.

Пятая глава посвящена анализу результатов экспериментальных исследований и математического моделирования рабочего процесса двигателя ЗД 7,2\6,0 в составе ПЛМ «Бийск-45».

При работе двигателя на номинальном режиме л=-5000±100 мин"1 наиболее оптимальным, с точки зрения мощности и экономичности, является состав топяивовоздушной смеси а=0,92+0,98. Для этого в штатный карбюратор необходимо устанавливать топливный жиклер главной дозирующей системы с пропускной способностью 0=2б2±5 см\мнц. Подвесные лодочные моторы до 80% времени работают на режимах близких к номинальному, поэтому угол опережения зажигания возможно оставлять фиксированным. Для двигателя «Бийск-45» оптимальным является угол 27°±1 до ВМТ.

Максимальная мощность ПЛМ «Бийск-45» на валу двигателя составляет №=24,8 (М=31,4) кВт при л=5200 мин"1, что практически на 25% меньше расчетного значения, указанного заводом изготовителем в паспортных данных. Удельный расход топлива на этом режиме ge=530 (§/=419) г\(кВгч) (рис. 5.1). Дальнейшее форсирование двигателя без изменения конструкции . газовоздушного тракта невозможно по причине высокого'противодавления в дейдвуде и низкого наполнения кривошипной камеры к=0,56 при п=5600 мин*1. Значительное снижение коэффициента наполнения кривошипной камеры с увеличением частоты вращения указывает на высокое аэродинамическое сопротивление обратного пластинчатого клапана ОПК.

Снижение противодавления на выпуске до значения близкого к атмосферному позволяет повысить мощность и крутящий момент двигателя в среднем на 20% и уменьшить удельный расход топлива на 10% (рис. 5.2). Необходимо учитывать, что эксплуатация ПЛМ с выпуском ОГ в атмосферу в большинстве случаев невозможна по причине высокого аэродинамического шума выхлопных газов.

Настройка впускной системы позволяет увеличить коэффициент наполнения кривошипной камеры до и более, тем самым, перекрывая высокое

аэродинамическое сопротивление ОПК. Не согласованность расходных характеристик органов газораспределения и частоты вращения вала двигателя может сшгагть наполнение цилиндра из-за роста прямых потерь свежего заряда при продувке даже при высоком наполнении кривошипной камеры. При и=2000 мин'1 и 12 крутящий момент двигателя составляет 62,8 Н*м, а при «=3200

мин"1 и коэффициенте наполнения кривошипной камеры >/у.к=0,94 Л&=74,4 Н*м.

Режим работы двигателя, размеры органов газораспределения, а также их газодинамическое сопротивление определяют динамику изменения давлений в цилиндре и смежных с ним системах в процессе газообмена, от чего в конечном итоге зависят мощностпые и экономические параметры двигателя.

Рисунок 5.1 — Внешняя скоростная характеристика двигателя 3 Д 7,2\6,0 «Бийск-45» (выпуск ОГ через ступицу винта)

Рисунок 5.2 - Внешняя скоростная характеристика двигателя 3 Д 7,2\б,0 «Бийск-45» (выпуск ОГ в атмосферу)

Выбор оптимальных размеров органов газораспределения в процессе проектирования, с точки зрения получения „максимальной мощности и приемлемой экономичности, является весьма трудоемкой задачей. Причина этого — взаимосвязь большого количества факторов, определяющих характер протекания рабочего процесса и процесса газообмена в частности. Наиболее рациональным способом решения данной задачи следует признать проведение численного эксперимента с использованием математической модели рабочего процесса двухтактного бензинового двигателя с кривошипно-камерной продувкой.

Для повышения мощности и экономичности двигателя за счет увеличения наполнения цилиндра и снижения прямых потерь топливо воздушной смеси в выпускной коллектор необходимо оценить влияние конструкции и размеров органов газораспределения на показатели двигателя. Проведение статической продувки газовоздушного тракта ПЛМ «Бийск-45» позволяет определить расходные характеристики его отдельных элементов, влияние вносимых изменений в их конструкцию, а также использовать полученные данные для настройки математической модели. На рисунке 5.3 представлены расходные характеристики основных элементов газовоздушного тракта лодочного мотора «Бийск-45». Самое высокое аэродинамическое сопротивление у системы впуска,

а выпускные окна имеют наименьшие потери.

О 190 I**

(г 4.12*

Рисунок 5.3 - Сравнение расходных Рисунок 5.4 - Зависимость и

характеристик основных элементов критерия Маха Л/выпускных и

газовоздушного тракта двигателя продувочных окон от расхода воздуха ЗД 7,2\6,0 «Бийск-45» при положении поршня в НМТ

(«7-180° п.к.в.)

В среднем по расходу воздуха сопротивление выпускных окон в 4 раза меньше продувочных окон н в 6 раз меньше системы впуска. Основным лимитирующим звеном системы впуска является ОПК, на долю которого приходится 70% от общих потерь системы. Основная причина повышенного давления газов в дейдвуде при работе двигателя на высоких частотах вращения — недостаточная площадь проходного сечения канала, выполненного в корпусе редуктора гребного винта. Аэродинамические потери на этом участке практически сопоставимы с потерями в системе впуска.

Параметры, характеризующие аэродинамическое сопротивление продувочных окон при различных режимах течения воздуха и площади открытия, были получены расчетным путем, т.е. не прибегая к непосредственному измерению статического давления в продувочных окнах (рис. 5.4, 5.5). Для удобства использования данных статической продувки при математическом моделировании полученные значения коэффициентов расхода были аппроксимированы полиномами второй степени:

д 0,35 82-(Д1/ёыи)+0,8174, . . достоверность

аппроксимации 0,89;

ц 'прод=—0,0561-(/х 1/7!род)2—0,12 Шф:\/прод)+0,55П, достоверность

аппроксимации 0,92;

90,956*{ро^*)2+171,3-(ро^рг'*)—80,335, достоверность аппроксимации 0,991. При ро\^*<0,94 коэффициент расхода системы впуска принимает значение рен=0,31 (рис. 5.6).

л'

/1 '**-*

• од ы »,« ».»

Рисунок 5.5 —Зависимость коэффициентов расхода воздуха выпускных и продувочных окон от относительной, площади

V-

/Л

Рисунок 5.6 — Зависимость коэффициента расходами, системы впуска от отношения давлений

Моделирование работы двигателя на номинальном режиме показало удовлетворительное совпадение расчетных и экспериментальных данных -погрешность определения индикаторных показателей не превышает 10%.

Аэродинамическое сопротивление продувочных и выпускных окон в меньшей степени оказывает влияние на индикаторные показатели двигателя. Изменение мощности и удельного расхода топлива при увеличении среднего коэффициента расхода окон от 0,4 до 1 лежит в пределах погрешности моделирования. Изменение фаз газораспределения (в допустимых пределах) не существенно влияет на показатели двигателя. Отклонение от оптимальных значений приводит к снижению мощности и росту удельного расхода топлива. Оптимальные характеристики окон двигателя ЗД 7,2\б,0 находятся в пределах: продувочные окна — полное эффективное проходное сечение руЬрод~4,84-Н>, 12 см1, высота окон Алр£кИс11-И4 мм; выпускные окна — 57+6,32 см2 и

Авылг=15-*-17 мм. .

Снижение противодавления на выпуске до атмосферного рг=100 кПа при постоянной продолжительности послойного вытеснения продуктов сгорания

Аиоси=0,32 ведет к увеличению наполнения кривошипной камеры на 8% и снижению количества остаточных газов в цилиндре на 23% (рис. 5.7).

т-ф

■ -

—

V ?

~ — —" ~ - - Г.я

1' {

■7'

Т«

мВт -ч?

ЛЕИ

1.75

П 1А1 1И 1*4 1*« 1111 119 111

И» 40

М м 0,1 И М I,' и м 1.»

Рисунок 5.7 — Расчетное влияние противодавления на выпуске на показатели двигателя ЗД 7,2\б,0 «Бийск-45», при «=5000 мин"1

Рисунок 5.8 - Расчетное влияние коэффициента расхода системы впуска на показатели двигателя ЗД 7,2\б,0 «Бгтск-4%», при и=5000 мин*1

Вместе с тем, на 7,7% возрастают прямые потери свежего заряда в выпускной коллектор, в результате рост мощности не превышает 2%, а удельный расход топлива возрастает на 8,8%. При одновременном увеличении продолжительности послойного вытеснения до Аи0ся=О,48 прямые потери топлива сокращаются на 6,9%, удельный расход топлива - 5,8%, а индикаторная мощность возрастает на 17,8%.

Наиболее значительное расчетное влияние на индикаторные показатели двигателя оказывают степень наполнения кривошипной камеры свежим зарядом и продолжительность послойного вытеснения продуктов сгорания при продувке цилиндра (рис. 5.8). Наполнение кривошипной камеры с ОПК на впуске определяется его аэродинамическим сопротивлением. Снижение аэродинамического сопротивления на впуске в 2 раза позволяет при прочих равных условиях на 20% повысил» наполнение кривошипной камеры и на 15% увеличить индикаторную мощность двигателя. Однако удельный расход топлива при этом возрастает в среднем на 7% из-за роста прямых потерь топлива при продувке. Увеличение продолжительности послойного вытеснения способствует повышению мощности при одновременном снижении расхода

топлива. Обеспечение наполнения кривошипной камеры до rçv.«■={),91 и коэффициента продувки 1,38 позволяет увеличить индикаторную мощность двигателя при п=5000 мин до 41,1 кВт и снизить удельный расход топлива до gj-350 г\(кВт-ч).

Заключение. По результатам проведенных теоретических и экспериментальных исследований можно сделать следующие выводы.

1. Отечественные двухтактные подвесные лодочные моторы по своим технико-экономическим показателям в целом не уступают аналогичным ПЛМ зарубежного производства, в то же время предлагаемая на рынке линейка моторов ограничена мощностью 32 л.с. Разработанный бийскимн конструкторами лодочный мотор «Бийск-45» имеет в своей конструкции много передовых технических решений и может стать базовым при разработке унифицированного ряда ПЛМ средней мощности.

2. Выбор тех или иных конструктивных мероприятий, направленных па повышение технико-экономических показателей ДК ДВС в значительной степени определяется назначением двигателя, особенностью его конструкции и условиями эксплуатации.

3. Разработана и настроена по результатам экспериментальных исследований математическая модель рабочего процесса ДК ДВС. Погрешность синтеза индикаторных показателей не превышает 10%, что позволяет использовать модель для предварительной оценки конструктивных мероприятий.

4. Разработана методика обработки результатов статической продувки, с помощью которой бьш проведен сравнительный анализ аэродинамической эффективности отдельных элементов газовоздушного тракта ПЛМ «Бийск-45» и получены данные для настройки математической модели.

5. Проведен анализ протекания внешней скоростной характеристики двигателя ЗД 7,2\б,0 отдельно и в составе ПЛМ.

6. Проведена оценка расчетного влияния размеров и аэродинамического сопротивления органов газораспределения на индикаторные показатели двигателя ЗД 7,2\б,0.

Основные положения диссертации отражены в следующих работах:

1. Герман Е.А. Методика расчета процесса газообмена двухтактного карбюраторного двигателя /Е.А. Герман, A.A. Балашов // Совершенствование мощностных, экономических и экологических показателей ДВС: тезисы докладов.-Владимир, 199S.

2. Сикицын В.А. Проблемы и результаты модификации, конструкции малоразмерных ДК ДВС для средств малой механизации /В.А.

. Синицын, A.A. Балашов, А.Г. Кузьмин, Е.А. Герман // Математическое моделирование и исследование процессов в ДВС; учебное пособие. — Барнаул: Иэд-во АлтГТУ, 1997. '

3. Балашов A.A. Статическая продувка газовоздушного тракта двухтактного лодочного мотора «Бийск-45» /A.A. Балашов, RA.

Герман, В.А. Синицын, А.Г. Кузьмин // Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей: материалы IX международной научно-практической конференции. — Владимир, 2003.

4. Синицын В.А. Снижение аэродинамических потерь в газовоздушном тракте лодочного мотора - важнейший фактор увеличения мощности и улучшения экологических качеств /В.А. Синицын, АЛ. Балашов, Е.А. Герман, А.Г. Кузьмин // Исследование, моделирование и управление в технических системах и природной среде / Ползуновский вестник. — 2003. - № 1-2.

5. Балашов A.A. Методика обработки результатов статической продувки каналов двигателя /A.A. Балашов, Е.А. Герман // Повышение экологической безопасности автотракторной техники: сб. статей /Под ред. д.т.н., профессора, академика PAT АЛ. Новоселова; Российская академия транспорта, АлтГТУ им, И.И. Ползунова.- Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2004.

6. Кузьмин А.Г. Исследование рабочего процесса двухтактного карбюраторного двигателя /А.Г. Кузьмин, Е.А. Герман, Д.А. Зонов // Наука и молодежь. 1-я Всероссийская научно-техническая конференция студентов, аспирантов й молодых ученых: тезисы докладов. - Барнаул^ 2004.

7. Герман Е.А. Стендовые испытания подвесного лодочного мотора «Бийск-45» /Е.А. Герман, A.B. Шашев, A.A. Балашов, А.Г. Кузьмин И Повышение экологической безопасности автотракторной техники: сб. сталей PAT. - Барнаул, 2005.

8. Герман Е.А. Расчетно-эксперименгальный метод определения коэффициента расхода продувочных окон двухтактного двигателя с кривошипно-камерной продувкой /Е.А. Герман, А.А, Балашов, А.Г. Кузьмин // Ползуновский альманах. - 2005. - № 4.

9. Балашов A.A. Статическая продувка выпускной системы ДВС /A.A. Балашов, Е.А. Герман, А.Г. Кузьмин, Е.М. Калюжный // Актуальные проблемы теории и практики современного двигателесгроения: труды международной научно-практической конференции.'— Челябинск, 2006.

10. Балашов A.A. Адиабатное течение с потерями /АА. Балашов, Е.М. Калюжный, А.Г. Кузьмин, Е.А. Герман // Двигатели внутреннего сгорания — современные проблемы, перспективы развития: материалы всероссийской научно-практической конференции с международным участием/ Ползуновский вестник. — 2006. - № 4.

Н.Балашов A.A. Определение' параметров адиабатного процесса расширения газа в потоке /A.A.-Балашов, А.Г. Кузьмин, Е.А. Герман, EJvi. Калюжный // Двигатели внутреннего сгорания - современные проблемы, перспективы развития; материалы всероссийской научно-практической конференции с международным участием / Ползуновский вестник .— 2006. - № 4.

Подписано в печать 01.10.2006. Формат 60x84 1/16. Печать - ризография. Усл.п.л. 1,39 Тираж 100 зкз. Заказ 123/2006. Издательство Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова, 656038, г. Барнаул, пр-т Ленина, 46. Лицензии: ЛР № 020822 or21.09.98 года, ПЛД № 28-35 от 15.07.97 Отпечатано в ЦОП АлтГТУ 656038, г. Барнаул, пр-т Ленина, 46

Введение

1. Литературный обзор по теме исследования и постановка задачи

1.1 Основные направления повышения мощностных и экономических показателей двухтактных двигателем с кривошипно-камерной продувкой

1.2 Конструктивные решения, направленные на совершенствование процесса газообмена

1.2.1 Наполнение кривошипной камеры

1.2.2 Продувка и наполнение цилиндра

1.2.3 Система выпуска

1.3 Методы исследования процесса газообмена двухтактных двигателей

1.4 Методы и средства измерения параметров газового потока 39 Выводы по главе. Цель и задачи исследования

2. Математическая модель рабочего процесса ДК ДВС с кривошипно-камерной продувкой

2.1 Общие положения

2.2 Основы математической модели

2.3 Кинематика кривошинпо-шатунного механизма

2.4 Расчет расхода газа через органы газораспределения

2.5 Характеристика выделения теплоты

2.6 Потери тепла в стенки цилиндра и на диссоциацию продуктов сгорания

2.7 Расчет теплоемкости рабочего тела

2.8 Реализация математической модели 67 Выводы по главе

3. Методика обработки результатов статической продувки газовоздушного тракта двигателя

3.1 Теоретический анализ изоэнтропного и адиабатного процессов истечения идеального газа

3.1.1 Изоэнтропный процесс истечения идеального газа

3.1.2 Адиабатный процесс истечения идеального газа

3.2 Практическая реализация метода 102 Выводы по главе

4. Экспериментальные установки, программа испытаний и погрешность измерений

4.1 Нагрузочный стенд

4.2 Программа стендовых испытаний двигателя ЗД 7,2\6,0 «Бийск-45»

4.2.1 Первый этап стендовых испытаний

4.2.2 Второй этап стендовых испытаний

4.3 Установка для статической продувки газовоздушного тракта ПЛМ «Бийск-45»

4.4 Программа проведения статической продувки газовоздушного тракта ПЛМ «Бийск-45»

4.4.1 Продувка системы впуска

4.4.2 Продувка выпускных и продувочных окоп

4.4.3 Продувка выпускной системы

4.5 Погрешность измерений и обработки опытных данных

5. Результаты стендовых испытаний, статической продувки и математического моделирования

5.1 Результаты стендовых испытаний

5.2 Результаты статической продувки

5.2.1 Система впуска •

5.2.2 Продувочные и выпускные окна

5.2.3 Выпускной тракт

5.3 Результаты математического моделирования

5.3.1 Расчетное влияние противодавления на выпуске

5.3.2 Расчетное влияние системы впуска

5.3.3 Расчетное влияние продувочных окоп

5.3.4 Расчетное влияние выпускных окон

С изобретением в 1909 г. Оле Эвипрудом первого подвесного лодочного мотора (ПЛМ) началось бурное развитие рекреационного флота во всем мире. В настоящее время более 80% всего маломерного флота в мире составляют моторные лодки, т.е. лодки, оснащенные подвесными лодочными моторами. Моторные лодки применяются для прогулок но воде, рыбалки, туризма, спасательных операций и хозяйственных перевозок. Расположение ПЛМ за транцем судна увеличивает полезную площадь корпуса, а возможность мотора при встрече с ■ препятствием откидываться назад позволяет безопасно проходить через мели. Наличие реверс-редукторпого привода гребного вала дает возможность изменять направление его вращения и разобщать гребной вал от коленчатого вала двигателя - все это обеспечивает отличную маневренность судна с подвесным мотором.

В состав ПЛМ обычно входит двухтактный карбюраторный двигатель с кривошипно-камерной продувкой ДК ДВС. В отличие от 4-х тактпых бензиновых двигателей ДК ДВС имеют более простую конструкцию, меньший вес и габариты, высокую удельную мощность и меньшую стоимость (см. таблица 1). Однако ДК ДВС имеют ряд существенных недостатков - относительно высокий расход топлива и масла, повышенная токсичность отработавших газов, 2-х тактный цикл и высокая час-юта вращения коленчатого вала (5000 мин"1 и выше) приводят в конечном итоге к снижению ресурса двигателя. По этим причинам, а также с введением в Европейском Союзе и США норм максимально допустимого содержания вредных веществ в выхлопе ПЛМ, доля двухтактных двигателей в мощностной линейке подвесных моторов в последние годы заметно снизилась. Известная во всем мире фирма «Honda Marine» вообще не выпускает двухтактные лодочные моторы, а по заявлениям официальных представителей компания «Yamaha Motor Corp.» планирует выпускать полный спектр четырехтактных двигателей для лодочных моторов от 100 кВт и выше.

Таблица 1 Сравнительная характеристика современных 2-х и 4-х тактпых ПЛМ

Фирма производи гель «Yamaha Motor Corp.» (Япония)

Модель Yamaha 40 VEOL Yamaha ! F40BHTI.

Тип двигателя 2-х тактпый 4-х тлктпып

Мощность на гребном налу Ne, кВт 29,4 29,4 1

Частота вращения к\вала п, мим"1 5500 6000

Рабочий объем i-Vh, см3 698 746

Число цилиндров / 3 j i

Диаметр цилиндра и ход поршня D\S, мм 67\66 65Y75

Удельный расход топлива ge, г\(кВгч) 440 357

Сухая масса мотора т, кг 77 91

Литровая мощность N.i, кВт\л 42 39 i !

Удельная масса тх, кг\кВт 2,6 3,1 !

Соотношение цеп 1:1,5

Вместе с тем, такие фирмы как «Bombardier», «Mercury Marine «Tohalsu» разработали и начали выпуск ПЛМ в составе с двухтактными двигателями, оснащенными системами непосредственного впрыска топлива в цилиндр и раздельной подачи масла. Производители таких двигателей утверждают, что применение систем зажигания, топливо и масло подачи с электронным управлением позволило выполнить жеакие экологические требования к выхлопным газам моторов, снизить расход топлива па 25%, а расход масла до 50% в сравнении с обычными ДК ДВС.

Следует заметить, что основная конкуренция между 2-х тактпымн двигателями с непосредственным впрыском и 4-х тактными сосредоточена в нише моторов высокой мощности - от 75 кВт и выше. Безусловно, применение системы впрыска топлива является стратегическим направлением дальнейшего развития двухтактных двигателей, тем пе менее в настоящее время в линейке ПЛМ средней и малой мощности в основном преобладают ДК ДВС. Малый вес и простота обслуживания, а также относительно низкая цена традиционных двухтактных двигателей делает их весьма популярными среди владельцев моторных лодок. Примечателен такой факт, что знаменитая природоохранная организация «GreenPeace» , ведущая борьбу также и против загрязнения водоемов, па своих катерах использует двухтактные подвесные моторы. Это говорит о высоких эксплуатационных качествах двухтактных двигателей.

Условия эксплуатации моторных лодок весьма разнообразны. Зарубежный опыт показывает, что для удовлетворения спроса широкого круга потребителей ведущие мировые компании выпускают целый ряд унифицированных двигателей (см. таблица 2). Так например, продукция итальянской компания «Selvci» насчитывает более 80 модификаций 2-х тактных двигателей, мощностью от 3,5 до 100 л.е., причем каждая мощностная ниша разбита па группы моторов, имеющих унифицированные узлы (блоки цилиндров, дейдвудпые части) пли детали (поршни, шатуны, водяные и топливные насосы и т.п.). Такое техническое решение позволяет на 5-И0% снизить конечную стоимость мотора.

В нашей стране с начала 70-х годов прошлого века разрабатывалось п производилось немало новых моделей лодочных моторов. Некоторые из них так и оставались па стадии разработки, другие производились в серийных количествах на предприятиях страны: «Салют» - 2 л.с. (г. Москва); «Кама» - 3,2 л.с (г. Пермь); 5-сильный «Прибой» (г. Пермь); «Ветерок» - 8, 12, 14 л.с. (г. Ульяновск); 18-сильпый «Нептун» и 22-сильный «Привет» (г. Казань); «Москва» - 25, 30 л.с. (г. Ржев). 30-сильный «Вихрь» выпускался в г. Куйбышев, параллельно этот мотор стали выпускать па родственном предприятии в Перми. В начале 90-х годов в г. Бийске акционерной научно-производственной машиностроительной компанией «Конвейер» был разработан 3-х цилиндровый лодочный мотор «Бийск-45» с клапанным впуском свежей смеси, 3-мя карбюраторами и выпуском отработавших газов через ступицу виита. Этот двигатель па тот момент был самым мощным в линейке отечественных ПЛМ (см. таблица 3). В то же время появился и самый маленький отечественный подвесной мотор «Оса I», созданный фирмой «ИНКОЭКС» г. Санкт-Петербург, мощностью 1,2 л.с. и весом 6,5 кг.

Таблица 2 Мощностной ряд 2-х тактных отечественных и зарубежных ПЛМ, выпускаемых в настоящее время

Мощность на гребном валу, кВт до 10 11-20 21-30 31-40 41-50 51-75 свыше 75

ОАО «Волжские моторы» (Россия) Ветерок 8: 9.9: 12

Московское машиностроительное предприятие им. Чернышева Нептун 23: 25

Россия)

ОАО «Моторостроитель» Вихрь 30: 32

Россия)

Se/va» (Италия) Sclva 3.5:4: 5: 6: 8: 9.9 Sclva ] 5: 25 Se/va 30: 35: 40 Sclva 50 Se/va 55: 60 Sclva 70: 80: 90: 100

Mercury Л /ercurv Marine » Mercury \ 2.5:3.3:4: 5: 10 I Mercury Mercury Mercury Mercury Mercury 115:125: 135:150: 175: 200: 225: 250

США) 1 15:20:25 30: 40 50 60 75: 90

1 i Yamaha 1 2: 3:4: 5: 6: 1 8:9.9 Yamaha «Yamaha Motor С "огр. » (Япония) 1 Yamaha ; 15:20:25 Yamaha 30: 40 Yamaha \ 50 i Yamaha 55: 60 Yamaha 15: 85:90 130: 140: 150: 200: 250

Тяжелая экономическая ситуация, сложившаяся в России с начала 90-х годов, привела к значительному сокращению всего машиностроительного производства страны. Выпуск многих из представленных выше ПЛМ был прекращен. Таким образом, в настоящее время линейка отечественных ПЛМ выглядит очень скромно (см. таблица 2).

Необходимо отметить, что и на мировом рынке подобные ситуации не редкость. Не так давно крупная американская компания «Outboard Marine Corp.» («ОМС»), выпускавшая подвесные лодочные моторы и товары для водных видов отдыха, объявила о банкротстве. Как указывают многие экономисты, это произошло из-за значительных финансовых затрат «ОМС» на разработку новых двухтактных и четырехтактных IIJIM, удовлетворяющих жестким природоохранным требованиям. Эта ситуация побудила лидеров в изготовлении лодочных моторов к совместной кооперации. Например, япопская компания «Tohatsu Outboard Motors» выпускает лодочные двигатели для другой японской компании «Nissan Marine», а итальянская моторостроительная компания «Selva» получает некоторые детали для своих двигателей от «Yamaha», при этом сама изготавливает детали для японской фирмы «Уаптаг». Такой зарубежный опыт был бы полезен и российским производителям ПЛМ.

В России почти все города и поселки расположены вблизи рек и озер.

На внутренних водных путях, общей протяженностью более 100 тыс. км эксплуатируются около 30 тыс. самоходных судов, принадлежащих различным акционерным обществам, судоходным компаниям, частым владельцам, государственным предприятиям и организациям. Поэтому, разработка новых образцов двухтактных двигателей для подвесных моторов и модернизация существующих является весьма актуальной задачей для российского машиностроения.

Разработанный бийскими конструкторами подвесной лодочный мотор «Бийск-45» имеет достаточно высокие технико-экономические показатели среди аналогичных ПЛМ (см. таблица 3).

Таблица 3 Техническая характеристика современных 2-х тактных лодочных моторов средней мощности

Бииск-45 (Россия) Вихрь-ЗОМ (Россия) Madeira-40 (Италия) - Johmon-40 (СШЛ) Mercury-50 1 (США) Yamaha-40 (Япония) Tohalsn-40 (Япония) Suzuki-30 (Япония)

Мощность на гребном валу Ne. кВт 30,8 20,5 29,4 29,4 37,3 29,4 30,0 22,4

Частота вращения к\вала /7. мин"1 5000 5000 5500 5500 5500 5500 5800 5600

Рабочий объем /• Vh. см"' 733 488 684 737 966 698 697 499

Число цилиндров / J 2 2 2 3 о j 2

Диаметр цилиндра и ход поршня D\S. мм 72\60 72\60 — — 76Y71 67\66 68\64 —

Действительная степень сжатия с() 6,1 6,1 — — — 6,0 — —

Удельный расход топлива ge. г\(кВт-ч) 497 512 476 — — 440 — —

Сухая масса мотора от. кг 75 49 72 88 97 77 95 57

Литровая мощность iV.7. кВт\л 42 42 1 43 40 39 42 43 45

Удельная масса /?7\. кг\кВ г 2,4 to 2.5 3,0 2,6 2,6 3,2 0 5

Система смазки предварит. : смешивание предварит, смешивание предварит. 1 предварит, смешивание 1 смешивание впрыск масла впрыск масла впрыск-масла предварит, смешивание

Система подачи топлива i карбюратор i карбюратор карбюратор 1 карбюратор карбюратор карбюратор впрыск-топлива карбюратор

Бийск-45», «Вихрь-30» и «Вихрь-32» имеют одинаковую размерность, что позволяет'создать ряд унифицированных двигателей и заполни т!» нишу средней мощности в отечественной линейке ПЛМ.

В нашей стране накоплен значительный опыт конструирования и доводки лодочных моторов. Исследования в области двухтактных ДВС проводились А.С. Орлиным, М.Г. Кругловым, И.Я. Райковым, С.В. Камкиным, Б.П. Рудоем, 10.А. Гришиным, В.В. Эфросом, В.И. Абрамовым, М.Г. Акимовым, В.В.Беловым, 10.С. Григорьевым, В.М. Кондрашовым, В.В. Пановым, II.В. Лобовым, СЮ. Иваницким, Г1.С. Герзоном, P.P. Силлатом и др. Разработаны методы экспериментального исследования и математические модели расчета процессов.

Выпуск отработавших газов (ОГ) через ступицу вита в ПЛМ «Бийск-45» был реализован с целью снижения гидравлического сопротивления подводной части мотора и облегчения управления лодкой. Вместе с тем, результаты предварительных испытаний показали, что нрп такой организации выпуска ОГ номинальная мощность на 27% ниже расчетной.

Многочисленные исследования, проведенные как в нашей стране, так и за рубежом, показывают, что процесс газообмена оказывает значительное влияние на мощностные и экономические показатели ДК ДВС, при этом конструкция органов газораспределения (размеры, аэродинамическое сопротивление) определяет характер его протекания, эффективность процесса. •

Исходя йз вышеизложенного, настоящая работа посвящена поиску наиболее эффективных путей модернизации газовоздушного тракта двигателя ЗД 7,2\6,0 в составе ПЛМ «Бийск-45», основываясь на анализе влияния его расходных характеристик на рабочий процесс в целом.

Научная новизна работы:

1. Получены и термодинамически обоснованы новые зависимости для приращения энтропии AS, коэффициентов газодинамическою сопротивления расхода //.

2. С использованием вновь полученных зависимостей разработана методика обработки результатов статической продувки, которая позволяет провести сравнительный анализ аэродинамической эффективности отдельных элементов газовоздушного тракта двигателя.

3. На базе разработанной методики предложен способ косвенного определения коэффициента расхода продувочных окоп двухтактного двигателя, позволяющий исключит), непосредственное измерение давления в выходном сечении окон.

4. Разработана математическая модель рабочего процесса двухтактного двигателя с кривошиппо-камерной продувкой, учитывающая особенности его конструкции; осуществлена настройка математической модели по полученным экспериментальным данным.

5. Получены экспериментальные данные о влиянии дейдвудиой част выпускного тракта мотора на эффективные показатели двигателя.

6. Получены экспериментальные данные об аэродинамической эффективности отдельных элементов газовоздушного тракта ПЛМ.

7. Проведен анализ расчетного влияния расходных характерна ик отдельных элементов газовоздушного тракта па индикаторные показатели двигателя.

Практическое значение работы:

1. Разработанная методика обработки результатов статической продувки позволяет оценить аэродинамическую эффективность отдельных элементов исследуемого капала, а его общее сопротивление определить расчетным путем. Это значительно сокращает время при доводочных работах, а также позволяет осуществить экспресс контроль качества изготовления элементов системы газообмена на производстве.

2. Проведено ранжирование отдельных элементов газовоздушного тракта по величине аэродинамического сопротивления п степени влияния на мощпостные и экономические показатели двигателя.

3. Предложена программа расчета рабочего процесса двухтактного двигателя с кривошипно-камерной продувкой, которая позволяет па любой стадии проектирования и доводки двигателя значительно уменьшить объем трудоемких и дорогостоящих экспериментальных работ.

Экспериментальная масть выполнена на спроектированных и изготовленных стендах с двигателем ЗД 7,2\6,0 в лаборатории кафедры «Двигатели внутреннего сгорания» Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползупова при непосредственном участии автора.

Результаты работы использованы при выполнении ОК и НИР кафедры для АНПМК «Конвейер» г. Бийск и в учебном процессе АлтГТУ. Разработанные методики и программы используются аспиратами и студентами при выполнении лабораторных работ и дипломном проектировании.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на: - IX международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей», Владимир, 2003; - Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы теории и практики современного, двигателестроения», Челябинск, 2006; - Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Двигатели внутреннего сгорания - современные проблемы, перспективы развития», Барнаул, 2006, а также на научно-практических конференциях студентов, аспирантов и профессорско-преподавательского состава АлтГТУ, Барнаул, 1995-2006.

Публикации. Содержание материалов диссертации опубликовано в 1 1 печатных работах (6 статей в материалах конференций, 2 статьи в сборнике статей PAT АлтГТУ, 1 статья в учебном пособии, 1 статья в "Ползуновском альманахе", 1 статья в "Ползуиовском вестптке").

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По результатам проведенных теоретических и экспериментальных исследований можно сделать следующие выводы.

1. Отечественные двухтактные подвесные лодочные моторы по своим технико-экономическим показателям в целом не уступают аналогичным ПЛМ зарубежного производства, в тоже время предлагаемая на рынке линейка моторов ограничена мощностью 32 л.с. Разработанный бийскими конструкторами лодочный мотор «Бийск-45» имеет в своей конструкции много передовых технических решений и может стать базовым при разработке унифицированного ряда ПЛМ средней мощности.

2. Выбор тех или иных конструктивных мероприятий, направленных на повышение технико-экономических показателей ДК ДВС в значительной степени определяется назначением двигателя, особенностью его конструкции и условиями эксплуатации.

3. Разработана и настроена по результатам экспериментальных исследований математическая модель рабочего процесса ДК ДВС. Погрешность синтеза индикаторных показателей не превышает 10%, что позволяет использовать модель для предварительной оценки конструктивных мероприятий.

4. Разработана методика обработки результатов статической продувки, с помощью которой был проведен сравнительный анализ аэродинамической эффективности отдельных элементов газовоздушного тракта ПЛМ «Бийск-45» и получены данные для настройки математической модели.

5. Проведен анализ протекания внешней скоростной характеристики двигателя ЗД 7,2\6,0 отдельно и в составе ПЛМ.

6. Проведена оценка расчетного влияния размеров и аэродинамического сопротивления органов газораспределения на индикаторные показатели двигателя ЗД 7,2\6,0.

В ходе выполнения работы получен ряд конкретных результатов.

1. Максимальная мощность ПЛМ «Бийск-45» па валу двигателя составляет vVe=24,8 (Ni=31,4) кВт при П-5200 мин"1, что практически на 25% меньше расчетного значения. Удельный расход топлива па этом режиме ge=530 (£7=419) г\(кВт-ч) Дальнейшее форсирование двигателя без изменения конструкции газовоздушного тракта невозможно по причине высокого противодавления в дейдвуде и низкого наполнения кривошипной камеры t]v.K=0,56 при /7=5600 мин'1. Снижение противодавления на выпуске до значения близкого к атмосферному позволяет повысить мощность и крутящий момент двигателя в среднем па 20% и уменьшить удельный расход топлива на 10%.

2. Настройка впускной системы позволяет увеличить коэффициент наполнения кривошипной камеры до Y}v.k= 1 и более, тем самым перекрывая высокое аэродинамическое сопротивление ОПК. Не согласованность расходных характеристик органов газораспределения и частоты вращения вала двигателя может снизить наполнение цилиндра из-за роста прямых потерь свежего заряда при продувке даже при высоком наполнении кривошипной камеры. При /7=2000 мин"1 и TJv.k= 1,12 крутящий момент двигателя составляет 62,8 Н-м, а при /7=3200 мин"1 и коэффициенте наполнения кривошипной камеры //v.a'=0,94 Me-74,4 Н-м.

3. Самое высокое аэродинамическое сопротивление у системы впуска, а выпускные окна имеют наименьшие потери. В среднем по расходу воздуха сопротивление выпускных окон в 4 раза меньше продувочных окоп и в 6 раз меньше системы впуска. Основным лимитирующим звеном системы впуска является ОПК, па долю которого приходится 70%) от общих потерь системы. Основная причина повышенного давления газов в дейдвуде при работе двигателя на высоких частотах вращения - недостаточная площадь проходного сечения канала, выполненного в корпусе редуктора гребного винта. Аэродинамические потери на этом участке практически сопоставимы с потерями в системе впуска.

4. Наиболее значительное расчетное влияние на индикаторные показатели двигателя оказывают степень наполнения кривошипной камеры свежим зарядом и продолжительность послойного вытеснения продуктов сгорания при продувке цилиндра. Наполнение кривошипной камеры с ОПК на впуске определяется его аэродинамическим сопротивлением. Снижение аэродинамического сопротивления па впуске в 2 раза позволяет при прочих равных условиях па 20% повысить наполнение кривошипной камеры и на 15% увеличить индикаторную мощность двигателя. Однако удельный расход топлива при этом возрастает в среднем на -7%, из-за роста прямых потерь топлива при продувке. Увеличение продолжительности послойного вытеснения способствует повышению мощности при одновременном снижении расхода топлива. Обеспечение наполнения кривошипной камеры до tJv.K=0,91 и коэффициента продувки (рпр= 1,38 позволяет увеличить индикаторную мощность двигателя при /7=5000 мин"1 до 41,1 кВт и снизить удельный расход топлива до £/=350 г\(кВт-ч).

5. Аэродинамическое сопротивление продувочных и выпускных окон в меньшей степени оказывает влияние на индикаторные показатели двигателя. Изменение мощности и удельного расхода топлива при увеличении среднего коэффициента расхода окон от 0,4 до 1 лежит в пределах погрешности моделирования. Изменение фаз газораспределения (в допустимых пределах) не существенно влияет на показатели двигателя. Отклонение от оптимальных значений приводит к снижению мощности и росту удельного расхода топлива. Оптимальные характеристики окоп двигателя ЗД 7,2\6,0 находятся в пределах: продувочные окна - полное эффективное проходное сечение n'fnpod=4,84+6,12 см2, высота окон hnpod= 1R14 мм; выпускные окна - //j^b//7=5,57+6,32 см2 и квып=\5+\1 мм.

1. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика /Г.Н. Абрамович. -М.: Наука, 1969.-824 с.

2. Андрющенко А.И. Основы технической термодинамики реальных процессов /А.И. Андрющенко. М.: Высшая школа, 1975. - 264 с.

3. Балашов А.А. Совершенствование газовоздушных трактов быстроходных 4-х тактных ДВС: дис. . канд. техн. наук /А.А. Балашов-JI., 1983.-173 с.

4. Бекман В.В. Гоночные мотоциклы /В.В. Бекман. Л.: Машиностроение, 1969.-245 с.

5. Бенедикт Р.П. Течение с потерями /Р.П. Бенедикт, Н.А. Карлуччи // Энергетические машины и установки. 1965. - № 1. - С. 44-58.

6. Бенедикт Р.П. Обобщенный подход в газовой динамике одномерных течений /Р.П. Бенедикт, В.Д. Стельц // Энергетические машины и установки. 1962. - № 1. - С. 65-86.

7. Брамсон Л.В. Маломощные двухтактные дизели /Л.В. Брамсон, Г.С. Игумнов//- Л.; М.: ОНТИ НКТП СССР, 1936. 271 с.

8. Вибе И.И. Новое о рабочем цикле двигателя /И.И. Вибе. М.: ГНТИ, 1962.-272 с.

9. Вихерт М.М. Оценочные показатели систем впуска быстроходных дизелей /М.М. Вихерт, М.А. Литинский // Автомобильная промышленность. 1975.-№ 9. - С. 8-11.

10. П.Володин В.М. Отработка впускных каналов на безмоторной установке /В.М. Володин, Давыдков Б.Н. // ЦНИИТЭИтракторсельхоз-маш. ДВС. 1973. - № 7. - С. 28-32.

11. Габдуллин А.Г. Улучшение экономических и экологических показателей двухтактных двигателей путем расслоения свежего заряда впроцессе газообмена: дис. . канд. техн. паук /А.Г. Габдуллии. М., 1981.-144 с.

12. И.Герзоп П.С. Математическое моделирование рабочего цикла двухтактного двигателя с двумя сообщающимися цилиндрами /П.С. Гер-зон; ВНИИМотонром. Серпухов, 1987.-31 с.

13. Герц Е.В. Теория и расчет силовых пневматических устройств /Н.В. Герц, Г.В. Крейнин М.: Академия наук СССР, 1960. - 177 с.

14. Двигатели внутреннего сгорания. Теория поршневых и комбинированных двигателей /Под ред. А.С. Орлина, М.Г. Круглова. М.: Машиностроение, 1983. -372 с.

15. Двухтактные двигатели с регулируемой системой выпуска (обзор)/ М.Г. Акимов и др.; Владимир, политехи, ин-т- Владимир, 1988. -37 с.

16. Двухтактные карбюраторные двигатели внутреннего сгорания/ В.М. Кондратов и др. М.: Машиностроение, 1990. - 272 с.

17. Дейч М.Е. Техническая газодинамика /М.Е. Дейч. М.: Энергия, 1974.-592 с.

18. Егоров Я.А Определение коэффициента расхода выпускных органов двигателя по результатам индицирования /Я.А. Егоров, В.П. Дмитриев // Известия ВУЗов. 1971. - № 8. - С. 72-76.

19. Жуковский B.C. Термодинамика /B.C. Жуковский. М.: Энерго-атомиздат, 1983. - 304 с.22.3айдель А.Н. Элементарные оценки ошибок измерения /А.П. Зай-дель.-Л.: Наука, 1968.-95 с.

20. Зацерклянный Н.М. Квазистационарный метод расчета параметров рабочего процесса ДВС /Н.М. Зацеркляииый, С.Г. Иестеренко; Харьковский ин-т. инж. жел. дор. трансп. - Харьков, 1987. - 40 с.

21. Ивин В.И. Экспериментальное исследование потока в выпускном канале двигателей внутреннего сгорания /В.И. Ивин, Л.А. Васильев,

22. С.М. Возчиков //Известия ВУЗов.- 1975.- № 12.-С. 81-85.

23. Ивин В.И. Структура потоков в выпускных каналах ДВС /В.И. Ивин, Л.В. Грехов// Двигателестроенне. 1981. - № 8. - С. 8-10.

24. Игумнов Г.С. Маломощные двухтактные двигатели с самовоспламенением топлива от сжатия /Г.С. Игумнов. Л.; М.: Машгиз, 1951. -200 с.

25. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям /И.Е. Идельчик. М.; Л.: Госэнергоиздат, 1960. - 464 с.

26. Испытания двигателей внутреннего сгорания/ Б.С. Стефановскнй и др. М.: Машиностроение, 1972 - 367 с.

27. ЗККамкин С.В, Газообмен и. наддув судовых дизелей /С.В. Камкин. -Л.: Судостроение, 1972. 200 с.

28. Канэ К. Статистический анализ японских двухтактных бензиновых двигателей /К. Канэ //Найпэп кикан. 1980, 19. - № 8. - С. 34-40.

29. Карасев В.А. Двухтактный двигатель с послойным смесеобразованием и сгоранием /В.А. Карасев, Л.И. Соболев, И.В. Шауров // Совершенствование мощностных, экономических и экологических показателей ДВС: тез. докл. Владимир, 1989. - С. 15-16.

30. Киселев Б.А. Исследование рабочего процесса и газообмена двухтактного автомобильного дизеля с петлевой продувкой /Б.А. Киселев. М.: Машгиз, 1961. - 94 с.

31. Клешня А.Я. Расчеты газообмена в двухтактных судовых дизелях /А.Я. Клешня. Л.: Судостроение, 1978. - 96 с.

32. Красовский О.Г. Исследование нестационарных процессов в выпускных системах дизелей методом математического моделирования на ЭЦВМ: автореф. дис. . канд. техн. наук /О.Г. Красовский. Л., 1969. - 16 с.

33. Круглов М.Г. Обобщенное выражение коэффициента наполнения и подачи ДВС и компрессоров объемного типа /М.Г. Круглов // Вестник машиностроения. 1962. - № 12. - С. 41 -46.

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

35. Круглов М.Г. Статическая продувка модели двухтактного дизеля с прямоточной схемой газообмена /М.Г. Круглов и др.// Двигатели внутреннего сгорания. Харьков, 1978. - № 28. - С. 28-31.

36. Круглов М.Г. Газовая динамика комбинированных двигателей внутреннего сгорания /М.Г. Круглов, А.А. Меднов. М.: Машиностроение, 1988.-360 с.

37. Кузьмин А.Г. Анализ топливной экономичности и теплового состояния двухтактного двигателя 1Д 4,8/5,2 с целью повышения его технико-экономических показателей: дис. . канд. техн. наук /А.Г. Кузьмин. Барнаул, 1992.-221 с.

38. Ленин И.М. Теория автомобильных и тракторных двигателей /И.М. Ленин. М.: Машиностроение, 1969. - 368 с.

39. Лобов Н.В. Улучшение характеристик двухтактных двигателей внутреннего сгорания оптимизацией газовоздушного тракта: автореф. дис. . докт. техн. наук /Н.В. Лобов. М., 2005. - 32 с.

40. Маринов В.Н. Исследование газообмена и газораспределительных органов двухтактного мотоциклетного двигателя с рабочим объемом 75 см3: дис. . канд. техн. наук /В.Н. Маринов. Минск, 1974. - 228 с.

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

42. Матиевский Д.Д. Рабочие процессы ДВС /Д.Д. Матиевский; Алт. политехи, ин-т. Барнаул: Б.и., 1983. - 84 с.

43. Матиевский Д.Д. Разработка и использование методологии анализа индикаторного к.п.д. для снижения расхода традиционного топлива, дымпости и токсичности тракторных дизелей: дис. . докт. техн. наук /Д.Д. Матиевский. JL, 1988.- 324 с.

44. Мотоцикл. Теория, конструкция, расчет/ С.Ю. Ивапицкий и др. -М.: Машиностроение, 1971. 408 с.

45. Никитин Е.А. Исследование теневыми методами структуры потока во впускном канале двигателя ЧИ 30/38 /Е.А. Никитин, Б.Х. Драга-нов // Известия ВУЗов. 1974. - № 2. - С. 115-120.

46. Орлин А.С. Теория рабочих процессов поршневых и комбинированных двигателей /А.С. Орлин и др. М.: Машиностроение, 1971. -400 с.

47. Орлин А.С. Двухтактные двигатели внутреннего сгорания /А.С. Орлин, М.Г. Круглое. М.: Машгиз, 1960. - 556 с.

48. Орлин А.С. Комбинированные двухтактные двигатели /А.С. Орлин, М.Г. Круглов. М.: Машиностроение, 1968. - 576 с.

49. Особенности газообмена двухтактного двигателя с кривошипно-камерной продувкой и обратным клапаном на впуске/ В.В. Панов и др.; Владимир, политехи, ин-т. Владимир, 1984. - 11 с.

50. Перспективы создания двухтактных бензиновых двигателей с расслоением заряда для переносных мотопил /П.И. Мищенко и др.; Донецк. политехи, ин-т (Горловский филиал). Горловка, 1990. - 20 с.

51. Петриченко P.M. Физические основы внутрицилиндровых процессов в двигателях внутреннего сгорания /P.M. Петриченко. JI.: ЛГУ,1983.-244 с.

52. Петриченко P.M. Рабочие процессы поршневых машин. Двигатели внутреннего сгорания и компрессоры /P.M. Петриченко, В.В. Опо-совский. Л.: Машиностроение, 1972. - 167 с.

53. Петунии А.Н. Измерение параметров газового потока /А.П. Пету-нйн. М.: Машиностроение, 1974. - 259 с.бГПешехонов И.Ф. Приборы для измерения давления, температуры и направления потока в компрессорах /И.Ф. Пешехонов. М.: Обо-ронгиз, 1962.-273 с.

54. Повышение технико-экономических показателей двухтактных двигателей ИЖ-7 класса 500 см3: отчет о ПИР/ Московск. автомеханический ип-т; рук. Райков И.Я. М., 1980. - 50 с. - № гр. 79049939,-Инв. № Б963954.

55. Погорелов В.И. Газодинамические расчеты пневматических приводов/В.И. Погорелов. Л.: Машиностроение, 1971.- 181 с.

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

57. Расчет характеристик двигателей внутреннего сгорания/ Б.П. Рудой и др. Уфа: Уфимск. авиац. ин-т, 1986. - 107 с.

58. Ривкин С.Л. Термодинамические свойства воздуха и продуктов сгорания топлив /С.Л. Ривкин.-М.: Энергоатом издат,1984.-105 с.

59. Седов Л. И. Методы подобия и размерности в механике /Л.И. Седов. -М.: Наука, 1967.-428 с.

60. Силлат P.P. Исследование газообмена двухтактного карбюраторного двигателя с применением математического моделирования: дис. .канд. техн. наук /P.P. Силлат. Таллинн, 1977. - 180 с.

61. Соболев Л.М. Послойный ввод свежего заряда в двухтактном ДВС /Л.М. Соболев, 10.С. Григорьев, И.В. Шауров // Автомобильная промышленность. 1989. - № 3. - С. 13-14.

62. Сбколов С.С. Влияние отдельных элементов на пропускную способность выпускной системы /С.С. Соколов, С.И. Ломов, Е.С. Горбунов // НИИИНФОРМТЯЖМАШ. 1975. - № 4-75-15. - С. 32-36.

63. Сороко-Новицкий В.И. Теория легких двигателей /В.И. Сороко-Новицкий, В.А. Петров. М.: ОНТИ-НКТП, 1938. - 256 с.

64. Сташкевич А.П. Исследование влияния скорости истечения воздуха через проходное сечение впускного клапана на величину коэффициента расхода /А.П. Сташкевич, С.М. Шуваев //Труды НАТИ. 1967. -№ 185.-С. 18-24.

65. Стендовые испытания макетного образца двухтактного двухцилиндрового двигателя с послойным распределением топлива в заряде: отчет о НИР /ВНИИМотопром; рук. Герзон П.С Серпухов, 1983. -48 с. - № гр. 80052619.- Инв. № 02825042805.

66. Тарасов A.M. Коэффициент расхода впускных систем двигателя /A.M. Тарасов, П.П. Мищенко //Энергомашиностроение. 1960. - JV» 2.-С. 25-31.

67. Теория двигателей внутреннего сгорания. Рабочие процессы /Под ред. Н.Х. Дьяченко. Л.: Машиностроение, 1974. - 552 с.

68. Тихомиров И.Н. К вопросу о выборе фаз газораспределения для двухтактных карбюраторных двигателей малого литража /И.Н. Тихомиров //Автомобильная промышленность.-l 963.-№ 10.- С. 12-14.

69. Х'андов З.А. Судовые двигатели внутреннего сгорания. Теория /З.А. Хандов. М.: Транспорт, 1975. - 212 с.

70. Шамовский Б.Н. Определение коэффициентов расхода отверстий при истечении газа /Б.Н. Шамовский //Вопросы теории и расчетарабочих процессов тепловых двигателей: межвуз. научи, сборник. -Уфа, 1980.-№4.-С. 47-54.

71. Экономичность двигателей мотороллеров и мотоциклов /В.И. Пудо-веев и др. Тула: Приокское кн. изд-во, 1989. - 174 с.

72. Элементы системы автоматизированного проектирования ДВС: Алгоритмы прикладных программ /P.M. Петриченко и др.; под общ. рбд. P.M. Петриченко.-Л.: Машиностроение, 1990.-328 с.

73. Experimental investment of scavenging efficiency of two-stroke cycle engine /D.S. Sanborn, G.P. Blair, R.G. Kenny, A.H. Kingsborn// SAE Teckn. Pap. Ser. 1980. - № 800975. - 18 p.

74. Sato K. Performance Simulation in a Two-stroke Cycle Engine (1) /К. Sato // Intern. Combust. Engine. 1986. - 25, № 5. - P. 9-14.ю НИР АлтГТУаксименко / 2006 г.1. Акт

75. Внедрения материалов диссертационной работы

76. Настоящим актом подтверждается, что результаты диссертационной работы соискателя кафедры ДВС Германа Евгения Альфредовича используются в учебной и научно-исследовательской работе.

77. Внедрение заключается в следующем:

78. Материалы диссертационной работы включены в лекционные курсы «Теория ДВС», «Термодинамика и тепломассобмен», «Системы ДВС».

79. Разработана и проводится лабораторная работа по курсу «Термодинамика и тепломассобмен» на тему «Определение газодинамических потерь впускных и выпускных каналов с клапанами ДВС».

80. Разработанная методика обработки данных статической продувки используется при проведении продувок элементов газожидкостных рекуперативных утилизаторов отработавших газов при проведении НИР.

81. Расчетные и экспериментальные данные используются в дипломном проектировании.1. Председатель комиссии1. Члены комиссии:

82. Зав.каф. ДВС д.т.н. профессор Д.Д. Матиевскийк.т.н., доцент С.П. Кулманаков к.т.н., доцент А.Г. Кузьмин1. Акт передачинаучных результатов, представленных в кандидатской диссертации Е.А. Германа

83. Настоящим актом подтверждается передача научных и технических материалов, представленных в кандидатской диссертации Е.А. Германа, для использования их в ЦКБ ОАО ХК «Барнаултрансмаш».

84. Технический директор ОАО ХК «Барнаултрансма1. Главный конструктор1. С.А. Куркин А.С. Калюнов