автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Влияние охлаждения наддувочного и дополнительного воздуха на технико-экономические показатели дизельного двигателя

На правах рукописи

ГАВРИЛОВ АЛЕКСАНДР МИХАЙЛОВИЧ

ВЛИЯНИЕ ОХЛАЖДЕНИЯ НАДДУВОЧНОГО И ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ВОЗДУХА НА ТЕХНИКО- ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Специальности 05 04 02 - Тепловые двигатели

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

АВТОРЕФЕРАТ

КАЗАНЬ-2008 г

Работа выполнена в ФГОУ ВПО

«Казанском государственном аграрном университете»

Научный руководитель

- доктор технических наук, доцент Самойлов Дмитрий Николаевич

Официальные оппоненты

- доктор технических наук, профессор Горюнов Лев Васильевич,

- кандидат технических наук, доцент Ахтариев Марс Рифкатович

Ведущее предприятие ОАО НТЦ «КамАЗ», г Набережные Челны

оо

Защита состоится ф^ф&Ы^2008 года в ^асов на заседа-

нии диссертационного совета'д 2 ¡2 079 02 при Казанском государственном техническом университете им А Н Туполева по адресу 420111, г Казань, ул Карла Маркса, д 10

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанского государственного технического университета им А Н Туполева

Автореферат разослан «

2008 года

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

А Г Каримова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Автомобильные двигатели внутреннего сгорания (ДВС) являются наиболее распространенным видом двигателей Их суммарная мощность превышает мощность всех других видов двигателей Потребление топлива и выброс токсичных продуктов неполного сгорания автомобилями исчисляется многими десятками миллионов тонн Экономика автомобильного транспорта, здоровье людей в большой мере зависят от совершенства двигателей Поэтому к ним предъявляют все более жесткие требования, которые удается выполнять благодаря росту научно-технического прогресса

Среди различных требований к автомобильным дизельным ДВС важнейшими являются достижение высокой топливной экономичности и удовлетворение растущих экологических требований, таких, как малая токсичность выбросов, рост надежности, компактности, снижение материалоемкости, массы, трудоемкости изготовления и эксплуатации Эти требования могут быть выполнены при применении наддува как средства комплексного совершенствования показателей двигателей

Благодаря повышению эффективности и надежности турбокомпрессоров широкое распространение получили двигатели не только с низким и средним, но и затем с высоким наддувом, стали применяться системы охлаждения наддувочного воздуха, развернулось их серийное производство Были реализованы положительные дополнительные качества двигателей с турбонадду-вом, такие, как улучшение скоростных характеристик, выражающихся в росте запаса крутящего момента, и в смещении максимума крутящего момента в диапазон пониженных частот вращения коленчатого вала Интенсивно уменьшилось отставание двигателей с турбонаддувом по приемистости от обычных без наддува

В настоящее время стало технически и экономически оправдано применение турбонаддува для дизельных двигателей, устанавливаемых на автомобилях и тракторах всех категорий, включая легковые На базе достижений в областях конструирования и производства компрессоров и наряду с этим микропроцессорной техникой создали условия для наддува на двигателях с принудительным воспламенением, массового применения автомобильных дизелей с турбонаддувом Однако степень форсирования ограничивается тепловой напряженностью деталей двигателя и механическими нагрузками на них, поэтому с ростом давления наддува становится, все более актуальна задача охлаждения наддувочного воздуха

В диссертационной работе представлено научное обоснование нового технического решения, направленного на совершенствование рабочих процессов дизельного двигателя с помощью охлаждения основного и дополнительного заряда, реализация которого вносит существенный вклад в ускорение научно-технического прогресса в производстве и эксплуатации двигателей

Цель работы.

Целью диссертационной работы является исследование влияния охлажденного наддувочного и дополнительного воздуха на технико-экономические показатели дизельного двигателя

Характер исследований определился, следующими факторами способом наддува, принятой схемой подачи охлажденного воздуха, влиянием охлажденного воздуха на процесс наполнения, а также завихрения воздушного заряда

В соответствии с этим необходимо было решить следующие задачи

- объединить существующие методы подачи и охлаждения наддувочного воздуха и оценить возможность применения на дизельном двигателе на технико-экономические показатели,

- выявить закономерности влияния охлажденного наддувочного воздуха с учетом дополнительного завихрения,

- разработать методику и алгоритм расчета при различных температурах охлаждения,

- разработать методику определения коэффициента дополнительного воздуха,

- изготовить экспериментальную установку для снятия технико-экономических показателей

Научная новизна.

Разработаны

- новая схема подачи охлажденного основного наддувочного и дополнительного воздуха в нижнюю часть цилиндра после турбокомпрессора для дизельного двигателя,

- система создающая завихрение заряда за счет подачи его в нижнюю часть цилиндра в конце наполнения и начале сжатия и увеличивающая коэффициент наполнения при охлаждении в холодильнике основного и дополнительного заряда,

- математическая модель с охлаждением дополнительного воздуха после турбокомпрессора,

Получены

- новые результаты расчетно-теоретических исследований характеристик рабочего цикла при охлаждении основного и дополнительного наддувочного воздуха,

- количественные и качественные характеристики и уточненные закономерности изменения технико-экономических показателей при функционировании модернизированного дизеля за счет охлаждения воздуха.

На защиту выносятся следующие положения.

- усовершенствованная система смесеобразования и наполнения в цилиндре при охлаждении наддувочного воздуха для основного и дополнительного заряда после турбокомпрессора путем подачи воздуха в нижнюю часть цилиндра в конце наполнения и начале сжатия,

- количественные соотношения и расчетные формулы, используемые для установления связи между коэффициентом наполнения и охлаждением основного и дополнительного заряда влияющего на смесеобразование и технико-экономические показатели дизельного двигателя,

- результаты расчетно-теоретических и экспериментальных исследований влияющие на технико-экономические и мощностные показатели модернизированного двигателя, оснащенного дополнительной системой охлаждения и подачей дополнительного воздуха в нижнюю часть цилиндра

Практическая ценность работы.

• Применение охлаждения наддувочного и дополнительного воздуха позволяет повысить мощность и снизить удельный расход топлива двигателя,

• Аналитические зависимости и теоретические выводы могут быть использованы при проектировании и модернизации дизельных двигателей

Личный вклад автора.

В работах [3, 5, 6] диссертанту принадлежат основные идеи и результаты Из совместных статей [1, 2, 4] в диссертацию включены только те результаты, которые получены лично соискателем

Апробация и публикация работы.

Достоверность исследования подтверждены положительными результатами испытания двигателя Д-21А с охлаждением основного и дополнительного воздуха, который в течение одного года показал высокие технико-экономические показатели, а также достоверность подтверждена использованием современной измерительной быстродействующей аппаратурой

В полном объеме работа докладывалась и обсуждалась на расширенном заседании кафедры «Тракторы и автомобили» КГСХА, а также кафедры «АДиС» КГТУ им А Н Туполева

Основные результаты научных исследований диссертации публиковались и докладывались на 13-ой научно-практической конференции вузов Поволжья и Предуралья, май 2003 год Н Новгород, на 3-ей, 4-ой и 5-ой международных научно-практических конференциях «Автомобиль и техносфера», июнь 2003, 2005 и 2007 годах г Казань, на ежегодных итоговых научных конференциях КГСХА 2001-2006 год

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций, списка используемой литературы и приложения Материал изложен на 143 страницах машинописного текста, содержит 8 таблиц, 50 иллюстраций Список используемой литературы включает 126 наименования

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы по изучению охлаждения наддувочного и дополнительного воздуха, излагается целевая установка работы и ее краткая характеристика, приведены основные положения диссер-

тации, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрен вопрос основных направлений развития автомобильной промышленности: расширение производства и применения дизельных двигателей, повышение их мощности, надежности, экологичности и экономичности.

В настоящее время можно выделить следующие перспективные основные схемы систем наддува, позволяющие обеспечить высокое форсирование двигателей:

- традиционный одноступенчатый турбонаддув с применением турбокомпрессоров, имеющих высокую степень повышения давления (лгк);

- двухступенчатые системы турбонаддува с использованием двух одноступенчатых турбокомпрессоров или двухступенчатого турбокомпрессора, выполненного в виде единого агрегата;

- одноступенчатые и двухступенчатые системы наддува с применением дополнительной камеры сгорания.

Повышение степени наддува требует применения более производительных турбокомпрессоров. Наиболее просто использовать одноступенчатые системы наддува, однако увеличение степени повышения давления турбокомпрессора (лк) в одной ступени встречает большие трудности.

Анализ современного состояния развития систем воздухоснабжения двигателей показывает, что практически единственным и экономически оправданным способом охлаждения наддувочного воздуха в тракторных и автомобильных дизелей является его охлаждения в рекуперативных теплообменниках-охладителях. Система характеризуется глубоким охлаждением наддувочного воздуха, сравнительно проста по конструкции, не требует существенных изменений системы охлаждения двигателя; охладитель расположен автономно при наличии самостоятельного вентилятора охлаждения (рис.1). К эксплуатационным преимуществам относятся простота обслуживания и отсутствия опасности размораживания системы в зимнее время года.

Рис. 1. Система наддува и ОНВ

6

Промежуточное охлаждение позволяет существенно увеличить мощность и снизить теплонапряженность деталей дизелей, повысить удельную топливную экономичность. При высоких давлениях наддува снижение температуры воздуха после компрессоров становится неизбежным.

а) б) в)

Рис.2. Схема образования вращающегося потока воздуха в цилиндре при канале типа: а - однофункционального; б - тангенциального; в - винтового

В целом освоение высокого наддува в сочетании с промежуточным охлаждением можно считать важнейшим направлением повышением мощности, увеличения ресурса двигателей, а также снижения их удельной стоимости и металлоемкости.

Помимо увеличения мощности и совершенствовании рабочих процессов позволяет отметить взаимосвязь между процессами наполнения, топливопо-да^и и смесеобразования в камере сгорания.

Также для улучшения топливно-экономических показателей применяют завихрители воздушного заряда, которые представлены на рисунке 2.

Если рассматривать процесс завихрения в целом, то следует отметить, что завихрение в цилиндре осуществлять через впускной клапан не рентабельно. При этом способе не вся энергия вихревого потока заряда, полученная в процессе наполнения, сохраняется до конца сжатия смеси, что подтверждается многими отечественными и зарубежными учеными. У нижней мертвой точки, а затем при перемещении поршня к верхней мертвой точки вихревой поток замедляется, и вихревое движение заряда уменьшается на 80... 85% от первоначальной скорости вращения.

Анализируя все способы завихрения заряда в цилиндре и охлаждения наддувочного воздуха, мы пришли к выводу, что избежать потери энергии вихревого движения можно, если вихревое движение создавать в конце наполнения и начале сжатия, рисунок 3, путем ввода в цилиндр дополнительного воздуха под определенным углом к диаметральной и осевой плоскостям, а также для увеличения коэффициента наполнения охлаждать этот заряд.

N

Ч

А 7.

О

7

и

?

1 - турбокомпрессор;

2 - охладитель наддувочного воздуха (ОНВ);

3 - электровентилятор;

4 - ресивер;

5 - клапан, подающий заряд дополнительного воздуха;

6 - выпускной клапан;

7 - впускной клапан;

8 - цилиндр

Рис.3. Схема опытного двигателя

На основании выполненного анализа можно сделать следующие

выводы:

]. Применение наддува позволяет увеличить массу заряда, повышая давление поступающего в цилиндр воздуха, следовательно, можем увеличить подачу топлива и тем самым увеличить литровую мощность.

2. Охлаждение наддувочного и дополнительного воздуха позволяет расширить пределы форсирования дизеля, при одновременном снижении удельного расхода топлива и теплонапряженность деталей.

3. Подача дополнительного охлажденного воздуха в Н.М.Т. дает более полное сгорание и меньший выброс вредных веществ в атмосферу.

4. Из анализа существующих конструктивных схем видно, что для решения улучшения процесса наполнения и смесеобразования наиболее перспективным является конструкция с наддувом, с охлаждением наддувочного воздуха и системы подачи в цилиндры дополнительного охлажденного воздуха.

В связи с этим перед настоящей работой были поставлены следующиезадачи исследования:

1 Разработать эффективную конструкцию впуска с завихрением заряда, наддувом и охлаждением наддувочного воздуха

2 Провести математический анализ и прогноз показателей смесеобразования в дизеле с системой наддува, ОНВ и подачи дополнительного воздуха в НМТ

3 Создать экспериментальную установку для проведения исследования дизеля с системой подачи в цилиндры дополнительного воздуха в НМТ, наддува и охлаждения наддувочного воздуха

4 Разработать программу и обосновать методику проведения исследования экспериментального дизеля в лабораторных условиях

5 Экспериментально получить данные влияющие на технико-экономические показатели дизеля в лабораторных условиях

6 Провести анализ полученных результатов теоретических и экспериментальных исследований и разработать рекомендации для практического их использования в производстве

Во второй главе «Теоретические исследования» рассчитаны основные параметры систем турбокомпрессора, охладителя наддувочного воздуха и дополнительного подаваемого в Н М Т заряда Также показаны расчетные данные характеризующие технико-экономические показатели модернизированного дизельного двигателя Д-21А

Зависимость давления наддува и температуры наддувочного воздуха от среднего эффективного давления может быть определена следующим образом количество воздуха Св, необходимое для получения заданной мощности двигателя, определяется уравнением

3600

где ge - удельный расход топлива, а - коэффициент избытка воздуха, Ые - мощность двигателя

В то же время расход воздуха может быть выражен через плотность воздуха рк на входе в двигатель

с =рАПч1„п,г (2)

6 103 1200 где р — плотность воздуха,

- рабочий объем двигателя, //, - коэффициент наполнения, пю - частота вращения двигателя Мощность двигателя А'е

м =Е±1лЛ^ (3)

900

Решая уравнение (1, 2, 3) относительно р , получим зависимость

Тк, К МПа

460 440

0.4-I О"2 р „г,а

Рк =-^^ '

Чу

где Я - газовая постоянная:

Тк - температура наддувочного воздуха

рк = 108-0.4 —Г„Я Л,

р к; Ps МПа

0,8 0.9 1,0 1.1 1.2 1,3 1,4 1,5 Ре. МПа

Рис.4. Зависимости давления наддува и температуры наддувочного воздуха от среднего эффективного давления

В случае охлаждения наддувочного воздуха

р =1(г8-0А-р^.— Т^ + АР,> ' 'I.

где Т, - температура наддувочного воздуха после холодильника; ДРц - потеря давления в холодильнике наддувочного воздуха. Тк— определяется из следующего уравнения

ТК=Т„ + Т"(Л^ . (8)

Пк

где >/к - КПД компрессора.

На рис.4, приведены зависимости давления наддува и температуры наддувочного воздуха от среднего эффективного давления, определенные по пр введенным уравнениям при трех значениях КПД компрессора = 0,65;

= 0,7; и цк = 0,75 и ge = 240 г/кВпгч, при = 0,95 и а = 1.8 без ОНВ и с охлаждением Т, до 333 и 353 при температуре окружающего воздуха 293"К.

Из графика видно, что при КПД компрессора 0,70 без охлаждения над-дуиочного воздуха при Ре = 1,0 МПа давление наддува должно быть Рк = 0,223 МПа, а при Ре = 1,2 МПа, Рк = 0,275 МПа. В случае охлаждения наддувочного воздуха до Т5 = 333 °К требуемое давление наддува при Ре = 1.0 МПа снижается до Рк = 0,182 МПа, а при Ре = 1,2 МПа до Рк = 0,22 МПа, что на 12,5% ниже. _

0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 Р„МПа

--без охлаждения наддувочного воздуха:

- с охлаждением наддувочного воздуха

Рис.5. Нагрузочная характеристика Д-21А 1800 лшн~ :

11

Л,

МПа

г кВт ч

Охлаждение наддувочного воздуха приводит к увеличению пределов форсирования и снижению удельного расхода топлива, а так же температуры отработавших газов. Это видно по нагрузочной характеристике двигателя Д-21А (я = 1800 мин'1) без охлаждения и с охлаждением наддувочного воздуха, приведенной на (рис.5). Например, в диапазоне нагрузок Ре от 0,5 до 1,2 МПа ge снижается на 3,5. ..5,0 г/кВт-ч.

1000

1200

1400

1600

1800 п, мин'

Рис.6. Изменение мощности в зависимости от частоты вращения при различной подаче дополнительного воздуха

Для анализа показателей влияющих на мощность двигателя при газотурбинном наддуве и промежуточном охлаждении воздуха воспользуемся уравнениями мощности в развернутом виде

(9)

., ...О, 1

£„ а

Так как

П ^ —

1

(Ю)

Л, Т„ I + г4

и подставляя параметры , которые характеризуют дополнительный воздух С, получим температуру в конце наполнения

Та_То + М+~уТг+С-7\ (П)

1 + у + С

то подставляя это значение в уравнение (9). получим для случая с наддувом

Л',

„Он

р..

£ Р" Тк 1 п.

8-\ Р, 'та ' 1 • '7 а'! ''

(12)

12

Т

но из уравнения состояния _ ^ цу, тогда

ИТ„

А ---^П^^П^п- ПЗ)

£,, г-1 Т" 1 + 7, а

Из графика 6 видно, что при увеличении подачи дополнительного воздуха увеличивается масса заряда и возрастает мощность.

В третей главе «Программа и методика экспериментальных исследований» излагается конструктивная особенность модернизированного двигателя с турбокомпрессором, ОНВ и подачей дополнительного воздуха (рис.7). Составленная методика исследований позволила получить необходимые данные для реализации теоретических основ работы двигателя. Определена точность измерения регистрируемой аппаратуры и дана оценка погрешностей измерения опытов.

Рис.7. Экспериментальный двигатель

При экспериментах переход от модернизированного к серийному варианту осуществлялся путем выключения охлаждения дополнительного воздуха

Исследования осуществлялись по ГОСТ-14846-81. В состав экспериментальной установки входили: двигатель Д-21А оборудованный системой наддува, охлаждения наддувочного воздуха и подачи в цилиндры дополнительного воздуха; электротормоза постоянного тока; устройства для замеров основного и дополнительного воздуха; пульта управления с контрольно-измерительными приборами и современная компьютерная аппаратура.

В четвертой главе «экспериментальные исследования» представлены основные результаты опытных данных: внешняя скоростная, нагрузочная, регулировочная характеристика.

Се. Од,

О ОС! /,

кг/ч

26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

0,0 0,1 0,2 0,3

— ■ ■ — с вводом дополнительного воздуха в нижнюю часть цилиндра;

---с ТКР и вводом дополнительного воздуха в нижнюю часть цилиндра;

- с охлаждением наддувочного и дополнительного воздуха введенного

в нижнюю часть цилиндра

Рис.8. Изменение основного, дополнительного, суммарного расхода воздуха и коэффициента наполнения в зависимости от коэффициента подачи дополнительного воздуха

Опыты (рис.8), показывают, характер процесса наполнения у дизеля с вводом в цилиндры охлажденного дополнительного воздуха, что общая масса заряда Gv увеличивается на величину Сл и Goch• Однако следует отметить, что дополнительный воздух вводится, в основном, когда поршень находится возле НМТ и направлен навстречу движению основного заряда. Следова-

14

тельно, в процессе наполнения, дополнительный воздух влияет на дозаряд-ку и величину основного заряда.

На основании вышесказанного, видим, что коэффициент наполнения в дизеле с вводом в цилиндры дополнительного воздуха изменяется так же, как и суммарный заряд, то есть с увеличением С;/ коэффициент наполнения возрастает.

Мкъ

160 150 140 130 120 110 100

Or.

Kit 5 4 3 2

[ \ — - У

-к

1

V \ J' Я УМкр ^

у > - '1 Г-1

г

ш —

—

SST-™ ■ ■

V-

. N.. — ' -

47" у.«—-4 у-Н р

-1 L-л

У'

С !

• V ft

V

Л. г

—* ~ - \

Mi, кВт

ft.

г/кВт.ч 250 240 230 220 210 200

1000 1200 1400 1600 1800 п лаЛ"1 двигатель с дополнительным завихрением заряда: двигатель с турбокомпрессором и дополнительным завихрением заряда;

двигатель с ОНВ и дополнительным завихрением заряда; двигатель с ОНВ и охлаждением дополнительного заряда

Рис.9. Скоростная внешняя характеристика. Двигатель Д-21А

На рис.9 показана скоростная характеристика модернизированного дизельного двигателя Д21-А, при наибольшей подаче топлива в цилиндр (мощностной нагрузке) и оптимальном угле опережения начала впрыска топ-

лива (22...24° до ВМТ) с сохранением его постоянным до конца испытаний. Частота вращения коленчатого вала ограничивалась до и = 1800 мин\ так как при дальнейшем увеличении и срабатывал регулятор, следовательно, нагрузка снижалась до нуля. По этой причине обороты двигателя были ограничены в диапазоне 1000... 1800 мин'1.

С охлаждением дополнительного воздуха максимальный крутящий момент больше на 14%, а у системы с неохлажденным дополнительным воздухом максимальный крутящий момент возрастает на на 9,6%. Мощность двигателя с охлаждением дополнительного воздуха увеличивается на 4 кВт (на 19%), а у системы с неохлажденным дополнительным воздухом увеличивается на 3 кВт (на 13%). Снижается эффективный (минимальный) удельный расход топлива у системы с неохлажденным дополнительным воздухом с 230 до 210 г/кВт.ч, а у системы с охлаждением дополнительного воздуха до 200 г!кВт. ч.

3 6 9 12 15 18 21 24 27 Щ, кВт двигатель с дополнительным завихрением заряда; двигатель с турбокомпрессором и дополнительным завихрением заряда;

двигатель с ОНВ и дополнительным завихрением заряда; пяигятрпц с OHR и охпяжпрнием попп пните гтьного зяпягтя

Рис.10. Нагрузочная характеристика. Двигатель Д-21А

16

Рассматривая процесс смесеобразования в двигателе с ОНВ и дополнительным завихрением, видим, что его работа с завихрением позволяет использовать большую долю мощности на полезную работу, и тем самым получись более высокие энергетические показатели двигателя. Кроме того, поскольку турбонаддув и система охлаждения наддувочного воздуха увеличивает наполнение цилиндра, следовательно, среднее эффективное давление тоже увеличится при значительно более высоких частотах вращения коленчатого вала. А также, вихревой поток увеличивает скорость и полноту сгорания топлива, что приводит к смещению фаз газораспределения, как и к повышению энергетических, экономических показателей, а также к снижению токсичности двигателя.

Нагрузочная характеристика дизеля может быть выражена как зависимость часового и удельного расходов топлива от частоты вращения и крутящего момента и нагрузки, представленной в виде эффективной мощности -С7; g„ п, Мк = <р(1Че).

М,

№ Им 140

130

120

Ц%

60 40 20 0

п = 1800 мин'1; нагружа 100% 1

Мм 1 V ---— __

I Л^Н"4- Г у ытт тт - ^

__^ —

*

——- Т

—1 - -ч; -

— —' ч

—

1

/

1 л 1

3—>

V

— _ ~ — — —— . \

1> 11,

\\ о А

\\ \ |

\Ч |

И

!> и.. 1

_,

Ш, кВт 26 25 24 23 22

гЩвЛ 230 220 210 200 190

340

330 Г™ К

380 370 360 350 двигатель с ОНВ и дополнительным завихрением заряда; двигатель с ОНВ и охлаждением дополнительного заряда

Рис. 11. Регулировочная характеристика по температуре охлаждения наддувочного воздуха. Двигатель Д-21А

До этого было установлено, что динамические качества дизеля можно улучшить, за счет дополнительного завихрения, при нагрузке двигателя близкой к номинальной Тогда как, (рис 10) у двигателя с охлажденным дополнительным завихрением заряда эффективная мощность увеличивается с 24,5 до 26,2 кВт на 7% при одинаковых частотах вращения коленчатого вала Минимальный удельный расход топлива у дизеля с охлажденным дополнительным завихрением, по сравнению с дизелем без охлаждения дополнительного завихрения снижается в среднем на 5% с 210 до 200 г!кВт ч Минимальный расход топлива у модернизированного двигателя смещается в сторону большей нагрузки Тогда как, в это время у двигателя без охлаждения дополнительного завихрения ge возрастает Такая же картина наблюдается при анализе часового расхода топлива

Рассматривая процесс смесеобразования в двигателе с ОНВ и дополнительным завихрением, видим, что его работа с завихрением позволяет использовать большую долю мощности на полезную работу, и тем самым получить более высокие энергетические показатели двигателя Кроме того, поскольку турбонаддув и система охлаждения наддувочного воздуха увеличивает наполнение цилиндра, следовательно, среднее эффективное давление тоже увеличится при значительно более высоких частотах вращения коленчатого вала А также, вихревой поток увеличивает скорость и полноту сгорания топлива, что приводит к смещению фаз газораспределения, как и к повышению энергетических, экономических показателей, а также к снижению токсичности двигателя

У двигателя без охлаждения дополнительного завихрения заряда при температуре впуска 380 °К дымность отработавших газов падает до 80%, и удельный расход топлива уменьшается (рис 11) У двигателя с охлаждением дополнительного заряда дымность снижается на 90 95%

На регулировочной характеристике, рисунок 11, видим, что у двигателя без охлаждения дополнительного завихрения заряда при снижении температуры впуска до 50° С дымность отработавших газов падает до 10%, а у двигателя с охлаждением дополнительного заряда дымность снижается до 5%, также снижается и удельный расход топлива

Изменение температуры выхлопных газов (рис 12) можно объяснить тем, что охлажденный дополнительный воздух, введенный в цилиндр под определенным углом, создает вихрь заряда в конце наполнения и начале сжатия с относительно высокой скоростью Следовательно, интенсифицируется процесс сгорания Повышение температуры в конце расширения привело к снижению выброса токсичных веществ с отработавшими газами СпНт в среднем на 52% (с 620 ррт до 300ррт) и дымность с 20% до 13%

Температура стенок в верхней части цилиндра и возле НМТ у двигателя с охлаждением дополнительного заряда ниже, чем у двигателя без охлаждения дополнительного завихрения заряда Это объясняется тем, что охлажденный дополнительный воздух, в процессе введения его в цилиндр имел температуру ниже, чем заряд в цилиндре Поэтому, при вводе дополнитель-

ного относительно холодного воздуха происходило охлаждение, как в нижней части цилиндра, так и в верхней части возле ВМТ.

--с ТКР и вводом дополнительного воздуха в нижнюю часть цилиндра;

- с охлаждением наддувочного и дополнительного воздуха введенного

в нижнюю часть цилиндра

Рис.12. Изменение тепловых и токсических параметров в зависимости от расхода топлива. Двигатель Д-21А

В пятой главе «Экономическое обоснование конструкции двигателя Д-21 А с охлаждением наддувочного и дополнительного воздуха» показана цель экономических расчетов и была оценка показателей, которые дают возможность судить о целесообразности внедрения.

Расчетами установлено, что при годовой загрузке трактора 2400 моточасов годовая экономия составит 8.076 тыс. рублей одного дизеля (в ценах на дизельное топливо 1.04.2005 год).

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1 На основании рассмотрения современного состояния проблемы надежности работы, схем улучшения интенсивности горения заряда, проведенных расчетно-теоретических и экспериментальных исследований разработано схемно-конструктивное решение системы впуска с завихрением заряда, наддувом и охлаждением надувочного воздуха Повышение технико-экономических и улучшения эколого-экономических показателей дизельных двигателей с завихрением заряда за счет охлаждения дополнительного воздуха в конце такта наполнения и в начале сжатия через каналы, расположенные выше нижней мертвой точки

2 Получены новые количественные характеристики и закономерности изменения показателей смесеобразования и энергетических величин при завихрении заряда за счет подачи в цилиндры охлажденного основного и дополнительного воздуха

3 Экспериментально отработана и испытана конструкция системы завихрения, обеспечивающая регулируемый ввод в цилиндр дополнительного охлажденного воздуха для дизельного двигателя Д-21А

4 Разработана программа и обоснована методика проведения исследования экспериментального двигателя

5 Проведенные испытания двигателя Д-21А с дополнительным охлаждением и завихрением заряда показали высокую работоспособность системы подачи дополнительного воздуха Удельный расход топлива снижается на 13%, максимальная мощность увеличивается на 22% Температура выхлопных газов увеличивается на 12 15%, что способствует снижению несгорев-ших углеводородов в сравнении с базовым двигателем Двигатель на всех режимах работал мягче, по сравнению с базовым

В результате количественного анализа выхлопных газов выявлено, что разработанная конструкция подачи охлажденного дополнительного воздуха в двигатель Д-21А позволяет снизить суммарное содержание токсичных компонентов в выхлопных газах на 60 80% содержание углеводородов - на 60 70%, дымность - на 60 65%

6 Анализ теоретических и экспериментальных результатов показал, что система с охлаждением основного и дополнительного воздуха после турбокомпрессора на всех режимах дает снижение расхода топлива в среднем на 10 15% и повышает мощностные показатели на 20 25%

Выявлено новое перспективное направление, улучшающее эксплуатационные показатели дизельного двигателя с применением охлажденного наддувочного и дополнительного воздуха и рекомендуется для разработок конструкций двигателей внутреннего сгорания на заводах двигателей

Основное содержание диссертации опубликовано в 6 научных работах автора Из них 1 публикация в изданиях, рекомендованных ВАК России, 5 научных статей

Научная статья, опубликованная в издании, рекомендованной ВАК

1 Гаврилов А М Снижение содержания оксидов азота в отработавших газах двигателей с дополнительным завихрением и расслоением заряда / Аладашвили И К , Самойлов Д Н // Ж Механизация и электрификация сельского хозяйства №11 2007 С 30-31

Научные работы

2 Гаврилов А М Повышение технико-экономических параметров дизелей с турбонаддувом путем применения промежуточного охлаждения наддувочного воздуха / Самойлов Н П , Самойлов Д Н // Улучшение технико-эксплуатационных показателей мобильной техники Материалы 13-ой научно* практической конференции вузов Поволжья и Предуралья -Н Новгород, НГСХА, 2003 С 80-84

3 Гаврилов А М Улучшение технико-экономических показателей дизельного двигателя за счет охлаждения наддувочного воздуха и дополнительного завихрения заряда // 3-я международная научно-практическая конференция -Казань Автомобиль и Техносфера, 2003 С 906-909

4 Гаврилов АМ Влияние токсичных веществ на экологию и методы снижения вредных выбросов с отработавшими газами автотракторных дизелей / Самойлов Н П //Перспективы развития экологического сельского хозяйства и природопользования в РТ Международная научная конференция КГСХА -Казань 2004 С 27-32

5 Гаврилов А М Влияние охлаждения системы впуска и дополнительного заряда после турбокомпрессора на технико-экономические показатели дизельного двигателя // Молодые лидеры аграрного сектора России Материалы региональной научно-практической конференции аспирантов и студентов -Казань Изд-во Казанской ГСХА 2006 С 175-178

6 Гаврилов А М Влияние охлаждения надувочного воздуха на коэффициент наполнения и технико-экономические показатели дизельного двигателя // 5-я международная научно-практическая конференция -Казань Автомобиль и Техносфера, 2007 С 356-358

Формат 60x84 1/16 Бумага офсетная Печать офсетная Печл 1,3 8 Услпечл 1,28 Услкр-отт 1,28 Уч-издл 1,18 Тираж 100 Заказ И45

Типография Издательства Казанского государственного технического университета 420111 Казань, К Маркса, 10

ВВЕДЕНИЕ.

Основные обозначения.

Глава 1. Анализ способов улучшения технико-экономических показателен дизельных двигателей.

1.1. Улучшение работы двигателя за счет наддува.

1.1.1. Анализ существующих способов наддува.

1.1.2 Анализ двухступенчатого наддува.

1.2. Анализ способов охлаждения наддувочного воздуха.

1.2.1. Системы охлаждения наддувочного воздуха.

1.2.2. Системы охлаждения наддувочного воздуха типа «воздух-воздух».

1.2.3. Системы ОНВ с промежуточным теплоносителем.

1.2.4. Комбинированная система охлаждения.

1.3. Анализ существующих конструкций впуска воздуха.

1.3.1. Анализ завихрения в цилиндре путем ввода дополнительного воздуха.

1.4 Анализ создаваемой конструкции.

Выводы.

Задачи исследования.

Глава 2. Теоретический анализ параметров рабочего цикла дизеля с газотурбннным наддувом.

2.1 Расчет параметров системы турбокомпрессора.

2.2. Расчет промежуточного холодильника.

2.3. Влияние охлаждения наддувочного воздуха на работу двигателя.

2.4. Влияние давления и температуры воздуха на мощность двигателя.

2.5. Влияние подогрева воздуха в процессе наполнения.

2.6. Теоретический анализ процесса наполнения двигателя с дополнительным завихрением заряда.

2.6.1. Определение параметров дополнительного воздуха.

2.6.2. Математическое исследование влияния дополнительного воздуха на процесс наполнения.

2.6.3. Влияние дополнительного завихрения заряда на процесс наполнения.

Выводы.

Глава 3. Методика и программа экспериментальных исследований.

3.1. Методика лабораторных исследований двигателя.

3.1.1. Цель исследования.

3.1.2. Объект исследования.

3.2. Конструктивная особенность дизельного двигателя с охлаждением наддувочного и дополнительного воздуха подаваемого в цилиндр.

3.3. Методика исследований на стенде.

3.3.1. Порядок проведения испытаний.

3.3.2. Программа исследования.

3.3.3. Приборы и оборудование, используемые при исследовании двигателя.

3.4. Определение переводного коэффициента тахометра расхода воздуха.

3.5. Оценка погрешности измерений.

Глава 4. Результаты исследования двигателя.

4.1. Результаты стендовых исследований экспериментального двигателя.

4.2. Снятие и обработка характеристик дизеля.

4.3. Результаты теплового исследования дизельного двигателя.

4.4. Результаты опытов на токсичность.

4.5. Сравнительный анализ теоретических и опытных результатов.

4.6. Рекомендации по внедрению результатов исследования.

Выводы.

Глава 5. Экономическое обоснование конструкции двигателя Д-21А с охлаждением наддувочного и дополнительного воздуха.

Автомобильные двигатели внутреннего сгорания (ДВС) являются наиболее распространенным видом двигателей. Их суммарная мощность превышает мощность всех других видов двигателей. Потребление топлива и выброс токсичных продуктов неполного сгорания автомобилями исчисляется многими десятками миллионов тонн. Экономика автомобильного транспорта, здоровье f людей в большой мере зависят от совершенства двигателей. Поэтому к ним предъявляют все более жесткие требования, которые удастся выполнять благодаря росту научно-технического прогресса.

Среди различных требований к автомобильным ДВС важнейшими являются: достижение высокой топливной экономичности и удовлетворение растущих экологических требований; рост надежности, компактности; снижение материалоемкости, массы, трудоемкости изготовления и эксплуатации. Эти требования могут быть выполнены при применении наддува как средства комг плексного совершенствования показателей двигателей.

Серийное производство автомобильных двигателей с наддувом началось еще в конце 30-х годов. В тот период они оборудовались приводными нагнетателями как объемными типа Рут, так и центробежными. Сфера их использования ограничивалась применением на автомобилях с повышенными динамическими качествами, предназначенными для узкого круга потребителей, а также двухтактными дизелями автомобильного типа, где наддув осуществляется в завершающей стадии газообмена, после продувки. Небольшими сериями выпускались четырехтактные двигатели с нагнетателями Рут для большегрузных автомобилей.

Благодаря повышению эффективности и надежности турбокомпрессоров широкое распространение получили двигатели не только с низким и средним, но и затем с высоким наддувом, стали применяться системы охлаждения наддувочного воздуха, развернулось их серийное производство. Были реализованы положительные дополнительные качества двигателей с турбонад-дувом, такие, как улучшение скоростных характеристик, выражающихся в росте запаса крутящего момента, и в смещении максимума крутящего момента в диапазон пониженных частот вращения коленчатого вала. Интенсивно уменьшилось отставание двигателей с турбонаддувом по приемистости от обычных без наддува.

В настоящее .время стало технически и экономически оправдано применение турбонаддува для дизельных двигателей, устанавливаемых на автомобилях и тракторах всех категорий, включая легковые. На базе достижений в областях конструирования и производства компрессоров и наряду с этим микропроцессорной техникой создали условия для наддува на двигателях с принудительным воспламенением, массового применения автомобильных дизелей с турбонаддувом. Однако степень форсирования ограничивается тепловой напряженностью деталей двигателя и механическими нагрузками на них, поэтому с ростом давления наддува становится, все более актуальна задача охлаждения наддувочного воздуха.

Промежуточное охлаждение позволяет существенно увеличить мощность и снизить теплонапряженность деталей дизелей, повысить удельную топливную экономичность. При высоких давлениях наддува снижение температуры воздуха после компрессоров становится неизбежным.

В целом освоение высокого наддува в сочетании с промежуточным охлаждением можно считать важнейшим направлением повышения мощности, увеличения ресурса двигателей, а также снижения их удельной стоимости и металлоемкости.

Помимо увеличения мощности и совершенствования рабочих процессов двигателя можно отметить взаимосвязь между процессами наполнения, топли-воподачи и смесеобразования в камере сгорания.

Одним из путей улучшения показателей рабочего процесса двигателей является завихрение заряда.

В литературе известны различные способы завихрения заряда: установка во впускной трубе завихрителей, ширм на тарелке впускного клапана, подача в цилиндр дополнительного воздуха [16, 17, 102, 104].

Известное ранее устройство, основанное на дополнительном завихрении заряда в конце наполнения и начале сжатия, имеет ряд преимуществ перед другими. Этот способ не только увеличивает коэффициент наполнения, но и придает дополнительную скорость воздушному вихревому заряду.

Диссертационная работа посвящена исследованию возможностей повышения технико-экономических параметров дизельного двигателя с турбонаддувом и охлаждением наддувочного воздуха и с дополнительным завихрением заряда.

В настоящей работе, в качестве первого этапа решения задачи по созданию высокоэффективного дизеля с использованием комплекса методов применимо улучшение наполнения и смесеобразования за счет охлаждения основного и дополнительного зарядов. 1 Работа является составной частью научных направлений Казанского государственного аграрного университета «Улучшение эксплуатационных показателей автотракторных двигателей путем повышения турбулизации заряда дополнительной подачей воздуха в цилиндры». Номер государственной регистрации - 0187.0043352.

Эксперименты включали исследования опытного двигателя по скоростным, нагрузочным, регулировочным и другим характеристикам с охлаждением основного и дополнительного зарядов по сравнению без охлаждения основного и дополнительного зарядов и стандартного.

Анализ результатов экспериментов показал значительное преимущество опытного двигателя с охлаждением основного и дополнительного зарядов по ^ сравнению того же двигателя, но без системы охлаждения.

Достоверность исследования подтверждена положительными результатами испытания двигателя Д-21А с охлаждением основного и дополнительного воздуха, который в течение одного года показал высокие технико-экономические показатели, а также использованием современной измерительной быстродействующей аппаратурой.

Основные результаты научных исследований диссертации публиковались и докладывались: на 13-ой и 17-ой научно-практической конференциях вузов Поволжья и Предуралья, 2003 и 2006 года г.Н.Новгород; на 3-ей, 4-ой и 5-ой международной научно-практической конференциях «Автомобиль и техносфера», 2003, 2005, 2007 года г. Казань; на ежегодных итоговых научных конференциях КГСХА 2001-2005 год.

Научная новизна. В диссертационной работе представлено научное обоснование технических решений, направленных на использование в дизельных двигателях совершенствованного рабочего процесса, за счет охлаждения основного наддувочного и дополнительного воздуха в конце наполнения и начале сжатия, а также комплекса методов, сочетающих в себе улучшение коэффициента наполнения и дополнительного завихрения заряда.

Разработаны:

- новая схема подачи охлажденного основного наддувочного и дополнительного воздуха в нижнюю часть цилиндра после турбокомпрессора для дизельного двигателя;

- система создающая завихрение заряда за счет подачи его в нижнюю часть цилиндра в конце наполнения и начале сжатия и увеличивающая коэффициент наполнения при охлаждении в холодильнике основного и дополнительного заряда;

- математическая модель с охлаждением дополнительного воздуха после турбокомпрессора;

Получены:

- новые результаты расчетно-теоретических исследований характеристик рабочего цикла при охлаждении основного и дополнительного наддувочного воздуха;

- количественные и качественные характеристики и уточненные закономерности изменения технико-экономических показателей при функционировании модернизированного дизеля за счет охлаждения воздуха.

На защиту выносятся:

- усовершенствованная система смесеобразования и наполнения в цилиндре при охлаждении наддувочного воздуха для основного и дополнительного заряда после турбокомпрессора путем подачи воздуха в нижнюю часть цилиндра в конце наполнения и начале сжатия;

- количественные соотношения и расчетные формулы, используемые для установления связи между коэффициентом наполнения и охлаждением основного и дополнительного заряда влияющего на смесеобразование и технико-экономические показатели дизельного двигателя;

- результаты расчетно-теоретических и экспериментальных исследований влияющие на технико-экономические и мощностные показатели модернизированного двигателя, оснащенного дополнительной системой охлаждения и подачей дополнительного воздуха в нижнюю часть цилиндра.

Основные обозначения gh ge ~ индикаторный и эффективный удельный расход топлива, г/кВтч; а — коэффициент избытка воздуха;

Nh Ne - индикаторная и эффективная мощность, кВт;

МКр - крутящий момент двигателя, Нм;

GT — часовой расход топлива, кг!ч; п — частота вращения коленчатого вала, минл;

Ge — расход воздуха, кг/ч; rji — индикаторный коэффициент полезного действия; rjv, rjj — коэффициент наполнения стандартного двигателя и двигателя с дополнительным завихрением заряда;

Gc, Gmeop - масса смеси в цилиндре фактическая и теоретическая, кг; Р0 — атмосферное давление, Па\ Vh — рабочий объем цилиндра, л; Ра, Рс ~ давление в конце наполнения и сжатия, Па\ Та, Тс - температура в конце наполнения и сжатия, °К; Рд - давление дополнительного воздуха в цилиндре, Па\ Gd - количество воздуха, поступившего в цилиндр через дополнительную систему, кг/ч;

С — коэффициент подачи дополнительного воздуха; е— геометрическая степень сжатия; р— плотность заряда, кг!м; ц, — термический КПД двигателя; к — показатель адиабаты; в — угол опережения впрыска топлива, град;

10— теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 килограмм топлива, кг; gT — цикловая подача топлива, кг; v — коэффициент полноты заряда; Рг — давление остаточных газов, Па;

AT — температура подогрева свежей смеси при впуске от контакта свежего заряда со стенками, °К; у— коэффициент остаточных газов; £спр - сопротивление впускного тракта; / — количество цилиндров двигателя; отношение средних удельных теплоемкостей продуктов сгорания и свежего заряда; vG — кинематическая вязкость воздуха, м2/с; ср — удельная теплоемкость при постоянном давлении, кДж/кг °К; Е — показатель энергетической эффективности охладителя; F — поверхность теплопередачи, м2; G1, G2~ расходы теплоносителей, кг/с; Н— размер охладителя наддувочного воздуха, м; W], Wi - скорости движения теплоносителей, м/с; ось а2 - коэффициенты теплоотдачи теплоносителей, Вт/{м °К); AN\, A/V2 - потери мощности на преодоление гидравлического сопротивления движению теплоносителей, кВт;

11 - тепловая эффективность охладителя; Л — коэффициент теплопроводности, Вт/(м-°К); // — коэффициент динамической вязкости, Па-с; и — коэффициент кинематической вязкости, м /с; коэффициент трения в трубах; р — плотность вещества, кг/м ; т — время, с; if/ - поправочный коэффициент к среднему температурному напору; R — газовая постоянная;

APS - потеря давления в холодильнике; к - КПД компрессора;

Я// — степень наддува; и2ор — окружная скорость колеса, м/с, жк — степень повышения давления воздуха в компрессоре; Lkad - адиабатическая работа ступени, кгс-м!кгс\ са — скорость воздуха, м/с; вр — момент инерции ротора турбокомпрессора, Н-м;

1. На основании рассмотрения современного состояния проблемы надежно сти работы, схем улучшения интенсивности горения заряда, проведенных рас четно-теоретических и экспериментальных исследований разработано схемно конструктивное решение системы впуска с завихрением заряда, наддувом и ох лаждением надувочного воздуха. Повышение технико-экономических и улуч шения эколого-экономических показателей дизельных двигателей с завихре нием заряда за счет охлаждения дополнительного воздуха в конце такта напол нения и в,начале сжатия через каналы, расположенные выше нижней мертвой точки.2. Получены новые количественные характеристики и закономерности из менения показателей смесеобразования и энергетических величин при завихре нии заряда за счет подачи в цилиндры охлажденного основного и дополнитель ного воздуха.3. Экспериментально отработана и испытана конструкция системы завих рения, обеспечивающая регулируемый ввод в цилиндр дополнительного охла жденного воздуха для дизельного двигателя Д-21 А.

4. Разработана программа и обоснована методика проведения исследования экспериментального двигателя.5. Проведенные испытания двигателя Д-21 А с дополнительным охлаждени ем и завихрением заряда показали высокую работоспособность системы подачи дополнительного воздуха. Удельный расход топлива снижается на 13%, макси мальная мощность увеличивается на 22%. Температура выхлопных газов уве личивается на 12...15%, что способствует снижению несгоревших углеводоро дов в сравнении с базовым двигателем. Двигатель на всех режимах работал мягче, по сравнению с базовым. -

В результате количественного анализа выхлопных газов выявлено, что раз работанная конструкция подачи охлажденного дополнительного воздуха в двигатель Д-21А позволяет снизить суммарное содержание токсичных компонен тов в выхлопных газах на 60...80%: содержание углеводородов - на 60... 70%, дымность - на 60...65%.6. Анализ теоретических и экспериментальных результатов показал, что система с охлаждением основного и дополнительного воздуха после турбоком прессора на всех режимах дает снижение расхода топлива в среднем на

10...15% и повышает мощностные показатели на 20..25%.Выявлено новое перспективное направление, улучшающее эксплуата ционные показатели дизельного двигателя с применением охлажденного над дувочного и дополнительного воздуха и рекомендуется для разработок конст рукций двигателей внутреннего сгорания на заводах двигателей.

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

2. Агрегаты воздухоснабжения комбинированных двигателей внутреннего сгорания / Под ред. М.Г.Круглова. -М.: Машиностроение, 1973. 296 с.

3. Андреев П.А., Дмитриев В.П., Филипов B.C. Выбор диаметра камеры сгорания и оптимальной закрутки потока воздуха на впуске для дизеля размерностью S/D = 12,5/11// тезисы ВолПИ. -Волгоград, 1981. С. 3-7.

4. Арслановна С.Н. Исследование рабочих процессов и циклов ДВС. Метод. пособие для практич. занятий /Гос. ком. РФ по высшему образованию / Каз. гос. техн: ун-ет им. А. Н. Туполева. -Казань, 1995 36 с.

5. Архангельский В.М. и др. Автомобильные двигатели. Машиностроение. -М., 1967. -494 с.

6. Ахтариев Mi Р. Улучшение технико-экономических и экологических показателей дизельного двигателя путем завихрения заряда дополнительной подачей воздуха в цилиндры. Автореф. дисс. канд. тех. наук. Казань, 2001.

7. Бажан П.И. О выборе определяющих температур при расчете теплооб-менных аппаратов. Известия вузов СССР. Энергетика. -1978. №6. - С. 143-147.

8. Балакин В.И., Еремеев А.Ф., Семенов Б.Н. Топливная аппаратура быстроходных дизелей. -Л.: Машиностроение, 1967. 299 с.

9. Барановский Н.В., Коваленко Л.М., Ястребенецкий А.Р. Пластинчатые и спиральные теплообменники. — М.: Машиностроение, 1973.

10. Блохов И.Л. Исследование смесеобразования в четырехтактном дизеле с разделенной камерой сгорания с целью снижения максимального давления в цилиндре при высоком наддуве. Автореф. дис. на соиск. учен, степ.канд.техн.наук. -Л.: ЦНИДИ, 1978. 22 с.

11. Болгарский А.В., Мухачев Г.А., Щукин В.К. Термодинамика и теплопередача. -М.: Высшая школа. -1964. 458 с.

12. Болтинский В. Н. Теория, конструкция и расчет тракторных и автомобильных двигателей. -М.: Сельхозиздат, -1962. 391 с.

13. Бордуков В.Т. Применение турбокомпрессора с регулируемой турбиной для наддува дизелей. Энергомашиностроение. -1959, -№9, -С 6-8.

14. Бурков В.В., Индейкин А.П. Автотракторные радиаторы. —Л.: Машиностроение.-1978.-41 с.

15. Варшавский И. Л., Магульский Ф. Ф. Токсичность дизельной сажи и измерение сажесодержания дизельного выхлопа//ЛАНЭ.- М., 1969.С. 120-157.

16. Вихерт М.М., Грудский Ю.Г. Конструирование впускных систем быстроходных дизелей. -М.: Машиностроение, 1982. — С. 18-22.

17. Воинов А. Н. Сгорание в быстроходных поршневых двигателях. -М.: Машиностроение, 1977. 277 с.

18. Воронин Д.М., Лившиц В.М., Моносзон А.А. и др. Определение мощности дизелей с газотурбинным наддувом в эксплуатационных условиях/Механизация и электрификация сельского хозяйства. -М: Колос, 1980. 35с.

19. Высокий наддув дизелей. Иванченко Н.Н. и др. — Л.: Машиностроение, 1983.- 198 с.

20. Гаврилов A.M., Аладашвили И.К., Самойлов Д.Н. Снижение содержания оксидов азота в отработавших газах двигателей с дополнительным завихрением и расслоением заряда. // Ж. Механизация и электрификация сельского хозяйства №11. 2007. С.З0—31.

21. Гаврилов A.M. Влияние охлаждения надувочного воздуха на коэффициент наполнения и технико-экономические: показатели дизельного двигателя. // 5-я международная научно-практическая конференция. —Казань: Автомобиль и < Техносфера, 2007. С.З 56-358. ;

22. Гатауллин Н.А., Горюнов JI.B., Ржавин Ю.А. Влияние конструктивных параметров на эффективность ЦБК малоразмерных ТКР. Казань." Изд-во Казанского ГТУ им. А.Н. Туполева. 1998. - 41с.

23. Гатауллин Н.А., Горюнов JI.В., Такмовцев В.В., Байчурин P.P. Разработка и совершенствование триботехнических систем агрегатов наддува дизелей транспортных средств в процессе их доводки. Казань. Изд-во Казанского ГТУ им. А.Н. Туполева. 1998. - 26с.

24. ГОСТ 14846-69 Двигатели автомобильные. Стендовые испытания.

25. ГОСТ 18509—88 Дизели тракторные и комбайновые. Методы стендовых испытаний.

26. Гурьянова Н.И., Сафонов В.К., Соколов С.С. Особенности смесеобразования четырехтактных дизелей с высоким наддувом. — Тр. ЦНИДИ, 1970, вып.60, с. 184-192.

27. Дьяченко Н.Х. и др. Теплообмен в двигателях и теплонапряженность их деталей. Л.: Машиностроение, 1969 247 с.

28. Дьяченко Н.Х. Теория двигателя внутреннего сгорания. -Л.: Машиностроение, 1974. 552 с.

29. Жмудяк Л.М. Причины повышения КПД ДВС при уменьшении температуры воздуха на впуске. -Л.: Двигателестроение №1, 1989. -С.9-11%

30. Жмудяк Л.М. Причины повышения максимального давления сгорания при охлаждении наддувочного воздуха. -Л.: Двигателестроение №2, 1988. -С.46-47.

31. Зайченко Е.Н., Клименко В.Б., Савельев Г.М. Об оценке эффективности различных схем системы охлаждения наддувочного воздуха. Автомобильная промышленность, 1976, №10, с.4-6.

32. Зарипов Р.Х. Результаты опытов на высокофорсированном двигателе с дополнительным завихрением заряда. Отдельный выпуск КГТУ им. А.Н.Туполева. -Казань, 1996. -22 с.

33. Зарипов Р.Х., Самойлов Д.Н., Самойлов Н.П. Бензиновые двигатели с подачей в цилиндры дополнительного воздуха. Монография. Издательство Форт Диалог. Казань. 1995. 70 с.

34. Звонов В. А., Дядин А. П. Исследование сажевыделения в цилиндре дизеля // Тр. Украинского СХИ. Вып. 136.- Киев, 1977 С.77-82.

35. Иванов П.В. Развитие перспективных турбокомпрессоров. «Энергомашиностроение», 1978, № 1, С.11-13.

36. Иванов П.В., Герасимов О.М. Инженерный метод расчета охладителей наддувочного воздуха. -JL: Двигателестроение №10, 1988. С.8-10.

37. Иванченко Н. Н., Балакин В. И. Проблемы высокого наддува дизелей. — «Двигателестроение». -1979. -№ 1. -С.11-13.

38. Иванченко Н.Н., Красовский О.Г. и др. Исследование рабочего процесса четырехтактного дизеля с высоким двухступенчатым наддувом методом моделирования на ЭЦВМ. В кн.: Двигатели внутреннего сгорания, вып.25. Харьков: Вища школа, 1977, С.30-36.

39. Иващенко Н.А. Исследование тепловой напряженности форсированных дизелей. Автореф.дис. на соиск. учен.степ.канд.техн.наук. -М.: МВТУ, 1974 -16 с.

40. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. —М.: Энергия, 1975.

41. Испытания двигателей внутреннего сгорания. Ред. инж. Е. Н. Кореи. -М.: Машиностроение, 1972.

42. Исследование влияния гомогенизации обедненных топливовоздушных смесей на образование оксидов азота./ Shiogi Masahiro, Zhu// Kikai gakkai ron-bunshi. B= Trans. Jap. Soc. Mech. Eng. B. 1995.- 61, №588. - C. 3092-3098. -Яп; рез. англ.

43. Исследование, конструирование и расчет тепловых двигателей внутреннего сгорания: Сб. науч. тр. /Центр н-и. автомоб. и автомотор, ин-т; Редкол.: Кутенев В. Ф. (гл. ред.) и др. -М.: НАМИ, 1987. -118, [4] е.: ил.; 20 с.

44. Конструирование впускных и выпускных каналов двигателей внутреннего сгорания / Б. X. Дреганов, М. Г. Круглов, В. С. Обухова / Киев: Вища шк., 1987.-174, 1. е.: ил.: 20 см.

45. Костюков В.М., Лукьянов В.И. Перспективы применения автомобильных газотурбинных двигателей. «Автомобильная промышленность», 1979.6,-С. 9-11.

46. Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества. Изд. 3-е, пере-раб. и доп. -Л.: Машиностроение (Ленингр. отд-ние), -1975.- 776 с.

47. Круглов М. Г., Меднов А. А. Газовая динамика комбинированных двигателей внутреннего сгорания: Учеб. пособие для вузов по спец "Двигатели внутреннего сгорания". М.: Машиностроение, -1988. — 360, 1. е.: ил.; 22 см.

48. Круглов М.Г., Егоров Я.А. Расчетно-экспериментальное определение параметров1 газа в выпускной системе двигателя при импульсном наддуве. — В кн.: Проблемы развития комбинированных двигателей внутреннего сгорания. -М.: Машиностроение, -1968, -С. 109-122.

49. Кутателадзе С. С., Боришанский В. М. Справочник по теплопередаче. -М.: Госэнергоиздат, -1958. 431 с.

50. Кэйс В.М., Лондон А.Л. Компактные теплообменники. -М.; -Л.: Госэнергоиздат, 1962.

51. Ле Мере, Тор Ш. Высокофорсированные дизели с удельной массой 1,8 кг/л.с. «Форсированные дизели», -М., Машиностроение, 1978, -С. 316-331.

52. Ленин И.М. Теория автомобильных и тракторных двигателей. -М.Машиностроение. -1969. 368 с.

53. Мак-Адамс В.Х. Теплопередача. -М.: Металлургиздат, 1961.

54. Маргулис Ю.Б. Двигатели внутреннего сгорания. Теория, конструкция и расчет. Изд.2-е. -М.: Машиностроение, -1972. — 336 с.

55. Монтгомери Г.А., Форбес М.К., Джонс Т.Д. Охлаждение дизеля и охладители. «Поршневые и газотурбинные двигатели», 1968, С. 1-9. (Экспресс-информация ВИНИТИ).

56. Никитин Е. А., Дехович Д.А. Двухступенчатые системы наддува комбинированных ДВС. «Энергомашиностроение», 1978. -№ 1. -С. 1-3.

57. Николаенко А. В. Теория, конструкция и расчет автотракторных двигателей. —М.: Колос, -1984. 335 е., ил.

58. Ольховский Ю.В. Методика оптимизации теплообменника наддувочного воздуха по показателям работы дизеля. Труды ВНИТИ, Коломна, 1975, вып.41, -С.144-153.

59. Пархоменко Н.А. Дизельные двигатели японских автомобилей. Новосибирск, 1996.- 144 с.

60. Патент Великобритании № 1504544.

61. Патент Великобритания №1065206, 1967.

62. Патент Великобритания №1071451, 1967.

63. Патент Великобритания №1281781, 1972.

64. Патент Великобритания №1295767, 1972.

65. Патент Великобритания №1325526, 1973.

66. Патент Великобритания №1366327, 1974.

67. Патент Великобритания №1418767, 1974.

68. Патент Великобритания №1453274, 1976.

69. Патент Великобритания №1490187, 1978.77. Патент США № 3941104.

70. Патент США № 3976041, 1976.

71. Патент США №3091228, 1963.

72. Патент США №3162993, 1964.

73. Патент США №3829235, 1974.

74. Патент США №3881455, 1975.

75. Патент США №3946563, 1976.84. Патент Франции № 2295233.85. Патент Франции № 2317492.86. Патент Франции № 2362275.

76. Патент Франция №2124223, 1972.

77. Патент Франция №2191609, 1974.

78. Патент Франция №2257012, 1975.

79. Патент Франция №2269636, 1975.

80. Патент Франция №2397523, 1978.92. Патент ФРГ № 2544471.93. Патент ФРГ № 2610192

81. Петровский Ю.В., Фастовский В.Г. Современные эффективные теплообменники. М.; - JL: Госэнергоиздат, 1962.

82. Подача воды для снижения токсичности ОГ дизелей. Dieselmotoren ег-fuller mit Wassere inspritzing zukunftide NOx- und Rubgrenzwe rte / Velji Amin, Eichel Erwin, Remmels Werner, Hand Franz // MTZ: Motortechn. Z. 1996, -№ 7— 8.-C. 400-407. -Нем.

83. Работы фирмы Volkswagen по совершенствованию автомобильных двигателей. Auf dem weg zum 3-liter auto / Rodenbusch Pefer // AMZ: Auto, Mot., Zubehor .-1995.- 83, -№9.- 30 с Нем.

84. Радиоконструктор "Стабилизатор напряжения". Набор деталей для самостоятельной сборки. Описание процесса сборки и контроля.

85. Радиоконструктор "Электронный термометр". Набор деталей для самостоятельной сборки. Описание процесса сборки и контроля.

86. Райков И .Я. Испытание двигателя внутреннего сгорания. —М.: Высшая школа.-1975.-320с.

87. Рогельберг И.Л., Бейлин В.М. Сплавы для термопар. Справочник. —М.: Металлургия, 1983. 360 с.

88. Розенблит Г.Б. Теплопередача в дизелях. —М.: Машиностроение, 1977. -216 с.

89. Самойлов Д.Н. Теплофизические процессы и характеристики бензиновых и дизельных двигателей с дополнительным завихрением и расслоением заряда. —Казань: Из-во Казанского ун-та, 2004 — 376 с.

90. Самойлов Д.Н., Самойлов Н.П., Петриченко P.M. Формализация скорости распространения фронта пламени в цилиндре бензинового двигателя. Юбилейный сборник трудов КГСХА. Казань. —1997. —С.70—'77.

91. Самойлов Н.П. Улучшение топливной экономичности и уменьшение загрязнения атмосферы бензиновыми двигателями путем подачи в цилиндры дополнительного воздуха. Монография. Библиографический указатель ВИНИТИ. №4 (150).-1984.-95 с.

92. Самойлов Н.П. Улучшение эксплуатационных показателей автомобильных карбюраторных двигателей путем повышения турбулизации заряда дополнительной подачей воздуха в цилиндры. Док. дисс. КСХИ. Казань. 1993.

93. Симеон А.Э. и др. Турбонаддув высокооборотных дизелей. —JL: Машиностроение, 1976. 288 с.

94. Снижение токсичности отработавших газов в дизелях с высоким наддувом. Schadstoffminderunderungspotenfail hochaufgeladener Nfz-Dieselmoloren/ Strobel Martin, Durnholtz Manfred// MTZ: Motortechn. Z.- 1996. - 57, №6. - C. 336-340. -Нем.

95. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / И. Е. Идельчик, д-р техн. наук, профф. 2-е изд. перераб. и доп.-М.: Машиностроение, 1975.-559 с.

96. СпундэЯ.А. Перспективы развития автомобильных газотурбинных двигателей. Промышленная теплотехника», 1980, 2, №6. —С. 28-35.

97. Регулирование и вспомогательные системы газотурбинных и комбинированных установок: Учебное пособие для вузов. Михальцев В.Е., Панков О.М., Юношев В.Д. М.: Машиносроение, 1982. -255 с.

98. Теория двигателей внутреннего сгорания / Под ред. И.Х.Дьяченко. —JL: Машиностроение, 1974. 552 с.

99. Топливная аппаратура автотракторных и комбайновых дизелей, технические требования на капитальный ремонт, -М.: Машиностроение, 1981.- 350 с.

100. Трактор Т-25 Альбом справочник.

101. Тракторные дизели. Справочник / Взоров Б.А. и др.; —М.: Машиностроение, 1981.-535 е., ил.

102. Турбодвигатели и компрессоры: Справ.пособие / Г.Хак, Лангкабель. — М.: ООО Издательство Астрель, 2003. 351 с.

103. Турбокомпрессоры для наддува дизелей: Справочное пособие Б.П.Байков, В.Т.Бордуков, П.В.Иванов и др. -Л.: Машиностроение, 1975.-200 с.

104. Тяговые характеристики сельскохозяйственных тракторов. Альбом-справочник—М.: Россельхозиздат, 1979.-240 с.

105. Форбес М.К., Хампсон Р.Д. Некоторые проблемы охлаждения воздушного заряда для дизеля: В кн.: Локомотивостроение и вагоностроение, 1972. -№33. - С. 1-7. (Экспресс-информация ВИНИТИ).

106. Френч К. К., Тейлор Д. Исследование работы дизеля со сверх-высокими параметрами. «Форсированные дизели».-М.: Машиностроение, 1978? С.267-284.

107. Ханин Н.С., Шерстюк А.Н., Зайченко Е.Н., Динеев Ю.Н. Наддув и нагнетатели автомобильных двигателей. -М.'.Машиностроение. —1965. — 220 с.

108. Хрипун Ю.Н. Расчет динамических характеристик воздухоохладителя как объекта с сосредоточенными параметрами. -Л.: Двигателестроение. —1988. —№3. — С.31—32.

109. Циннер К. Наддув двигателей внутреннего сгорания. -Л.: Машиностроение, 1978. 264 с.

110. Chiranis Nicholos. P. Bleeding sir mfnifold gives more miles per gallon. "Prod Engng", 1966. 37. -№ 3. 60-61.

111. Garrett gallops toward automotive turbines. «Diesel and Gas Turbine Progr.», 1980, 46, №3, 82.

112. Garrett/Ford advanced gas turbine program summary, Oct. 1981, 21 pp