Введение
Глава 1. Анализ существующих теорий сгорания и путей к разработке новой для двигателей с дополнительным завихрением и расслоением заряда .. 16
1.1. Анализ технико-экономических и экологических показателей двигателей в процессе эксплуатации 16
1.2. Развитие теории горения по улучшению технико-экономических показателей двигателей 18
1.3. Решение проблемы путем обеднения смеси в бензиновом двигателе 27
1.4. Улучшение технико-экономических и экологических показателей путем использования в двигателе впрыска топлива 33
1.5. Улучшение технико-экономических показателей за счет использования в двигателе форкамерно-факельного зажигания 38
1.6. Анализ завихрения заряда путем подачи дополнительного воздуха в конце наполнения и начале сжатия, как способ улучшения рабочего
процесса в двигателе 46
Выводы 51
Задачи исследования 53
Глава 2. Объекты, программы и методики экспериментальных исследова ний 54
2.1. Бензиновые двигатели с расслоением заряда 54
2.2. Конструктивные параметры системы завихрения заряда за счет ввода в цилиндры дополнительного воздуха 56
2.3. Общая программа 60
2.3.1. Цель исследования 60
2.3.2. Опытные образцы двигателя 61
2.4. Программа исследования дизельного двигателя 76
2.5. Методика безмоторных исследований 79
2.5.1. Определение расслоенности заряда 79
2.5.2. Определение оптимального направления потока дополни тельного воздуха в цилиндре бензинового и дизельного двигателей. 82
2.6. Методика исследований двигателей на стенде 84
2.6.1. Порядок проведения испытаний 84
2.6.2. Методика исследования скорости распространения фронта пламени в процессе горения в бензиновом двигателе 86
2.6.3 .Методика исследования эффективных показателей бензино вых двигателей 91
2.6.4. Методика исследования эффективных показателей дизельного двигателя 93
2.6.5. Методика исследования индикаторных показателей бензинового двигателя 96
2.7. Приборы и оборудование при исследовании бензинового двигателя с расслоением и дополнительным завихрением заряда 100
2.8. Замеряемые величины и точность их определения при проведении опытов на бензиновом двигателе 102
2.9. Оценка погрешности измерений 105
Глава 3. Анализ результатов исследования бензиновых двигателей с дополнительным завихрением заряда на безмоторных и стендовых установках 109
3.1. Анализ результатов исследования на безмоторных установках 109
3.1.1. Влияние состава топливно-воздушной смеси на индикаторные показания бензинового двигателя 109
3.1.2. Анализ влияния коэффициента наполнения на рабочий процесс в двигателе с дополнительным завихрением заряда 112
3.1.3. Анализ влияния опережения зажигания на рабочий процесс двигателя с дополнительным завихрением заряда 119
3.1.4. Анализ влияния дополнительного завихрения и расслоения заряда на детонационную стойкость двигателя 123
3.1.5. Анализ влияния дополнительного завихрения заряда на индикаторные показатели двигателя 129
3.1.6. Анализ влияния дополнительного завихрения на основные характеристики двигателя 136
3.2. Анализ влияния дополнительного завихрения заряда в цилиндрена скорость сгорания и тепловыделение 149
3.3. Анализ влияния дополнительного завихрения заряда на скоростные, нагрузочные и регулировочные характеристики двигателя ВАЗ-21083 161
3.4. Затраты мощности на привод воздуходувки 165
Выводы 166
Глава 4. Анализ результатов исследования дизельных двигателей с дополнительным завихрением заряда на безмоторной установке и стендах 169
4.1. Анализ направления движения дополнительного воздуха в цилиндре 169
4.2. Анализ результатов исследования наполнения дизеля с дополнительным завихрением заряда 173
4.3. Анализ результатов стендовых испытаний дизельного двигателя с дополнительным завихрением заряда 178
4.3.1. Анализ скоростных, нагрузочных и регулировочных характеристик экспериментального дизеля 178
4.3.1.1. Скоростные характеристики 178
4.3.1.2. Нагрузочные характеристики 182
4.4. Анализ результатов теплового исследования дизельного двигателя с дополнительным завихрением заряда 190
Выводы 196
Глава 5. Анализ результатов исследования на токсичность двигателей с дополнительным завихрением и расслоением заряда 197
5.1. Анализ результатов опыта бензиновых двигателей с дополнительным завихрением и расслоением заряда 197
5.1.1. Анализ влияния дополнительного завихрения заряда на образование оксида углерода в отработавших газах 197
5.1.2. Анализ влияния дополнительного завихрения заряда на образование несгоревших углеводородов в отработавших газах 201
5.1.3. Анализ влияния дополнительного завихрения и расслоения заряда на образование окислов азота в отработавших газах в бензиновых двигателях 202
5.2. Анализ результатов опытов на дизельном двигателе с дополни
тельным завихрением заряда 205
5.2.1. Анализ влияния дополнительного завихрения заряда на образование несгоревших углеводородов в отработавших газах 205
5.2.2. Анализ влияния дополнительного завихрения заряда на образование окислов азота в отработавших газах 211
Выводы 212
Глава 6. Теоретический анализ двигателей с системой завихрения заряда и их характеристики 214
6.1. Процесс сгорания в бензиновом двигателе с расслоением заряда совместно с дополнительным завихрением 214
6.2. Особенности процесса сгорания в дизельном двигателе с дополнительным завихрением 224
6.3. Анализ установившегося режима работы двигателя с дополнительным завихрением заряда 231
6.4. Математический анализ работы двигателя с дополнительным завихрением заряда при неустановившемся режиме 239
6.5. Анализ движения дополнительного вихревого потока в цилиндре. 245
6.6. Анализ изменения давления в цилиндре двигателя с дополнительным завихрением заряда 248
6.7. Теоретический анализ сгорания топлива в пристеночном слое бензинового двигателя с дополнительным завихрением заряда 251
6.8. Влияние вихревого потока, созданного дополнительным воздухом, на процесс сгорания 260
6.9. Математическое описание нормальной скорости распространения фронта пламени бензинового двигателя с дополнительным завихрением заряда 266
6.10. Математический анализ скорости распространения пламени в ядре камеры сгорания бензинового двигателя с дополнительным завихрением заряда 271
6.11. Влияние дополнительного завихрения заряда на образование вредных компонентов в отработавших газах бензинового двигателя 280
6.11.1. Оксид углерода 280
6.11.2. Окислы азота 285
6.11.3. Несгоревшие углеводороды 291
6.12. Анализ образования токсичных компонентов в дизельном двига теле с дополнительным завихрением заряда 295
6.12.1. Образование оксида углерода, дымности и сажи 295
6.12.2. Образование окислов азота 297
Выводы 306
Глава 7. Экономическая эффективность дополнительного завихрения заря да в бензиновом и дизельном двигателях 309
Общие выводы 313
Используемая литература
