Введение
ГЛАВА 1 Применения газовых композитных топлив в условиях поршневых ДВС с искровым зажиганием 11
1.1 Характеристики сгорания основных газовых углеводородных топлив 14
1.1.1 Окисление водорода при высоких температурах 15
1.1.2 Высокотемпературное окисление углеводородов входящих в состав природного газа 17
1.2 Использование газового композитного топлива в ДВС с искровым зажиганием 22
1.3 Особенности рабочих процессов двигателей с принудительным воспламенением на режимах глубокого дросселирования 25
1.4 Обзор механизмов и моделей, описывающих распространения пламени в гомогенной смеси 33
1.4.1 Механизмы и модели ламинарной скорости распространения фронта пламени 33
1.4.2 Модели турбулентной скорости распространения фронта пламени 37
1.5 Методы расчета процесса горения в ДВС и массовая скорость сгорания 39
1.5.1 Массовая скорость сгорания 39
1.5.2 Обзор существующих методов расчета процесса горения в ДВС 41
1.6 Постановка задач исследования 46
ГЛАВА 2 Экспериментальная установка. Планирование и методика проведения экспериментов 47
2.1 Экспериментальная установка 47
2.1.1 Экспериментальное оборудование с исследовательской установкой УИТ-85 47
2.1.2 Описание экспериментальной установки на двигателе ВАЗ-2111 57
2.2 Методика исследования 60
2.3 Оценка погрешностей измерений
2.3.1 Оценка погрешности измерения давления в двигателе ВАЗ 63
2.3.2 Оценка погрешности косвенных измерений 65
2.3.3 Оценка случайной составляющей погрешности измерений 66
ГЛАВА 3 Результаты экспериментов и их анализ 71
3.1 Экспериментальные исследования на установке УИТ-85 71
3.1.1 Средняя скорость распространения фронта пламени в УИТ-85 при работе на композитном топливе 71
3.1.1.1 Средняя скорость распространения фронта пламени в 1-ой фазе сгорания 72
3.1.1.2 Средняя скорость распространения фронта пламени в основной фазе сгорания 76
3.1.1.3 Средняя скорость распространения фронта пламени во 2-ой фазе сгорания 78
3.1.2 Давление в цилиндре двигателя УИТ-85 при работе на композитном топливе 81
3.1.2.1 Индикаторное давление в цилиндре двигателя УИТ-85 при работе на композитном топливе 81
3.1.2.2 Продолжительность основной фазы сгорания при работе на газовом композитном топлив 86
3.1.2.3 Индикаторная работа в цилиндре двигателя УИТ-85 при работе на композитном топливе 89
3.1.2.4 Оценка влияния состава композитного топлива на характеристики процесса наполнения и количество подведенной теплоты в УИТ-85 90
3.2 Экспериментальные исследования на двигателе ВАЗ-2111 93
3.2.1 Исследования влияния состава композитного топлива на процесс сгорания в условиях режима холостого хода на двигателе ВАЗ-2111 при степени сжатия 9.9 93
3.2.1.1 Регулировочная характеристика режима холостого хода на двигателе ВАЗ-2111 при работе на композитном топливе 93
3.2.1.2 Индикаторное давление в условиях режима холостого хода на двигателе ВАЗ-2111 при работе на композитном топливе 96
3.2.2 Исследования влияния состава композитного топлива на процесс сгорания в условиях режима холостого хода на двигателе ВАЗ-2111 при степени сжатия 7.5 100
3.3 Концентрация оксидов азота и несгоревших углеводородов в отработавших газах двигателя работающего на композитном газовом топливе при глубоком дросселировании 106
3.3.1 Концентрация оксидов азота и несгоревших углеводородов в отработавших газах УИТ-85 106
3.3.2 Концентрация оксидов азота и несгоревших углеводородов в отработавших газах двигателя ВАЗ-2111 на режиме холостого хода 108
ГЛАВА 4 Композиция полученных результатов и возможность их практического применения 111
4.1 Характеристика тепловыделения для двигателей работающих на газовом композитном топливе 111
4.1.1 Характеристика тепловыделения для УИТ-85 работающей на газовом композитном топливе 117
4.1.2 Характеристика тепловыделения для двигателя ВАЗ-2111
работающего на газовом композитном топливе 121
4.2 Математические зависимости основных характеристик процесса сгорания 127
4.2.1 Оценка нормальная скорости распространения метановоздушной и водородовоздушной смеси в условиях камеры сгорания поршневого ДВС 128
4.2.2 Средняя скорость распространения фронта пламени в 1-ой фазе сгорания газового композитного топлива в условиях камеры сгорания поршневого ДВС 130
4.2.3 Средняя скорость распространения фронта пламени в основной фазе сгорания газового композитного топлива в условиях камеры сгорания поршневого ДВС 134
4.3 Модель характеристики тепловыделения для газового композитного топлива 137
Основные результаты и выводы 141
Список используемых источников 143
