Метод совершенствования процесса смесеобразования для двигателя с искровым зажиганием и расслоением заряда (1095054)
Текст из файла
2ОГЛАВЛЕНИЕВВЕДЕНИЕ ...................................................................................................................... 4ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ИССЛЕДОВАНИЙ, НАПРАВЛЕННЫХ НА СНИЖЕНИЕВЫБРОСОВВРЕДНЫХВЕЩЕСТВВДВИГАТЕЛЯХСИСКРОВЫМЗАЖИГАНИЕМ............................................................................................................... 91.1. Способы снижения выбросов вредных веществ с ОГ двигателей сискровым зажиганием ................................................................................................. 91.2. Нейтрализация ОГ при сжигании бедных топливовоздушных смесей вдвигателях с искровым зажиганием ........................................................................
111.3. Организация вихревого движения свежего заряда в камере сгорания .... 121.4.Двигателисискровымзажиганием,работающиенабедныхтопливовоздушных смесях ....................................................................................... 161.4.1. ДВС с разделенными камерами сгорания ...................................... 171.4.2. ДВС с неразделенными камерами сгорания .................................. 251.5. Выводы по первой главе, постановка цели и задач исследования .......... 35ГЛАВА2.РАЗРАБОТКАПРОЦЕССАСМЕСЕОБРАЗОВАНИЯДЛЯДВИГАТЕЛЯ С ИСКРОВЫМ ЗАЖИГАНИЕМ И РАССЛОЕНИЕМ ЗАРЯДА .... 372.1. Концепция процесса смесеобразования .....................................................
372.2. Разработка конструкции ДВС с расслоением заряда и объект дляпроведения исследований......................................................................................... 392.3. Выводы по второй главе ............................................................................... 43ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ СМЕСЕОБРАЗОВАНИЯ ...................................... 453.1.
Математическое моделирование ................................................................. 453.1.1. Трехмерная модель объема свежего заряда и расчетная сетка .... 503.1.2. Исходные данные и граничные условия для проведения расчета5233.1.3. Результаты математического моделирования................................ 533.2. Исследование процесса смесеобразования на модельной установке ......
583.2.1. Исследовательская установка .......................................................... 603.2.2. Результаты исследований ................................................................. 633.3. Выводы по третьей главе.............................................................................. 67ГЛАВА4.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯУСТАНОВКАСВЫДЕЛЕННЫМЦИЛИНДРОМ И ЕГО ИССЛЕДОВАНИЕ НА МОТОРНОМ СТЕНДЕ ................. 684.1. Экспериментальная установка для проведения исследований ................
684.2. Методика исследований ............................................................................... 724.3. Оценка погрешностей измерений................................................................ 744.3.1.Оценка погрешностей прямых измерений .................................
744.3.2.Оценка погрешностей косвенных измерений ............................ 764.4. Результаты исследований выделенного цилиндра на моторном стенде . 784.4.1. Влияние коэффициента расслоения на параметры рабочегопроцесса.................................................................................................................. 784.4.2.Сравнительныеисследованиявыделенногоцилиндра,работающего по базовому процессу и процессу с расслоением заряда ..........
794.5.Выводы по четвертой главе ................................................................ 82ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ................................................................ 83ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ ............ 84СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ............................................................................................. 89ПРИЛОЖЕНИЯ ...........................................................................................................
1004ВВЕДЕНИЕАктуальность работы. Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) широкоиспользуются на транспорте, в энергетике и многих других отрасляхпромышленности.Основная сфера использования ДВС – автомобильныйтранспорт, по данным Росприроднадзора [8] является причиной более 50 %выбросов токсических веществ в атмосферу.
В большинстве стран мира уровеньвыбросов вредных веществ с отработавшими газами (ОГ) регламентируется какдля вновь выпускаемых, так и для используемых двигателей. Увеличение объемовпроизводства и использования ДВС требует регулярного пересмотра нормвредных выбросов – например, с 2000 по 2009 год предельно допустимоесодержание в ОГ CO, CH и NOx в соответствии с нормами Euro было снижено вдва раза.С 1 января 2013 г. в соответствии с техническим регламентом "Отребованиях к выбросам автомобильной техникой, выпускаемой в обращение натерритории Российской Федерации, вредных (загрязняющих) веществ" всепроизводимыеиввозимыенатерриториюРФавтомобилидолжнысоответствовать экологическому классу 4, с 1 января 2014 г. – экологическомуклассу 5 [46].Экологические характеристики двигателей могут быть улучшены путемприменения комплекса мер: это улучшение параметров рабочего процесса(скорость и полнота сгорания топлива, коэффициент полезного действия (КПД)),использование систем очистки ОГ [4, 35], применение альтернативных топлив[56].
Для выполнения перспективных норм по токсичности ОГ требуетсяразработка принципиально новых рабочих процессов, которые не только позволятвыполнить действующие нормы, но и дадут возможность разрабатываемымдвигателям соответствовать стандартам, которые будут введены в будущем.Помимо загрязнения атмосферы использование ДВС ведет к истощениюприродных ресурсов. Известно, что запасы нефти, из которой производитсятопливо для современных двигателей, ограничены. Альтернативные топлива5также не смогут удовлетворить потребностей мирового двигателестроения, еслине принять меры по снижению потребления топлива ДВС.
Стоит отметить, чтоснижение расхода топлива позволяет снизить и уровень выбросов вредныхвеществ с ОГ, что обуславливает приоритетность исследований в данной областии неотрывную связь этих направлений.Существует несколько направлений разработок, имеющих целью снижениерасхода топлива двигателей с искровым зажиганием.
Одним из них являетсяснижение объема двигателя при сохранении исходного уровня мощности, чтодостигается применением наддува. Схожим эффектом обладает отключениеотдельных цилиндров на частичных нагрузках в двигателях большого объема.Также применяется регулирование рабочего процесса в зависимости от нагрузки,которое выполняется системами изменения фаз газораспределения, а такжеэлектронными системами впрыскивания топлива. Еще одним способом снижениярасхода топлива, особенно на частичных нагрузках, является эффективноесжигание бедных смесей, работа ДВС на которых требует специальнойорганизации процесса смесеобразования и сгорания, известной как расслоениезаряда.Несмотря на наличие работ по исследованию и разработке двигателей снепосредственнымвыпускаютсявпрыскиваниемтолькодвигателибензинасо(НВБ),сгораниемвРоссиигомогенногосерийнозарядаивпрыскиванием топлива во впускной канал, отличающиеся относительно высокимрасходом топлива и требующие применения трехкомпонентных каталитическихнейтрализаторов для выполнения норм по токсичности.
Таким образом,существует проблема создания рабочего процесса, который позволит улучшитьпоказатели топливной экономичности и токсичности бензинового двигателя сискровым зажиганием.Цель работы – снижение токсичности отработавших газов и улучшениетопливной экономичности двигателя с искровым зажиганием путем отводапродуктов сгорания из зоны горения.6Для достижения обозначенной цели были поставлены следующие задачи:на основе анализа существующих способов улучшения экологическихпоказателей и топливной экономичности предложить и получить новый процесссмесеобразования для ДВС с искровым зажиганием;разработать и изготовить головку цилиндра и впускную трубу дляреализации предложенного процесса смесеобразования в ДВС;провести математическое и физическое моделирование процессасмесеобразования при впуске заряда в цилиндр с целью определения возможностиего реализации в ДВС;намоторномстендепровестисравнительноеисследованиеразработанного и базового рабочего процесса для оценки эффективностиразработанного процесса смесеобразования.Методы исследования.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
