Введение к работе
Актуальность темы. Автомобили с карбюраторными двигателями сосіавляют основну» часть автотранспортних средств /АТС/ страны, поэтому проблема повішення топливной экономичности их двигателей, особенно в условиях непомерного роста цен на топливо,становится все более острой.
Низкая топливная экономичность бензиновых двигателей о искровым зажиганием обусловливается, главным образом,неудовлетворительностью протекания процессов смесеобразования и сгорания на режимах малих нагрузок, вызывающих необходимость при этом обогащения горючей смеси, что является существенным недостатком массовых двигателей. Следовательно, репение проблемы улучшения топливной экономичности автомобилей с бензиновими двигателями должно идти пре.тде всего путем повисання эффективности рабочих процессов на режимах малых нагрузок.
Современные двигатели АТС отличаются, как известно, высокой степенью совершенства и всесторонней отлаженностьв рабочего цикла, вследствие чего возможности улучкения их топливной экономичности традиционными способами стали весьма ограниченными. Поэтому изыскиваются нетрадиционные методы решения данной проблемы в вироком спектре направлений.
Многими исследователями было установлено, в частности, что применение поршней, автоматически регулирующих степень сжатия, позволяет достаточно чутко реагировать на изменение нагрузки и получить ощутимый результат по топливной экономичности. Однако, особенности протекания рабочих процессов,на малых нагрузках при одновременном сочетании обеднения горюче;: смеси и высоких степеней сжатия изучены недостаточно.
Цель исследования - изыскание возможностей повышения топливной экономичности автомобильных карбюраторных двигателей при работе на малых нагрузках путем применения относительно высоких степеней сжатия с одновременным обеднением горючей смеси и оптимальным-регулированием угла опережения зажигания.
Обьект исследования - двигатель с изменяемой степенью сжатия, установленный на испытательном стенде с *аиктричес-кой балансирной машиной постоянного тока.
Методика исследования - теоретические исследования проводились с использованием математической модели, составленной на языке ."СИ" -для ЭВМ. Моделировалось влияние на характеристики тепловыделения, циклы и оценочные показатели работы двигателя таких факторов как конструкция и объем камеры сгорания, угол опережения закигания, состав горючей смеси, нагрузка, прогнозировалось появление детонации. Экспериментальные исследования-проводились на основе методов, рекомендуемых для проведения стендовых испытаний по ГОСТ 148<*6-91. Результаты экспериментальных исследований обрабатывались с помощью ЭВМ.
Научная новизна. Разработана новая математическая модель процесса сгорания, основанная на современных представлениях о механизме распространения пламени в цилиндре ДВС, которая включает в себя оригинальные методики моделирования характеристик тепловыделения, теплообмена и сгорания в различных зонах камеры сгорания. Выявлена необходимая закономерность изменения степени сжатия для различных нагрузок из условия поддержания постоянного давления конца сжатия, что уменьшило вероятность возникновения детонации в поисках предельного улучшения топлизной экономичности бензинового двигателя на веек диапазоне нагрузок в расчете
на последуюшее автоматическое регулирование степени сжатия 4
при оптимальных значениях угла опережения зажигания и составов горючей смеси.
Апробация. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на Всесоюзних научно-технических семинарах "Проблемы экономичности и эксплуатации ДВС в АПК СССР" /Саратов 1989-1991г.г./, на Межгосударственном научно-техническом семинаре "Проблемы экономичности и эксплуатации ДВС в АПК СНГ" /Саратов 1992-1993г.г./, на 51-й научно-методической конференции МАДИ /Москва 1993г./.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано Ч работы.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа ' состоит из введения, трех глав, обцих выводов, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы 121 страница, в том числе 88 страниц маиинописного текста, 26 страниц рисунков, 2 таблицы, 5 страниц литературы и 9 страниц приложений. 43 наименования списка литературы.