Введение к работе
Актуальность исследования. Одним из наиболее эффективных способов повышения экономичности двигателей с искровым зажиганием является увеличение степени сжатия. Однако при этом возрастает склошюсть двигателя к детонации на высоких нагрузках На основных эксплуатационных режимах работы бензиновых двигателей требуемый уровень детонационной сіойкосіи трючей смеси ниже, чем при работе на полном дросселе с малой частотой вращения коленчатого вала двигателя. Отсюда очевидна актуальность работ, направленных на улучшение топливпой экономичности бепзиповых двигателей па режимах частичных нагрузок с одновременным повышением аптидетопационпых качеств двигателя на полных нагрузках.
Применение битопливной системы питания на двигателе с дв>чсіадийнпм странном ііозволясї исиользонаїь на малых и средних нагрузках низкооктановый бензин с расслоением топливовоздушного заряда, расслоенный по составу смеси На этих режимах достигается максимальная топливная экономичность и низкая токсичность отработавших газов. На полных нагрузках для исключения детонации в бессвечную полость подается высокооктановое юішиво — пропан-бутановая смесь К моменту зажигания в первой полости образуется низкооктановая смесь, обладающая высокой скоростью етрания, во второй полости — высокооктановая Таким образом происходит расслоение заряда, не только по составу смеси, но и по октановому числу, так, что последние порции несгоревшей смеси обладают высокой детонационной стойкостью. Повысить эффективность использования низкооктанового топлива можно за счет применения битопливной системы питания, обеспечивающей изменение детонационной стойкости расслоенной рабочей смеси в зависимости от скоростного и наїруючноіо режима работы двиїаісля, что ііозволясї улучши) ь
экономические и экологические показатели двигателя путем эффективного
сжиіания бедной и снерхбедной низкоокіановой смеси при высокой сіснсни
сжатия.
Цель и задачи исследования Целью исследования является повышение ангидетонационных качеств двигателя с двухстадийным сгоранием при высокой степени сжатия путем измепепия детонациоппой стойкости расслоенной горючей битопливной смеси в зависимосги от скоростных и нагрузочных режимов работы двигателя
Для достижения чіой цели решены следующие задачи
теоретически исследованы закономерности послойного смесеобразования в двигателе с двухстадийным сгоранием с учетом составов смесей в свечной, бессвечной полосіях и резолы ирукмцей смеси, а іакже с учеюм основных конефуюивных и режимных ііарамсірок при различных схемах питания.
исследовано влияние подачи высокооктанового газа и низкооктаиового бензина в разные полосі и двухполосіной камеры сгорания на антидетонационные свойства двигателя.
теоретическими и экспериментальными исследованиями определено ошимальное массовое отношение іоіілив с разными окгановыми числами в зависимости от скоростных и нагрузочных режимов работы двигателя.
определено влияние массового отношения газ/бензин на динамик)7 сгорания и основные показатели двигателя
Меюдика и обьекі исследовании. Объеюом 'женеримсніальньїх исследований на моторном испытательном стенде являлся одноцилиндровый отсек двигателя с двухсіадийньїм сюранием ВАЗ-Э-2108 с высокой степенью сжатия (11,7 единицы) и четырьмя клапанами па цилиндр Научная новизна работы:
установлены закономерности смесеобразования, позволяющие рассчитать
составы смесей и соотношение топлив для получения высоких
5 'экономических, -экологических и антидетонационных показателей двигателя с двухстадийным послойным сгоранием;
определено оптимальное массовое отношение газ/бензин необходимое для бочдетонационной работы днигатсля;
определено влияние соотношения топлив па динамику двухстадийпого послойного сгорания и показатели работы двигателя
Практическая ценность работы заключается в научно обоснованных закономсрносіях смесеобразования в двиїаісле с двухсіадийньїм послойным сгоранием газобензовоздушной смеси, что позволяет рассчитать систему питания еще на стадии проектирования. Экспериментальные исследования показали, что применение битопливпой системы питания па двигателе с двухстадийпым сгорапием позволяет использовать пизкооктаповый бепзип АИ-80 при высокой степени сжатия до 12 единиц без появления детонационного сгорания Теоретическими и экспериментальными исследованиями определены оптимальные качественные и количественные соотношения применяемых топлив в зависимости от скоростных и нагрузочных режимов работы двигателя На защиту выносятся:
-
Результаты теоретических исследований смесеобразования в двигателе с двухстадийным послойным сгоранием при различных схемах питания.
-
Методика и результаты экспериментальных исследований по определению аніидоїонационньїх показателей двигателя с двухсіадийньїм послойным сгоранием газобензовоздушной смеси.
-
Методика и результаты исследования динамики сгорания в двигателе с двухстадийпым сгорапием
-
Анализ резервов повышения антидетонационных качеств двигателя с двухстадийным послойным сгоранием.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены на VII, VIII и ТХ мсж;гу народных научно-иракіичсских семинарах "Совершенствование мощностных, экономических и экологических показателей ДВС" (ВлГУ,
г Владимир, 1999 г, 2001 г, 2003 і ), VT международной научно-
практической конференции "Актуальные проблемы управления качеством
производства и эксплуатации автотранспортных среде гв" (ВлГУ, і.
Владимир, 2002 г.); 50-54 межвузовских паучно-практических копфереіщиях
"Актуальные проблемы пауки в агропромышленном комплексе" (ФГОУ ВІК)
КГСХА, г Кострома, 1999 г, 2000 г, 2001 г, 2002 г, 2003 г.)
Публикации. Основные положения диссертации изложены в
10 опубликованных научных рабоїах
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованных источников, включающего 200 наименований В работе приведены 51 рисунок, 2 таблицы. Общий объем диссертации 149 страниц, в том числе 136 страниц основного текста.
