Введение к работе
Актуальность темы. Одним из перспективных путей улучшения топливной экономичности и экологических характеристик поршневых ЛВС с искровым зажиганием является такая организация рабочего процесса, которая позволила бы на основных эксплуатационных режимах использовать бедные топливовоздушные смеси.
Обеднению топливовоздушной смеси в ЛВС этого типа препятствует, в частности, возрастающая межцикловая нестабильность (МЦН). Для отыскания путей ее снижения требуется углубленное изучение этого явления. Сказанное определило повышенный интерес двигателистов всего мира к проблеме МЦН.
Можно считать установленным, что в большинстве случаев уровень МЦН определяется нестабильностью развития начального очага (НО) горения.
Стремление к комплексному изучению причин МЦН вызывает повышенный интерес к созданию математических моделей, учитывающих влияние случайных факторов на формирование НО. Такими являются стохастические модели, создание которых стало актуальной задачей современной теории ДВС.
Данная работа является составной частью научно-исследовательских работ, финансируемых из средств федерального бюджета (номер гос. регистрации 01.9.80002071).
Цель работы. Разработка стохастической математической модели развития начального очага горения в ДВС с искровым зажиганием, позволяющей исследовать влияние на процесс развития НО и его МЦН таких факторов, как средний состав топливовоздушной смеси и его локальная неоднородность, характеристики турбулентности заряда в камере сгорания, конструкция свечи зажигания, параметры искрового разряда.
Методы исследования. Теоретические исследования влияния различных факторов на процесс* формирования НО и его МЦН с помощью разработанной стохастической математической модели. Экспериментальное изучение МЦН в условиях турбулентной камеры сгорания постоянного объема и на двигателе для проверки результатов теоретического исследования.
Объекты исследования. Турбулентная камера сгорания постоянного объема, одноцилиндровый отсек поршневого ДВС ВАЗ (S/D =
71/76, є = 8, 15).
Научная новизна. Разработана и программно реализована на ЭВМ стохастическая математическая модель развития НО в ДВС с искровым зажиганием, позволившая изучить влияние на процесс развития НО и его МЦН среднего состава топливовоздушной смеси и его локальной неоднородности, характеристик турбулентности заряда в камере сгорания, конструкции свечи зажигания, параметров искрового разряда. С помощью разработанной модели получены новые данные о комплексном влиянии на МЦН ряда основных факторов.
Практическая ценность. Разработанная стохастическая математическая модель является инструментом, с помощью которого на стадии проектирования ДВС можно получить исходные конструктивные и регулировочные параметры, обеспечивающие максимальную стабильность развития НО для заданного состава смеси.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы работы нашли отражение в двух публикациях и докладывались на межвузовской научно-практической конференции студентов и молодых ученых Волгоградской области (1996 г.), 10-ом и 11-ом Межгосударственных научно-технических семинарах "Проблемы экономичности и эксплуатации ДВС в АПК СНГ" (г.Саратов, 1997 г., 199ъ г.), ежегодных научных конференциях Волгоградского государственного технического университета (г.Волгоград, 1996-1998 гг.).
Реализация работы. Основные положения диссертационной работы используются в учебном процессе при изучении курса Тазовая динамика" для специальности "Двигатели внутреннего сгорания".
Объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы. Общий объем работы - 142 стр., в том числе 40 иллюстраций. Список литературы составляет 121 наименований, в том числе 77 на иностранном языке.