Введение к работе
Актуальность проблемы. Повышение топливной экономичности при соблюдении современных требований по ограничению токсичности отработавших газов остается наиболее актуальной задачей современного двигателестроения.
Одним из путей ее решения для ДВС с искровым зажиганием является организация рабочих процессов, позволяющая расширить пределы эффективного обеднения топливовоздушных смесей. Сжигание в этих ДВС бедных смесей требует создания условий для форсированного развития начального очага (НО) горения.
Актуальность выполненного в диссертации исследования определяется тем, что оно посвящено разработке и изучению нового способа интенсификации развития НО, заключающегося в локальной подаче мик-родоз углеводородных газов в область межзлектродного зазора свечи зажигания непосредственно перед искрообразованием.
Свидетельством актуальности работы является также ее поддержка грантом 97-25-7.5-708.
Дели и задачи исследования. Целью настоящей работы является теоретическое и экспериментальное исследование способа форсирования развития КО горения в ДВС с искровым зажиганием за счет локальной подачи микродоз углеводород:гых газов в область межэлектродного зазора свечи непосредственно перед искрообразованием.
Для достижения указанной цели в диссертации решались следующие задачи:
-
Математическое описание процесса воспламенения топливовоз-душной смеси при локальных добавках углеводородных газов в область межзлектродного зазора свечи зажигания.
-
Создание математической модели формирования концентрационного поля подаваемого горючего газа вблизи электродов свечи зажигания.
-
Проведение на базе математических моделей теоретических исследований процессов воспламенения топливовоздушных смесей при подаче в зону межзлектродного зазора свечи зажигания углеводородного газа и его смешения с основной топливовоздушной смесью.
-
Экспериментальная проверка результатов теоретических исследований как в модельных условиях, так и в ДВС.
Методы исследования. Теоретические исследования с помощью разработанных математических моделей процессов, протекающих в НО
горения, при локальных микродобавках углеводородных газов в область межэлсктродного зазора.
Результаты теоретических исследований проверялись экспериментально как в условиях камеры сгорания постоянного объема, так и в условиях ДВС.
Объекты исследования. Камера сгорания постоянного объема, одноцилиндровый отсек поршневого ДВС ВАЗ (S/D =71/76, є = 8,15).
Научная новизна. Предложен рабочий процесс ДВС с искровым зажиганием, обеспечивающий повышение предела эффективного обеднения топливовоздушной снеси за счет локальной добавки углеводородных газов в область межэлектродного зазора непосредственно перед иск-рообразованием.
Для предложенного рабочего процесса созданы математические модели смесеобразования и горения в НО, позволившие вскрыть принципиальные особенности протекания этих процессов при локальной подаче в область межэлсктродного зазора свечи зажигания различных по своим физико-химическим свойствам горючих газов.
Теоретически и экспериментально установлено влияние давления, плотности и диффузионных свойств локально подаваемых горючих газов на процессы смесеобразования в области межэлсктродного зазора.
Практическая ценность. Предложенная организация рабочего процесса может быть использована при разработке высокоэкономичных и малотоксичных ДВС с искровым зажиганием.
Созданные математические модели дают возможность уже на стадии проектирования двигателя с предлагаемым рабочим процессом определять конструктивные и регулировочные параметры систем топливо-подачи и зажигания.
Реализация работы. Основные положения диссертационной работы используются в учебном процессе при изучении курса "Экология автомобильного транспорта".
Апробация работы. Основное содержание работы докладывалось 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, 1997г., 1998г.), ежегодных научных конференциях Волгоградского государственного технического университета (г.Волгоград, 1996-1998 гг.).
Публикации. По материалам исследования опубликовано четыре статьи.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из сведения, пяти глав, общих выводов и списка литературы. Общий объем работы -166 стр., в том числе 47 иллюстраций. Список литературы составляет 115 наименований, включая 54 на иностранном языке.