Разработка методов управления рабочим процессом двигателя с самовоспламенением гомогенного заряда
Диссертация
Среди наиболее современных и эффективных способов снижения дым-ности и токсичности ОГ особое место принадлежит физико-химическому воздействию на рабочий процесс. Успешное решение возникающих при реализации этого способа задач связано с выявлением характера воздействия на протекание процесса формирования токсичных веществ в дизеле, который, в свою очередь, является составной частью процесса… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. АНАЛИЗ ПУТЕЙ УЛУЧШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ И
- ТОПЛИВО — ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДВС
- 1. 1. Исследование влияния различных факторов на экологи- 8 ческие и топливо — экономические параметры ДВС
- 1. 2. Анализ причин и методы снижения образования окси- 16 дов азота и сажи при сгорании топлива в дизелях
- 1. 3. Проблемы одновременного улучшения топливо — эко- 29 номических и экологических параметров дизеля
- 1. 4. Пути улучшения топливо — экономических и экологиче- 36 ских параметров традиционного процесса с самовоспламенением от сжатия
- 1. 5. О возможности создания рабочего процесса ДВС с са- 38 мовоспламенением гомогенного заряда
- Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОЧЕГО 49 ПРОЦЕССА С САМОВОСПЛАМЕНЕНИЕМ ГОМОГЕННОГО ЗАРЯДА ОТ СЖАТИЯ
- 2. 1. Физико — химические параметры смесевого топлива ?^ ДМЭ — природный газ
- 2. 2. Особенности самовоспламенения гомогенных топлива 56 — воздушных смесей
- 2. 3. Динамика развития реакции горения в НСС1 двигателе
- 2. 4. Алгоритм синтеза рабочего цикла НСС1 двигателя
- Глава 3. МЕТОДИЧЕСКОЕ И АППАРАТУРНО — ПРОГРАММНОЕ 79 ОБЕСПЕЧЕНИЕ РЕГИСТРАЦИИ И ОБРАБОТКИ ИНДИКАТОРНЫХ ДИАГРАММ
- 3. 1. Общие методические подходы к процедуре индициро- 79 вания
- 3. 2. Выбор аппаратурного обеспечения индицирования ра- 82 бочего процесса
- 3. 3. Особенности алгоритма обработки индикаторных диа- 89 грамм НСС1 двигателя
- 3. 4. Погрешности регистрации и обработки результатов ис- 95 пытаний
- Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ АНАЛИЗА ПРОЦЕССА ДВС С ВОСПЛА- 101 МЕНЕНИЕМ ГОМОГЕННОГО ЗАРЯДА ОТ СЖАТИ
- 4. 1. Результаты обработки экспериментальных индикатор- 102 ных диаграмм
- 4. 2. Результаты моделирования динамики тепловыделения и 107 синтеза индикаторных диаграмм ЯСС/двигателя
- 4. 3. Параметрический анализ влияния различных факторов 117 на показатели рабочего процесса НСС1 двигателя
- 4. 4. Законы регулирования НСС1 двигателя и применимость 136 различных типов топлива
Список литературы
- Смайлис В.И. Малотоксичные дизели. — Л.: Машиностроение, 1972. — 128 с.
- Якубовский Ю. Автомобильный транспорт и защита окружающей среды. -М.: Транспорт, 1979. 198 с.
- Малое Р.В. Снижение токсичности дизельного выпуска воздействием на рабочий процесс / / Автомобильная промышленность. 1972. — № 7. -С. 5−6.
- Малое Р.В. Влияние пленочного смесеобразования на токсичность дизеля / / Автомобильная промышленность. 1971. — № 9. — С. 9−10. .
- Автомобильный транспорт и защита окружающей среды /Р.В. Ма-лов, В. И. Ерохов, В. Б. Беляев. М.: Транспорт, 1982. — 200 с.
- Смайлис В.И. Рециркуляция отработавших газов как средство сокращения выбросов окислов азота дизелями / Снижение загрязнении воздуха в городах выхлопными газами автомобилей. М.: НИИэвопром. 1971. — С. 118−126.
- Молчанов К.К., Фомин В. М. Влияние интенсивности вихревого движения заряда в цилиндре дизеля на показатели токсичности и экономичности дизелей размерности 110/125 мм с открытой камерой сгорания. М.: Цнии-тэитракторсельхозмаш, 1977. — Вып. 2. — С. 29−35.
- Зельдович Я.Б., Садовников П. Я., Франк-Каменцкий Д.А. Окисление азота при горении. М. — Л.: АН СССР, 1974. — 148 с.
- Варшавский И.Л., Малое Р. В. Как обезвредить отработавшие газы автомобиля. -М.: Транспорт, 1968. 127 с.Ю.Вихерт М. М., Филипосянц Т. Р. Дымность и токсичность современных дизелей // Автомобильная промышленность. 1972. — № 19. — С. 11−14.
- Филипосянц Т.Р., Кратко А. П. Пути снижения токсичности отработавших газов дизельных двигателей. -М.: НИИНавтопром. 1979. 248 с.
- Смайлис В.И., Куров В. А. Разработка малотоксичных модификаций дизелей с турбонаддувом / Защита воздушного бассейна от загрязнения токсичными выбросами транспортных средств. Харьков: 1977. — Т. 2. С. 280 298.
- Звонов В.А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 1981. — 159 с.
- Eyzat P., Guibet J. С. A new look at nitrogen oxide formation in internal combustion / / SAE paper. 680 124. — 1968. — 17 p.
- Thompson D., Brown Т., Beer I. NOx formation in combustion // Mechanical Engineering Division. 1975. P. 69−79.
- Formation and combustion of carbon in a diesel engine. // Lucas engineering review. 1971. — Vol. 5. № 2 — P. 42−47.23 .Landen E. W. Nitrogen oxides and variable in pre-combustion chamber type diesel engines. // SAE paper. 1963. — 714 В. — 11 p.
- Сименов Б.Н., Смайлис В. И. Исследование дымности и токсичности отработавших газов многотопливного дизеля с камерой сгорания в поршне. -М.: НИИинформтяжмаш, 1975. -№ 1. С. 11−13.
- Пономарев Е.Г. Снижение токсичности и дымности тракторных дизелей воздействием на процессы смесеобразования и сгорания : Автореф. Дисс.. канд. Техн. Наук. М.: МВТУ, 1982. — 16 с.
- Weisenberg J.J., Winternitz P.L. Sixth symposium on combustion. // № I. 1987.-P. 813−821.
- Daniel W.A. Engine variable effect an exhaust hydrocarbon composition // SAE paper. 1967. № 670 124. — 22 p.
- Звонов B.A., Стюарт, Старкман. Клапан с гидравлическим приводом для отбора проб газа из цилиндра двигателя внутреннего сгорания. / Приборы для научных исследований, 1968. Т. 39. — № 12. — С. 34−38.
- Strakman E.S., Stewart Н.Е., Zvonov A. An Investigation into Formation and Modification of Emission Precursors. // SAE Paper. 1969. № 690 020. — 9 p.
- Воинов A.H., Четти В. Джанардана. Анализ воспламенения в дизеле с учетом влияния химико-кинетических и физических факторов. // Известия вузов СССР. М.: Машиностроение, 1970. — № 4. — С. 77−93.
- Двигатели внутреннего сгорания. Рабочие процессы в двигателях и их агрегатах. / Под ред. А. С. Орлина. М.: Магиз, 1957. — т. I. — 396 с.
- Golothan D.W. Air Pollution from Diesel Engines and Gas Turbine in Rood Transportation. // De Ingineer. 1972. № 43. P. 80−85.
- Taigel P.G. Diesel locomotives in mines. // Trans. Inst, of Min. Eng. -London, 1951. Vol. 111.-P. 2−85.
- Henein N.A. Combustion and emission formation in fuel sprays injected in swirling air. // SAE. 1971. — Vol. 80. — P. 31−38.
- Apostolescu N.D. A model to predict the nitric oxide formation // SAE. -1971.-№ 710 009.-P. 56−71.38 .Tessier K.C., Bachmann H.E. Fuel additives for the suppression of diesel exhausts odor and smoke. // ASME public. 1969 — № 6. — P. 34−38.
- Семенов Б.Н., Смайлис В. И. Возможность сокращения выбросов окислов азота с отработавшими газами быстроходных форсированного дизеля при сохранении топливной экономичности. // Двигателестроение, 1986. -№ 9.-С. 18−22.
- Смайлис В.И. О связи между эффективным К.П.Д. дизеля и выходом окислов азота с ОГ. // Энергомашиностроение. 1976. — № 8. — С. 43−45.
- Реда Надер Фарид. Снижение токсичности ОГ дизелей воздействием на кинетические параметры воспламенения и сгорания / Автороф. дисс. кандю техн. Наук: 05.04.02. -М.: МГТУ, 1992. -16 с.
- Саеастенко А.А. Снижение дымности и повышение эффективности дизеля применением металлонеорганических присадок к топливу / Автороф. дисс. кандю техн. Наук: 05.04.02. -М.: МАМИ, 1989. -16 с.
- Махов В.З., Ховах М. С. Исследование влияние присадок к топливу на процесс образования сажи в цилиндре дизеля. / Сб. Докладов 2-го симпозиума СЭВ М.: НИИНавтопром, 1971. — С. 49−52.
- Meurer J.S. Evaluation of reaction kinetic eliminates diesel knock. The M-combustion system of MAN. SAE Transactions. 1956. — P. 14−37.
- Schweitzer P.H. A new concept of diesel combustion. Automotive industries. 1956. -№ 12.-114 s.
- Соколик A.C. Кинетическая интерпретация М-процесса // Сгорание и смесеобразование в дизелях. М.: 1960. Вып. 5. — С. 23−27.
- Воинов А.Н. Сгорание в быстроходных поршневых двигателях. М.: Машиностроение, 1977. — 278 с.
- Толстое А.И. К проблеме смесеобразования в быстроходных дизелях с наддувом // Исследование быстроходных дизелей. М.: 1961. — № 10. -С. 14−17.
- Гершман И.И., Лебединский А. П. Многотопливные дизели. М.: Машиностроение, 1971.-223 с.
- Минкин 3.M., Завлин М. Я. Исследование процесса сгорания в цилиндре дизеля с камерой в поршне методом скоростного фотографирования // Двигатели внутреннего сгорания. М. -JL: Машиностроение, 1965. — С. 287 301.
- Alcock J.F., Scott W. M. Some More Light on Diesel Combustion the Institution of Mechanical Engineers. 1963. -№ 5. S. 123−135.5А.Звонов В. А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания. M.: Машиностроение, 1981. — 160 с.
- Козлов A.B. Применение электронных систем управления дозированием подачи топлива. JL: ЦНИТА, 1988. — 112 с.
- Вибе И.И. Новое о рабочем цикле двигателей. М., Свердловск: Машгиз, 1962. — 272 с.
- ВанштейдтВ.А. Дизели. Справочник. Л.: Машиностроение, 1977. -479 с. 6.Иноземцев Н. В., Кошкин В. К. Процессы сгорания в двигателях. М.: Машгиз, 1949. — 344 с.
- Толстое А.И. К теории рабочего процесса быстроходного двигателя с воспламенением от сжатия // Труды ЦНИДИ ВНИТОЭ. Вып. 18. Машгиз, 1951.-С. 56−98.
- Кавтарадзе Р.З. Экспериментальные методы определения нестационарных локальных тепловых нагрузок на поверхностях камеры сгорания дизелей: Учебное пособие. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1995. — 49 с.
- Гейдон П., Волъфгард X. Пламя, его структура, излучение и температура. М.: Металлургиздат, 1959. — 333 с.
- Nus seit W. «Der Warmeubergang in der Verbrennungskraftmaschinen.» Z. Verdtsch. Ing. 1923. № 67. — 76 s.
- Pflaum W. «Der Warmeubergang bei Dieselmaschinen mit und ohne Aufladung.» MTZ. 1960. № 3. — S. 5−7.
- Иноземцев Н.В. Курс тепловых двигателей. М.: Оборонгиз, 1954.479 с.
- Eihelberg G. «Some new investigations on old combustion engine Problems.» // «Engineering». 1939. № 3850−3853. — 148 s.
- Sitkei G. «Beitrag zur Theorie des Warmeuberganges im motor,» Konstruktion. 1962.-Heft2. 567−571.
- Цветкова НИ. Исследование теплопередачи в двухкамерных автотракторных двигателях // Автореферат дисс. канд. техн. JL: 1953. — 18 с.
- Молчанов К.К. Исследование возможности повышения топливной экономичности тракторного дизеля Д-34. Труды НАТИ М.: Машгиз. 1959, № 19.-С. 7−13.
- Flowers D., Aceves S.M., Smith R., HCCI Combustion: Analysis and Experiments, SAE Paper 2001−01−2007.
- Hisashi Akagawa, Takeshi Miyamoto, Akira Harada, Satoru Sasaki, Naoki Shimazaki, Takeshi Hashizume, Analysis and Improvements of Premixed Lean Diesel Combustion, JSAE Paper, № 9 931 990, 1999.
- Hiroshi Kuzuyma, A Study on Natural Gas Fueled HCCI Engine, JSAE Paper, № 20 045 152 (2004).
- Yasuharu Kawabata, KenjiNakagawa, Fujio Shoji, Operating Characteristics of Natural Gas Fueled Homogeneous Charge Compression Ignition Engine, JSAE Paper, № 9 932 953, 1999.
- Ando Т., Kusaka J., Homogeneous Charge Compression Ignition and Combustion Characteristics of Natural Gas Mixtures: the Visualization and Analysis of Combustion, JSAE Review, Vol. 24, pp. 33−40, January 2003
- Seiichi Shiga, Tsuyoshi Maeshiro, Hiroshi Sekita, Kozo Uchiyama, Takao Karasawa, Hisao Nakamura, Effect of Occurrence of Self-ignition Combustion in a 2-Stroke CNG Engine, Proceedings of 1999 JSME Annual Meeting p 241−242, 1999.
- Paul E. Yelvington, William H. Green, Prediction of the Knock Limit and Viable Operating Range for a Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI) Engine, Society of Automotive Engineering, 2002.
- Zhili Chen, Mitsuru Konno, Mitsuharu Oguma, Tadanori Yanai, Experimental Study of CI Natural-Gas/DME Homogeneous Charge Engine, SAE Paper, 2000−01−0329.
- Соколик А. С. Самовоспламенение, пламя и детонация в газах. М.: Изд-во АН СССР, 1960. — 428 с.
- Кумагаи С. Горение. М.: Химия, 1980. — 256 с.
- Семенов Н.Н. Цепные реакции. Л.: Госхимиздат, 1934. — 555 с.
- Гусаков С.В., Пономарев Е. Г., Кривяков С. В. Автоматизированная процедура установления функциональных связей при аппроксимации тепловыделения. Сборник: «Проблемы теории и практики в инженерных расчетах», М.: Изд-во АСВ, 1998, С.218−220.
- Франк-Каменецкий ДА. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. 2-е изд. — М.: Наука, 1967. — 491 с.
- Гусаков С.В., Эфрос В. В., Абаляев А. Ю., Старчак В. К. ИВУ ДВС комплексная автоматизация процесса испытаний двигателей и их агрегатов. Тракторы и сельскохозяйственные машины, № 3, 1999. — С.30−31.
- Барзыкин В.В., Мержанов А. Г. Краевая задача в теории теплового взрыва. Док. АН СССР, 1958, т. 120, № 6. — С. 1271.
- Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. -М.: Высшая школа, 1980. 469 с.
- Гусаков С.В., Юшин А. Е., Пономарев Е. Г., и др. Индицирование двигателей внутреннего сгорания: учебное пособие. М.: Изд-во РУДН, 1996.
- Гусаков C.B., Х.Ч. Амбаватте. Электронно-программный комплекс для регистрации быстропротекающих процессов в ДВС. Тракторы и сельскохозяйственные машины -№ 6, 1997, С.18−19.
- Гусаков C.B., Девянин С.К, Ермолович КВ., Фомин В. М., Пабло Валъехо. Система индицирования ДВС на базе ПЭВМ. Материалы VI н/п. междун. сем.: «Соверш. мощност., эконом, и эколог, показат. ДВС», г. Владимир, 1997, С.213−214.
- Гусаков C.B., Махов В. З., Гелдиалиев А. О возможности анализа процесса сгорания по индикаторной диаграмме // Труды МАДИ, «Автотракторные ДВС», М., 1980, С.90−97.
- Вострокнутов Н.Н. Цифровые измерительные устройства. Теория погрешностей, испытания, проверка. М.: Энергоатомиздат, 1990. -208с.
- Гусаков C.B., МаховВ.З. Методика обработки индикаторных диаграмм. Сборник трудов РУДН им. П. Лумумбы, М.:Изд -во РУДН, 1987. -С.33−39.
- Гусаков C.B., Х.Ч. Амбаватте. Влияние погрешностей эксперимента на точность обработки индикаторных диаграмм. Труды XXXII научной конф. професс. -преподав, состава инжен. факультета РУДН, 1996.
- Еремин Ю.Т. Расчет скорости тепловыделения в дизелях//Опыт создания турбин и дизелей: Сб. трудов. Свердловск: 1974. — Вып.З. — С .4250.
- Овинцов В.И. Методика расчета индикаторного цикла двигателя внутреннего сгорания // Тр. Калининград, технол. ин—та рыбн. пр-ти и хозяйства. Калининград: Изд-во КТИРПХ, 1975. — Вып.60. — С.31−36.
- Гусаков C.B., Девянин С. Н., Ермолович И. В., Фомин В. М., Пабло Валъехо. Методика анализа погрешностей регистрации и обработки индикаторных диаграмм. Материалы международной конференции, М., МГТУ, 1997, С. 13.
- Гусаков C.B., Пономарев Е. Г., Кривяков C.B. Минимизация затрат при создании аппар. -програм. комплекса для индицирования ДВС. Материалы Международной научно-практической конференции, М., МГАУ, 1998, С.161−163.
- Математическая теория горения и взрыва /Я.Б. Зельдович, Г. И. Баренблат, В. Б. Либрович, Г. М. Махвиладзе-М.: Наука, 1980.-478 с.
- Кавтарадзе Р.З. Решения задач конвективного и сложного теплообмена в камере сгорания дизеля с учетом пристеночного турбулентного течения // АН СССР. Теплофизика высоких температур. 1990. — Т. 28. — № 5.-С. 969−977.
- Гусаков C.B., Макаров А. П. О влиянии состава газообразного топлива на индикаторный КПД двигателя. Матер, междунар. семин. «Снижение токсичных выбросов ОГ.М.: Изд-во МГАВТ, 1999, С.24−26.
- Подача и распыливание топлива в дизелях / И. В. Астахов, В. И. Трусов, A.C. Хачиян и др. М.: Машиностроение, 1972. — 395 с.
- Гусаков C.B., Савастенко A.A. Физико-химические основы процессов смесеобразования и сгорания в ДВС. Основы теории горения: учебное пособие. М.: Изд-во РУДН, 2001.
- Кнорре В.Л., Минелис Г. В. Кинетика сажеобразования из газообразных углеводородов/ Кинетика химических реакций: Матер. VI Всесоюз. симп. по горению и взрыву. Алма-Ата-М.: ОНХФ АН СССР, 1980. — с. 3541.
- Голубков Л.Н., Савастенко А. А., Эмиль М. В. Топливные насосы высокого давления распределительного типа. М.: Изд-во «легион — Авто дата», 2003.-191 с.