Улучшение антидетонационных свойств карбюраторных двигателей
Диссертация
Настоящая работа посвящена расчётно-экспериментальному исследованию условий возникновения детонации в карбюраторном двигателе с традиционной организацией процесса сгорания. Рассмотрены возможности улучшения АСД за счёт изменения характеристик тепловыделения, условий теплообмена, некоторые вопросы оптимизации расчётным путём параметров регулирования двигателя. Выполнен комплекс расчётных… Читать ещё >
Содержание
- ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
- Глава I. АНАЛИЗ УСЛОВИЙ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ДЕТОНАЦИИ И
- МЕТОДОВ УЛУЧШЕНИЯ АНТИДЕТОНАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ДВИГАТЕЛЯ. II
- 1. 1. Общие представления о механизме возникновения детонации в двигателе. II
- 1. 2. Анализ методов улучшения антидетонационных свойств двигателей
- 1. 2. 1. Организация процесса сгорания
- 1. 2. 2. Условия теплообмена
- 1. 2. 3. Управление рабочим процессом и режимом работы двигателя
- 1. 2. 4. Впрыск воды
- 1. 3. Анализ методов расчёта условий возникновения детонационного сгорания
- 1. 4. Выводы и постановка задач исследования
- Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЦИКЛА ДВИГАТЕЛЯ С ПРОГНОЗИРОВАНИЕМ МОМЕНТА НАЧАЛА ДЕТОНАЦИОННОГО СГОРАНИЯ
- 2. 1. Исходные положения
- 2. 2. Особенности расчёта цикла с учётом тепло-потерь в стенки при многозонной модели
- 2. 3. Моделирование детонации
- 2. 3. 1. Обоснование методики
- 2. 3. 2. Методика и алгоритм расчёта
- 3. 1. Экспериментальная установка и объект испытаний
- 3. 2. Методика проведения опытов и обработки результатов
- 3. 3. Анализ результатов проверки модели
- 3. 4. Выводы
- 4. 1. Возможности улучшения антидетонационных свойств двигателя за счёт изменения условий теплообмена
- 4. 2. Возможности улучшения антидетонационных свойств двигателя путём изменения характеристик тепловыделения
- 4. 3. Улучшение антидетонационных свойств двигателя управлением рабочим процессом и режимом работы
- 4. 4. Результаты и
- 5. 1. Расчётное исследование влияния добавок воды на рабочий процесс двигателя
- 5. 2. Экспериментальное исследование эффективности добавок воды
- 5. 3. Исследование процесса сгорания при добавке воды
- 5. 4. Поиск возможности повышения эффективности добавок воды
- 5. 5. Результаты и
Список литературы
- Автомобильные двигатели.,/ Под ред. М. С. Ховаха. — М.: Машиностроение, 1977. — 591 с.
- Аронов Д.М. Антидетонационные свойства бензинов и показатели двигателей. В кн.: Эксплуатационно-технические свойства и применение автомобильных топлив, смазочных материалов и спецжидкостей. Вып.6, М., Транспорт, 1970, с. 5−28.
- Аронов Д.М., Малявинский Л. В. Детонационная жесткость двигателя и чувствительность топлив. В кн.: Эксплуатационно-технические свойства и применение автомобильных топлив. Вып. 3, М., Автотрансиздат, 1963, с. 37. г-'
- Аронов Д.М. Исследование антидетонационных свойств автомобильных двигателей и автомобильных бензинов. Дис.. докт.техн.наук. — М., 1967. — 655 с.
- Бартльме Ф. Газодинамика горения. М.: Энергоиздат, 1981. — 280 с.
- Безмоторные аэродинамические испытания впускных каналов V -образных 8-цилиндровых двигателей ЗМЗ. Техническая справка / НАМИ, М., 1982.
- Большаков Г. Ф., Гулин Е. И., Торичнев Н. Н. Физико-химические основы применения моторных, реактивных и ракетных топлив. -М.-Л.: Химия, 1965. 270 с.
- Бродский В.З. Таблицы планов эксперимента для факторных и полиномиальных моделей. М.: Металлургия, 1982. — 752 с.
- Брозе Д. Сгорание в поршневых двигателях. М.: Машинострое-" ние, 1969. — 248 с.
- Брусянцев Н.В. Автотракторные топлива и смазочные материалы. М.: Машгиз, 1958. — 340 с.
- Быстроходные поршневые двигатели / Н. Х. Дьяченко, С. Н. Дашков, В. С. Мусатов и др. М.-Л.: Машгиз, 1962. — 360 с.
- Варшавский И.Л. Гашение детонации обеднением смеси. Труды / Институт двигателей АН СССР, 1962, вып.4. Теория, конструкция, расчёт и испытание двигателей внутреннего сгорания, с. 94−101.
- Вахошин Л.И. Исследование рабочего процесса карбюраторного двигателя с вихревым движением заряда. Дис.. канд.техн. наук. — М., 1970. — 191 с.
- Вибе И.И. Новое о рабочем цикле двигателей. М. — Свердловск: Машгиз, 1962. — 272 с.
- Воинов А.Н. Исследование детонации и самовоспламенения в условиях двигателя легкого топлива. Автореф.дис.. докт.техн.наук. М., ИХФ АН СССР, 1957. — 18 с.
- Воинов А.Н. Процессы сгорания в быстроходных поршневых двигателях. М.: Машиностроение, 1965. — 212 с.19у Воинов А. Н. Сгорание в быстроходных поршневых двигателях. -М.: Машиностроение, 1977. 277 с.
- Воинов А.Н., Игнатович С. Н. Исследование воспламенения угле-водородовоздушных смесей в условиях непрерывно продолжающегося сжатия. Труды / МАДИ, 1972, вып.40. Автомобили и двигатели внутреннего сгорания, с. 72−77.
- Воинов А.Н., Скороделов Д. И. Анализ макрокинетических зависимостей при низко- и высокотемпературном самовоспламенении углеводородовоздушных смесей. Труды / МАДИ, 1972, вып.49. Двигатели внутреннего сгорания, с. 82−90.
- Воинов А.Н., Скороделов Д. И. Изучение особенностей развития предпламенных процессов и воспламенения углеводородов различного строения. Кинетика и катализ, 1967, т.8, вып. З, с. 493−505.
- Воинов А.Н., Скороделов Д. И., Соколов Ф. П. Зависимости задержек воспламенения углеводородовоздушных смесей при адиабатическом сжатии от температуры и давления. Кинетика и катализ, 1964, т.5, вып. З, с.388−398.
- Воинов А.Н., Фастова К. Н. Исследование причин аномальных зависимостей детонации в двигателях от состава смеси и температуры. В кн.: Автотракторные двигатели. М., 1968, с. 220−233.
- Гаврилов Б.Г. Химизм предпламенных процессов в двигателях. Л.: ЛГУ, 1970. — 182 с.
- Горнушкин Ю.Г. Особенности измерения температуры во впускном трубопроводе. Труды / Владимирский политех. ин-т, 1969, вып. 6, с. 119−121.
- Двигатели внутреннего сгорания (теория поршневых и комбинированных двигателей) Под ред. A.G. Орлина, М. Г. Круглова. -М.: Машиностроение, 1983. 376 с.
- Дубовкин Н.Ф. Справочник по углеводородным топливам и их продуктам сгорания. М. — Л.: Госэнергоиздат, 1962. — 288 с.
- Дульгер М.В. Улучшение экономических и токсических показателей роторно-поршневых двигателей ВАЗ путём оптимизации их конструктивных параметров. Дис.. канд.техн.наук. — Волгоград, 1984. — 273 с.
- Ефремов Б.Д., Черняк Б. Я. Математическая модель процесса тепловыделения в двигателях внутреннего сгорания. В кн.: Автотракторные двигатели внутреннего сгорания: Сб.научн. тр. / МАДИ. — М., 1976, вып. 126, с. 74−81.
- Забрянский Е.И., Зарубин А. П. Детонационная стойкость и воспламеняемость моторных топлив. 2-е изд., перераб. и доп.
- М.-Л.: Химия, 1965. 212 с.
- Зайдель А.Н. Ошибки измерений физических величин. Л.: Наука, 1974, — 108 с.
- Золотаревский B.C. Влияние степени сжатия на рабочий процесс двигателя ГАЗ-51. Автомобильная промышленность, 1957, № 5, с. 8−12.
- Импульсное сжатие газов в химии и технологии / А.Ю.Колбанов-ский, В. С. Щипачёв, Н. Я. Черняк и др. М.: Наука, 1982.-240 с.
- Иноземцев Н.В., Кошкин В. К. Процессы сгорания в двигателях. М.: Машгиз, 1949. — 344 с.
- Иост В. Взрывы и горение в газах. М.: ИЛ, 1952. — 688 с.
- Исследование и оптимизация рабочих процессов перспективного двигателя ВАЗ: Отчёт / МАДИ- руководители темы К. А. Морозов, Б. Я. Черняк. 390, № ГР 79 071 840, инв. № Б 961 466. — М., 1981. — 154 с.
- Исследование рабочего процесса двигателя M3MA-4I2 на одноцилиндровом отсеке: Отчёт / лаборатория бензиновых двигателей НАМИ. 8144. — М., 1966. — 29 с.
- Итоги науки и техники (двигатели внутреннего сгорания): Пути повышения экономичности автотракторных двигателей / В. А. Лурье, В. А. Мангушев, И. В. Маркова. ВИНИТИ, 1982, т. З -232 с.
- Кайдаш А.Ф., Папок К. К., Любановский Е. В. Впрыск воды в авиационные двигатели. Изд-во Аэрофлота, 1946. — 96 с.
- Канте Мори. Исследование особенностей развития калильного зажигания при работе двигателя на различных топливах и при добавке воды к горючей смеси. Дис.. канд.техн.наук, М., 1978. — 153 с.
- Капустин А.В. Расчёт цикла ДВС при многозонной модели с учётом теплопотерь в стенки. В кн.: Рабочие процессы автотракторных двигателей и их агрегатов, Сб.научн.тр. / МАДИ. -М., 1983, с. 75−83.
- Карие Д., Мак Дуффи А., Митшелл В., Вицалек Ф. Что происходит с автомобильным двигателем. В кн.: Применение нефтепродуктов. М., т. УП, 1957, с.407−432.
- Карпов В.П. Закономерности горения в замкнутом объёме как основа рабочих процессов экономичных и малотоксичных поршневых двигателей: Автореф. дис.. докт.техн.наук. М., 1981. — 30 с.
- Костров А.В. Камеры сгорания автомобильных карбюраторных двигателей за рубежом. Автомобильная промышленность. № 6, 1967, с. 39−40.
- Кумагаи С. Горение. М.: Химия, 1979. — 255 с.
- Кулиев К.Г., Магерамов К. Г. Теоретическое исследование влияния воды и водяных паров на параметры теплового процесса газодизельного двигателя. Изв. АН Азербайджан. ССР, I960, № 4, с. I03-II2.
- Лебединский А.П. Влияние антидетонационных качеств топлива на мощностные и экономические показатели двигателя. Автомобильная промышленность, 1963, № 5, с. 5−10.
- Ленин И.М. Теория автомобильных и тракторных двигателей. -М.: Машиностроение, 1969. 368 с.
- Лернер М.О. Водорастворимые антидетонаторы. М.: НИИТЭХИМ, 1979. — 12 с.
- Лернер М.О. Регулирование процесса горения в двигателях с искровым зажиганием. М.: Наука, 1972. — 296 с.
- Лернер М.О. Химические регуляторы горения моторных топлив.-М.: Химия, 1979. 224 с.59^Льюис Б., Эльбе Г. Горение, пламя и взрывы в газах. М.: Мир, 1968. — 592 с.
- Максимов А.Л. Исследование динамики образования окиси азо1. V/та в двигателе с искровым зажиганием. Дис.. канд.техн. наук, М., МАДИ, 1976. — 250 с.
- Максимов А.Л., Черняк Б. Я. Расчётная модель действительного цикла двигателя внутреннего сгорания, Сб.научн.тр. / МАДИ. -М., вып.126, 1976, с. 74−81.
- Мандельштам А.А., Черняк Б. Я. Новый прибор для исследования рабочего процесса двигателя внутреннего сгорания статистическим методом. Научно-техн.сб.: Автомобилестроение, НИИН-автопром, 1971, № 4, с. II9-I24.
- Маркова И.В., Полухин Е. С. О детонационных свойствах двигателя воздушного охлаждения. Автомобильная промышленность, 1964, № 9, с. 5−8.
- Масленников М.М., Рапипорт М. С. Авиационные поршневые двига1. V/'тели. М.: Оборонгиз, 1951. — 848 с.
- Математическая теория горения и взрыва / Я. Б. Зельдович, Г. И. Баренблатт, В. В. Либрович, Г. М. Махвиладзе. М.: Наука, 1980. — 490 с.
- Морозов К.А. Улучшение топливной экономичности карбюраторного двигателя за счёт повышения степени сжатия и одновременного обеднения смеси. Труды / МАМИ, 1954, вып.2, с.86−94.
- Морозов К.А., Черняк Б. Я., Синельников Н. И. Особенности рабочих процессов высокооборотных карбюраторных двигателей. -М.: Машиностроение, 1971. 96 с.
- Назаров М.М. Исследование возможностей повышения экономичности бензиновых двигателей на режимах дросселирования. -Дис.. канд.техн.наук. М., 1973. — 140 с.
- О стендовых испытаниях двигателя МЗМА-407 с экспериментальной головкой блока цилиндров.: Технический отчёт / Институт двигателей АН СССР. М., 1961. — 10 с.
- Петров В.А., Малявинский A.M. Автомобильные двигатели. -М. Л.: Изд. Минкомхоз PC
- Рикардо Г. Р. Быстроходные двигатели внутреннего сгорания.ч/1. М.: Машгиз, I960. с. 412.
- Саблина З.А., Гуреев А. А. Присадки к моторным топливам. -М.: Химия, 1977. 256 с.
- Сайдаминов С.С. Влияние группового состава на изменение склонности двигателей к детонации в зависимости от скоростного режима. Дис.. канд.техн.наук. — М., 1977. — 148 с.
- Сартаев П.М. Влияние добавок воды к топливу на работу карбюраторного двигателя.: Автореф.дис.. канд.техн.наук. -Ташкент, 1981. 25 с.
- Семёнов Н.Н. О некоторых проблемах химической кинетики и реакционной способности. М.: Изд. АН СССР, 1958. — 698 с.1
- Семёнов Н.Н. Тепловая теория горения и взрывов. В кн.: Теория горения и взрыва. М., 1981, с. 33−149.
- Совершенствование рабочего процесса перспективного двигателя ВАЗ и его регулирования с помощью ЭСАУ (электронная система управления): Отчёт / МАДИ- Руководители темы К. А. Морозов, Б. Я. Черняк. № ГР 80 072 610, Инв. № 2 830 070 435. -М., 1983. — 203 с.
- Соколик А.С. Самовоспламенение, пламя и детонация в газах. М.: ИХФ АН СССР, I960. — 498 с.
- Соколик А.С., Воинов А. Н., Свиридов Ю. Б. Влияние химического и турбулентного факторов на процесс сгорания в условиях двигателя. Известия АН СССР, 1949, с. 1848−1873.
- Сравнительное исследование особенностей действия различных металло-органических антидетонаторов: Отчёт / Лаборатория горения газов ИХФ АН СССР- Руководитель темы А. Н. Воинов. -М., I960. 23 с.
- Стечкин Б.С. О коэффициентеполезного действия идеального цикла быстрого сгорания при конечной скорости выделения тепла. Труды / Лаб. двигателей АН СССР, вып. 5, I960.
- Сухарева Jl.С. Влияние формы камеры сгорания на протекание рабочего процесса карбюраторного двигателя. Труды / НАШ, 1962, вып. 47, с. 63−95.
- Сухарева Л.С. Влияние формы камеры сгорания на склонность карбюраторного двигателя к детонации. Автомобильная промышленность, 1964, № 10, с. 5−10.
- Таборидзе Г. Д. Двухискровое зажигание автомобильных двигателей. В кн.: Механизация, электрификация и гидромелиорация с/х производства- Сб.научн.тр. / Груз.СХИ. — Тбилиси, 1980, т.114, с.119−126.
- Таборидзе Г. Д. Эффект Ивер-детонации. -В кн.: Механизация, электрификация и гидромелиорация с/х производства- Сб.научн. тр. / Груз. СХИ. Тбилиси, 1976, т.96, с. 29−38.
- Теория двигателей внутреннего сгорания / Н. Х. Дьяченко, А. К. Костин, Т. В. Мельников и др. М.-Л.: Машиностроение, 1965. — 460 с.
- Хитрин Л.Н. Физика горения и взрыва. М.: МГУ, 1957. -452 е., ил.
- Черняк Б.Я. Рабочий процесс и экономичность быстроходного карбюраторного двигателя с вихревым движением заряда . -Дис.. канд.техн.наук. М., 1963. — 191 с.
- Шатров Е.В., Лукшо В. А. Исследование влияния присадки воды к бензину на показатели работы карбюраторного двигателя. -Двигателестроение, 1982, № I, с. 37−40.
- Шаулов Ю.Х., Лернер М. О. Горение в жидкостных ракетных двигателях. М.: Оборонгиз, 1961. — 195 с.
- Щетинков Е.С. Физика горения газов. М.: Наука, 1965. -740 с.
- Энглин Б.А., Бакалейник A.M., Емельянов В. Е., Туровский Ф. В., Левинсон Г. И. Предложения об оптимизации требований к антидетонационным свойствам автомобильных бензинов как одному из путей экономного использования их ресурсов.
- Двигателестроение, 1982, № 10, с. 3−5.
- Anthony J. De Gregoria. A Theoretical Study of Engine Deposit and ins Effect on Octane Requirement Using an Enquine Simulation. SAE pap., 1982,820 072, p. 11
- Bull D.G., Pye D.B., Quinn G.P. Autoignition and Cool-Flame Behaviour in a Convective System.- Combustion and Flame, 1977, v.28, p.207 211.
- Chamber Shape Affects Combustion Rates.- Automotive Engineering, 1982, vol.90, № 7,s.50−59.
- Dauaud A.M., Eyzat P. Four Octane — Number Method for Predicting the Anti-Knock Behavior of Fuels and Engines.-SAE Transactions, 1978, vol.87,Sec.I, pap.780 080,p.294−308.
- Halstead M.A., Kirsch L.J., Quin C.P. The Autoignition of Hydrocarbon Fuels at High Temperatures and Pressure -Fotting of a Mathematical Model.- Combustion and Flame 1977, vol.30,p.45−60.
- Harrington I.A. Watter Addition to Gasoline-Effect on Combustion, Emissions, Performanse, and Knock
- SAE Pap. № 820 314, 1982, 26 pp.
- Hennig W. Wewnetrzne chlodzenie cylindra czterosuwowego
- Silnika spalinowego z zaplonem iskrowym.- Technika motory-zacyjna, 1971, Nr.8−9 (231−232), p.245−252.107″ Ikegami M., Nanba I. Aconsideration on the relation betwen laminas burning, velocity and ignition delay.- Bull.
- JSME, 1974, v.17,N 104, p.248−255.
- Ikegami M., Miva K., Ikeda H. Analyses of diesel combustion process based on varging delay mechanism.- Bull.JSME. 1974, v.17, № 114,p.1619−1628.
- Jasko H., Tadacy N., Ken N. Analysis of Combustion Patterns Effective for Improving Anti-Knock Performance of Spark Ingited Engine.- Nissan Tech Rev, 1982,№ 18, p. 5−12.
- Johnson J.H.End -Gas Temperatures, Pressures and Reaction Rates. Dissertation, University of Wisconsin, 1964.
- Kerley R.V., Thurston K.W. The Indicated Performance of Otto-Cycle Engines. SAE Preprint, November 8−10, 1961, 20 pp.
- Klopfen von Ottomotoren-Bericht iiber eine Internationale Konferenz in Wolfsburg.- MTZ, 1982, 43,№ 6,s.272−274.113″ L.A. Reverra-t-on bientot lfinjection d’eau en France? «Rev automob.», 1979, 73,№ 49,3.
- Lee W., Schaefer H.J. Analysis of Local Pressures, Surface Temperatures and Engine Damages under Knock Conditions.-SAE Tech.Pap.Ser. 1983, № 830 508, 13 pp^
- Leppard W.R. Individual-Cylinder Knock Occurrence and Intensity in Milticylinder Engines. SAE Prepr., 1982, № 820 074 j 12 pp.
- Livedahl W.I. Multistage autoignition of engine fuels.-In: Fifth symposium (international) on combustion. N.4 Reinhold, 1955, p.272−385.
- Livengood J.C., Wu P.O. Correlation of autoignition phenomena in internal combustion engines and rapid compression mashines. In: Fifth symposium (international) on combustion. N.4: Reinhold, 1955, p.347−356.
- Macpherson J.H., Bert J.A., Kipp K.L. The Relationship between Time, End-Gas Pressure, Temperature and Knock.- SAE Preprint Nr. ЗА, Januar, 1958.
- Maly R., Ziegler G. Theoretical and Experimental Investigation of the Knocking Process.- International Symposium on Knocking of Combustion Engines, Wolsburg, Nov., 26−27, 1981.
- Maly R., Ziegler G. Thermal Combustion Modeling Theoretical and Experimental Investigation of the Knocking Process. — SAE Techn., 1982, pap. 820 759, 34 pp.
- Mozzi G. La combustione detonante: due diverse possibilita- Piv. combust., 1968,22,N 1,19−38.
- Mullins B.P. Studies on the spontaneous ignition of fuels injected into a hot air stream.- Fuel, N 32, 1953 p. 327−379.
- Peretz D. A New Possibility of Studying experimentally the Knock of Spark-Ignition Engines. Internal Combustion Engines Coriferenze, Bukarest, 1970, paper: I.n.
- Peretz D. ttber ein Modell der Klopfenden Verbrennung in Ottomotoren.- Bui. Inst.polit.Jasi, 1968, XIV (XVIII) fesc. 1−2,s.493−508.
- Rifkin E.B., V/alcutt C. A Basis for Understandinding Antik>-nock Action.-SAE Transact ions, 1957 ,№ 65,p.552 -556.
- Saidaminov S.S. The Effects of Fuel Structure on the Autoignition of Fuel-Air Mixtures.-SAE Paper. К 800 046,1980, 20 p.127* Schmidt F.A.F. Verbrennungskraftmaschinen Springer Verlag.- Berlin / Heidelberg, New York, 1967.
- Starke K. Einfluss von V/asser auf die Verbrennung im Ottomotoren.- Mineraltechnik, 1976,21,N 1, s.1−24.
- Stemann H. Prufung des Klopfverhaltens eines Otto-Kraftstoffes in Motor aufgrund von Zundverzugsmessun-gen. Dissertation. TH Auchen, 1953.
- Stricland-Constablo A. The burning velocity of gases in relation to the ignition delay period. In:
- I Symposium on combustion and explosion phenomena. Madison, 1948, p. 229−235*
- Sutton D.b. Combustion Chamber Desigh for improved Performance and Economy with High Compression Lean Burn Operation.- SAE Techn. Pap.Ser., 1983, N 830 336, 12 pp.
- Trumpy D.R., Uyehara 0.A., Myers P. S. The Preknock Kinfi-tics of Ethane in a Spark Ignition Engine.-SAE pap. 690 518.
- Van Basshuysen R., Kromer G., Bluhm K. Experimentelle und theoretische Analyse der Verdichtungserhohung bei Ottomotoren mit Audi-Brennverfahren.- Automobil-Indust-rie, 1982, N 1, s. 65−70.
- Woschni G., Fieger J, Experimentalle Untersuchungen zum Warmeubergang bei normaler und Klopfender Verbrennung im Ottomotor MTZ, 1982, 43, N 2, s. 63−67.