Разработка методов управления рабочим процессом двигателя с самовоспламенением гомогенного заряда

• Автор: Махмоуд Мохамед Эль-Гхобаши Эль-Хагар
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 184 с. : ил.

Глава 1. АНАЛИЗ ПУТЕЙ УЛУЧШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ И ТОПЛИВО - ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДВС
1.1. Исследование влияния различных факторов на экологические и топливо - экономические параметры ДВС
1.2. Анализ причин и методы снижения образования оксидов азота и сажи при сгорании топлива в дизелях
1.3. Проблемы одновременного улучшения топливо - экономических и экологических параметров дизеля
1.4. Пути улучшения топливо - экономических и экологических параметров традиционного процесса с самовоспламенением от сжатия
1.5.0 возможности создания рабочего процесса ДВС с самовоспламенением гомогенного заряда
Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА С САМОВОСПЛАМЕНЕНИЕМ ГОМОГЕННОГО ЗАРЯДА ОТ СЖАТИЯ

2.1. Физико - химические параметры смесевого топлива ДМЭ - природный газ

2.2. Особенности самовоспламенения гомогенных топлива - воздушных смесей

2.3. Динамика развития реакции горения в НССІ двигателе

2.4. Алгоритм синтеза рабочего цикла НССІ двигателя

Глава 3. МЕТОДИЧЕСКОЕ И АППАРАТУРНО - ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РЕГИСТРАЦИИ И ОБРАБОТКИ ИНДИКАТОРНЫХ ДИАГРАММ
3.1. Общие методические подходы к процедуре индициро-вания
3.2. Выбор аппаратурного обеспечения индицирования рабочего процесса

3.3. Особенности алгоритма обработки индикаторных диа
грамм НСС1 двигателя
3.4 Погрешности регистрации и обработки результатов ис
пытаний
Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ АНАЛИЗА ПРОЦЕССА ДВС С ВОСПЛА
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 НСС1 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
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЕ

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) является важной составной частью энергетической базы, играет определяющую роль, как основная силовая установка в транспортных и промышленных отраслях народного хозяйства.
В связи с этим повсеместно уделяется неослабленное внимание вопросам дальнейшего развития этих двигателей с целью повышения их технического уровня. При этом, признавая важность совершенствования ДВС по многим направлениям, признаются первостепенными - повышение топливной экономичности и снижение дымности и токсичности отработавших газов (ОГ). Это диктуется необходимостью безотлагательного решения таких крупных социально-экономических проблем, как энергосбережение и охрана окружающей среды.
Успешное решение двуединой и часто противоречивой задачи снижения расхода энергоносителя и вредных выбросов дизеля является важной научной проблемой и имеет большую практическую значимость.
Экологическая обстановка ставит перед правительственными и коммунальными органами управления проблему рациональной эксплуатации ДВС и поддержания их технического уровня. Особое место уделяется вопросам дальнейшего усовершенствования дизелей как наиболее экономичного теплового двигателя, расширению их применения в различных отраслях народного хозяйства. Но одним из отрицательных последствий расширяющегося применения дизелей является увеличение выброса в атмосферу продуктов сгорания, часть из которых обладает токсическими свойствами.
Ускорение перехода на производство легковых автомобилей с дизельными двигателями, непрерывное увеличение парка традиционных дизельных транспортных средств и промышленных дизельных ДВС приводит к необходимости углубления работ по снижению токсичности и дымности их отработавших газов. По сравнению с бензиновыми ДВС, преимущество в экологическом плане у дизелей велико при сгорании топлива здесь выделяется го-

частные коэффициенты избытка воздуха:
(2.1)
(2.2)
и суммарный коэффициент избытка воздуха
(2.3)
где GB03 - масса воздуха, поступающего в двигатель;
Gnr, Gдмэ и GCM - массы природного газа, ДМЭ и их смеси, соответственно;
hnr'i h дмэ. и 1осм ~ теоретическое количество воздуха, необходимое для полного сгорания 1 кг природного газа, ДМЭ и их смеси, соответственно.
Для проведения моделирования HCCI процесса необходимо определить параметры смесевого топлива, а именно:
- склонность топлива к самовоспламенению,
- erô низшую теплоту сгорания,
- теоретически необходимое для полного сгорания количество воздуха,
- состав и теплоемкость продуктов сгорания и пр.
Известно, что склонность топлива к самовоспламенению в условиях камеры сгорания поршневых двигателей характеризуется цетановым числом топлива. Цетановое число - условная характеристика топлива, получаемая экспериментальным способом на специальных исследовательских установках, типа ИДТ-69, на которых жестко выдерживаются условия испытаний. Параметры и условия испытаний приведены в табл.2.1.
Суть методики определения цетанового числа по совпадению вспышек заключается в нахождении степени сжатия, при которой самовоспламенение