Совершенствование расходных характеристик газовоздушных трактов поршневых двигателей внутреннего сгорания

• Автор: Балашов, Андрей Алексеевич
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 395 с. : ил.

Содержание

Принятые обозначения и сокращения

Введение
1 Состояние вопросов определения, совершенствования и исследования расходных характеристик проточных элементов систем газообмена поршневых ДВС
1.1 Анализ факторов, влияющих на расходные характеристики основных элементов системы газообмена 4-тактных ДВС

1.2 Анализ факторов, влияющих на расходные характеристики и

конструктивные решения, направленные на совершенствование систем впуска, продувки и выпуска 2-тактных поршневых ДВС
1.3 Методы определения и исследования расходных характеристик основных элементов систем газообмена поршневых ДВС

1.4 Состояние вопроса и задачи исследования расходных характеристик поршневых ДВС

2 Определение расходных характеристик основных элементов

систем газообмена поршневых ДВС

2.1 Задачи термодинамики открытых систем
2.2 Термогазодинамический анализ изоэнтропного процесса расширения рабочего тела в открытой системе

2.3 Термогазодинамический анализ адиабатного процесса расширения рабочего тела в открытой системе без совершения внешней работы
2.4 Термогазодинамический анализ политропного процесса расширения отработавшего газа в выпускных каналах поршневых ДВС
2.5 Определение расходных характеристик основных элементов газовоздушных трактов поршневых ДВС
3 Экспериментальные установки для исследования и совершенствования поршневых ДВС
3.1 Экспериментальные установки для низконапорной статической продувки воздухом впускных и выпускных каналов 4-тактных ПДВС
3.2 Экспериментальные установки для низконапорной статической продувки воздухом впускной, продувочной и выпускной систем 2-тактных ПДВС
3.2.1 Общее устройство и компоновка узлов и агрегатов установки для низконапорной продувки воздухом основных элементов газовоздушного тракта 2-тактного ПДВС
3.3 Экспериментальная установка для низконапорной динамической продувки воздухом системы газообмена 4-тактного
ПДВС
3.4 Экспериментальные установки для высоконапорной статической продувки воздухом и газом выпускного канала с клапаном 4-тактного ПДВС
3.5 Экспериментальные установки с 4-тактными двигателями

64 15/18 и 6ЧН 15/18
3.6 Экспериментальная установка с 2-тактным двигателем ЗД 7,2/6,0 подвесного лодочного мотора «Бийск45»
4 Определение и исследование влияния газодинамических потерь в потоке на расходные характеристики основных элементов систем газообмена поршневых ДВС методом статической и динамической продувки воздухом
4.1 Определение влияния газодинамических потерь в потоке на расходные характеристики впускных и выпускных каналов с клапанами 4-тактных поршневых ДВС с помощью низконапорной и высоконапорной продувки воздухом
4.2 Определение расходных характеристик впускной системы 4-тактного поршневого двигателя с помощью низконапорной динамической продувки воздухом
4.3 Определение и исследование влияния газодинамических потерь в потоке на расходные характеристики впускных, продувочных и выпускных систем 2-тактных поршневых ПДВС с помощью низконапорной продувки воздухом
5 Определение и исследование влияния газодинамических потерь и внешнего теплообмена в потоке на расходные характеристики выпускного канала с клапаном 4-тактного ПДВС методом статической продувки «горячим газом»
5.1 Определение влияния газодинамических потерь и внешнего теплообмена в потоке на расходные характеристики выпускного канала с клапаном 4-тактного ПДВС от отношения давлений

определения параметров газа в выпускном коллекторе, энергетики импульсов, располагаемой работы и т.д.
Помимо этого, до сих пор не совсем ясна газодинамическая и термодинамическая картина течения газа через выпускную систему «канал-коллектор» с отводом теплоты в процессе течения и влияния его на газодинамическое сопротивление и расходные характеристики этой системы.
1.2 Анализ факторов влияющих на расходные характеристики и конструктивные решения, направленные на совершенствование систем впуска, продувки и выпуска 2-тактных поршневых ДВС
С изобретением в 1909 г. Оле Эвенрудом первого подвесного лодочного мотора (ПЛМ) началось бурное развитие рекреационного флота в мире, который составляют моторные лодки, т.е. лодки, оснащенные подвесными лодочными моторами.
В состав ПЛМ обычно входит 2-тактный карбюраторный двигатель с кривошипно-камерной продувкой (ДК ДВС). В отличие от 4-тактных двигателей ДК ДВС имеют более простую конструкцию, меньший вес и габариты, высокую удельную мощность и меньшую стоимость. Однако ДК ДВС имеют ряд существенных недостатков - относительно высокий расход топлива и масла, повышенная токсичность отработавших газов, низкий моторесурс двигателей из-за высоких частот вращения (5000 мин'1 и выше) и применение 2-тактного цикла. По этим причинам, а также с введением в Европейском Союзе и США норм максимально допустимого содержания вредных веществ в ОГ ПЛМ, доля 2-тактных двигателей в мощностной линейке подвесных моторов в последние годы заметно снизилась.
Следует заметить, что основная конкуренция между двухтактными двигателями с непосредственным впрыском топлива и четырехтактными сосредоточена в нише моторов высокой мощности - от 75 кВт и выше. Безус-