Улучшение экономических и токсических показателей роторно-поршневых двигателей ВАЗ путем оптимизации их конструктивных параметров

• Автор: Дульгер, Марк Вадимович
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 280 c. : ил

Глава I. АНАЛИЗ МОДЕЛЕЙ ПРОЦЕССА СГОРАНИЯ В ПОРШНЕВЫХ

И РОТОРНЫХ ДВС С ИСКРОВЫМ ЗАЖИГАНИЕМ

1,1. Принципы построения моделей процесса горе-ния гомогенного заряда в ДВС с искровым

1.1.1. Разновидности моделей процесса горения заряда в ДВС с искровым зажиганием

1.1.2. Анализ основных допущений,, принимаемых при моделировании процесса горения заряда в ДВС с искровым зажиганием

1.2. Концепции турбулентного распространения пламени

1.2.1. Структура турбулентного потока газа в цилиндре двигателя внутреннего сгорания

1.2.2. Модели турбулентного распространения пламени

1.3. Моделирование турбулентного распространения пламени в камерах сгорания ДВС

1.4. Особенности процесса сгорания и его математического моделирования в роторно-поршневом двигателе

1.5. Постановка задач исследования

Глава 2. ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ РАБОЧЕГО
ПРОЦЕССА РОТОРНО-ПОРШНЕВОГО ДВИГАТЕЛЯ
2.2. Общая формулировка термодинамической модели
зажиганием

2.1. Исходные предпосылки

процесса

2.3. Математическое описание геометрии двигателя
2.4. Моделирование механизма распространения пламени в рабочей полости РИД
2.5. Моделирование процесса теплоотдачи в стенки рабочей полости РИД
2.6. Моделирование гашения пламени в пристеночных
слоях
2.7. Моделирование теплофизических свойств свежего заряда и продуктов сгорания
2.8. Моделирование механизма диссоциации продуктов сгорания
2.9. Моделирование длительности начального периода формирования пламенного очага в предкамере свечи зажигания
2.10.Моделирование механизма возникновения детонационного сгорания
2.11.Использование модели для расчета параметров индикаторного процесса и характеристик РИД
2.12.Результаты и выводы
Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНСТАНТ МОДЕМ
И МЕТОДИКА МАШИННОГО ЭКСПЕРИМЕНТА
3.1. Объект испытаний
3.2. Контрольно-измерительная аппаратура
3.3. Определение констант модели
3.3.1. Определение константы С3
3.3.2. Определение константы С4
3.3.3. Определение констант С^ и С2
3.3.4. Определение критических значений критерия детонации
3.4. Методика машинного эксперимента

3.5. Результаты и выводы
Глава 4. АНАЛИЗ ПРОТЕКАНИЯ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА СЕРИЙНОГО
ДВИГАТЕЛЯ ВАЗ-ЗП
4.1. Газодинамическая обстановка в рабочей полости
4.2. Распространение пламени в рабочей полости РПД
4.3. Динамика тепловыделения в цикле
4.4. Теплообмен между газом и стенками рабочей полости
4.5. Тепловой баланс и к.п.д
4.6. Детонационные свойства
4.7. Результаты и выводы
Глава 5. ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ РПД ВАЗ
НА БАЗЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
5.1. Оптимизация расположения свечей зажигания
на поверхности статора
5.2. Оптимизация формы и местоположения камеры сгорания ( выемки ) в роторе
5.3. Влияние степени сжатия
5.4. Влияние ширины статора на показатели РПД ВАЗ
5.5. Практическая реализация и экспериментальная проверка результатов расчетной оптимизации конструктивных параметров РПД ВАЗ
5.6. Результаты и выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

Установлено / /3, 52 /, что газодинамика заряда в рабочей полости в значительной степени зависит от расположения и конфигурации камеры сгорания в роторе. Кроме того, сильная неоднородность полей скоростей в рабочей полости обусловливает зависимость скорости выгорания смеси от расположения свечей зажигания на поверхности статора. Удачный выбор формы, расположения камеры сгорания в роторе и положения свечей зажигания на поверхности статора, как отмечается специалистами многих фирм /37,
■ИЗ,-132 /» имеет особое значение для улучшения показателей РИД.
Так, исследователи фирмы Уот та г //-(3 / испытывали односвечной вариант РПД и установили, что предпочтительным является расположение свечи зажигания на малой оси эпитрохоиды в сочетании с камерой сгорания, расширяющейся по ходу вращения ротора к его передней вершине. Специалисты фирмы Тоуо-Кодуо / 37 / испытывали как одно-, так и двухсвечной варианты двигателя 13В, варьируя формой камеры сгорания и положением нижней свечи зажигания ( свечи Ь ). Результаты их исследований говорят о преимуществе двухсвечного варианта двигателя по топливной экономичности, хотя использование только нижней свечи ведет к повышению эффективности работы термического дожигателя.
Большие работы проводились также фирмами Сиг?/'%
СМС и др. / 61, НО,122 /.
В работе / 63 / сделана попытка расчетным путем оптимизировать место расположения симметричной камеры сгорания в роторе в сочетании с положением свечи зажигания в односвечном варианте двигателя. Экспериментальной проверки рекомендаций, однако, проведено не было.
Проведенные работы показывают, что трактовка и решение вопроса об оптимизации формы и места камеры сгорания в роторе