Улучшение антидетонационных свойств карбюраторных двигателей

• Автор: Капустин, Александр Васильевич
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 208 c. : ил

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Глава I. АНАЛИЗ УСЛОВИЙ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ДЕТОНАЦИИ И

МЕТОДОВ УЛУЧШЕНИЯ АНТИДЕТОНАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ДВИГАТЕЛЯ

1.1. Общие представления о механизме возникновения детонации в двигателе

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

Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ДОСТОВЕРНОСТИ
МОДЕЛИ
3.1. Экспериментальная установка и объект испытаний
3.2. Методика проведения опытов и обработки результатов
3.3. Анализ результатов проверки модели
3.4. Выводы
Глава 4. ВОЗМОЖНОСТИ УЛУЧШЕНИЯ АНТИДЕТОНАЦИОННЫХ
СВОЙСТВ ДВИГАТЕЛЯ
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 выводы
Глава 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДОБАВОК ВОДЫ
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 выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
оі - коэффициент избытка воздуха
оіт - коэффициент теплоотдачи, КДж/ (о*м' *К)
)(г - коэффициент остаточных газов і - степень сжатия
Ці - индикаторный коэффициент полезного действия /Д, - коэффициент наполнения двигателя 9 - угол опережения зажигания, °п.к.в.
9с1- угол опережения подвода теплоты в цикле, °п.к.в. угиСр - удельная истинная мольная теплоёмкость при постоянном давлении, КДж/(Кмоль К)
- удельная истинная мольная теплоёмкость при постоянном объёме, КДж/(Кмоль К)
у2і - молекулярная масса, а.е.м ^атек^ат- коэффициенты активного тепловыделения, текущий и в точке максимума функции Р' V %дт - коэффициент выделения теплоты в точке максимума функции Р'
X - доля сгоревшего топлива 7Г - время, мс ( с )
77 - период индукции или задержки самовоспламенения, мс У - угол поворота коленчатого вала,
- длительность фазы видимого сгорания до максимума функции Р' V , °п.к.в.
- длительность фазы видимого сгорания до максимума давления цикла, °п.к.в.
Уі - длительность начальной фазы сгорания, °п.к.в.
Уё, Ут - угол от ВМТ до максимума давления, до максимума Г , °п.к.в.

сгорания в головке цилиндра - Рг ;
- режимные параметры: частота вращения - П , коэффициент избытка воздуха - оС , коэффициент наполнения - , коэффициент остаточных и рециркулируемых газов - , показатель
политропы сжатия - /7/ , температура заряда в конце впуска
Та , средние по площади и времени температуры поверхностей камеры сгорания в головке - Тг , днища поршня - Тп , стенки цилиндра - Тц , вихревое отношение - Си/Ст
- характеристики процесса сгорания: угол опережения подвода теплоты - 9с' , длительность тепловыделения - У*2Т , показатели, характеризующие интенсивность тепловыделения - /3' , ТЛ'
- характеристики топлива: элементарный состав (Ст,Нт,0т), молекулярная масса /Ц.т , низшая теплота сгорания - Ни , теоретически необходимое количество воздуха для сгорания I кг топлива - Ьо . Кроме того для расчёта момента детонации дополни- . тельно вводится октановое число топлива и данные по задержкам самовоспламенения топливовоздушных смесей (см. § 2.3);
- окружающие атмосферные условия: температура - Тк , давление - Рк
Модель построена при следующих основных допущениях:
- в процессе сгорания рабочее тело состоит из сгоревшей и несгоревшей частей заряда (рис.2.1), разделённых бесконечно тонким фронтом пламени произвольной конфигурации. Сгоревшая часть заряда делится на равные по массе порции, для которых выполняется условие термического и химического равновесия. Температура от порции к порции различна;
- каждая последующая порция вступает в реакцию в соответствии с законом выгорания доли топлива " X ”, определяемой исходя из заданного относительного закона тепловыделения, описываемого зависимостью, предложенной в работе /35/;