Повышение технико-экономических показателей поршневого двигателя за счет совершенствования механизма газораспределения

• Автор: Хрунков, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 227 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, ИНДЕКСОВ И СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Выбор критериев оценки технического уровня поршневых двигателей внутреннего сгорания
1.1.1. Оценка уровня технико-тактических показателей поршневых ДВС
1.1.1.1. Оценка уровня технико-тактических показателей теоретического поршневого ДВС
1.1.1.2. Оценка уровня технико-тактических показателей предельного совершенного ДВС
1.1.1.3. Оценка уровня технико-тактических показателей реальных поршневых ДВС
1.1.2. Технико-тактические показатели реального поршневого ДВС
1.2. Анализ возможностей улучшения оценочных показателей поршневых двигателей внутреннего сгорания
1.3. Современные достижения и перспективные технологии в разработке механизма газораспределения поршневых двигателей внутреннего сгорания
1.3.1. Общие конструктивные схемы привода ГРМ
1.3.2. Методы профилирования кулачковых шайб распре-

делительного вала
1.3.3. Организация потока рабочего тела во впускном и в выпускном отверстиях
1.3.4. Обеспечение стабильности характеристик ГРМ на расчётном рабочем режиме
1.3.5. Динамические исследования работы ГРМ
1.4. Краткие выводы и постановка задач исследования
ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ
ГАЗООБМЕНА
2.1. Математическая модель процессов газообмена
2.1.1. Базовая система уравнений
2.1.2. Задача о цилиндре
2.1.3. Задача об органах впуска и выпуска
2.1.4. Начальные и граничные условия
2.1.5. Учёт влияния процессов в смежных ветвях органов впуска и выпуска
2.2. Численное исследование процессов газообмена сеточнохарактеристическим методом
2.2.1. Построение расчётных сеток
2.2.2. Разностная схема
2.2.3. Определение начальных и граничных условий
2.2.4. Комплекс программ для расчёта процессов газообмена
2.2.5. Тестовые расчёты
2.3. Краткие выводы
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Техническая характеристика объекта исследования
3.2. Безмоторная вакуумная установка и проведение аэродинамических продувок
3.2.1. Исследования на деревянных моделях
3.2.2. Исследования на конструкциях, выполненных в металле
3.2.2.1. Определение аэродинамического совершенства органов впуска
3.2.2.2. Определение частоты вращения заряда в цилиндре
3.2.2.3. Определение угла опаздывания закрытия впускного отверстия
3.3. Тормозной стенд и определение мощности двигателя
3.4. Приборы и методика измерений
3.4.1. Определение расхода топлива
3.4.2. Определение частоты вращения коленчатого вала двигателя
3.4.3. Определение расхода воздуха
3.4.4. Измерение разрежений
3.4.5. Измерение температур
3.4.6. Определение угла опережения зажигания
3.4.7. Подсистема удаления отработавших газов
Организация и протекание названных подлежащих совершенствованию рабочих процессов в поршневом двигателе осуществляется совместным действием кривошипно-шатунного механизма, органов впуска и выпуска и газораспределительного механизма. Причём в данной ситуации газораспределительный механизм является связующим звеном, звеном, которое управляет наложением друг на друга характеристик КИШ и органов впуска и выпуска.
Таким образом, рациональный выбор характеристик газораспределительного механизма способен обеспечить совершенствование названных рабочих процессов и является одной из реальных возможностей улучшения оценочных показателей поршневых двигателей внутреннего сгорания.
1.3. Современные достижения и перспективные технологии в разработке механизма газораспределения поршневых двигателей внутреннего сгорания.
Чрезвычайно жёсткие требования, предъявляемые к работе ГРМ современного поршневого двигателя, вкупе с законодательными ограничениями обуславливают необходимость тщательного анализа накопленного человечеством опыта в области разработки, эксплуатации и теоретических исследований ГРМ поршневого ДВС. Результаты целенаправленного поиска, выполненного по основным информационным источникам, приводятся далее.
1.3.1. Общие конструктивные схемы привода ГРМ.
Не смотря на наличие успешно используемых схем и конструкций ГРМ, обеспечивающих своевременное открытие и закрытие запорных элементов органов впуска и органов выпуска, до настоящего времени продолжается поиск принципиально иных, нетрадиционных конструкций механизма, который обеспечивал бы своевременное открытие и закрытие впускных и выпускных отверстий на расчётном реясиме работы двигателя. Такой поиск производится