Улучшение технико-экономических показателей бензиновых двигателей с дополнительным завихрением заряда при закрытом впускном клапане в нижней мертвой точке - Автореферат

Улучшение технико-экономических показателей бензиновых двигателей с дополнительным завихрением заряда при закрытом впускном клапане в нижней мертвой точкеВ настоящее время поршневые двигатели внутреннего сгорания, работающие на бензине, являются основными силовыми агрегатами, которые предопределяют развитие автомобилестроения. Известно также, что при эксплуатации автомобильных двигателей, работающих на бензине, появляются потери, которые выбрасываются в атмосферу, в виде продуктов неполного сгорания и паров (углеводороды, оксид углерода, сажи и др.), имеющие большой запас теплоты. Одним из путей улучшения показателей рабочего процесса полноты горения в цилиндре бензиновых двигателей, на наш взгляд, является увеличение скорости сгорания, путем интенсивного завихрения заряда и распределения топлива в камере сгорания таким образом, когда в зоне свечи зажигания находилась бы обогащенная смесь, а по мере удаления от нее смесь постоянно бы обеднялась. Целью диссертационной работы является определение влияния смесеобразования и сгорания в двигателях, модифицированных путем организации расслоения и завихрения заряда за счет дополнительной подачи воздуха в такте наполнения при закрытом впускном клапане в нижней мертвой точке, на технико-экономические показатели бензинового двигателя. Провести анализ отечественных и зарубежных методов и средств улучшения технико-экономических показателей двигателей при работе в эксплуатационных условиях.Двигатели FSI превосходят двигатели с впрыском бензина во впускные каналы по показателям экономичности, выброса вредных веществ и динамики за счет ввода новой конструкции. Избежать затруднений в указанных выше способах завихрения и расслоения заряда, как с использованием импульсной подачи воздуха, так и с использованием непосредственного впрыска топлива, можно, если вводить в цилиндр дополнительный воздух под некоторым избыточным давлением в процессе наполнения и в начале сжатия в нижнюю часть гильзы цилиндра (рисунок 3). На всех режимах работы двигателя, при правильном подборе параметров дополнительного воздуха, предоставляется возможность, за счет некоторого снижения температуры сгорания, уменьшить концентрацию окислов азота в отработавших газах или сместить максимум образования их в сторону более бедных смесей, на которых двигатель работает практически очень редко. Ввод дополнительного воздуха в цилиндры в бензиновом двигателе характеризуется коэффициентом подачи дополнительного воздуха «С», который представляет отношение дополнительно введенного в цилиндр воздуха (GД) к основному (GB), поступившему в цилиндр через основную впускную систему: С=GД/GB. У двигателя, в цилиндре, у которого впускной клапан закрывается в н.м.т., процесс протекает иначе: в момент открытия цилиндрового подпружиненного клапана давление в цилиндре (точка х’) увеличивается до давления равному давлению в дополнительной системе.На основании рассмотрения современного состояния проблем улучшения технико-экономических и экологических показателей двигателя и их основных компонентов - способов и схем интенсификации горения заряда, фонда количественных данных, и существующих расчетных методов, и проведенных расчетно-теоретических и экспериментальных исследований предложено схемно-конструктивное решение повышения экономических и экологических показателей двигателя путем установки на него системы дополнительного завихрения и расслоения заряда за счет подачи в цилиндр дополнительного воздуха в конце наполнения и в начале сжатия при закрытии впускного клапана в НМТ.