ВВЕДЕНИЕ 3
Глава 1 Изучение литературы для выявления проблем при разработке концепции применения добавки водорода в бензиновых автомобильных ДВС 6
1.1 Обзор диссертации PhD Ференц Хамори Б. «Изучение
пределов струйного зажигания с водородом» 6
1.2 Обзор результатов, представленных в монографии Бортникова Л. Н 54
Глава 2 Описание экспериментального оборудования 58
Глава 3 Обзор проведенных экспериментальных исследований с целью оценки влияния водорода на характеристики протекания процесса сгорания в бензиновом двигателе 61
3.1 Результаты экспериментальных исследований на установке
УИТ-85 61
3.2 Результаты экспериментальных исследований на ВАЗ-2111 64
Глава 4 Оценка влияния добавки водорода на характеристики протекания процесса сгорания в бензиновом двигателе 68
4.1 Оценка влияния добавки водорода на характеристики
протекания процесса сгорания в УИТ-85 68
4.2 Оценка влияния добавки водорода на характеристики
протекания процесса сгорания в двигателе ВАЗ-2111 73
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 77
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 80
Актуальность работы и научная значимость настоящего исследования.
В истории развития двигателей внутреннего сгорания водород рассматривался на нескольких этапах в качестве заменителя углеводородного топлива. Начиная с 70-х годов было несколько попыток перевести двигатели для работы на водороде. Вместе с развитием технологии газовых инжекторов стало возможным точно контролировать впрыск водорода для безопасной работы.
Оценка влияния добавки водорода на характеристики протекания процесса сгорания в бензиновом двигателе при современном развитии двигателестроении показывает актуальность данной работы.
Объект исследования.
Бензиновый двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием.
Предмет исследования.
Влияния добавки водорода в бензиновом двигателе на возможности его эффективного применения.
Целью работы является разработка концепции применения добавки водорода в бензиновых автомобильных ДВС.
Гипотеза исследования состоит в том, что добавки водорода определяет условия воспламенения и сгорания смеси в цилиндре двигателя и, следовательно, во многом определяет термодинамические характеристики рабочего процесса, развитие технологий и ужесточение требований приводят к тому что регулируемый состав смеси станет таким же распространённым явлением как регулирование УОЗ, что позволит значительно улучшить термодинамическую эффективность процесса сгорания при снижение токсичности отработавших газов.
Достижение поставленной цели обеспечивается решением следующих задач:
1. провести оценку влияния добавки водорода на характеристики протекания процесса сгорания в бензиновом двигателе;
2. разработать концепцию применения добавки водорода в бензиновых автомобильных ДВС.
Методы исследования.
Метод экспериментального исследования, метод статистической обработки результатов эксперимента и моделирования рабочего процесса.
Научная новизна исследования заключается в влияния добавки водорода на характеристики протекания процесса сгорания в бензиновом двигателе.
Личное участие автора в организации и проведении исследования состоит в том, что автор принимал непосредственное участие в формировании аналитического обзора по направлению исследований, а также в анализе экспериментальных данных и полученных на основании анализа практических рекомендаций и выводов.
Апробация и внедрение результатов работы велись в течении всего исследования. Его результаты докладывались на следующих конференциях и семинарах:
- на семинарах кафедры в 2020 и 2021 г.
- международная научно-практическая конференция
«Перспективы развития науки и образования», Россия, г. Тамбов, 30 апреля 2021 г.
- опубликована 2 научных статьи:
1. Свешников, А.Е. Влияние угла опережения зажигания на термодинамические характеристики рабочего процесса на примере одноцилиндровой установки УИТ-85 / Смоленский B. В., Свешников А.Е., Волик Л.К., Воробьева С.В., Гумяров Р.Р., Карадулев А.В. //Научный альманах 2021-N 4-2(78). C. 110-114
2. Свешников, А.Е. Влияние степени сжатия на характеристики протекания процесса сгорания на примере одноцилиндровой установки УИТ-85/ Смоленский В.В., Свешников А.Е., Кравцов П.Э., Хапов Д.А., Баранов Д.Е., Серов М.В. //Научный альманах 2021-N 4-2(78). С.115-119
На защиту выносятся:
- разработанные концепции применения добавки водорода в бензиновых автомобильных ДВС.
Структура магистерской диссертации.
Диссертации состоит из введения, 4 глав, заключения с основными результатами и выводами, содержит 60 рисунков, 6 таблиц, списка
использованных источников (95 источников). Основной текст изложен на 89 страницах.
К основным результатам следует отнести разработанные требования к системам питания водорода при его использовании в качестве постоянной добавки на борту автомобиля:
- Повышение степени сжатия, так как водород обладает большей скоростью горения и, следовательно, позволяет раздвинуть граница бездетонационной работы двигателя.
- Применение специальных средств впрыска водорода в цилиндр двигателя после окончания процесса наполнения, чтобы избежать обратных вспышек и вытеснения воздуха при впуске в коллектор.
- Разработка и адаптация специальных средств очистки отработавших газов позволяющих проводить эффективную доочистку при работе на бедных и сверхбедных смесях.
- Разработка или доработка систем получения водорода или водородосодержащего газа на борту автомобиля, с необходимой для полноценной работы производительностью, так как современные системы хранения и заправки в баллоны не могут обеспечить эффективное применение водорода как постоянной добавки на борту автомобиля.