Аннотация 2
Введение 5
1 Способы повышения наполнения цилиндров поршневых ДВС 6
1.1 Общие сведения проектирования вихревых впускных каналов бензиновых двигателей 8
1.2 Обзор патентов по вихрю tumble в цилиндре 12
2 Методика проведения экспериментальных исследований 26
2.1 Стационарная продувка на стенде 26
2.2 Результаты экспериментальных работ 30
3 Расчёт целевых параметров двигателя 35
4 Экологические стандарты «Евро» для автомобилей 43
5 Применение альтернативных топлив для выполнения перспективных норм токсичности 46
Заключение 53
Список используемых источников 55
Одной из первостепенных экологических проблем является глобальное потепление. Промышленная революция привела человечество к выработке тепловой энергии из углеродных ресурсов, выделяя углекислый газ в атмосферу. За прошедший век развитие промышленности сильно увеличило концентрацию углекислого газа (СО2) в атмосфере, повысилась солнечная радиация в дневные часы, что привело к увеличению тепла, поглощаемого СО2, а также другими парниковыми газами в атмосфере. Есть мнение, что подобные процессы приводят к росту температуры поверхности Земли. Для решения проблем глобального потепления многие производители в области автомобилестроения ищут возможности для снижения расхода топлива двигателей. Интенсификация потока в цилиндре без потери мощности достигается с помощью использования клапанов, регулирующих поток воздуха на впуске.
Целью работы является разработка способов повышения образования вихря в цилиндре ДВС.
На основании поставленной цели были сформулированы задачи исследований:
• провести аналитический обзор существующих способов вихреобразования в цилиндре ДВС;
• выполнить информационно-аналитический обзор патентной информации;
• представить способ повышения вихреобразования в цилиндре ДВС на частичных режимах работы двигателя, основываясь на данных проведенного анализа;
• выполнить тепловой расчет, учитывающий особенности вихреобразования в цилиндре двигателя.
В результате выполненных работ были получены следующие результаты:
• проведен информационно-аналитический обзор существующих способов вихреобразования в цилиндре ДВС;
• предложен способ повышения вихреобразования в цилиндре ДВС на частичных режимах работы двигателя;
• произведен тепловой расчет, учитывающий особенности вихреобразования в цилиндре двигателя.
Выполнен информационно-аналитический обзор патентной информации по теме «Впускные каналы с интенсификацией вихреобразования».
Проведен анализ результатов экспериментальных продувок впускных каналов которые показали, возможность предложенными методами увеличение интенсивности вихря на 10-25% в зависимости от приведенной частоты вращения ne в диапазоне 700-1600 мин-1 при одновременном снижении коэффициента расхода Cf примерно на 5 %.
Результаты испытаний позволили спроектировать устройство позволяющее увеличить интенсивность вихреобразования в камере сгорания двигателя на частичных режимах работы двигателя, и тем самым, обеспечить лучшее протекание рабочего процесса.
Результаты оценочного расчета показывают возможность улучшения экономических показателей двигателя на режимах частичных нагрузок до 5 %. Полученные результаты могут быть использованы при проектировании новых двигателей, а также при модернизации существующих конструкций двигателя.
Следует отметить, что предложенные мероприятия интенсификации вихреобразования в камере сгорания особенно актуальны для двигателей, работающих на компримированном природном газе (КПГ).
