Совершенствование расходных характеристик газовоздушных трактов поршневых двигателей внутреннего сгорания тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.04.02, доктор технических наук Балашов, Андрей Алексеевич

• Балашов, Андрей Алексеевич
• доктор технических наук
• 2008

Оглавление диссертации доктор технических наук Балашов, Андрей Алексеевич

Принятые обозначения и сокращения.

Введение.

1 Состояние вопросов определения, совершенствования и исследования расходных характеристик проточных элементов систем газообмена поршневых ДВС.

1.1 Анализ факторов, влияющих на расходные характеристики основных элементов системы газообмена 4-тактных ДВС.

1.2 Анализ факторов, влияющих на расходные характеристики и конструктивные решения, направленные на совершенствование систем впуска, продувки и выпуска 2-тактных поршневых ДВС

1.3 Методы определения и исследования расходных характеристик основных элементов систем газообмена поршневых ДВС.

1.4 Состояние вопроса и задачи исследования расходных характеристик поршневых ДВС.

2 Определение расходных характеристик основных элементов систем газообмена поршневых ДВС.

2.1 Задачи термодинамики открытых систем.

2.2 Термогазодинамический анализ изоэнтропного процесса расширения рабочего тела в открытой системе.

2.3 Термогазодинамический анализ адиабатного процесса расширения рабочего тела в открытой системе без совершения внешней работы.

2.4 Термогазодинамический анализ политропного процесса расширения отработавшего газа в выпускных каналах поршневых

2.5 Определение расходных характеристик основных элементов газовоздушных трактов поршневых ДВС.

3 Экспериментальные установки для исследования и совершенствования поршневых ДВС.

3.1 Экспериментальные установки для низконапорной статической продувки воздухом впускных и выпускных каналов 4-тактных ПДВС.

3.2 Экспериментальные установки для низконапорной статической продувки воздухом впускной, продувочной и выпускной систем 2-тактных ПДВС.

3.2.1 Общее устройство и компоновка узлов и агрегатов установки для низконапорной продувки воздухом основных элементов газовоздушного тракта 2-тактного ПДВС.

3.3 Экспериментальная установка для низконапорной динамической продувки воздухом системы газообмена 4-тактного

ПДВС.

3.4 Экспериментальные установки для высоконапорной статической продувки воздухом и газом выпускного канала с клапаном 4-тактного ПДВС.

3.5 Экспериментальные установки с 4-тактными двигателями

64 15/18 и 6ЧН 15/18.

3.6 Экспериментальная установка с 2-тактным двигателем ЗД 7,2/6,0 подвесного лодочного мотора «Бийск45».

4 Определение и исследование влияния газодинамических потерь в потоке на расходные характеристики основных элементов систем газообмена поршневых ДВС методом статической и динамической продувки воздухом.

4.1 Определение влияния газодинамических потерь в потоке на расходные характеристики впускных и выпускных каналов с клапанами 4-тактных поршневых ДВС с помощью низконапорной и высоконапорной продувки воздухом.

4.2 Определение расходных характеристик впускной системы 4-тактного поршневого двигателя с помощью низконапорной динамической продувки воздухом.

4.3 Определение и исследование влияния газодинамических потерь в потоке на расходные характеристики впускных, продувочных и выпускных систем 2-тактных поршневых ПДВС с помощью низконапорной продувки воздухом.

5 Определение и исследование влияния газодинамических потерь и внешнего теплообмена в потоке на расходные характеристики выпускного канала с клапаном 4-тактного ПДВС методом статической продувки «горячим газом».

5.1 Определение влияния газодинамических потерь и внешнего теплообмена в потоке на расходные характеристики выпускного канала с клапаном 4-тактного ПДВС от отношения давлений.

5.2 Определение влияния газодинамических потерь и внешнего теплообмена на расходные характеристики выпускного канала с клапаном 4-тактного ПДВС от температуры газа на входе потока

6 Оценка эффективности мероприятий по совершенствованию и отработке расходных характеристик газовоздушных трактов поршневых две.

6.1 Этапы совершенствования и отработки газодинамической эффективности впускных и выпускных каналов в поршневых

6.2 Отработка и доводка геометрических характеристик впускных и выпускных каналов с клапанами поршневых ДВС на натурных образцах и гипсовых моделях.

7 Оценка эффективности мероприятий по совершенствованию расходных характеристик газовоздушных трактов поршневых ДВС на моторных установках.

7.1 Результаты моторных испытаний 4-тактных ДВС с усовершенствованными впускными и выпускными каналами газовоздушного тракта.

7.2 Результаты определения расходных характеристик газовоздушных трактов 4-тактных ДВС на моторных установках с учетом заброса газа во впускную систему.

7.3 Результаты моторных испытаний 2-тактного ДВС с целью определения расходных характеристик его газовоздушного тракта и получения исходных данных для настройки математической модели

8 Исследование возможности совершенствования расходных характеристик поршневых ДВС на математических моделях.

8.1 Исследование возможности совершенствования расходных характеристик 4-тактных поршневых ДВС на математической модели

8.2 Исследование возможности совершенствования расходных характеристик 2-тактных поршневых ДВС с помощью математической модели.

8.2.1 Общие положения и допущения, принятые в математической модели.

8.2.2 Результаты расчетной оценки влияния расходных характеристик систем впуска, «продувки-наполнения», выпуска и противодавления ОГ на индикаторные показатели 2-тактного двигателя ЗД 7,2/6,0 в составе ПЛМ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование расходных характеристик газовоздушных трактов поршневых двигателей внутреннего сгорания»

Анализируя перспективы развития двигателестроения в России и за рубежом, можно сказать, что одним из основных направлений в этой области является увеличение удельных мощностных показателей, топливной экономичности и долговечности. Эти вопросы наиболее остро встают в связи с ограниченными запасами нефти.

Общая мощность поршневых двигателей внутреннего сгорания (ПДВС), использующихся в народном хозяйстве, примерно в 5 раз больше установленной мощности всех стационарных электростанций, поэтому решающую роль в топливном балансе нашей страны играет их экономичность, возрастает актуальность совершенствования, особенно в направлении снижения расхода топлива [11].

Снижение расхода топлива нефтяного происхождения может быть достигнуто за счет совершенствования рабочего цикла, снижения механических потерь, а также за счет использования альтернативных топлив.

Форсирование двигателей по их литровой мощности и скоростному режиму приводит к увеличению количества газа, проходящего через органы газораспределения, и сокращению времени протекания процессов газообмена и, как правило, более важную роль приобретают газодинамические потери в процессах впуска и выпуска у 4-тактных, а также продувки и выпуска отработавших газов у 2-тактных поршневых ДВС. Все это приводит к известным негативным последствиям - увеличению газодинамических потерь в органах газообмена поршневых ДВС, ухудшению экономичности, достижению предельных границ по теплонапряженности, дымности и токсичности.

Учитывая эти обстоятельства при проведении работ по снижению газодинамических потерь в газовоздушных трактах, можно добиться улучшения их расходных характеристик и технико-экономических показателей двигателей в целом.

Поэтому исследования, проведенные как в нашей стране, так и за рубежом [15, 28, 31, 37, 67, 68, 81, 92, 111, 157, 163, 204, 205] дают полное основание утверждать, что одним из перспективных направлений на пути повышения эффективных показателей двигателей внутреннего сгорания (ДВС) является улучшение расходных характеристик основных элементов системы газообмена, в частности, каналов с клапанами впуска и выпуска для 4-тактных, а также наполнения, продувки и выпуска у 2-тактных ПДВС, так как они являются главным источником газодинамических потерь при наполнении цилиндров свежим зарядом, продувке и выпуске отработавших газов [15, 16, 23,28, 49, 55, 79, 82, 111, 119, 140, 150, 205].

Влияние большого количества факторов на расходные характеристики каналов ПДВС приводит к тому, что эта задача пока не может быть выполнена только с помощью расчетно-теоретических методов, а поэтому экспериментальные исследования, доводка и проверка являются необходимой и неотъемлемой составной частью в период проведения работ по их определению и совершенствованию.

При отработке газодинамической эффективности впускных и выпускных каналов с клапанами у 4-тактных и продувочно-выпускного тракта у 2-тактных ПДВС необходимо учитывать не только величину проходного сечения основных образующих элементов, но и их конфигурацию, профиль, относительное расположение, степень шероховатости и т.д.

В связи с этим в последнее время исследователи все чаще и чаще обращаются к различным методам ускоренной отработки каналов, ввиду того, что их применение позволяет достаточно быстро и со значительно меньшими материальными затратами выполнить эту работу на моделях [113].

Время отработки клапанных систем на моделях из гипса, быстротвердеющих пластмасс или смол, в последние годы практически стало соизмеримо со временем проектирования двигателей, что позволяет заложить в рабочие чертежи уже отработанные профили каналов [27, 45, 56, 68,107, 134, 204,211].

Определение расходных характеристик и оценку газодинамической эффективности реальных каналов и их моделей производят обычно общепринятым методом статической продувки, а обработка его результатов производится по методике, в основу которой положен изоэнтропный процесс расширения рабочего тела, т.е. процесс, не учитывающий реальные физические основы течения, в частности, потери на трение и диссипацию энергии потока [13, 14, 18, 20, 29, 55, 60, 69, 84, 97, 129, 152, 156, 206, 212].

Интенсивное развитие вычислительной техники в предшествующее десятилетие привело к резкому скачку в возможностях применения математического моделирования, с помощью которого можно проводить большое количество численных экспериментов с различными конструктивными решениями для впускных, продувочных и выпускных систем поршневых двигателей с незначительными затратами средств и времени на их проведение.

В случае правильно выбранного метода расчета, который учитывает реальные особенности течения (отрывные явления, трение, внешний теплообмен, вихреобразование), а также обоснованного подхода к выбору граничных условий, можно получить весьма полезную информацию для конструктора и наметить пути совершенствования основных элементов системы газообмена. Причем нужно заметить, что для всех типов двигателей все-таки одним из первостепенных моментов является расчет течения газа через выпускные органы цилиндра [14, 31, 37, 40, 43, 46, 47, 48, 59, 67, 70, 92, 103, 114, 136, 162, 168,212,213].

Поэтому следует сказать, что назрела необходимость в уточнении методики обработки результатов статической продувки с учетом реальных условий движения потока и, прежде всего, для выпускных систем ПДВС, с целью получения более достоверных коэффициентов расхода ц или газодинамического сопротивления £ для дальнейшего использования их как при отработке, так и при численном математическом моделировании процессов течения газа в квазистационарных методах расчета или в качестве одного из элементов задания граничных условий при нестационарных расчетах [37, 43, 46, 114, 126].

В связи с этим для получения зависимостей, которые характеризовали бы потоки рабочего тела по впускному и выпускному газовоздушным трактам, необходимо достаточно подробно рассмотреть следующие термодинамические процессы в открытых системах без совершения внешней работы: это - изоэнтропный (идеально-адиабатный) процесс без внутреннего и внешнего теплообмена, адиабатный процесс - только с внутренним теплообменом и политропный процесс - с внешним и внутренним теплообменом. В ходе анализа более детально рассмотреть вопросы о газодинамических потерях и о влиянии их на внутренний теплообмен, а также проработать вопросы изменения энтропии в потоке, так как энтропия -это единственный параметр состояния, обладающий свойством аддитивности, используя который, можно выделять в системе газообмена характерные участки и определять потери энергии отдельно для каждого из них.

Под действием высоких перепадов давлений в щели выпускного клапана (в начале его открытия) для 4-тактных и в щели выпускного окна для 2-тактных ПДВС, может теоретически возникнуть критическое истечение. Однако, наличие значительных газодинамических потерь и внешнего теплообмена, которые возникают в щелях выпускных клапанов и окон, приведет к тому, что критического истечения при реально существующих перепадах давлений в указанных местах газовых трактов может не произойти [37,40,42, 102, 135, 162].

В плане работ по конструированию, модернизации и доводке систем газообмена можно выделить две основные задачи у безнаддувных двигателей

- это снижение газодинамических потерь в основных элементах впускных и выпускных систем ПДВС, а также уменьшения неравномерности наполнения двигателей по цилиндрам. От качества решения этих задач всецело будут зависеть такие характеристики газообмена ПДВС, как коэффициенты наполнения и остаточных газов, величина затрат мощности на преодоление насосных потерь и другие показатели, ибо для комплексного решения проблем улучшения упомянутых процессов впуска и выпуска могут применяться как экспериментальные, так и расчетные методы, или их сочетание.

Экспериментальные исследования проводятся, как правило, на моделях, макетах или стендах, а проверка выполненных разработок осуществляется на моторных установках, оснащенных соответствующими приборами и оборудованием. По степени решаемых задач применяются различные конструкции как «холодных», так и «горячих» стендов с использованием различных приборов и оборудования, а сложность в выборе методов экспериментальных исследований обусловлена тем, что нет однозначных рекомендаций по применению того или иного метода, т.к. исследователи, как правило, ограничены возможностями материально-технической базы.

В связи со сложностью и быстротечностью протекающих в двигателе процессов, трудностью их регистрации и отсутствием по этим причинам достаточно надежных результатов, актуальность экспериментальных исследований, направленных на совершенствование технико-экономических показателей ПДВС за счет улучшения газодинамического качества систем газообмена, сохраняется.

Интенсивное развитие вычислительной техники за счёт ее быстродействия, привело к резкому увеличению возможностей применения математического моделирования, тем не менее, нет математической модели, которая бы при всестороннем отражении физической сущности явлений в работающем двигателе позволяла существенно облегчить и ускорить процесс конструирования или модернизации элементов впускных и выпускных систем ПДВС. Причина в том, что в математические модели, при задании исходных данных и граничных условий, заложены те или иные допущения, следовательно, для проведения расчета требуется значительный объем статистически - аппромаксимационного экспериментального материала. Как правило, для численного эксперимента, проведенного на математических моделях, требуется экспериментальная проверка на моторном стенде или на физической модели.

Сказанное позволяет констатировать, что как при отработке, так и при математическом моделировании процесса впуска свежего заряда и выпуска отработавших газов в ПДВС желательно использовать более достоверные параметры и коэффициенты, характеризующие газодинамическую эффективность впускных и выпускных каналов с клапанами, а также выпускных и продувочных окон, получить которые можно с помощью общепринятого метода статической продувки при условии создания методики обработки его результатов с учетом физических явлений, происходящих в потоке.

Таким образом, совершенствование систем газообмена ПДВС является одним из основных направлений по улучшению эффективных показателей двигателей. В связи со сложностью термодинамических и газодинамических явлений происходящих в потоке, пока не поддающихся надежному теоретическому анализу и экспериментальному исследованию, требуется подробное и всестороннее их изучение. Исследование нужно производить комплексно, т.е. на моторных стендах с двигателями и на моделях и макетах с применением как экспериментальных, так и численных методов.

Исходя из вышеизложенного, настоящая работа посвящена обоснованию и определению наиболее эффективных путей конструирования, модернизации, исследованию и доводке газовоздушных трактов ПДВС, основываясь на проведенном теоретическом термогазодинамическом анализе поведения рабочего тела в потоке, предварительном исследовании, отработке и доводке проточных частей основных элементов систем газообмена методом статической продувки, а также разработанных на этой основе принципов конструирования и совершенствования проточных элементов впускных, продувочных, выпускных каналов и систем, влияющих на изменение расходных характеристик двигателей в целом.

Цель работы. Научное обоснование, разработка методов исследования и средств улучшения расходных характеристик поршневых ДВС для повышения их мощностных и экономических показателей.

Для достижения поставленной цели предусматривалось решение следующих задач:

- проанализировать влияние конструктивных мероприятий и факторов, влияющих на расходные характеристики основных элементов систем газообмена поршневых ДВС, направленных на улучшение их мощностных и экономических показателей;

- выполнить термогазодинамический анализ течения воздуха и «горячего» газа по проточным каналам поршневых ДВС для получения зависимостей, на базе которых разработать методику обработки данных статической продувки;

- создать стенды для статической продувки основных элементов газовоздушных трактов поршневых ДВС, позволяющих выполнить низконапорную, высоконапорную, «горячую» и динамическую продувки, а также стенды для проведения моторных испытаний с двигателями 64 15/18, 6ЧН 15/18.

- выполнить экспериментальные исследования по выявлению влияния геометрических и газодинамических факторов на расходные характеристики впусных и выпускных каналов с клапанами ПДВС и по определению критического режима течения в выпускном канале с клапаном с помощью высо-кнапорной продувки воздухом;

- осуществить доводку конструкции впускных и выпускных каналов с клапанами с помощью гипсовых моделей, после чего изготовить усовершенствованные экспериментальные головки цилиндров двигателя 64 15/18 в металле и провести их проверку на моторном стенде.

Объектом исследования являются газовоздушные тракты систем газообмена 4-тактных дизелей типа Ч 15/18, Ч 15/15, ЧН 15/18, Ч 13/14, ЧН 13/14 с верхнеклапанными механизмами газораспределения и газовоздушный тракт системы газообмена 2-тактного двигателя (ДК ДВС) с количественным способом изменения мощности и золотниковым механизмом газораспределения типа Д 7,2/6,0.

Предметом исследования явились закономерности изменения расходных характеристик газовоздушных трактов систем газообмена поршневых ДВС и закономерности влияния на расходные характеристики термогазодинамических процессов с газодинамическими потерями и внешним теплообменом.

Методы исследования. Для решения перечисленных задач и достижения поставленной цели в работе нашли применение теоретические методы, базирующиеся на основных положениях классической термодинамики и газодинамики, а также различные экспериментальные методы исследования как хорошо известные, апробированные на практике, так и специально разработанные для решения поставленных задач методы математического моделирования с настройкой модели и привлечением экспериментальных данных, обобщение научной и специальной литературы. Работа носит теоретико-экспериментальный характер.

Обоснованность и достоверность результатов подтверждается применением комплекса современных методов исследования, подбором измерительной аппаратуры, ее систематической поверкой и тарировкой, соблюдением требований соответствующих стандартов и руководящих документов на проведение испытаний. Научные положения и выводы подтверждены результатами, полученными в ходе натурных экспериментов.

Научная новизна и теоретическая значимость работы заключаются в следующих положениях, выносимых автором на защиту:

- путем термогазодинамического анализа адиабатного и политропного процессов расширения рабочего тела показана возможность теоретического обоснования зависимостей для изменения энтропии АЗ, коэффициентов газодинамических потерь £ и расхода /л, а также критического отношения давлений с учетом аэродинамических потерь в канале;

- разработаны методики обработки результатов статической продувки впускных и выпускных каналов воздухом и «горячим газом»;

- предложен способ косвенного определения коэффициента расхода системы продувки двухтактного двигателя с использованием свойства аддитивности энтропии АЗ, позволяющий исключить непосредственное измерение давления в выходном сечении продувочных окон;

- предложен способ разделения энтропии А5 и газодинамических потерь, характеризуемых коэффициентом £ в адиабатном потоке на составляющие от механического ДЯ^, и термического АБаТ, £ат воздействия газодинамических сопротивлений на параметры потока;

- показана возможность более качественного профилирования выпускных и впускных каналов на малых и средних подъемах клапанов в процессе отработки проточных элементов 4-тактных ДВС с помощью гипсовых моделей.

Практическая ценность работы заключается:

- в использовании возможностей разработанных методик обработки результатов статических продувок для анализа и оценки газодинамической эффективности отдельных элементов систем газообмена в процессе их совершенствования и доводки при проведении опытно - конструкторских работ;

- в применении гипсовых моделей, которые позволяют уменьшить объем трудоемких и дорогостоящих работ по созданию основных элементов газовоздушных трактов и сократить время доводки двигателей в целом;

- в использовании армированных гипсовых стержневых ящиков, изготовленных по отработанным профилям впускных и выпускных каналов с помощью гипсовых моделей, при отливке развернутых головок цилиндров;

- в использовании метода статической продувки для экспресс-контроля качества изготовления впускных и выпускных каналов с клапанами в процессе их производства и модернизации;

- показана возможность путем математического моделирования повышения мощностных и экономических показателей 4-тактного двигателя за счет увеличения эффективных проходных сечений системы газообмена и повышения индикаторной мощности 2-тактного двигателя за счет снижения газодинамических потерь продувочно-выпускного тракта;

- в разработке метода разделения и ранжирования газодинамических потерь в продувочно-выпускном тракте 2-тактного ПДВС;

- в отработке профилей каналов с улучшенными газодинамическими характеристиками на гипсовых моделях, защищенные авторским свидетельством СССР № 1145167. По полученным профилям изготовлены армированные гипсовые стержневые ящики, отлита, обработана и собрана опытная партия головок цилиндров, проведены испытания двигателей и разработана рабочая конструкторская документация.

Реализация результатов работы. Результаты исследований приняты ОАО ХК «Барнаултрансмаш» и ОАО «ПО Алтайский моторный завод», а также по 2-тактному двигателю ЗД 7,2/6,0 - ООО КБ «Мотор» г. Бийск. Разработанные методы исследований и расчетов используются в учебном процессе и НИРС кафедры ДВС Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на следующих конференциях и семинарах:

- научной конференции, посвященной сорокалетию института ЧИМЭСХ, г. Челябинск, 1971г.;

XXXII научно-технической конференции СибАДИ им. В.В.Куйбышева, г. Омск, 1972 г.;

- научно-технической конференции «Исследование рабочих процессов ДВС», Ангарский филиал ИЛИ, г. Ангарск, 1972 г.;

- 66-ом заседании Всесоюзного научно-технического семинара по комбинированным ДВС, МВТУ им. Н.Э.Баумана, г. Москва, 1973 г.;

- научной конференции профессорского-преподавательского состава и научных работников института, АПИ им. И.И.Ползунова, г. Барнаул, 1975 г.;

Всесоюзных межотраслевых научно-технических семинарах «Тепловыделение, теплообмен и теплонапряженность ДВС, работа на неустановившихся режимах», ЛПИ им. М.И.Калинина, г. Ленинград, 1980, 1982 гг.;

- Всесоюзном семинаре «Современные проблемы газодинамики и теплообмена в энергетических установках», г. Москва, 1983 г.;

- отраслевом семинаре «Проблемы форсирования и надежности тракторных и комбайновых двигателей», г. Владимир, 1985 г.;

- Всесоюзном научно-техническом семинаре по ДВС, МВТУ им. Н.Э.Баумана, г. Москва, 1987 г.;

Всесоюзной научно-технической конференции «Актуальные проблемы двигателестроения», г. Владимир, 1987г.;

- Всесоюзном семинаре «Диагностика, повышение эффективности, экономичности и долговечности двигателей», г. Пушкин, 1989 г.;

- Всесоюзной конференции «Совершенствование мощностных, экономических и экологических показателей ДВС» г. Владимир, 1989 г.;

- научно-практическом семинаре «Совершенствование мощностных, экономических и экологических показателей ДВС», г. Владимир;

- международной научно-технической конференции «Совершенствование быстроходных ДВС», АлтГТУ, г. Барнаул, 1993, 1999 гг.;

- международной конференции «Совершенствование автомобилей, тракторов и агрегатов», АлтГТУ, г. Барнаул, 2000 г.;

- международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы теории и практики современного двигателестроения», ЮУрГУ, г.Челябинск, 2003, 2006 гг.;

- Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы энергоснабжения и энергобезопасности в Сибири», АлтГТУ, г. Барнаул, 2003г.;

- III семинаре ВУЗов Сибири и Дальнего Востока по теплофизике и теплоэнергетике, АлтГТУ, г. Барнаул, 2003 г.;

- международной научно-технической конференции «Современные технологи-ческие системы в машиностроении», АлтГТУ, г. Барнаул, 2003 г.;

- Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Двигатели внутреннего сгорания - современные проблемы, перспективы развития», АлтГТУ, г. Барнаул, 2006 г.;

- внутривузовских научно-практических конференциях и семинарах АлтГТУ, г. Барнаул, 1982-2006 гг.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 64 печатных работах, в т.ч. 9 статей (в рецензируемых журналах), 15 тезисов докладов, 2 учебных пособия, 2 авторских свидетельства.

Работа выполнена на кафедре ДВС Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова.

На защиту выносятся следующие основные положения диссертации:

- результаты теоретического термогазодинамического исследования в виде уточнения физической сущности процесса течения рабочего тела в адиабатном и политропном потоках в открытой системе без совершения внешней работы;

- результаты проведенного теоретического анализа в виде новых полученных и обоснованных зависимостей для изменения энтропии коэффициентов газодинамических потерь £ и расхода ц, а также критического отношения давлений с учетом аэродинамических потерь в канале;

- методика разделения газодинамических потерь и приращения энтропии в адиабатном процессе, на механический и термический способы воздействия аэродинамических сопротивлений на поток;

- методика обработки результатов статической продувки на базе вновь полученных более физически обоснованных зависимостей, характеризующих изменение параметров рабочего тела в потоке;

- способ косвенного определения коэффициента расхода системы продувки 2-тактного двигателя, который позволяет исключить измерение давления в выходном сечении продувочных окон;

- результаты экспериментального исследования критического режима течения, где установлено, что критический режим течения рабочего тела за щелью выпускного клапана зависит не только от его физических свойств, но и от газодинамических потерь в щели;

- результаты обработки данных статической и динамической продувок по более физически обоснованной методике;

- результаты расчетного анализа влияния расходных характеристик основных элементов газовоздушных трактов на мощностные и экономические показатели ПДВС с помощью математических моделей;

- результаты совершенствования и отработки проточных элементов 4-тактных поршневых ДВС с помощью гипсовых моделей и визуализации потока;

- результаты моторных испытаний двигателей размерностью Ч 15/18, Ч 13/14 и Д 7,2/6,0 с целью исследования и определения их расходных, мощностных и экономических показателей до и после модернизации, с учётом подбора фаз газораспределения.

Заключение диссертации по теме «Тепловые двигатели», Балашов, Андрей Алексеевич

Основные результаты и выводы

1 Проведен термогазодинамический анализ адиабатного и политропного процессов расширения рабочего тела в открытой системе без совершения внешней работы, для уточнения физической сущности процесса течения и получения более достоверной информации об изменении параметров состояния в потоке.

2 Получены и обоснованы теоретические зависимости изменения^ энтропии коэффициентов газодинамических потерь £ и расхода ¡и, а также критического отношения давлений от параметров рабочего тела, аэродинамических потерь и внешнего теплообмена.

3 Разработаны методики обработки результатов статической продувки проточных элементов газовоздушных трактов поршневых ДВС, позволяющие получить данные для сравнительного анализа аэродинамической эффективности отдельных элементов систем газообмена.

4 Предложен способ косвенного определения коэффициентов расхода системы продувки 2-тактного двигателя, использующий свойства аддитивности энтропии и позволяющий исключить непосредственное измерение давления в выходном сечении продувочных окон.

5 Установлено по результатам высоконапорной статической продувки воздухом выпускного канала с клапаном, что критическое отношение давлений в выходном сечении потока зависит от газодинамических сопротивлений, находящихся в канале, по которому движется поток, и должно определяться с их учетом.

6 Путём статической продувки гипсовых моделей основных элементов системы газообмена получены экспериментальные данные об их газодинамической эффективности, в результате ¡4ср впускных каналов увеличилось на

27 %, а выпускных - на 25 %.

7 Установлено с помощью расчёта на математических моделях, разработанных для поршневых ДВС, что расходные характеристики основных элементов газовоздушных трактов серьёзно влияют на эффективные показатели двигателя, но в связи с тем, что есть резервы их улучшения до 20% за счёт увеличения ¡4 впускных и выпускных систем; что имеется целесообразность в увеличении «градус-сечения» дизелей с наддувом, оборудованных 2-клапанными головками, за счёт увеличения фазы выпуска до 70 + 80° п.к.в. до НМТ; что снижение аэродинамического сопротивления на впуске 2-тактного ДВС в 2 раза, позволит на 20% повысить наполнение кривошипной камеры и на 15% увеличить индикаторную мощность.

8 Показана возможность при использовании гипсовых моделей в процессе отработки впускных и выпускных систем более тщательного профилирования проточных частей на малых и средних подъемах клапанов, что позволит улучшить расходные характеристики двигателей в целом при одновременном снижении насосных потерь на 5 6 кПа.

9. Проведена оценка эффективности мероприятий по совершенствованию расходных характеристик систем газообмена 4-тактных ДВС на моторных установках, в результате чего при 100%-ной нагрузке экономичность дизеля улучшилась до Age-5,0 г/кВт-ч, а на 50 %-ной нагрузке - до Аge = 10,0 г/кВт-ч.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Балашов, Андрей Алексеевич, 2008 год

1. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика /Т.Н. Абрамович. -М.: Наука, 1969.-824 с.

2. Андрющенко А.И. Основы технической термодинамики реальных процессов /А.И. Андрющенко. М: Высшая школа, 1975. - 264 с.

3. Артюхов A.B. Методика расчета двухмерного нестационарного течения газа в выпускной системе ДВС /A.B. Артюхов, В.В. Бравин, Ю.Н.Исаков //Двигателестроение.-1985.-№ 11.- С. 55-57.

4. Асатурян А.Ш. Об электрическом моделировании газодинамических явлений во впускной и выпускной системах двухтактного двигателя /А.Ш. Асагурян, В.Д. Ольяк//Известия вузов. Машиностроение.- 1965.- № 5.- С. 84

5. Астахов В.А. Теплообмен и трение при течении газа в ассиметричном канале на участке после смыкания пограничных слоев / В.А. Астахов, С.Д.Панин, Б.Б. Петрикевич //Известие вузов. Машиностроение 1998-Я°4-6. -с.32-36.

6. Антипов Ю.А. Выбор степени сжатия газового двигателя / Ю.А. Анти-пов, И.А. Барский, A.A. Кирюшин //Известие вузов. Машиностроение. -2005. -№2.-с.30-34.

7. Балабаев А.Н. Моделирование работы вихревой трубы на влажном воздухе / А.Н. Балабаев //Известия вузов. Машиностроение. 2001.-№6.с.12-15

8. Барский И.А. Влияние подводящих патрубков на переходные характеристики теплообменников /И.А. Барский, P.P. Хизяпов //Известия вузов. Машиностроение.-2003 .-№3 .-с. 18-22.

9. Бажан П.И. Расчет и конструирование охладителей дизелей /П.И. Ба-жан.- М: Машиностроение, 1981.- 168 с.

10. Бажан П.И. Справочник по теплообменным аппаратам /П.И. Бажан, Т.Е. Каневец, В.М. Селиверстов.-М.: Машиностроение, 1989.-365 с.

11. Балакин В.И. Повышение экономичности дизелей одно из важнейших направлений совершенствования топливно-энергетического комплекса страны /В.И. Балакин //Двигателестроение.- 1981.-№ 5.- С. 3-4.

12. Бекман В.В. Гоночные мотоциклы /В.В. Бекман. Д.: Машиностроение, 1969. -245 с.

13. Бенедикт Р.П. Течение с потерями /Р.П. Бенедикт, H.A. Карлуччи // Энергетические машины и установки. 1965. - № 1. - С. 44-58. Бенедикт Р.П. Обобщенный подход в газовой динамике одномерных течений /Р.П.

14. Бенедикт, В.Д. Стельц // Энергетические машины и установки. 1962. -№ 1. - С. 65-86.

15. Бондаренко К.Ф. Исследование возможности снижения гидравлических потерь во впускных каналах тракторных двигателей /К.Ф. Бондаренко и др. //Вопросы конструирования и исследования тракторных двигателей. Челябинск, 1973.-Вып.2.-С. 137-143.

16. Брамсон JI.B. Маломощные двухтактные дизели /Л.В. Брамсон, Г.С. Игумнов//- Л.; М: ОНТИ НКТП СССР, 1936.-271 с.

17. Бартош Е.Т. К определению равномерности наполнения многоцилиндровых двигателей /Е.Т. Бартош //Труды ВНИИЖТ.- М, 1961.-Вып. 214.-С. 182187.

18. Бунов В.М. Исследование газодинамики опытного клапана механизма газораспределения /В.М. Бунов //Автомобили, тракторы и двигатели: тр. Челябинского политехи, ин-та.- Челябинск, 1976.-Ввып. 174.-С. 134-138.

19. Боровиков A.B. К вопросу о выборе коэффициента расхода осеради-ального полуоткрытого колеса при проектировании компрессора турбонад-дува ДВС /Л.В. Боровиков, A.M. Симонов //Двигателестроение.- 2004.-32.-с.23-27

20. Бурмистров A.B. Исследование течения в каналах вакуумных насосов и систем /A.B. Бурмистров, С.И. Саликеев, К.Б. Панфилович //Известия вузов. Машиностроение.-2003.-№2.-с.23-27

21. Васильев А.П. Расчет несбалансированного течения и теплоотдачи ламинарного потока в круглой трубе /А.П. Васильев //Известие вузов. Машино-строение.-2003.-№3.с. 20-25

22. Васильев-Южин P.M. Газообмен в четырехтактном дизеле /P.M. Васильев- Южин //Двигателестроение.- 1979.-№ 2.- С. 3-5.

23. Васильев Л.А. Особенности определения коэффициентов расхода органов газораспределения /Л.А. Васильев, В.М. Милютин.- В кн. Вопросы совершенствования работы дизелей при неустановившихся режимах и при высокой форсировке.- Хабаровск, 1978.-С. 92-100.

24. Винокуров Б.Н. Улучшение экономических показателей дизелей ВТЗ путем совершенствования выпускных каналов /Б.Н. Винокуров идр.//Повышение эксплуатационных показателей двигателей и тракторов. -Пермь, 1987,-С. 19-26.

25. Вихерт М.М. Исследование впускных каналов головок цилиндров дизелей с непосредственным смесеобразованием /М.М. Вихерт и др. //Автомобильная промышленность.- 1965.- № 3,- С. 8-12.

26. Вихерт М.М. Оценочные показатели систем впуска быстроходных дизелей /М.М. Вихерт, М.А. Литинский //Автомобильная промышленность. -1975.-№ 9.-С. 8-11.

27. Вихерт М.М. Конструирование впускных систем быстроходных дизелей/М.М. Вихерт, Ю.Г. Грудский.- М.: Машиностроение, 1982.- 151 с.

28. Володин В.М. Отработка впускных каналов на безмоторной установке /В.М. Володину, Б.Н. Давыдков// ЦНИИТЭИтракторсельхоз-маш. ДВС. -1973. -№ 7. -С. 28-32.

29. Вулис Л.А. Термодинамика газовых потоков /Л.А. Вулис- М., Л.: Гос-энергоиздат, 1950.- с.

30. Габдуллин А.Г. Улучшение экономических и экологических показателей двухтактных двигателей путем расслоения свежего заряда в процессе газообмена: дис. канд. техн. наук /А.Г. Габдуллин. -М, 1981.-144 с.

31. Гальговекий В.Р. Исследование выпускных каналов дизелей /В.Р. Галь-говский, И.Ф. Каракулина //Двигатели внутреннего сгорания. Ярославль, 1975.-С. 69-81.

32. Зысин В.А. Техническая термодинамика потока /В.А. Зысин. Л.: изд-во Ленинград, ун-та, 1977.-160с.

33. Гальговекий В.Р. Тепловые потери с отработавшими газами в дизеле с непосредственным впрыском /В.Р. Гальговекий //Двигателестроение.-1984.-№ 2.-с.57-61.

34. Герзон П.С. Математическое моделирование рабочего цикла двухтактного двигателя с двумя сообщающимися цилиндрами /П.С. Герзон; ВНИИ-Мотопром. Серпухов, 1987. - 31 с.

35. Герц E.B. Теория и расчет силовых пневматических устройств /Е.В. Герц, Г.В. Крейнин- М: Академия наук СССР, 1960. 177 с.

36. Глаголев Н.М. Рабочие процессы двигателей внутреннего сгорания /Н.М. Глаголев.- М.: Машгиз, 1965.- 480 с.

37. Гришин Ю.А. Исследование отрывного течения за выпускным клапаном ДВС //Ю.А. Гришин, A.A. Манджгаладзе //Перспективы развития комбинированных ДВС новых схем и топлив: тезисы докл. Всесоюзн конф.- М., 1980.-С.31-32.

38. Гришин Ю.А. Методы расчета разветвленных систем газообмена ДВС /Ю.А. Гришин, A.B. Гусев, М.Г. Круглов //Двигателестроение.- 1981.-№ 1,-С.10-12.

39. Гришин Ю.А. Разработка и проверка граничных условий для численного расчета нестационарных течений в газовоздушных трактах ДВС/Ю.А. Гришин, М.Г. Круглов //Двигателестроение .-1984.-№11.-С.51-53.

40. Гришин Ю.А. Расчет отрывного течения через щель тарельчатого выпускного клапана /Ю.А. Гришин, A.A. Манджгаладзе, A.M. Савенков //Двигателестроение.- 1982.-№3.-с.24-30.

41. Гришин Ю.А. Аналитический расчет истечения через выпускной клапан /Ю.А. Гришин //Межвузовский сб. науч. тр. М.:МГТУ «МАМИ».-Вып. XVII. -2001.-№3-с. 135-139.

42. Гришин Ю.А. Аналитический расчет через выпускное окно //Известия ТулГУ, Сер. Автомобильный транспорт. Вып.9.-Тула. ТулГУ, 2005.-е. 166-172

43. Гришин Ю.А. принципы профилирования выпускных каналов и выпускных патрубков двигателей внутреннего сгорания // Ю.А.Гришин, A.A.

44. Манджгаладзе //Известия вузов.-№9.-1982.-с.95-98.

45. Гришин Ю.А. Снижение газодинамических потерь на выпуске с целью улучшения экономичности дизеля /Ю.А. Гришин, Ю.Л. Маслов, A.M. Савенков //Вестник машиностроения.- 1984.- № 6.- С.47-49.

46. Грудский Ю.Г. Методы оценки совершенства выпускных каналов дизелей /Ю.Г. Грудский, В.И. Шайкин//Труды НАМИ.- М., 1979.-Вып. 176.1. С.130-140.

47. Двухтактные двигатели с регулируемой системой выпуска (обзор)/ М.Г. Акимов и др.; Владимир, политехи, ин-т.- Владимир, 1988. -37 с.

48. Двухтактные карбюраторные двигатели внутреннего сгорания/ В.М. Кондратов и др. М.: Машиностроение, 1990. - 272 с.

49. Дейч М.Е. Техническая газодинамика /М.Е. Дейч. М.: Энергия, 1974.592 с.

50. Добровольский В.В. Методология проектирования оптимальной системы воздухоснабжения ДВС /В.В. Добровольский //Двигателестроение.- 1981 .-№ 6.- С.20-23.

51. Драганов Б.Х. Исследование неустановившегося процесса наполнения двухтактных двигателей //Известия вузов. Машиностроение.-1966.-№9.-С. 9297.

52. Драганов Б.Х. Исследование впускной системы и процесса наполнения четырехтактных дизелей: автореф. дис.докт. техн. наук /Б.Х. Драганов.-Л, 1973.-35 с.

53. Драганов Б.Х. Методика профилирования проточной части впускных каналов двигателей внутреннего сгорания: сб. науч. тр /Б.Х. Драганов; Укр.сельскохоз. академия.- Киев, 1973.- Вып 89.- С.50-57.

54. Драганов Б.Х. Конструирование впускных и выпускных каналов двигателей внутреннего сгорания /Б.Х. Драганов.- Киев: Вища школа, 1987.- 175 с.

55. Дьяченко В.Г. Исследование влияния впускной системы на коэффициент наполнения двигателя /В.Г. Дьяченко, М.Г. Сандомирский //Механизация сельскохозяйственного производства: труды ХИМЭСХ.-Харьков, 1971.-Вып. 17.-С.135-142.

56. Дьяченко В.Г. Исследование равномерности наполнения по цилиндрам двигателя СМД-14 /В.Г. Дьяченко, М.Г. Сандомирский // Механизация сельскохозяйственного производства: труды ХИМЭСХ.-Харьков, 1971 .-Вып. 17.-С.143-148.

57. Егоров Я.А Определение коэффициента расхода выпускных органов двигателя по результатам индицирования /Я.А. Егоров, В.П. Дмитриев // Известия вузов. Машиностроение 1971. - № 8. - С. 72-76.

58. Егоров Я. А. Показатель процесса изменения параметров газа в потоке / Я.А. Егоров //Двигатели внутреннего сгорания.- 1982.- Вып. 35.-С. 43-49.

59. Ерченко Г.Н. Вихревый способ переноса теплоты /Т.Н. Ерченко //Двигателестроение.-2005.-№1 .-с. 12-16.

60. Жуковский B.C. Термодинамика /B.C. Жуковский.-М.: Энергоатомиз-дат, 1983.-304с.

61. Закомолдин И.И. Результаты продувок головок цилиндров тракторного дизеля воздушного охлаждения / И.И. Закомолдин, Д.В. Гаев, А.И. Смирнов //Двигателестроение.-1982.-№ 10.-С.45-47.

62. Зайдель А.Н. Элементарные оценки ошибок измерения /А.Н. Зайдель. -Л.: Наука, 1968. 95 с.

63. Зацерклянный Н.М. Особенности некоторых математических моделейдвижения среды в ДВС /Н.М. Зацерклянный, Д.А. Мундштуков //Двигателестроение.- 1980.- № 8.- С.21-24.

64. Зацерклянный Н.М. Квазистационарный метод расчета параметров рабочего процесса ДВС /Н.М. Зацерклянный, С.Г. Нестеренко; Харьковский ин-т. инж. жел. дор. трансп. - Харьков, 1987. - 40 с.

65. Ивин В.И. Экспериментальное исследование потока в выпускном канале двигателей внутреннего сгорания /В.И. Ивин, Л.А. Васильев, СМ. Возчиков // Известия ВУЗов. 1975. - № 12. - С. 81-85.

66. Ивин В.И. Профилирование впускных каналов дизеля/В.И. Ивин, Л.В. Грехов //Вопросы совершенствования работы дизелей на неустановившихся режимах и при высокой форсировке.- Хабаровск, 1978.-С. 64-72

67. Ивин В.И. Структура потоков в выпускных каналах ДВС /В.И. Ивин, Л.В. Грехов//Двигателестроение. -1981. —№8. — С. 8-10.

68. Ивин В.И. Структура и интегральные характеристики потока в выпускном канале двигателя при стационарных и нестационарных условиях /В.И. Ивин//Двигателестроение.- 1985. -№ 1.-С. 14-17.

69. Ивин В.И. Результаты экспериментального исследования нестационарного течения газа в выпускных каналах ДВС /В.И. Ивин,

70. Л.В. Грехов //Двигателестроение.- 1986.- № 11.- С.57-60.

71. Игумнов Г.С. Маломощные двухтактные двигатели с самовоспламенением топлива от сжатия /Г.С. Игумнов. Л., М.: Машгиз, 1951 .-200 с.

72. ИдельчикИ.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям И.Е. Идельчик. М.; Л.: Госэнергоиздат, 1960. -464 с.

73. Ильин В.В. Пути уменьшения неравномерности наполнения цилиндров тракторных дизелей /В.В. Ильин //ДВС: Э.И.; ЦНИИТЭИтракторосельмаш.-М, 1978.-№9.-с.6.

74. Иванов Г.И. Повышение пропускной способности впускного канала /Г.И. Иванов, А.И. Меден, Н.И. Орехов, В.И. Сурков //Двигателестроение.-1983.-№1.-с.45-47.

75. Итбаев B.K. Ускоренные испытания компенсаторов систем выпуска транспортных средств /В.К. Итбаев //Проблемы машиностроения и надежности машин.-12996.-ЖЗ .-с.35-39.

76. Испытания двигателей внутреннего сгорания/ Б.С. Стефановский и др. -М: Машиностроение, 1972 367 с.

77. Сукомел A.C. и др. Теплообмен и трение при турбулентном течении газа в коротких каналах /A.C. Сукомел, В.И. Величко, Ю.Г. Абросимов. М.: Энергия, 1979.-216с.

78. Казачков Р.В. Исследование пропускной способности клапанов дизеля Д70 /Р.В. Казачков, E.H. Бесчаров //Двигатели внутреннего сгорания.- Харьков, 1966.- Вып. 2.- С. 53-69.

79. Казачков Р.В. Определение коэффициента расхода впускных и выпускных клапанов быстроходного дизеля Д6 /Р.В. Казачков //Энергомашиностроение.- 1985.- № 2.- С. 23-28.

80. Камкин C.B. Газообмен и наддув судовых дизелей /СВ. Камкин. -JL: Судостроение, 1972. 200 с:

81. Камкин СВ. Об обобщенных решениях задач газовой динамики в проточных частях двигателей внутреннего сгорания /C.B. Камкин //Двигатели внутреннего сгорания.- 1979.- Вып. 29.- С. 85-92.

82. Канэ К. Статистический анализ японских двухтактных бензиновых двигателей /К. Канэ //Найнэн кикан. 1980, 19. - № 8. - С 34-40.

83. Карасев В.А. Двухтактный двигатель с послойным смесеобразованием и сгоранием /В.А. Карасев, Л.И. Соболев, И.В. Шауров //Совершенствование мощностных, экономических и экологических показателей ДВС: тез. докл.-Владимир, 1989.-е.15-16.

84. Камкин C.B. Численный анализ потерь располагаемой энергии газа в выпускных трактах судовых дизелей /C.B. Камкин, Л.М. Вяземская, B.C. По-ловинкин //Двигателестроение.-1982.№4.-с. 10-12.

85. Колобов Б.П. Численная модель впускной системы ДВС /Б.П. Колобов, В.Н. Шелепенко //Прикладная механика и техн. физика.-1998.-№6.-125-131.

86. Киселев Б.А. Исследование рабочего процесса и газообмена двухтактного автомобильного дизеля с петлевой продувкой /Б.А. Киселев. -М: Маш-гиз, 1961.-94 с.

87. Клешня А .Я. Расчеты газообмена в двухтактных судовых дизелях /А .Я. Клешня. Л.: Судостроение, 1978. - 96 с.

88. Кольченко В.И. Исследование потерь на газообмен дизеля А-41 /В.И. Кольченко и др. //Тракторы и сельхозмашины.- 1976.- № 11.-С. 14-16.

89. Коптев К.Н. Гидравлическое совершенствование выпускных каналов в головке цилиндра дизелей ДН 23/30 /К.Н. Коптев и др. //Конструирование и динамика двигателей; НИИНФОРМТЯЖ-МАШ.- 1970.-Вып. 4-70-14.-С. 1418.

90. Королев П.П. Гидравлическое исследование всасывающих систем авиационных моторов /П.П. Королев //Труды ЦАГИ.- 1940.- Вып. 51 Г-С. 3-41.

91. Красовский О.Г. Исследование нестационарных процессов в выпускныхсистемах дизелей методом математического моделирования на ЭЦВМ: авто-реф. дис. канд. техн. наук/О.Г. Красовский. Л., 1969.- 16 с.

92. Круглов М.Г. Обобщенное выражение коэффициента наполнения и подачи ДВС и компрессоров объемного типа /М.Г. Круглов // Вестник машиностроения. 1962. -№ 12. - С. 41-46.

93. Круглов М.Г. Термодинамика и газодинамика двухтактных двигателей внутреннего сгорания (процессы газообмена) /М.Г. Круглов. М: Машгиз, 1963.-272 с.

94. Круглов М.Г. Исследование газообмена, наддува и условий смесеобразования комбинированного двухтактного дизеля большой мощности на модели / М.Г. Круглов, В.И. Ивин //Известия вузов. Машиностроение.- 1966.- № 10.-С. 78-81.

95. Круглов М.Г. Течение- газов через выпускной клапан в надкритический период свободного выпуска /М.Г. Круглов, В.К. Чистяков //Известия вузов. Машиностроение.- 1970.-№П.- С. 83-88.

96. Круглов М.Г. Применение метода газо-гидравлической аналогии для исследования выпуска и выпускных систем комбинированных двигателей внутреннего сгорания /М.Г. Круглов, В.К. Чистяков //Известия вузов. Машиностроение.- 1970.-№ 6.- С. 117-120.

97. Круглов М.Г. Коэффициент расхода выпускных клапанов двигателя при подкритическом режиме истечения /М.Г. Круглов, Я.А. Егоров, И.В. Переездчиков //Известия вузов. Машиностроение.-1971.-№ 2.- С. 95-99.

98. Круглов М.Г. Продолжительность периода надкритического выпуска при импульсном наддуве /М.Г. Круглов, Я.А. Егоров, //Известия вузов. Машиностроение.- 1971.-№ 4.- С. 104-109.

99. Круглов М.Г. О совершенствовании выпускных органов двигателей /М.Г. Круглов, Г.М. Савельев, В.Н. Зайченко //Автомобильная промышленность.- 1974.- № 12.- С. 4-5.

100. Круглов М.Г. Статическая продувка модели двухтактного дизеля С прямоточной схемой газообмена /М.Г. Круглов и др.// Двигатели внутреннего сгорания. Харьков, 1978. -№ 28. - С. 28-31.

101. Круглов М.Г. Метод «распад разрыва» в применении к расчету газовоздушного тракта ДВС /М.Г. Круглов, И.К. Якушев, A.B. Гусев //Двигателестроение.- 1980.- № 8.- С. 19-21.

102. Круглов М.Г. Применение метода стробоскопической визуализации для изучения кинематики газовых потоков в полостях ДВС /М.Г. Круглов,

103. B.И. Ивин, JI.B. Грехов//Двигателестроение.- 1982.-№ JI-C. 58-61.

104. Круглов М.Г. Газовая динамика комбинированных двигателей внутреннего сгорания /М.Г. Круглов, A.A. Меднов. М.: Машиностроение, 1988. - 360 с.

105. Куртесова A.A. К определению оптимальных соотношений проходных сечений выпускных и впускных клапанов 4-тактных дизелей /A.A. Куртесова,

106. C.С. Соколов //Труды ЦНИДИ.- 1973.- Вып. 63.-С. 23-29.

107. Кузьмин А.Г. Анализ топливной экономичности и теплового состояния 2-тактного двигателя 1 Д4,8/5,2 с целью повышения его технико-экономических показателей: дисс. канд. техн. нак / А.Г. Кузьмин.-Барнаул, 1992.-221с.

108. Лазурко A.A. К вопросу о выборе эффективных проходных сечений впускных и выпускных клапанов четырехтактных дизелей /A.A. Лазурко //Совершенствование конструкций тракторов, автомобилей и двигателей.- Челябинск, 1972.- Вып. 54.- С. 44-49.

109. Лазурко A.A. Результаты исследования газовыпускной системы с однотрубным коллектором для многоцилиндровых ДВС /A.A. Лазурко, С.С. Соколов //Двигателестроение.- 1979.- № 3.- С. 25-27.

110. Лазурко A.A. Измерения и моделирование при проектировании газовыпускных систем ДВС /A.A. Лазурко, С.С. Соколов //Двигателестроение.-1985.-№ 1.- С. 23-28.

111. Лашко В.А. К вопросу о расчетах отрывных течений в каналах/В.А. Лашко, В.И. Ивин //Вопросы совершенствования работы дизелей на неустановившихся режимах при высокой форсировке. Хабаровск, 1987.-С.81-91.

112. Лашко В.А. Численное моделирование нестационарных процессов в разветвленных системах впуска и выпуска многоцилиндровых ДВС/ В.А. Лашко // Сборник научных трудов НИИ KT.—1997.-№3.-с. 144-158.

113. Левкин И.В. Применение вычислительного эксперимента при моделировании газового потока в выпускном канале дизеля /И.В. Левкин, A.B. Тю-нин //Ползуновский вестник.- Барнаул, АлтГТУ.-2003.-с.40-45.

114. Лемещенко А.Л. Опытное определение характеристик прямоточно-клапанного газообмена /А.Л. Лемещенко //Двигателестроение.-1981.-№8.-С. 12-13.

115. Лобов Н.В. Моделирование рабочего процесса в двухтактном одноцилиндровом двигателе внутреннего сгорания /Н.В. Лобов; Пермский гос.техн. ун-т.- Пермь, 2003.- 81 с.

116. Лобов Н.В. Улучшение характеристик двухтактных двигателей внутреннего сгорания оптимизацией газовоздушного тракта: автореф. дис. докт. техн. наук /Н.В. Лобов. М., 2005. - 32 с.

117. Майер Я.М. Исследование наполнения по цилиндрам двигателя СМД-14 /Я.М. Майер, В.И. Кравец, Г.Д. Статейко //Вопросы конструирования, расчета и испытания тракторных и комбайновых двигателей.- Харьков, 1966.- С. 37-42

118. Майер Я.М. Способы снижения неравномерности наполнения по цилиндрам тракторного дизеля /Я.М. Майер, В.И. Кравец, Г.Д. Статейко //Двигатели внутреннего сгорания.- Харьков, 1967.- Вып 5.-С. 43-63.

119. Мамонтов М.А. Некоторые случаи течения газа по трубам, насадкам ипроточным сосудам.- М.: Оборонно, 1951С. 28-60.

120. Маринов В.Н. Исследование газообмена и газораспределительных органов двухтактного мотоциклетного двигателя с рабочим объемом 75 смЗ: дис. . канд. техн. наук/В.Н. Маринов. Минск, 1974. -228 с.

121. Масленников М.М. Новое уравнение коэффициента наполнения и критика существующих уравнении /М.М. Масленников //Труды ЦИАМ.- 1994.-.№75.-С. 5-30.

122. Мотоцикл. Теория, конструкция, расчет. /С.Ю. Иваницкий и др. М.: Машиностроение, 1971.-408 с.

123. Молодцов Н.И. Результаты экспериментального исследования гидравлического сопротивления головок цилиндров дизелей ЧН 12/14 и ЧН 14/14 /Н.И. Молодцов, М.Р. Петренко//Двигателестроение.-1982.-№4.-с.52-53

124. Меныпенин Г.Г. Основы методики теоретического определения аэродинамических характеристик воздушного тракта дизелей /Г.Г. Меныпенин, И.И. Закомолдин, Б.А. Арав, Н.Е. Александров //Двигателестроение.-2004.-№2.-с.7-9.

125. Мунштуков Д.А. Модель газодинамического процесса в двигателях внутреннего сгорания /Д.А. Мунштуков, Н.М. /Зацеркляный //Двигатели внутреннего сгорания.- Харьков,-1978.- Вып. 28.- С.14-21

126. Назаренко Д.А. Измерение скорости воздушного потока во впускных коллекторах двигателей внутреннего сгорания /Д.А. Назаренко, В.Г. Дьяченко //Тракторы и автомобили.- М., 1972.- Вып 2, ч. II.-T.X.-C.21 26.

127. Нечаев JI.B. Влияние пристеночного пространства на пропускную способность впускных трактов дизелей типа AM и ЯМЗ /JI.B. Нечаев, Б.Е. Фомичев, A.A. Балашов //Молодежь, наука, производство.- Барнаул, 1970.-Вып.З.-С. 16-20.

128. Нечаев JI.B. Исследование пропускной способности четырехтактного дизеля в период перекрытия клапанов /Л.В. Нечаев и др. //Известия вузов. Машиностроение.- 1975.-№ 4.- С. 94-98.

129. Никитин Е.А. Исследование теневыми методами структуры потока во впускном канале двигателя ЧН 30/38 /Е.А. Никитин, Б.Х. Драганов // Известия вузов. 1974.-№2.-С. 115-120.

130. Овсянников Ю.Р. Определение длительности периода надкритического выпуска в двигателях внутреннего сгорания /Ю.Р. Овсянников //Вопросы конструирования и исследования тракторов и тракторных двигателей.- Неля-бинск, 1974.-С. 142-148.

131. Овсянников Ю.Р. Исследование аэродинамического качества выпускных органов дизелей /Ю.Р. Овсянников, Г.Д. Драгунов //Автомобили, тракторы и двигатели.-Челябинск, 1976.- Вып. 174.-е. 122-126.

132. Орлин A.C. Двухтактные легкие двигатели /A.C. Орлин. М.: Машгиз, 1950.-320 с.

133. Орлин A.C. Комбинированные двухтактные двигатели /A.C. Орлин, М.Г. Круглов. М.: Машиностроение, 1968. - 576 с.

134. Орлин A.C. Методика расчета процессов газообмена ДВС с короткими каналами /A.C. Орлин. Д.К. Шмаков //Известия вузов. Машиностроение.-1977.-№ 10.-С. 103-107.

135. Особенности газообмена двухтактного двигателя с кривошипно-камерной продувкой и обратным клапаном на впуске/ В.В. Панов и др.; Владимир, политехи, ин-т. Владимир, 1984. - 11 с.

136. Перспективы создания двухтактных бензиновых двигателей с расслоением заряда для переносных мотопил /Н.И. Мищенко и др.; Донецк, политехи, ин-т (Горловский филиал). Горловка, 1990. -20 с.

137. Петриченко P.M. Рабочие процессы поршневых машин. Двигатели внутреннего сгорания и компрессоры /P.M. Петриченко, В.В. Оносовский. Л.: Машиностроение, 1972. - 167 с.

138. Петриченко P.M. Конвективный теплообмен в поршневых машинах P.M. Петриченко, М.Р. Петриченко. Л.: Машиностроение, 1979.-232 с.

139. Петриченко P.M. Физические основы внутрицилиндровых процессов в двигателях внутреннего сгорания /P.M. Петриченко,- Л.: ЛГУ, 1983.-244с.

140. Петунии А.Н. Измерение параметров газового потока /А.Н. Петунии,-М.: Машиностроение, 1974.- 259 с.

141. Пешехонов И.Ф. Приборы для измерения давления, температуры и направления потока в компрессорах /И.Ф. Пешехонов. М.: Оборонгиз, 1962. -273 с.

142. Повышение технико-экономических показателей двухтактных двигателей ИЖ-7 класса 500 смЗ: отчет о НИР/ Московск. автомеханический ин-т; рук. Райков И.Я. М., 1980. - 50 с. - № гр. 79049939.- Инв. № Б963954.^

143. Погорелов В.И. Газодинамические расчеты пневматических приводов /В.И. Погорелов. Л.: Машиностроение, 1971.-181 с.

144. Пыжанкин Г.В. Улучшение эффективных показателей быстроходных дизелей с газотурбинным наддувом путем совершенствования системы газообмена: дисс. канд. техн. наук / Г.В. Пыжанкин.- Барнаул, 1990.-186с.

145. Райков И.Я. Испытание двигателей внутреннего сгорания /И.Я. Райков. М.: Высшая школа, 1975. - 314 с.

146. Роганов С.Г., Рогов B.C. Методика исследования равномерности воз-духоснабжения цилиндров многоцилиндровых двигателей /Известия вузов. Машиностроение.-1967.-№ 12.-е. 121 -125.

147. Рудык Э.Г. Характеристика течения воздушного потока во впускной системе поршневого двигателя /Тр. Украинской сельхоз. академии, Киев, 1974, вып. 121, с.64-70.

148. Ривкин C.J1. Термодинамические свойства воздуха и продуктов сгорания топлив 1С.Я. Ривкин М.: Энергоатомиздат, 1984- 105 с.

149. Рудой Б.П. К вопросу о коэффициенте расхода в нестационарном потоке газа / Б.П. Рудой //Элементы теории рабочих процессов ДВС: межвуз.науч.-тех.сб.-Уфа, 1974.- Вып. 82.- С. 64-67.

150. Рудой Б.П. Основы теории газообмена ДВС: уч.пособие /Б.П. Рудой; Уфимск.авиац. ин-т.- Уфа, 1977.- 104 с.

151. Рудой Б.П. О профилировании впускных и выпускных каналов четырехтактных ДВС / Б.П. Рудой //Вопросы теории и расчета рабочих процессов тепловых двигателей: межвуз. науч. -тех. сб.- Уфа,1980.-вып. 4.- с.140-145.

152. Рудной Б.П. Расчет характеристик двигателей внутреннего сгорания/ Б.П. Рудой и др.; Уфимск. авиац. ин-т- Уфа, 1986. 107 с.

153. Рудой И.Б. Гидравлический расчет нестационарных течений в системах с капельными жидкостями /И.Б. Рудой // Вопросы теории и расчета рабочих процессов тепловых двигателей: межвуз. науч.-тех.сб.-Уфа, 1986.-Вып. 10.-С. 131-143.

154. Рындин В.В. Исследование нестационарного течения газа во впускном трубопроводе и равномерности наполнения многоцилиндрового двигателя: автореф. дис. .канд. техн. наук /В.В. Рындин.- М, 1977.-24 с.

155. Рындин В.В., Ивин В.И. /Исследование неравномерности наполнения многоцилиндрового двигателя //Известия вузов. Машиностроение.-1981.- №10.-С.71-75.

156. Седач B.C. Газовая динамика выпускных систем поршневых машин /B.C. Седач.- Харьков: Высшая школа, 1974.- 171 с.

157. Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике /Л.И. Седов.-М: Наука, 1967.- 428 с.

158. Селиверстов В.М. Термодинамика, теплопередача и теплообменные аппараты: учебник для институтов водного транспорта /В.М. Селиверстов, П.И. Бажан.- М.: Транспорт, 1988.- 287 с.

159. Силлат P.P. Исследование газообмена двухтактного карбюраторного двигателя с применением математического моделирования: дис. канд. техн. наук/P.P. Силлат. -Таллинн,. 1977. 180 с.

160. Симеон А.Э. Газотурбинный наддув дизелей /A3. Симеон.- М.: Машиностроение, 1964.- 248 с.

161. Соколов С.С. Профилирование выпускных каналов 4-х тактных дизелей /С.С. Соколов, A.A. Лазурко //НИИНФОРМТЯЖМАШ. ДВС- 1972.-Вып. 4-72-17.-С.26-31.

162. Соколов С.С. Влияние отдельных элементов на пропускную способность выпускной системы /С.С. Соколов, СИ. Ломов, Е.С. Горбунов // НИИИНФОРМТЯЖМАШ. 1975. - № 4-75-15. - С. 32-36.

163. Соколов С.С. Методика проектирования выпускных каналов /С.С. Соколов, Е.С. Горбунов /Тр. ЦНИДИ, 1975.- Вып.68.- С. 76-85.

164. Сонин В.И. Уточненная методика расчета площади проходного сечения клапанов /В.И. Сонин //Рабочие процессы дизелей: тр. ЦНИДИ.- 1975.-Вып. 67.-С. 96-101.

165. Сонкин В.И. Исследование течения воздуха через клапанные щели /В.И.

166. Сонкин //Испытания автомобилей и двигателей, их агрегатов и деталей.-1974.-Вып. 149.-С. 21-38.

167. Сташкевич А.П. Исследование влияния скорости истечения воздуха через проходное сечение впускного клапана на величину коэффициента расхода /А.П. Сташкевич, СМ. Шуваев //Труды НАТИ. -1967. -№ 185.-С. 18-24.

168. Сташкевич А.П. О возможности увеличения размеров тарелки впускного клапана и его седла в головке цилиндров двигателя Д-130 /А.П. Сташкевич, СМ. Шуваев //Автомобили, тракторы и двигатели.- Челябинск, 1969.-Вып. 52.- С. 279-283.

169. Стендовые испытания макетного образца двухтактного двухцилиндрового двига1еля с послойным распределением топлива в заряде: отчет по НИР /ВНИИМотопром; рук. Герзон П.С.- Серпухов, 1983.- № гр.80052619; инв. № 02825042805.- 48 с.

170. Стачней В.Г. Использование теплоты газовых выбросов /В.Г. Стачней //Воронежский гос. техн. ун-т. Воронеж, 1997.-С.44-50.

171. Столяров С.П. Интегральные соотношения для расчета подкритическо-го выброса /С.П. Столяров //Двигателестроение.- 2003.-№ 1.-е. 16-19.

172. Свещенский В.О. Общие проблемы изучения и использования вйхре-вых потоков жидкостей и газов в ДВС/ Свещенский В.О. -Барнаул, 1999.-41с.

173. Табачников Л.Я. О динамических явлениях, происходящих в выпускных трубопроводах двухтактных двигателей /Л.Я. Табачников //Тр. Ленингр. кораблестроит. ин-та.- Л., 1952.- Вып. X.- С. 149-178.

174. Тарасов A.M. Коэффициент расхода впускных систем двигателя /A.M. Тарасов. П.П. Мищенко //Энергомашиностроение. 1960. -№2.-с. 25-31.

175. Терский Б.К. Определение массового расхода отработавших газов при течении их из цилиндра двигателя через выпускной клапан /Б.К. Терский //Вестник машиностроения.-2002.-№11 .-с. 77-78.

176. Теория двигателей внутреннего сгорания. Рабочие процессы /Под ред.

177. Н.Х. Дьяченко. -JL: Машиностроение, 1974. 552 с.

178. Теплотехника: учеб. для вузов /В.Н. Луканин и др.; под ред. В.Н. Лука-нина.- М.: Высш. шк., 2006.- 671 с.

179. Тер-Мкртичьян Г.Г. Определение равномерности наполнения цилиндров дизеля с турбонаддувом /Г.Г. Тер-Мкртичьян, Л.М. Косенкова //Исследование, конструирование и расчет тепловых двигателей внутреннего сгорания: тр. НАМИ.- М., 1987.- С. 95-103.

180. Техническая термодинамика: учеб. для машиностр. спец. вузов /В.И. Кратов и др.; под ред. В.И. Крутова.- М.: Высш. шк., 1991.- 384 с.

181. Тимченко И.И. Исследование влияния конструктивных особенностей впускных систем дизеля СМД-60 на величину ее сопротивления /И.И. Тимченко и др. //Двигатели внутреннего сгорания. Харьков, 1973.-Вып. 18.-С. 82-90.

182. Тихомиров И.Н. К вопросу о выборе фаз газораспределения для Двухтактных карбюраторных двигателей малого литража /И.Н. Тихомиров //Автомобильная промышленность.-1963 .-№ 10-С.12-14.

183. Филиппов И.В. Математическое моделирование процессов, происходящих в пневмотрассах /И.В. Филиппов //Известия вузов.-1998.-№4-6.-с. 1417.

184. Ханин Н.С. Балансовый метод определения параметров рабочего тела вmпроточных частях турбопоршневого двигателя /Н.С. Ханин //Труды НАМИ.-М., 1967,-Вып. 95.-С.З-17.

185. Ханин Н. С. Некоторые вопросы теории неустановившегося движения рабочего тела в проточных частях автомобильных двигателей /Н.С. Ханин. В.Н. Рузанова //Труды НАМИ.- М., 1968.- Вып. 99.-С.З-14.

186. Ханин Н.С. Исследование процессов в системах выпуска на установке оптического типа /Н.С. Ханин, В.В. Бочин, Л.М. Косенкова //Труды НАМИ.-М., 1971 -Вып. 127.-С.27-36.

187. Хасилева Д.П. Исследование и метод расчета насосных потерь четырехтактного авиационного двигателя /Д.П. Хасилева //Тр. ЦИАМ.-М.: Оборон-гиз, 1953.-Вып. 226.-c.lll.

188. Ховах М.С. Аналитический расчет процесса газообмена в четырехтактном дизеле с применением ЭЦВМ /М.С. Ховах, JI.H. Голубков, В.И. Шайкин //Труды НАМИ.- М., 1967.- Вып. 94.- С. 38-47.

189. Шамовский Б.Н. Определение коэффициентов расхода отверстий при истечении газа /Б.Н. Шамовский //Вопросы теории и расчета рабочих процессов тепловых двигателей: межвуз. научн. сборник. Уфа, 1980. -№ 4. -С. 4754.

190. Шейпак A.A. Метод приближенной оценки гидравлического совершенства впускных каналов /A.A. Шейпак, A.C. Степаненко //Двигателестроение .- 1982.-№ 11.-е. 10-11.

191. Шуваев С.М. Исследование влияния величины зазора между стенкой цилиндра и тарелкой клапана на гидравлическое сопротивление впускных каналов /СМ. Шуваев //Автомобили, тракторы и двигатели.- Челябинск, 1968.-Вып. 62.- С. 135-142.

192. Эпштейн A.C. Экспериментальное определение коэффициентов расхода впускных и выпускных клапанов дизеля Д-50 /A.C. Эпштейн //Энергомашиностроение.-1961.- № 6.- С. 21-26.

193. Ястржембский А.С Техническая термодинамика /A.C. Ястржембский.-JL, М.: Госэнергоиздат, I960.- Гл.9. Течение газов.- С. 182-206.

194. A.C. № 1 145167 СССР. Головка цилиндров двигателя внутреннего сгорания /Пыжанкин Г.В. Балашов A.A., Нечаев JI.B., Бояркин М.В., Глушенко A.M., Сопов В.В. (СССР).- № 3475251/25 -06; заявлено 19.07.82; опубл. 15.03.85. Бюл.№ 10.-3 с.

195. A.C. № 1643753 СССР. Выпускная система двигателя внутреннего сгорания /Пыжанкин Г.В., Балашов A.A., Пятков В.П., Толстов ВТ. (СССР).- № 4650838/06; заявлено 15.02.89; опубл. 23.04.91.

196. Birmann R. Aerothermodinamie considerations involved in turbodrarging Four and two-cycle diesel engine / R. Birmann //- Transaction of the

197. ASME/- V. 78.- 1956.- N 1/- P.25-34.

198. Experimental investment of scavenging efficiency of two-stroke cycle Engine /D.S. Sanborn, G.P. Blair, R.G. Kenny, A.H. Kingsborn// SAE

199. Teckn. Pap. Ser. -1980.- N 800975.- 18 p.

200. Hardenberg H. Ein einfaches Verfahren zur Abschätzung des Einflusses Der Zylinder- und Brennraumgeometrie auf den Durchflug von Einla Bkanälen / H. Hardenberg, G. Francle // MTZ.- 1970/- N 10.- S.425-429.

201. Hardenberg H. Die Optimierung der Ventil und Sitzringgeometrie in Ein - und AuslaBkanälen / H. Hardenberg, D.Helmute, S. Daudel//MTZ. - 1973.-N 5.-S. 120-125.

202. Kasther L-I. Poppet Iulet characteristics and their influens of the induction process / L.I. Kasher, T.I. Viliams and I.B. Whiter.- London, 1964.- P.5-30.

203. Khanna K. Untersuchung der Verbund und Treibgasanlagen mit hocfi-Aufgeladenen Viertakt-Dieselmotoren / K. Khanna // MTZ, 1960.-N 1, N3.-S.S. 18-29, 92-96.

204. Laihidi F., Thelliez M. Modélisation des ecoulemants puises a travers une tubulure a l'echappementd 'un moteur / F. Laihidi, M.Thelliez//

205. Entropie,- 1996. 32. N 201.- p.28-34.

206. Ratui M.D., Moisdis N.T. Qualification of diesel generator exhaust carbon steelpiping to intermittent elevated temperatures/ M.D.Ratui, N.T. Maisdis // Trans. ASME. I. Pressure Vessel Technol.- 1996.-118, N 1 p. 42-47.

207. Sato K. Performance Simulation in a Two-stroke Cycle Engine (1) UK. Sato // Intern. Combyst. Engine.-1986.-25, N 5, p.9-14.

208. Trigui N. CFO based Shape optimization of IC engine/ N.Trigui, V. Gri-aznov V., Asffes H., Smith D. // Oil and Gas : Res. Inst. Fr.petrole.- 1999.54, N 2. p.297-307.

209. Wiser Karl. PrazeBorientierter Einsats von CFD in der Entwicklung von Motorkomponenten durch die Verfügbarkeit automatischen Netzgenera-Toren / Karl Wiser, Andreas Ennemoser, Anton Plimon // MTZ: Motor-Techn. Z.- 1998.59, N 5.-S. 328-331.

210. Yashizawa K. Numenical analysis of unsteady exhaust gas Plow and Its application for lamda control inprovenont / K. Yashizawa, K. Mara, K. Anai, A. Ji-yama // Nissan Motor Co., Jokosuka, Japan.- 2003, N 2.- p.555-562.

211. Zhang G. Q. Manifold gas dynamics modeling and its coupling Weith Single- cilinder engine models using SIMULINK / G.Q. Zhang, D.N. "Assanis (University of Michigan, USA), Trons ASME. I.Eng. Gas Turbinss and Power. -2003.-125, N2.- p.563-571, 10 hji.