Улучшение экологических и топливно-экономических показателей дизеля применением диспергированных металлов в качестве присадок к топливу тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 11.00.11, кандидат технических наук Раид Ибрагим Мухейсен

• Раид Ибрагим Мухейсен
• кандидат технических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат технических наук Раид Ибрагим Мухейсен

СОДЕРЖАНИЕ

Стр

Перечень условных обозначений

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. АНАЛИЗ ИССЛЕДОВАНИЙ ХИМИЧЕСКИ АКТИВНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ КАЧЕСТВ ДИЗЕЛЕЙ

1.1. Общий анализ причин образования токсических веществ при сгорании топлива в дизелях

1.2. Исследование химически активных средств воздействия на внутрицилиндровые процессы дизеля

1.3. Влияние антитоксичных и антидымных мероприятий на экономические показатели дизеля

1.4. Заключение и постановка задач исследования

Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОЛЛОИДНО-ДИСПЕРСНЫХ

МЕТАЛЛИЧЕСКИХ АКТИВАТОРОВ НА КИНЕТИКУ ПРОЦЕССОВ РАБОЧЕГО ЦИКЛА ДИЗЕЛЯ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ЕГО ЭКОЛОГО-

ЭКОНОМИЧЕСКИЕ КАЧЕСТВА

2.1. Влияние дисперсной активирующей среды на кинетику предпламенного реагирования и воспламенение углеводородно-воздушной смеси в дизеле

2.2. Влияние дисперсной активирующей среды на процессы сажевыделе-ния в дизеле

2.3. Влияние дисперсной активирующей среды на кинетику сгорания

топливно-воздушных смесей в дизеле 2.4. Заключение и выводы по главе.

70

Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ, ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТЕЙ

ИЗМЕРЕНИЙ

3.1. Цель и задачи экспериментального исследования

3.2.Экспериментальная установка

3.3. Методики проведения исследований

3.4. Оценка погрешностей измерений

Глава 4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ И ТОПЛИВНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДИЗЕЛЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ДИСПЕРГИРОВАННЫХ МЕТАЛЛОВ В КАЧЕСТВЕ АКТИВИРУЮЩИХ ПРИСАДОК К ТОПЛИВУ

4.1. Анализ результатов исследования процесса активированного воспламенения углеводородно-воздушной среды в дизеле

4.2. Анализ результатов исследования влияния диспергированных металлических частиц на уровень сажевыделения в дизеле

4.3. Анализ результатов исследования процесса сгорания (тепловыделения) в дизеле в присутствии мелкодиспергированной металлической среды

4.4. Анализ результатов исследования топливной экономичности дизеля, работающего на топливе с присадкой диспергированных металлических катализаторов

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

Ре - среднее эффективное давление, МПа;

Ра - давление воздуха на впуске в двигатель, МПа;

Iх/ - максимальное давление цикла, МПа;

Р - текущее давление в цилиндре, МПа;

Т - текущая температура рабочего тела в цилиндре. К;

Тэкв - эквивалентная температура среды, К;

11 - частота вращения коленчатого вала, мин-1;

N6 - эффективная мощность, кВт;

Ме - эффективный крутящий момент, Н м;

Сг - часовой расход топлива, кг/ч;

ge - удельный эффективный расход топлива, г/(кВт ч);

вЬ - часовой расход воздуха, кг/ч;

(X - коэффициент избытка возлуха;

Т)у - коэффициент наполнения; 0 - угол опережения подачи топлива, град, п. к. в.;

Т1 - период задержки самовоспламенения, мкс;

ф1 - угол, соответствующий периоду задержки самовоспламенения, град. п. к. в;

Р1 - среднее индикаторное давление в цилиндре, МПа; - удельный индикаторный расход топлива, г/(кВт ч);

р - плотность, кг/мз;

V - удельный объем, мз/кг;

V - объем, мз;

8м - относительное содержание металлических частиц в топливе, %

Ум - показатель активности металлической частицы

Су - изохорная теплоемкость, Дж/(кг К); Ср - изобарная теплоемкость, Дж/(кг К);

(р7 - общая продолжительность сгорания, град.п.к.в,;

фн - продолжительность начального периода сгорания, град, п.к.в.;

фт! - координата максимума скорости тепловыделения в начальном периоде сгорания, град. п. к. в.;

фт11 - координата максимума скорости тепловыделения в основном периоде сгорания, град. п. к. в.;

Хн - доля топлива, выгоревшая в начальном периоде сгорания;

ГПн - показатель характера сгорания в начальном периоде сгорания;

ГП - показатель характера сгорания в основном периоде сгорания;

\\ I - скорость тепловыделения в начальном периоде сгорания, град-1;

\¥Н - скорость тепловыделения в основном периоде сгорания, -1;

Е - энергия активации кДж/моль;

К1 - константа скорости выгорания сажистой частицы;

(Зм - диффузионный член;

И - газовая постоянная, кДж/моль; <2 - количество теплоты, Дж;

- коэффициент теплоиспользования

8 - степень сжатия;

Сш - средняя скорость поршня, м/с; О -диаметр цилиндра, м; Б -ход поршня, м;

ИНДЕКСЫ

В - выпуск; ВП - впуск; ВХ - вход; ВЫХ - выход;

шах - максимальная величина; 1ШП - минимальная величина,

Ср - средняя величина.

СОКРАЩЕНИЯ ДВС - двигатель внутреннего сгорания; КС - камера сгорания; ЦПГ - цилиндропоршневая группа; ТНВД - топливный насос высокого давления; ЛВД - линия высокого давления; ХАС - химически активное соединение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Улучшение экологических и топливно-экономических показателей дизеля применением диспергированных металлов в качестве присадок к топливу»

ВВЕДЕНИЕ

Охрана окружающей среды и в том числе атмосферного воздуха является одной из самых актуальных проблем современности. Доля загрязняющих веществ, выделяемых двигателями внутреннего сгорания (ДВС), в общем, загрязнении атмосферы промышленными выбросами велика и в ряде регионов составляет более 80%,из которых на долю дизелей приходится более половины. Поэтому, признавая важность совершенствования дизелей по целому ряду направлений, первоочередным следует отнести - повышение топливной экономичности и снижение дымности и токсичности отработавших газов (ОГ). Это диктуется необходимостью безотлагательного решения таких крупных социально-экономических проблем, как энергосбережение и охрана окружающей среды.

По сравнению с бензиновыми ДВС дизельные двигатели в экологическом отношении имеют преимущества, связанные с уменьшенными выбросами токсичных продуктов ненолного сгорания : окиси углерода (СО) и углеводородов (СН). Однако, специфика организации процесса сгорания крайне неоднородной топливно-воздушной смеси в дизелях обуславливает интенсивное выделение с ОГ сажи, которая является активным адсорбентом канцерогенных веществ, в частности, бенз(а)пирена. и сравнительно высокий выход оксидов азота (МОх) самого токсичного газообразного компонента ОГ.

В настоящее время проблема улучшения экологических качеств дизелей становится актуальной для большинства развивающихся стран, в том числе и для Иордании, где дизели получают все большее применение в городском

транспорте и в сельском хозяйстве .Установки с дизелями эксплуатируются в закрытых помещениях и в зонах с ограниченными условиями воздухообмена (гаражи, животноводческие помещения и др.).

Многие специалисты считают [1,2,3,4], что проблема снижения дымности и токсичности ОГ ДВС, в том числе и дизелей, до пределов безопасных для людей и окружающей среды, имеет приоритетное значение в проблеме защиты окружающей среды. От её решения, в конечном счете, зависит и целесообразность дальнейшего развития дизелей и расширения сферы их применения в промышленности и на транспорте.

Среди наиболее современных и эффективных способов снижения дымности и токсичности ОГ дизелей особое место принадлежит химически активным средствам воздействия на параметры рабочих процессов. Успешное решение возникающих при реализации этого способа задач связано с выявлением характера и эффективности воздействия активирующих средств на протекание процесса формирования токсических веществ в камере сгорания (КС) дизеля, который, в свою очередь, является составной частью процесса сгорания топлива и качественно связан с предшествующими ему процессами смесеобразования, воспламенения. Этим можно объяснить сложность управления рабочими процессами, так как каждый в отдельности из процессов имеет различную физико-химическую природу и динамику своего развития в течение короткого времени (несколько миллисекунд) рабочего цикла дизеля.

Из реакционно-активных средств воздействия на кинетику рабочих процессов наиболее известны химические соединения, способствующие снижению содержания в ОГ сажи (дымности).

До настоящего времени недостаточно изучен механизм действия этих соединений (присадок) на кинетику предпламенных процессов, воспламенение, сгорание топливно-воздушных смесей и акты образования токсических веществ в КС дизеля. Многие из них токсичны, а их производство требует создания дорогостоящих технологий для их синтезирования. Этим и объясняется ограниченные масштабы их применения. Практически отсутствуют данные по исследованию органических химически активных средств (присадок), снижающих выход главного токсического компонента ОГ дизеля - оксидов азота, Тем не менее необходимость решения важной социально-экономической проблемы снижения дымности и токсичности ОГ дизелей стимулирует дальнейший поиск химических активаторов, применение которых не было бы связано с рассмотренными выше трудностями.

Ранее проведенными на кафедре КДВС РУДН исследованиями [5,6,7,8,9] было установлено, что ряд металлов, вводимых в КС дизеля в виде органических соединений, проявляют каталитическую активность в реакциях преобразования углеводородов топлива, сокращая длительность предпламенной стадии рабочего цикла, инициируя процессы воспламенения и сгорания топливно-воздушной смеси. Эти исследования послужили основой для поиска возможности использования в качестве каталитически активных средств мелкодисперги-

рованных частиц металлов, вводимых в КС дизеля в чистом, то есть в химически не связанном состоянии.

Априори, подобный подход к решению проблемы полностью исключал

бы

необходимость в производстве (синтезировании) дорогостоящих метал-лосодержащих органических соединений.

Из теории гетерогенного катализа известно [24] .что каталитическая активность в реакциях окисления (химического преобразования) углеводородов проявляют в основном металлы переходной валентности. Причем свойства этих катализаторов проявляются в наиболее активной форме при их введении в реагирующую среду в мелкодисперсном виде. Диспергированные металлы в кластерной или коллоидной форме раствора находят применение в современных химических технологиях. В общем виде вопросы активации процессов окисления и деструкции углеводородов путем применения коллоидных систем (растворов) находят свое отражение в теории гетерогенного катализа и других разделах современной химии. В области двигателестроения возможность применения коллоидно-дисперсных катализаторов в качестве инициаторов рабочих процессов и в качестве средств снижения токсичности и дымности продуктов сгорания до настоящего времени не исследована.

В связи с этим, целью настоящей работы явилось исследование способа улучшения экологических и топливно-экономических показателей дизеля на основе применения диспергированных металлов в качестве присадок к топливу.

На защиту выносятся следующие основные положения:

- методическое обоснование возможности применения коллоидно-дисперсной среды в качестве активирующего средства воздействия на кинетику внутрицилиндровых процессов дизеля, определяющих его экологические и то-пливно-экономические показатели;

- данные исследования характера влияния коллоидно-дисперсной фазы на

параметры воспламенения топливно-воздушной смеси в дизеле;

- результаты исследования изменения кинетических параметров процесса сгорания (тепловыделения) в дизеле в присутствие мелкодиспергированной металлической фазы;

- результаты исследования влияния относительного содержания в топливе диспергированных металлов на процессы сажевыделения в дизеля;

- результаты исследования влияния процентного содержания в топливе металлических частиц на выход оксидов азота с продуктами сгорания дизеля;

- данные исследования влияния на топливную экономичность двигателя кинетических параметров процесса сгорания, активированного металлическим катализатором.

Заключение диссертации по теме «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов», Раид Ибрагим Мухейсен

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОД

1. Аналитически обоснована и экспериментально подтверждена возможность улучшения эколого-экономических характеристик дизеля путем применения присадок к топливу мелкодиспергированных металлических частиц .

2. Отличительной особенностью применение диспергированных металлов в свободном, химически не связанном состоянии, в качестве антидымных и антитоксичных средств является то, что их изготовления исключает необходимость в организации сложных химических технологий для синтеза органических металлосодержащих соединений, используемых для приготовления традиционных присадок к топливу.

3. Результатами исследований обоснована целесообразность использования термогравиметрического (лабораторного) метода для проведения предварительной оценки эффективности и выбора дисперсной металлической среды в качестве высокоэффективного компонента антидымного средства.

4. Данными исследования установлено, что повышение реакционной активности коллоидно-дисперсного катализатора принципиально может быть достигнуто зачет максимально возможного разукрупнения (измельчения) дискретного компонента, в пределе, до размеров, соответствующих его атомарному состоянию .

5. В рамках рабочей гипотезы сформулированы положения о механизмах физико - химического воздействия дисперсной металлической массы на кинетические параметры процессов воспламенения, сгорания и сажевыделения, получены соответствующие аналитические соотношения,

6. Аналитически обосновано и экспериментально подтверждено научно-методическое положение, согласно которому интенсивность воздействия на кинетические параметры процессов сгорания и сажевыделения в дизеле мелкодиспергированной металлической массы падает ао мере увеличения ее концентрации в топливе, в пределе, стремясь к насыщению.

7. С использование в ходе исследования данных предложен способ усовершенствования организации рабочего процесса дизеля на основе использования активирующих металлодисперсных средств, отличительными особенностями которого является: возможность улучшения экологических характеристик при одновременном повышении топливной экономичности; универсальность, то есть возможность применения на любых типах дизелей, в том числе и на дизелях, находящихся в эксплуатации; технологическая простота, а также низкая стоимость средств, реализующих данный способ; исключение необходимости в переоборудовании и изменении конструкции двигателя и его систем.

Перечисленные выше отличительные особенности предложенного способа организаций рабочего процесса обеспечивают получение следующих положительных качеств при работе двигателя на номинальном режиме: снижение выбросов в атмосферу оксидов азота на 16%; снижение выбросов сажи на 25%; снижение выбросов окиси углерода не менее, чем на 10%; снижение удельного эффективного расхода топлива на 4,5%.

Таким образом, разработанный усовершенствованный способ организации рабочего процесса дизеля и предложенные средства для его реализации способствуют решению важной социально-экономической проблемы - охрана окружающей среды и рациональное использование энергоносителей.

2.4. Заключение и выводы по главе. Проведенный в разделах 2.1 - 2.3 анализ показал, что наличие коллоидно-дисперсной металлической среды в реагирующей топливпо-воздушпой смеси дизеля обуславливает возможность активного воздействия этой среды на кинетические параметры внутрицилиндровых процессов, определяющих экологические и экономические показатели двигателя. Эти воздействия проявляются в кинетике предпламепиого реагирования топливпо-воздушпой смеси, в стадии активного ее выгорания, а также в заключительных стадиях цикла при выгорании продуктов неполного сгорания, в том числе и сажи.

Обобщение всего изложенного в предыдущих разделах главы позволяет сформулировать ряд конкретных выводов:

1. Каталитически активное воздействие коллоидно-дисперсной среды, введенной в рабочий объем дизеля, проявляется в инициировании процессов предпламенпых превращений углеводородов топлива, что приводит к сокращению длительности индукционного периода и уменьшению накапливания массы топливных паров к моменту их воспламенения и, соответственно, к снижению удельного теплового эффекта от их выгорания в кинетической стадии цикла, уменьшению максимальной температуры к моменту завершения этой стадии сгорания. При этих условиях создаются предпосылки для снижения скорости окисления азота в дизеле.

2. Анализ показал (зависимость 2.1), мго с ростом концентрации коллоидно-дисперсной среды в реагирующей топливно-воздушной смеси интенсивность ее влияния па длительность индукционного периода ослабевает.

3. Эффективность воздействия металлического катализатора на внутри-цилиндровые процессы дизеля зависит от его химической природы и степени диспергирования.

4. Результатами термогравиметрических и сследований выявлен ряд металлов переходной валентности, обнаруживающих наибольший эффект активации процесса выгорания сажистых частиц в камере сгорания дизеля.

5. Снижение результирующего сажевыделения в дизеле в присутствии диспергированного металлического катализатора способствует уменьшению уровня потерь теплоты и повышению топливной экономичности двигателя.

6. Введение в реагирующую углеводородно-воздушную среду дополнительного количества активных частиц в виде диспергированного металла приводит к увеличению плотности активных центров зарождения реакций, к расширению пределов воспламеняемости топливо-воздушной смеси, к увеличению количества очагов воспламенения и, в конечном счете, к снижению температурной неоднородности среды реагирования. Последнее (согл. данным проф. Д.Д.Мат^иевского) обусдавливает минимизацию выхода с продуктами сгорания оксидов азота.

7. Присутствие мелкодиснергированного активатора в рабочем пространстве дизеля интенсифицирует' основную (диффузионную) стадию сгорания, сокращая общую продолжительность сгорания фх в цикле, способствуя тем самым повышению его термодинамической эффективности.

Безусловно, что эти выводы, сформулированные на основе результатов аналитического исследования с привлечением известных положений теорий гетерогенного катализа и сгорания в ДВС, имеют но своей сущности гипот ет ический характер и, следовательно, их правомерность требует соответствующей экспериментальной проверки.

Тем Не менее проведение подобного предварительного исследования методически оправдано тем, что полученные результаты и выводы позволяют' более обоснованно и целенаправленно сформулировать задачи, методику и программу последующих экспериментальных исследований (главы 3 и 4). В частности, полученные данные анализа позволяют методически обосновать необходимую структуру и поэлементный состав системы измерений опытной установки для проведения натурных исследований, позволяющей проводить регистрацию наиболее важных параметров рабочих процессов, которые определяют экологические и топливно-экономические показатели дизеля. Это позволит научно-методически обосновать выявленные экспериментом изменения в характере протекания внутрицилиндровых процессов, обусловленные присутствием коллоидно-дисперсной фазы, а также установить возможные границы и необходимые условия, при которых реализуется наибольшая эффективность воздействия от ее присутствия.

Глава 3. Экспериментальная установка и методика проведения исследований. Оценка погрешности измерений.

3.1. Цель и задачи экспериментального исследования.

Критерием достоверности любого аналитического исследования является его практическая проверка па основе сравнения результатов анализа с данными натурного эксперимента.

В главе 2 проанализированы характер влияния и эффективность воздействия дисперсной металлической среды па кинетику предпламепиого реаг ирования и воспламенение углеводородно-воздушной смеси в дизеле. Проведена гипотетическая оценка этого воздействия па процессы сажевыделения и па кинетику сгорания смеси и окисление азота в рабочем пространстве двигателя. В рамках рабочей гипот езы обоснована возможность снижения содержания сажи и оксидов азота в продуктах сгорания дизеля и повышения его топливной экономичности в условиях организованного активированного процесса сгорания.

Из сказанного выше становится очевидной цель экспериментального исследования: опытная проверка результатов аналитического исследования и ряда сделанных при этом гипотетических положений на основе комплексного изучения параметров рабочего процесса дизеля и его эколого-экономических показателей, установление границ применимости высказанных положений и гипотез.

Поставленная цель обусловила необходимость решения следующих задач:

1. Экспериментальная проверка влияния коллоидно-дисперсной среды, введенной в рабочее пространство двигателя, на кинетические параметры процессов воспламенения и сгорания дизельного топлива.

2. Установление рациональных концентрационных пределов по содержанию дисперсных металлов в дизельном топливе, при которых достигается снижение токсичности ОГ и повышение топливной экономичности исследуемого дизёля.

3. Снятие скоростных, нагрузочных и токсических характ еристик дизеля, работающего на 1опливе с нрисаДкамй металлических дисперсных частиц, и сравнение их со штатными (исходными) аналогичными характеристиками двигателя для окончательной оценки эффективности и целесообразности применения данного вида антитоксичиых и аптидымпых средств.

3.2. Экспериментальная установка.

Экспериментальная установка создана в лаборатории рабочих процессов двигателей кафедры "Комбинированные ДВС" РУДН на базе одноцилиндрового вихрекамерного дизеля тина Ч 8,5/11. Двигатель смонтирован на фундаментной раме совместно с балансирной машиной (эл. тормозом).

Технические характеристики двигателя приведены в таблице 3.1. Принципиальная схема установки показана на рис. 3.1.

Моторный испытательный стенд VEM "Rápido" (Германия) был оборудован необходимыми устройствами и сист емами, позволяющими поддерживать любой заданный режим работы двигателя и выполнять все необходимые измерения согласно ГОСТ 14846-81.

Стенд, оборудован впускной, выпускной, топливной, масляной системами. Для поддерживания заданного теплового состояния двигателя разработана система принудительного охлаждения, при которой охлаждающая жидкость па выходе из дизеля подверглась разбавлению водопроводной водой до уровня рабочего состояния (85. 90°С).

Изменение нагрузки производилось с помощью системы реостатов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Раид Ибрагим Мухейсен, 1998 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

1. Аксенов И.Я., Аксенова В.И. Транспорт и охрана окружающей среды. М: Транспорт, 1986. - 176 с.

2. Якубовский Ю.А. Автомобильный транспорт и защита окружающей среды. М.: Транспорт, 1989. - 198 с.

3. Проблема окружающей среды в мировой экономике и международных отношениях. М.: Мысль, 1986. - 19 с.

4. Смайлис В.И. Современное состояние и новые проблемы экологии ди-зелестроения// Двигателестроепис. - 1991. № 1. - с. 3-4.

5. Фомин В.М., Савастенко A.A., Халед Фагед. Влияние антидымных присадок на концентрацию сажистых частиц в ОГ дизеля// Вестник РУДН, сер. Тепловые двигатели. - 1996. - № 1.-е. 70-74.

6. Фомин В.М., Ермолович И.В., Салахаддин Муса. Комплексная очистка отработавших газов дизеля// Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 1997. -№ 4. - с. 15-16.

7. Применение многофункциональных присадок для улучшения экологических и экономических показателей дизелей /В.М. Фомин и др.//Совершенствование мощностных, экономических и экологических показателей ДВС: Материалы III науч.-практ. семинара. - Владимир, 1994. - с. 23-25.

8. Фомин В.М., Ермолович И.В. Влияние антидымной присадки к топливу на экономические показатели дизеля// Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 1996. - № 3. - с. 16-18.

9. Применение коллоидных систем в качестве катализаторов сгорания в дизелях/ Фомин В.М., Раид И.М. и др.//Двигатель-97: Материалы меж-дун. науч.-техн. конференции. - М., 1997. - с. 38-39.

10. Башкатова С.Т. Присадки к дизельным топливам. - М.: Химия, 1994. -256 с.

11. Груздев В.П., Тавгер М.Д., Талантов A.B. Исследование влияния активных частиц на основе характеристики горения в турбулентном потоке// Известия вузов. Авиационная техника,- 1980. - № 3,- с. 37-41.

12. Тавгер М.Д., Груздев В.П., Талантов A.B. Влияние активных частиц на процессы горения.// Электрофизика горения. - 1979. - с. 45-48.

13. Кондратьев В.Н., Никитин Е.Е. Кинетика и механизм газофазных реакций. - М.: Наука, 1974. - 558 с.

14. Когарко С.М., Басевич В.Я. Промотирование горения распыленного жидкого топлива// Физика горения и взрыва. - 1977. -Т 13. - № 2. - с. 275-237.

15. Самсонов Г.В. Каталитические свойства тугоплавких материалов с заранее заданными каталитическими свойствами// Научные основы подбора катализаторов. - 1986. -11. - с. 236-245.

16. Виппер А.Б., Гуреев A.A. Производство и применение присадок к гопливам за рубежом// Двигателестроение. - 1987. - № 3. - с. 33-34.

17.Чертков Я.Б., Виппер А.Б. Современные присадки к дизельным гопливам// Двигателестроение. - 1989. - № 4. - с. 32-34.

18. Саблина З.А., Гуреев A.A. Присадки к моторным топливам. М.: Хи-

ми я,. 1987. - 280 с,

19. Агапьева Г.М. Улучшение моторных теплив введением присадок. М.: ДНИИПИ, 1984. - 56 с.

20. Кулиев A.M. Химия и технология присадок к маслам и топливам. Л.: Химия, 1985. - 385 с.

21. Лернер М.О. Химические регулят оры трения мот орных toi шив. М. : Химия, 1979. - 222 с.

22. Гаврилов В.Г. О химизме дейст вия присадок, улучшающих самовоспламенение и горение дизельных топлив// Журнал прикладной химии. -Вып. 10-12,- 1988.-2397-2398.

23. Гладков O.A., Бернштейн Е.В. Сравнительные испытания антидымных присадок с соединениями различных металлов// Двигагелест роение. - 1989. -№ 3. - с. 53-54.

24. ГТанченков Г.М., Лебедев В.И. Химическая кинетика И катализ. М.: МГУ. - 1981. - с. 234.

25. Кондаков С.Э., Смирнов В В., Тюрина Л.А. Улырадисперсиые металлы в неводных растворителях - новый класс катализаторов// Известия РАН. - 1992. - № 3. - с. 536-539.

26. Дерягин Б.В. Итоги разработки теории устойчивости коллоидов и тонких пленок// Известия РАН. Сер. Химия. -1992,- № 8,- с. 1708-1717.

27. Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы. М.: Энергия, 1978.-703 с.

28. Гутер P.C., Овчинекий Б.В. Элементы численного анализа и матема-

тической обработки результатов опыта. М: Наука, 1970. - 215 с.

29. Кассандрова О.Н., Лебедев В.В. Обработка результатов наблюдения. -М: Наука, 1970. - 104 с.

30. Зологов В.А., Бореи ко М.В., Исследование влияния дисперсной фазы на скорость старения дизельных масел// Нефтепереработка и нефтехимия. - 1995. -№ 1. - с. 23-25.

31. Kamel М.М. Effect of fuel ignition improvers performance //SAE. Tech. Pap. -№840109. - 1984. - p. 8.

32. Parsons В., Germane G. The effect of iron-based catalyst upon diesel fleet operation // SAE. Tech. Pap. - № 831204. - 1983. - p. 10.

33.Элементы системы автоматизированного проектирования ДВС. Алгоритмы прикладных программ/ Петриченко P.M., Батурин С.А. и др. Л.: Машиностроение, 1990. - 328 с.

34. Воинов A.IL, Четти В.Д. Анализ воспламенения в дизеле с учетом влияния химико-кинетических и физических факторов// Известия вузов. - 1979. -№ 4. - с. 77-93.

35. Войной А.Н. Сгорание в быстроходных поршневых двигателях. М.: Машиностроение, 1977. - 320 с.

36. Семенов Б.Н., Смайлис В.И. Возможности сокращения выбросов окислов азота с ОГ быстроходного форсированного дизеля при сохранении топливной экономичности // Двигателестроепие. - 1986. - № 9. - с. 18-22.

37. Смайлис В.И. О связи между эффективным к.п.д. дизеля и выходом

окислов азота с 017/ Энергомашиностроение. - 1976. - № 8. - с. 43-45.

38. Матиевский Д.Д., Дудкин В.И., Батурин С.Д. Участие сажи в рабочем цикле дизеля и индикаторный к.п.д.// Двигателестроение. - 1983. - № 2. - с. 53-56.

39. Магарил Р.З. Механизм и кинетика гомогенных термических превращений углеводородов. - М.: Химия, 1980. - 224 с.

40. Лернер М.О. Регулирование процесса сгорания в двигателях с искровым зажиганием. - М.: Наука, 1982. - 240 с.

41. Мальцев В.М. Основные характеристики горения. - М: Химия, 1987. -320 с.

42. Лазарев Е.А. Определение продолжительности процесса сгорания с учетом особенностей дифференциальной характеристики выгорания топлива в дизелях// Двигателестроение. - 1980. - № 10. - с. 9-11.

43. Зайцев Л.К. Определение кинетических параметров процесса сгорания при моделировании рабочего цикла дизеля// Тр. Челябинского полит. ин-та. - Челябинск, 1978. - Вып. 214. - с. 7-13.

44. Зельдович И.Л., Садовников П.Я., Франк-Каменецкий Д.А. Окисление азота при горении. - М.: АН СССР, 1974. - 148 с.

45. Махов В.З. О роли металла и строении некоторых антидымных присадок в механизме их воздействия// Защита окружающей среды: Сб. -М.: 1980. - с. 45-52.

46. Голоден, Г.И. К вопросу о факторах, определяющих каталитическую активность металла в окислительных реакциях// Катализ и ката ппат о-

ры: Сб. научн. тр. АН СССР. - Киев, 1966. - Вып. Ii. с. 108-111.

47. Новоселов А.Л. Применение антидымных присадок в топливо дизелей// Двигателестроение. - 1983. - № 1.-е. 4-6.

48. Звонов В.А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 1988. - 159 с.

49. Воинов A.M., Ховах М.С. Влияние присадки ферроцена и ЦТМ на процессы сажеобразования при сгорании жидких toi шив // Автотракторные двигатели. - 1978. - с. 80-94.

50. Wochni G., Anisiiis F. Eine melhode zur vorausnrechnung der anderung des brenver laufs mittelsehnel lau fender dieselmotoren //MTZ. - 1973. - № 4. -S. 106-115.

51. Golothan D.W. Diesel engine exhaust smoke: the inlluense of fuel properties and the effects of using barium-containing fuel additive /SAE Prep., s.a. - 1967. -№670092. p. 23-28.

52. Carey F.I., Hills F.I. Diesel smokemeter carrelations established in steady state // The SAE Journal. - 1969. № 6. - p. 34-38.

53. Spring A., Georg S., Donald 1. Engine emission folluant fonnatio and measurement. - New-York, 1973. - 351 p.

54. Sprengler G., Haupt G. Uber die Wirkung rußhemmeuder kraffstoff-zusatze bei der Verbrennung im dieselmotor //MTZ -1970. -V. 31, № 3,- s. 102-108.

55. Glover G. The fuel additive approche towards the allevation of the nuisance of diesel smoke// Journ. of the inst. of Petrol.-London, 1966.-p. 18-24.

56. Miller W.I., Palmer HB. Spectra of alkali metalorganc ha 1 ige flamer//

Sympos. Int. on cmb. - New-York, 1968. - p. 90-95.

57. Ховах M.C., Махов B.3., Ховах M.M. Экспериментальное исследование эффективности одновременного применения двух присадок для снижения дымности отработавших газов дизеля// Тр. МАДИ - М.: МАДИ, 1972. - Вып. 40. - с. 42-48.

58. Махов В.З., Ховах М.М. Экспериментальное исследование процесса сажеобразования на модельной установке// Автотракторные двигатели внутреннего сгорания. - М.: МАДИ, 1974. - Вып. 92. - с. 23-28.

59. Henein N.A. Combustion and emission formation in fuel sprays injected in swirling air.//SAE. - 1971. - Vol. 80. - p. 31-38.

60. Вырубов Д.Н. Смесеобразования в двигателях дизеля./ Рабочие процессы ДВС и их агрегатов. - М.: Машгиз, 1946. - с. 20-34.

61. Scott W.M. Looking in an diesel combustion. PS - 345 New York/7 SAP Inc. - 1968. - Paper № 690002. - p. 19-28.

62. El-Wakil M.M., Myers P.S., Uehara OA. Fuel vaparation and ignition lag in diesel combustion.// SAE Trans. - 1956. - V. 64. - p. 38-47.

63. Lyn W.J. Calculation of the effekt of the heat real ease on the shape of cylinder - Pressure diagram and cycle effuiency.// Proc. JME. - 1960. - № 3. -p. 79-88.

64. Miller C.O. Diesel smoke suppressant improves engine performance. //Diesel and gas turb. progr. - 1967. - V. 33. - № 6. - p. 54-55.

65. Reuiein I I., Reyl G. Abgasprobleme bei fahrzeung-dieselmotoren //MTZ. -1972. -№12. -p. 33-38.

66. Lyii W.J. Engine probleme der verbrenning in diesel-motoren. //MTZ. -1966. -№ 4. - p. 25-3 i.

67. Newhall U.K. Kinetics of engine-generated nitrogen oxides and carbon monoxide / 12-th Int. Symp. on Combustion. - 1968. (The Combustion Institute, Pittsburg), - p. 131-143.

68. Heywood I.B., Keck I.C. Nitric oxide formation spark - ignition engine/ Int. Combustion engine Con Г., Bucharest. - Paper II, 1970. - p. 72-89.

69. Muzio L., Newhall H.K., Starkman E.S. Spatial and temporal history of nitrogen oxide in SI combustion chamber //Air Pollution Control in Transport Engine. - 1971. - p. 69-81.

70. Wray K.L., Lease l.D. Shoke tube study of the kinetics of nitric oxide at high temperature //Chem. Phys. - 1962. - 36 (10). - 2582. - 183 p.

71. Kriger R., Borman G. The computation of apparent heat realease for internal combusition engines. //ASME Winter Ann. Meet paper. - 1966. - № 66. - WA-DGP. - p. 109-121.

72. Quader A.A. Why intake charge dilution decreases nitric oxide emission from spark - ignition engines. //SAE. - 1971. - № 710009. - p. 33-42.

73. Махов В.З. К теории сажеобразоваиия в диффузионном фронте пламени //Рабочие процессы в ДВС. - М.: МАДИ, 1978. - с. 68-73.

74. Махов В.З., Ховах М.С., Ордабаев Е.К. Влияние степени разбавления окислителя на полноту сгорания и образование окислов азога в дизеле //Тр. МАДИ. - 1987. - Вып. 102. - с. 18-26.

75. Пономарев Е.Г. Снижение токсичности и дымности тракторных дизс-

лей воздействием на процессы смесеобразования и сгорания: Автореф. диссертации ...канд. техн. наук. - М.: МВТУ, 1982. - ¡6 с.

76. Пономарев Е.Г. О взаимосвязи между Жесткостью сгорания в дизелях и токсичностью их отработавших газов/ Пути повышения топливной экономичности и снижения токсичности автотракторных двигателей. -Баку, 1989. - с. 81-87.

77. Фомин В.М., Ермолович И.В. Влияние антидымной присадки к топливу на экономические показатели дизеля //Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 1996. - № 3. - с. 16-19.

78. Фомин В.М., Ермолович И.В., Савастенко A.A. Повышение топливной экономичности дизеля оптимизацией кинетических показателей процесса сгорания //Вестник РУДМ. Сер. Тепловые двигатели. - 1996.

79. Смайлис В.И. Сравнительная оценка основных токсичных компонентов в ОГ дизелей //Труды ЦНИДИ, 1986. - № 58. - с. 18-32.

80. Вихерт М.М., Филипосянц Т.Р. Дымносгь и токсичность современных дизелей //Автомобильная промышленность. - 1972. - № 19. - с. 11-14.

81. Свиридов Ю.Б. Смесеобразование и сгорание в дизелях. Л.: Машиностроение, 1972. - 224 с.

82. Соколик A.C. Самовоспламенение, пламя и детонация в газах. М.: AM СССР, 1960. - 427 с.

83. Щетников Е.С. Физика горения газов. - М.: Паука, 1965. - 237 с.

84. Петриченко P.M., Оносовский В.В. Рабочие процессы поршневых машин. Л.: Машиностроение, 1972. - 167 с.

85. Нащекин 13.В. Техническая термодинамика и теплопередача. М.: Машиностроение, 1979. - 559 с.

86. Смаль Ф.В., Арсенов Е.Е. Перспективные топлива для автомобилей. М.: Транспорт, 1989. - 151 с.

87. Вибе И.И. Новое о рабочем цикле двигателей.-М.: ГНТЦ, 1962,- 272 с.

88. Прошкин В. 11. О химических превращениях в углеводородных тошти-вах при сгорании в дизелях //Двигателестроение,- 1990,- № 2,- с. 58-60.

89. Лазарев Е.А. Определение продолжительности процесса сгорания с учетом особенностей дифференциальной характеристики выгорания топлива в дизелях//Двигателестроение. - 1990. - 10. - с. 9-11.

БЛОК_СЕМА ПРОГРАМНОГО ПАКЕТА РАСЧЕТА ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ

Блок считывания данных индикаторной диаграммы р = 1"(ф) (геас1с1а1а.тс)

Блок рассчета основных переменных на момент начала цикла (рптевеипс)

program heatfunction;

uses crt.graph; label 100;

{Описание констант} const

S=0.110; d=0.085; R=0.055; L= 0.207; alpha = 1.4; Rg = 8314.4{Dj/(kmol*K)}; Beta =1.038; Ни = 42500./4.19* 1000{kal/kg} ; n= 1500; gc = 0.025/1000; {kg}

{Описание переменных} var

graphScale:integer;

FiUInforFillSettingsType;

ugol:real;

Mo,M3rMa,BETx>nc,ro,rl,xo,ul,u2,L0:real; hlp,fi,delx,delM,delxw,skobkal,delskobkaAdelV,gammar:real; way,agrTk,Tw,Fx,cni,Vclepsil,Lambda:real; fi__flame, fi_start, fi_end,dfi_jet,fi_pres:integer; kfi, i, step, Color: integer; Get_T_max,cOord_T_max:integer; Get_P_maT.,x__max,x_min:real; coord_P_max:integer; INTxu .Intxa, INTxw:real; koordx.koordy: integer; p,t:array[346..540] of real; v:array[346..540] of real; x:array[346..540] of real; skobka:array[346..540j of real; xw:array[346..540] of real; x_u:array[346..540J of real; x_a:array[346..540] of real; x_w:array[346..540] of real; dsdfi_cham,dxdfi_cyl:array[346..540j of real; x_cham,x_cyl:array[346..540] of real; f^,fZf3>f4ff5.f61fl0,fll,fl2,fl3tfl5:text; plabel,tlabel,coordlabel,x_max_label:string; grDriver : integer; grModerinteger; ErrCode : integer; koefx,koefy:real; dxdfirarray [346..540] of real;

Int_ch,Int_cyl,Inti__bothIInt_ch_only1Int_cyl_only:real; x__max_cord:mteger;

{описание подпрограмм}

{$1 conf_ang.inc} {$1 shw_ang.inc} {$1 readdata.inc} {$1 ingrph.inc} {$1 axistxt.inc} {$1 marks.inc} {$Г p_graph.inc) {$1 x_graph.inc} {$1 t_qraph.inc} {$1 openfile.inc} {$1 primesetinc} .{$1 eycle.inc} {$1 t_p_m.ax.inc} {$1 dxdfi_cl.inc} {$1 singles.inc} {$1 ptx_graf.inc} {$1 x_uaw.inc} {$1 dxdfi_grf.inc} {$1 dxdfidivinc} {$Г q_calc.inc} {$1 get_xmax.inc} {$1 wrsep.inc} {$1 int_xs.inc} {$1 showsep.inc}

BEGIN { главной программы }

clrscr; WritelnO;

Write(' '); textbackground(red);

writelnC ');

textbackground (black);

Write (' '); textbackground (red);

writelnC РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ

НАРОДОВ ');

textbackground (black); Write (' '); textbackground (red);

writelnC ');

textbackgro und (black) ;

WriteC '); textbackground (red); writelnC КАФЕДРА

"КОМБИНИРОВАННЫЕ ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ '); textbackground (black); WriteC '); textbackground (red);

writelnC ');

textbackground (black); WriteC '); textbackground (red);

writeln(' ');

textbackground (black);

Writef '); textbackground(red);

writelnf ');

textbackground (black);

Write(' '); textbackground (red);

writeln(' Программа расчета характеристик тепловыделения ');

textbackground (black);

Write(' '); textbackground (red);

WritelnC в полостях вихрекамерного дизеля ');

textbackground (black);

Write (' '); textbackground (red);

writeln(' ');

textbackground (black);

readln;

clrscr;

{Ввод данных для рассчета (фазы газораспределения)} fi_flame: = 350;

fi_start: = 356;

fi_end: = 400;

dfi_jet: = fi_end — fi_start;

Show_angles;

confirm_angles;

OpenRles; { определение вспомогательных файлов для вывода результатов расчета и ввода данных индикаторной диаграммы } ReadData; { Считывание данных индикаторной диаграммы из файла p_dat.pas }

PrimarySettings; { расчет основных параметров перед началом сгорания } Main_cycle; { Основной расчетный блок — расчет значений dx для углов от начала сгорания до 540 }

DxDfi_Smoothing; { сглаживание полученных характеристик x = f(fi), dx/dfi = f(fi) }

' close (f3); close (f4); close (f5); reset(f3);

reset (f 4); reset(f5);

Get__t_p_max;

Get_X_max;

clrscr;

{Блок вывода результатов рассчета на экран в графической форме } InitGph; if ErrCodeOO then

begin writeIn(GraphErrorMsg(ErrCode));

readln;

end;

if ErrCode = grOk then begin

sing!es_graphs; P_T_X_GRAPHS; X_uaw_Graphs; Division;

Write_separated; Integrate_Xs; Show_separated; . end; closegraph; Show_angles;

Q_caIculation; { расчет коэффициента Оцил/Qkc, вывод результатов на экран }

close (fl); close (Г2); close (f3); close(f4); close(f 10); close(fll); close (f 12); close (f 13);

END.

{Расчет коэфициента Оцил/Qkc} Procedure Q_calculation;

BEGIN {0}

i: = f inflame; Int__ch: = 0;

while i<fi_start do begin {1}

Int_ch: =Int_ch + dxdfi[i —2j*2; i: = i -f 2; end;{l}

Int_ch_only. = Int_ch; while i<fi__end do begin{2}

Int_ch: = Int_ch + dxdfifi -2]*(((i -2) - fi_start)/dfi_jet)'2; i: = i + 2; end;{2}

lnt_cyl: = 0; i: = fi_start;

while i<fi_end do begin{3}

Int_cyl: = Int_cyl + dxdfi[i -2]'(fi_end - (i-2))/dfi_jet*2; . i: = i 4- 2; . end;{3}

Int_cyl_only: = 0;

while i<x_max_cord do begin{4}

Int_cyl_only:==Int_cyl_only + (dxdfi[i - 2]'2); i: = i + 2; end; {4}

Int_cyl: — Int_cyl + Ini_cyl_only; Int_both: = 1 — Int_cyl_only—Int_ch__only; writeln; writeln;

textbackground (red) ; write(' Q дил / Q кам =

Int_cyl/Int_ch:3:1,' ');

readln;

END;{0}

{Подпрограмма рассчета цикла} procedure Main__Cycle;

begin

for i:=fi_flame to 540 do begin

BETx: = 1 + (Beta — l)*x[i —2]; writeln (f2, 'Betx[', i,' j = ",BETx:5:5);

ugol: = 1+Lambda/4-cos (i'pi/180) -Lambda/4*cos(2Tpi/180); v[ i]: = Vc*( 1 + (epsil - 1) /2*ugol) ;

t[i]:=exp(6*ln(10))*p[i]*v[i]/(BETx*M3*gc*Rg) —273; {град С} writeln(f6, t[i]:5:2);

ul: = (4.93 + 6/sqr(sqr(10))*t[i])*t[i]; u2: = (5.36 + 8.6/sqr(sqr( 10))4[i ])*t[ i J ;

rl: = 1/Beta* (1 / alpha + Beta — 1); ro: = r 1 *gammar/( 1 -f gammar) ; rx: = ro+(rl —ro)*x[i—2]; delV: = (v[i] — v[i —2j);

hip: =30*A*(abs(P[iJ - P(i - 2]) /2) * 1000000'del V/(Hu*gc); {теплота, эквивалентная работе расширения газов}

skobka[i]: = BETx*Ma*gc*((l-rx)*ul+ rx*u2); delskobka: = skobkafij — skobkafi — 2]; writeln(f3', (delskobka/Hu/gc) :7:7) ;

{ delskobka/Hu/gc = xu — теплота, эквивалентная изменению

внутренней энергии} writeln(f4,hlp:7:7) ; {hip}

delxi: = ( delskobka + 1. 1* 30* A*abs(P(i - 2] - P[i]) /2 * 1000000*delV) / (Hu*gc) ;

TK: = t[i] + 273;

ag: = 0.99'exp ((1 /3) *ln (abs (sqr (p [ i}' 10) *TK))) * {1 + 5.87 + 0.313'cm); way: = r#(lambda/4*(l— cos(2*i*pi/180) + 1-cos(i'pi/180))); Fx: = d*3.14*way;

xw[i]:= ag*(TK - TV) *Fx/(3600'6*n*Hu*gc/1000); delxw: = 1000* (xw[i] - xw[i - 2]) /2* (pi*2/180) ; writeln(f5,delxw:7:7); x[i]: = x[i —2] + delxi + delxw; i: = i+l; end;

end; {of Main_cycle procedure}

N

Procedure Division; var Magn_koef:integer;

BEGIN {0} begin{ 1}

magn_koef:= 19000; clearviewport; seilinestyle(0,0,nonnwidth) ; setcolor(blue); line(60,400,60,40),• line( 10,400,550,400); outtextxy(560,405, 'fi') ; outtextxy(40,30,'dx/dfi'); color: =white;

outtextxy( 130,30,' График dx/dfi с разделением ');

{Show dxdfi graph again : } i: = fi_flame; kfi: = 0;

while i<537 do begin {2}

Color:=white; kfi: = i —360;

PutPixel(tnmc(kfi*3.6) 4- 60,400 - trunc(dxdfl[i]* 19000) .Color) ; i: = i -f 2; end; {2} 'readln;

{ Dx/Dfi graph with devision / chamber / } i;=fi_fiame; kfi: = 0;

while i<537 do begin {3}

if ({i< = fi__end)and(i> = fi_start)) then begin {4}

setcolor(darkgray); kfi: = i —360;

line(trunc(kfi*3.6) +60,400,trunc(kfT3.6) +60, 400—trunc(dxdfi[ij * 19000*(fi_end - ij/dfi Jet)); Color: = lightred; Putpixel(trunc(kfi*3.6) -!- 60,

400 - trunc(dxdfiii}*19000*{fi_erid - i)/dfi Jet) .Color); end; {4} i: — i + 2; end;{3} readln;

while i<537 do

begin {5}

i: = fi_flame; kfi: = 0; if i<356 then begin {6}

setcolor(darkgray);

line (trunc (kfi*3.6) + 60,400,trunc(kfi*3.6) +60, 400- trunc(dxdfi [i]* 19000)); end; {6}

colon =white;

PutPixel(trunc(kfi*3.6)+60,400-trunc(dxdfi[i|* 19000),Color); i:=i+2; readln;

end; {5} end;{l}

{ Dx/Dfi graph with devision / cylinder / }

setlinestyle (0,0.normwidth) ;

setcolor(blue);

line(60,400,60,40);

line(60,400,550,400);

begin{7}

i:=fi_flame;

while i<537 do begin {8}

kfi: = i — 360;

if ((i< = fi_end)and(i> = fi_start)) then begin{9}

setcolor(lightgray);

line(trunc(kfi*3.6) +60,400,trunc(kfi*3.6) +60, 400 - trunc (dxdfi [i]*(i - fi_start) /dfijet* 19000)) ; Color: = lightgreen; Putpixel(trunc(kfi*3.6) + 60,

400 - trunc(dxdfi[ij * (i - fi_start) /dfijet* i9000), Color) ; end; {9}

if i>fi_end then begin{10}

setcolor (lightgray) ; if dxdfi[i]>0 then

line(trunc(kfi*3.6) +60,400,trunc(kfi*3.6) +60, 400 - trunc(dxdfi[i] * 19000)); end; {10}

color. = lightblue;

PutPixel(trunc (kfi*3.6) + 60,400 - tru nc(dxdfi [ i j * 19000) .Color) ; i: = i 4- 2; end; {8} end;{7}

{ '" Dx/Dfi graph with devision / chamber / } i: = fi_flame; kfi: = 0;

while i<537 do begin {}

if ((i< = fi_end)and(i> = fi_staxt)) then begin{}

kfi: = i —360; Color: = lightred; Putpixel(trunc(kfi*3.6) +60,

400 —tninc(dxdfi[ij* 19000* (fi_end — i)/dfi_jet),Color); end; {} i: = i + 2; end;{} readln;

{ inner area }

i: =fi_start; kfi: = 0;

while i<537 do begin {}

if i< = (fi_end - dfiJet/2) then begin {}

setcolor(13); kfi: = i —360; if dxdfi[i]>=0 then

line (trunc (kfi*3.6) + 60,400,trunc(kfi*3.6) +60, 400 — trunc (dxdfi[i]*19000*(i — fi_start)/dfi_Jet) +3); end; {4}

if ((i> = (fi_end-dfi_jet/2)) and (i< = fi_end)) then begin {}

setcoIor(13); kfi: = i —360;

line (trunc(kfi*3.6) + 60,400,trunc(kfi*3.6) +60, 400—trunc (dxdfi [i] * 19000* (fi_end - i)/dfi Jet) + 4); end; {4} i: = i + 2; end;{3} readln;

END; {0}

procedure Integrate_Xs;

BEGIN {0}

i:=fi__flame+2; x_cham(fi_flame]: = 0; while i<=fi_end do begin{1}

x_cham[i}:=x_chamii —2] + dxdfi_cham[i]*2; i: = i -f 2; end;{l}

. i:=fi_start-f 2; x__cyl(fi_start]: = 0; while i<=537 do begin{2}

x_cyl[il:=x_cyl[i - 2] + dxdfi_cyl[i] *2; i:=i +2; end;{2}

writeln(f 12,x_cham[fi_flame]) ; i:=fi_flaiTie+2; while i<=fi_end do begin {9}

writeln(f 12,x__cham[i] :5:5); i:=i-f 2; end; {9}

i: = fi_start; while i< = 537 do begin{9}

writeln (f 13,x_cyl [ i ] :5:5) ; i:=i+2; end; {9}

END;{0}

procedure Write_separated;

BEGIN {0}

{1. x for chamber in array x_chamfi] }

i:=fi_start;

while i< = fi_end do begin{l}

dxdfi_cham[ij: = dxdfi [i] * (fi_end - i)/dfi_jet; i: = i + 2; end;{l}

i:=fi_flame;

while i<fi__start do begin {2}

dxdfl_cham[i]: = dxdfi[i]; i: = i + 2; end; {2}

i: =fi_flame; while i< = fi_end do begin {3}

writeln(fl0,dxdfi_cham(i]:7:7); i: = i -f 2; end; {3}

{2. x for cylinder in array x_cyl[i) } i:—fi_start; while i< — fi_end do begin {4}

dxdfi_cyl[i]: =dxdfi[ip(i -fi_start)/dfi Jet;

i: = i + 2; end; {4}

i:= fi_end; while i<537 do begin{5}

dxdfi_cyl[i]: = dxdfi[ij; i:=i + 2; end;{5}

i:=fi_start; while i< = 537 do begin {3}

writeln(fl l,dxdfi_cyl[i]:7:7); i: = i+2; end; {3}

END;{0}

procedure Plot_P_Graph; begin

fi__pres: =fi_flame — 2; i: = fi_pres;

kfi: —0;

-while i<537 do begin

Color:=white; kfi: —i—360;

PutPixel(trunc(kfi*2) + 15,300-trunc(p[i]'40),Color); i:=i+2; end;

.end;

Procedure DxDfi__Smoothing; begin

for i: = fi__flame to 537 do begin

-dxdfi(i]:= — (x(i —2] — x[i+-2])/4; i: = i+ 1; end;

for i:= fi_flame + 2 to 537 do begin

dxdfi{i]: = (dxdfi[i-4]+dxdfi[i-2] +dxdfi[i] +dxdfi(i + 2j +dxdfi[i + 4])/5; writeln (f 15,dxd fi [ i ] :5:5) ; i:=i +1; end;

end;

procedure Main__Cycle; {Подпрограмма расчета цикла} begin

for i: = fi_flame to 540 do begin

BE-Tx: = 1 + (Beta- l)*x[i-2); writeIn(f2,'Betx[,,i1'] = "rBETx:5:5);

ugol: = 1 + Lambda/4 -cos(i*pi/180) -Lambda/4*cos(2*i*pi/180); v[i|: = Vc*(i + (epsil — l)/2*ugol);

t[i]: = exp(6*ln(10))*p(i]*v[i]/(BETx*M3"gc*Rgj — 273; {ърбс ж} writeln(ffi, t[i]:5:2);

ul:=(4.93 + 6/sqr(sqr(10))'t[i])*t[i]; u2: = (5.36 + 8.6/sqr(sqr( 10)) 4 [ i]) *t [ i] ;

rl: = 1 /Beta*(1 /alpha + Beta - 1); го: = гГдагшпах/(1 + gammar); rx:=ro + (r 1 - ro)*x[i - 2]; delV: = (v[i] — v[i —2j);

hlp:=A*(abs(P[i] — P[i —2])/2)*1000000*delV/(Hu*gc);

skobka[i): = BETx*Ma*gc*((l - rx)*ul + rx*u2); delskobka: =skobka[i] —skobka[i — 2]; writeln(f3, (delskobka/Hu/gc) :7:7); writeln(f4,hlp:7:7) ; {hip}

delxi: = ( delskobka +A*abs(P[i — 2) —P[i])/2*1000000*delV)/(Hu*gc); TK: = t[i]+273;

ag: = O^expiil/^'lntabsisqripii]-10)*TK)))*( 1 + 5.87-f 0.313*cm); way: = r*(lambda/4*( 1 -cos(2*i*pi/180) + 1 - cos(Гpi/180))); Fx: = d*3.14*way;

xw[ij:= ag*(TK — TW) 'Fx/(3600*6*n*Hu*gc/1000) ; delxw. = (xw[i] - xw[i - 2])/2*(pi*2/180); writeln(f5,delxw:7:7); x[i]: = x[i—2] + delxi 4- delxw; i:=i +1; end;

end; {of Main_cycle procedure}

Procedure Primary-Settings; begin

i:=fi__flame—2; lambda:=R/L; cm: = S*n/30; A: =1/4.187; {kal/Dj} Tw: = 125 + 273; Mo: = 0.67; gammar: =0.030886; L0:=0.489;

M3:=alpha*L0;

Ma: = M3*{1 +gammar); {kmol/kg} Epsil: = 17;

Vc: = 0.000624/(17— 1); {m~3}

x[fi_flame — 2] : = 0.0; xw[fi_flame—2]:= 0.0; BETx: = 1 + (1.038- l)#x[fi_flame-2j;

ugol: -1 + Lambda/4 - cos( (fíjame - 2) *pi/180) -Lambda/4*cos(2*(fi_flame —2)*pi/180);

v[(fi_flame-2)]:=Vc*(l + (epsil- l)/2*ugol); t( (fi_flame - .2) j :=exp (6*ln ( 10) )*p [ (fi_flame - 2) ] *v[ (fíjame -2)]/(BETx*M3*gc*Rg) -273; { deg С }

lil: = (4.93+6/sqr(sqr(10))4[i])*t[i]; u2: = (5.36+8.6/sqr(sqr( 10) ) 4[i) )4[ij ; rl: = l/Beta*(l/alpha + Beta -1); to: =rrgammar/(l + gammar); rx: =ro + (rl — ro)*l;

skobka[(fi_flame~2)]: = BETx*Ma*gc*( {1 - rx) *u 1 +nc*u2); {kal} dxdfif (fíjame-2)]:=0.001; i: = (ñ_flame —2); TK: = t[i) +273;

ag:=0.99* exp ( ( 1 /3) *ln (abs (sqr( Ш*р | i J) *TK) ) ) * ( 1 + 5.87 + 0.313*cm) ; way. — r* (lambda/4* ( 1 — cos(2Tpi/180) + 1 -cos(i*pi/180))); Fx: = d*3.14*way; {m2} xw[ij: = 0.0001; end;

procedure Read Data; var writeflag:BooIean; begin

writeflag;=false;

for i: = fi__flame — 2 to 537 do begin

readln(f,p[i]);

if writeflag = true then writeln(p[i]:3:3,' i — \i); i:=i+l;

end;

if writeflag = true then readln; end;

Procedure Openfiles; begin

{ Opening the files } assign{f,'p_dat.pas');

reset(f); assign(fl.'x.res');

rewrite (fl); assign (f2,'betax.res') ;

rewrite (f2); assign(f3,'energia.res');

rewrite (f3) ; assign(f4,'rabota.res');

rewrite (f4); assign(f5,'poteri.res');

rewrite (f5); assign(f6,'t_dat.res');

rewrite (f6); assign(f 15,'dxdfi.res');

rewrite(fl5); assign(flO,'dxdficha.res');

rewrite(flO); assign(fl 1,'dxdficyl.res');

rewrite (fl 1); assign(fl2,'x_chamb.res'); rewrite(f!2); . assign(fl3,'x_cyl.res'); rewrite(fl3);

end;

ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

S S M ход поршня

d d M диаметр цилиндра

R R M длина кривошипа

L L M длина шатуна

alpha коэфициент избытка воздуха

Rg Rg Дж кмоль К универсальная газовая постоянная;

Beta коэффициент молекулярного изменения

Hu Калл кг -гтешюта сгорания дизельного .тошпгвэ

n n 1/сек число оборотов

gc кг цикловая подача топлива

Mo кмоль количество продуктов сгорания на 1 кг топлива при alpha = 1

M3 кмоль количество свежего заряда на 1 кг топлива;

Ma кмоль количество рабочей смеси в кмоль на 1 кг топлива (в начале сжатия)

IX текущая весовая доля "чистых" продуктовсгорангог в общем количестве смеси

LO стехиометрическое соотношение

ul ккал моль внутренняя энергия одной килограмм— молекулы воздуха

u2 • ккал моль внутренняя энергия одной килограмм— молекулы чистых продуктов сгорания,

delx текущее приращение тепловыделения ? -

delxi теущее приращение удельной теплоты, использованной на совершение работы и на изменение внутренней энергии;

delxw теущее приращение удельной теплоты, потерянной на теплопередачу

A коэфициент перевода из Ккал в Дж

delV текущее изменение объема

fi градус ы угол поворта коленвала

gamrosr коэффициент остаточных газов

way текущее расстояние от ВМТ, пройденное поршнем

ag ккал м2 ч С коэффициент теплопередачи

t град С текущая температура в цилиндре в градусах С

Tk К текущая температура в цилиндре в Кельвинах

Tw К средняя температура стенок со стороны газов

Fx м2 поверхность теплообмена через стенки цилиндра

cm м/сек средняя скорость поршня

Ус мЗ объем камеры сгорания

ерзЦ геометрическая степень сжатия

й_Ааше град пкв угол начала воспламенения

й_81аг1 град пкв угол начала масссюбмена между вихревой камерой и надпоршневым пространством

й_епс1 град пкв угол конца массообмена

сШ_}е1 град пкв длительность фазы тепловыделения в обеих полостях

Р МПа давление в цилиндре

V мЗ объем цилиндра

X тепловыделение

X •ИГ, xw удельная теплота, потерянная вследствие теплообмена

х_и удельная теплота, использованная на изменение внутренней энергии рабочего тела;

X_Е удельная теплота, использованная на совершение работы

<1х(Ш сЬ скорость тепловыделения в к.с.;

с1хс1й_су1 скорость тепловыделения в цилиндре

X су1 тепловыделение в цилиндре

х сЬ тепловыделение в к.с

йхй! скорость тепловыделения (неразделенная

доля теплоты, выделевшейся в к.с.;

1п1_су1 доля теплоты, выделившейся в надпоршневом пространстве

П..! 15 • файлы данных и результатов расчета