Влияние характеристики топливоподачи и настроек топливоподающей аппаратуры на экономические и экологические показатели автомобильного дизеля тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.04.02, кандидат наук Хайруллин, Азат Хативович

• Хайруллин, Азат Хативович
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Хайруллин, Азат Хативович

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ОБЗОР НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Особенности образования вредных веществ в отработавших газах дизельных двигателей

1.2 Методы повышения технико-экономических и экологических показателей дизельных двигателей

1.3 Математические модели и программные комплексы моделирования рабочего процесса дизельных двигателей

1.4 Выводы по главе. Цель и задачи исследования

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ДИЗЕЛЯ И МЕТОДИКА ИХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Объект исследования

2.2 Экспериментальный стенд для исследования характеристик дизеля и его метрологическое обеспечение

2.3 Оценка точности экспериментальных исследований параметров дизеля

ГЛАВА 3. РАСЧЕТНО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

3.1 Настройка математической модели расчета рабочего процесса дизеля

и верификация результатов численного исследования

3.2 Результаты расчетного исследования развития топливных струй и пристеночных потоков в камере сгорания

3.3 Результаты расчетного исследования влияния количества топлива в предварительной (пилотной) порции на показатели дизеля

3.4 Расчетное исследование влияния параметров топливоподающей ап-

паратуры и степени рециркуляции отработавших газов на показатели дизеля

3.4.1 Результаты расчетного исследования влияния угла начала топливо-подачи и углового интервала между предварительной и основной порциями топлива на показатели дизеля

3.4.2 Результаты расчетного исследования влияния углового интервала между предварительной и основной порциями топлива и количества топлива в предварительной порции на показатели дизеля

3.4.3 Результаты расчетного исследования влияния углового интервала между предварительной и основной порциями топлива и степени

рециркуляции отработавших газов на показатели дизеля

3.5 Анализ и общение результатов численного исследования

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1 Определение технико-экономических и экологических показателей

дизеля

4.2. Индицирование высокого давления в цилиндре

4.3 Результаты экспериментального исследования влияния регулировочных параметров топливоподающей аппаратуры на показатели дизеля при реализации характеристики топливоподачи с двумя предварительными порциями перед основной (вариант №1)

4.4 Результаты экспериментального исследования влияния регулировочных параметров топливоподающей аппаратуры на показатели дизеля при реализации характеристики топливоподачи с одной предварительной и

последующей после основной порциями (вариант №2)

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРИЛОЖЕНИЕ В

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

Сокращения:

ДВС - двигатель внутреннего сгорания;

ВВВ - выбросы вредных веществ;

ОГ - отработавшие газы;

ОНВ - охладитель наддувочного воздуха;

ВМТ - верхняя мертвая точка;

ВСХ - внешне-скоростная характеристика;

НХ - нагрузочная характеристика;

КВ - коленчатый вал;

ГБЦ - головка блока цилиндра;

РОГ - рециркуляция отработавших газов;

ПЗВТ - период задержки воспламенения топлива;

КС - камера сгорания;

ESC - 13-ти ступенчатый европейский сертификационный цикл;

ETC - транзиентный (переменный) европейский сертификационный цикл;

ТКР - турбокомпрессор;

ТПА - топливоподающая аппаратура;

РП - рабочий процесс;

ТВС - топливо-воздушная смесь;

ПП - пристеночный поток;

CR - Common Rail (топливоподающая аппаратура аккумуляторного типа)

Условные обозначения:

N - эффективная мощность двигателя;

Ме - эффективный крутящий момент двигателя;

ge - удельный эффективный расход топлива;

Gв - расход воздуха через двигатель;

Gт - расход топлива через двигатель;

п - частота вращения;

ре - среднее эффективное давление;

iд - число цилиндров двигателя;

Уь - рабочий объем цилиндра двигателя;

П - индикаторный КПД;

е - степень сжатия;

S - ход поршня;

D - диаметр цилиндра;

Уе - угл в шатре распылителя форсунки;

qi - количество топлива (цикловая подача) в г-ой порции;

- общая цикловая подача топлива за цикл;

ф - угл начала топливоподачи г-ой порции топлива;

Ф - угл начала топливоподачи основной порции топлива;

pz - максимальное давление газа в цилиндре;

^ - максимальная индикаторная температура газа в цилиндре;

Тт1 - температура отработавших газов перед турбиной;

РТ1 - давление отработавших газов перед турбиной;

Ts - температура воздуха после ОНВ (во впускном коллекторе);

Ps - давление воздуха после ОНВ (во впускном коллекторе);

уРОГ - степень рециркуляции отработавших газов;

рвпр_тах - максимальное значение давления процесса топливоподачи;

рвпр_ср - среднее значение давления процесса топливоподачи;

- число сопловых отверстий распылителя топливной форсунки;

йсо - диаметр сопловых отверстий распылителя топливной

форсунки;

оо - доля топлива, распределенная в разреженной оболочке

топливной струи;

- доля топлива, распределенная в уплотненном осевом ядре топливной струи;

- доля топлива, распределенная в зонах пересечения топливных струй;

- доля топлива, попавшего на поверхность поршня;

- доля топлива, попавшего на поверхность ГБЦ;

- доля топлива попавшего на поверхность зеркала гильзы цилиндра;

- доля топлива во фронте свободной струи;

- доля топлива, в разреженной оболочке пристеночного потока;

- доля топлива, распределенная в ядре пристеночного потока;

- доля топлива во фронте пристеночного потока.

Осоге

^еаД °Нпег

^о Фм'соге

Остальные обозначения, кроме общепринятых в научно-технической литературе, разъяснены в тексте диссертации.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние характеристики топливоподачи и настроек топливоподающей аппаратуры на экономические и экологические показатели автомобильного дизеля»

ВВЕДЕНИЕ

Ужесточение экологического законодательства по выбросам вредных веществ с отработавшими газами (ОГ) и форсирование дизеля методом газотурбинного наддува (пк>3,5) заставляет разработчиков двигателей искать новые решения организации эффективного рабочего процесса. Сложность решения данной задачи заключается во множестве факторов влияющих на протекание внутрикамерных процессов, в частности, автомобильные дизели эксплуатируются в широком диапазоне изменения нагрузки и частоты вращения коленчатого вала (КВ), которые существенно влияют на протекание процессов смесеобразования и сгорания топлива в цилиндре. Применение многоразового впрыска топлива является одним из эффективных средств снижения эмиссии токсичных веществ в дизеле. Организация равномерного распределения топлива в объеме камеры сгорания (КС) способствует увеличению центров самовоспламенения и горения, тем самым снижается неравномерность температурного поля и уменьшается количество высокотемпературных зон в КС. Важная роль в решении данной проблемы отводится топливоподающей аппаратуре (ТПА), т.к. она предопределяет характер протекания процессов смесеобразования и сгорания. Исходя из анализа научно-технической литературы, данный вопрос является недостаточно изученным. Поэтому комплексное расчетно-экспериментальное исследование рабочего процесса (РП) автомобильного дизеля в широком диапазоне изменения нагрузки и частоты вращения КВ является актуальным. Диссертационная работа посвящена исследованию влияния характеристики топливоподачи и настройки ТПА на экономические и экологические (выбросы оксидов азота КОх, несгоревших углеводородов СН и окиси углерода СО с ОГ) показатели дизеля при помощи расчетных и экспериментальных методов.

Объект исследования: поршневой четырехтактный восьмицилиндровый дизель У8 ЧН 12,0/13,0, оснащенный газотурбинным наддувом с

промежуточным охлаждением наддувочного воздуха, аккумуляторной ТПА типа «Common Rail» (CR), рабочим объемом /Fh=11,76 л.

Предмет исследования: процессы протекающие в КС и выбросы NOx, СН и CO с ОГ.

Методы исследований: методы математического моделирования процессов в поршневых двигателях, математической статистики, экспериментальное исследование экологических и технико-экономических показателей двигателя на моторном стенде.

Научная новизна полученных результатов заключается в следующем:

- на основе экспериментальных данных верифицирована математическая модель расчета РП дизеля, учитывающая его конструктивные особенности (форма КС, ориентацию каждой ТС, вихревое число и т.д.) и регулировочные параметры (характеристики топливоподачи, настройки ТПА и т.д.);

- получены результаты расчетно-теоретического исследования развития ТС и их взаимодействие со стенками КС при различных настройках ТПА в широком диапазоне изменения частоты вращения КВ и нагрузки при различных характеристиках топливоподачи;

- исследовано влияние настройки параметров ТПА и РОГ (с учетом влияния на работу ТКР и без) на экономичность дизеля и выбросы NOx и установлено их оптимальное сочетание, позволяющие одновременно снизить выбросы NOx при сохранении оптимального значения расхода топлива;

- экспериментально установлено влияние двух вариантов характеристик топливоподачи (трех кратных за цикл) при различных настройках параметров ТПА (угла впрыска топлива (УВТ) ф, количества топлива в предварительной и последующей порциях) на экономичность и выбросы NOx, СН и СО с ОГ дизеля и дана их количественная оценка.

Достоверность и обоснованность научных результатов определяется: использованием фундаментальных уравнений термодинамики, теплофизики, гидро- и газодинамики; использованием современных методик и программных комплексов для расчета РП дизеля; согласованием

результатов расчета с экспериментальными данными, полученными при натурных испытаниях двигателя для настройки математической модели и проверки ее адекватности.

Реализация результатов. Работа выполнена в рамках

государственного контракта с Министерством образования и науки РФ X202.G25.31.0004 от 12.02.2013 г. Полученные результаты расчетно-экспериментального исследования применяются в отделе рабочих процессов дизельных двигателей Научно-технического центра ПАО «КАМАЗ» и используются в учебном процессе на кафедре ТиЭМ КНИТУ-КАИ им. А. Н. Туполева при чтении курса лекций «Тепловые двигатели». Предложенные методы повышения показателей дизеля не требуют внесения конструктивных изменений.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы обсуждены на научно-технических семинарах: в НИИ «Энергоэффективных технологий КНИТУ-КАИ им. А. Н. Туполева», в лаборатории моделирования физико-технических процессов кафедры ТиЭМ КНИТУ-КАИ им. А.Н. Туполева (ведущий ученный д. ф.-м. н., профессор С.А. Исаев, СПбГУГА, г. Санкт-Петербург) и сделаны доклады на следующих конференциях: на VIII школе-семинаре молодых ученых и специалистов академика РАН В.Е. Алемасова «Проблемы тепломассообмена в гидродинамики в энергомашиностроении», 2012 г., Казань, Казанский научный центр РАН; на межд. науч.-техн. конф. «Инновационные машиностроительные технологии, оборудование и материалы», 2013 г., Казань, КНИАТ; на XVIII межд. конгрессе двигателестроителей, 2013г., Харьков, Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского «ХАИ»; на межд. науч.-техн. конф. «Проблемы и перспективы развития авиации, наземного транспорта и энергетики», 2013 г., Казань, КНИТУ-КАИ им. А.Н. Туполева; на межд. науч.-техн. конф. «Поиск эффективных решений в процессе создания и реализации научных разработок в российской авиационной и ракетно-космической промышленности», 2014 г., Казань, КНИТУ-КАИ им.

А.Н. Туполева; на межд. науч.-техн. конф. молодых ученых «Электротехника. Энергетика. Машиностроение», 2014 г., Новосибирск, НГТУ; на межд. науч.-техн. конф. «7-е Луканинские чтения. Проблемы и перспективы развития автотранспортного комплекса», 2015 г., Москва, МГТУ «МАДИ»; на всерос. науч.-техн. конф. «Ракетные двигатели и энергетические установки», 2015 г., Казань, КНИТУ-КАИ им. А.Н. Туполева; на всерос. науч.-техн. конф. молодых ученых и специалистов «Новые решения и технологии в газотурбостроении», 2015 г., Москва, ЦИАМ им. П.И. Баранова (диплом за 2-е место в секции «Силовые и энергетические установки»); на VII межд. науч.-техн. конф. молодых ученых «Электротехника. Электротехнология. Энергетика», 2015 г., Новосибирск, НГТУ; на 8-й всерос. конф. молодых ученых и специалистов «Будущее машиностроение России», 2015 г., Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана; на 5-й между. конф. «Тепломассообмен и гидродинамика в закрученных потоках», 2015 г., Казань, КНИТУ-КАИ им. А.Н. Туполева; на 9-й всерос. конф. молодых ученых и специалистов «Будущее машиностроение России», 2016 г., Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана

Публикации. Основные результаты, полученные в диссертационной работе опубликованы 16 печатных работах, в том числе 6 - в изданиях, входящих в список рекомендованных ВАК РФ.

Автор выражает благодарность за помощь и сотрудничество специалистам отдела рабочих процессов дизельных двигателей подразделения главного конструктора по двигателям НТЦПАО «КАМАЗ».

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ОБЗОР НАУЧНО-

ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Особенности образования вредных веществ в отработавших газах дизельных двигателей

В состав ОГ ДВС входит множество вредных веществ, такие как: оксиды азота, окись углерода, продукты неполного сгорания топлива, сульфаты, оксиды присадок и примесей, карбонильные соединения, диоксины, фураны и т.д. Не смотря на то, что вредные вещества занимают не более 1% объема ОГ, попадая в окружающую среду, они в разной степени наносят экологический ущерб здоровью человека, флоре и фауне в целом. Следует отметить основные, наиболее опасные компоненты: оксиды азота NOx, углеводороды СН, окись углерода СО и твердые частицы PM.

Оксиды азота (NOx) Основным токсичным компонентом ОГ ДВС принято считать оксиды азота (NOx), 95% которых составляет моноксид азота (NO), который при попадании в атмосферу превращается в диоксид NO2. Основная часть оксидов азота в процессе сгорания в дизеле образуется в процессе окисления атмосферного азота в зоне продуктов сгорания при высокой температуре по «термическому» механизму («термические» NO) [1,2]. Также выделяют следующие типы NO: «топливные» образующиеся путем окисления азотосодержащих соединений входящих в состав топлива [3], «быстрые» образующиеся во фронте пламени в результате связывания молекул азота с радикалами СН, CH2 и С [3] и образующие по механизму «^0». В большинстве расчетных и экспериментальных исследований установлено, что 92-95% N0 в КС образуется по «термическому»

механизму Я. Б. Зельдовича, но при реализации малотоксичного цикла необходимо учитывать N0 образующиеся и по другим механизмам.

Основоположниками теории термического образования оксидов азота являются отечественные ученые Я.Б. Зельдович, Д. А. Франк-Каменецкий и П.Я. Садовников. Отметим основные закономерности термического образования N0:

1. Концентрация N0 на выходе определяется максимальной температурой в зоне горения, концентрацией кислорода и азота.

2. Окисление атмосферного азота происходит за фронтом пламени в зоне продуктов сгорания.

3. Окисление азота происходит по цепному механизму:

02^20 N2+0^N0+N

4. Концентрация N0 не превышает равновесную концентрацию при максимальной температуре взрыва.

5. Существенное влияние оказывает неравномерность распределения температуры в зоне продуктов сгорания в закрытых объемах (Махе-эффекты) при сгорании бедных смесей и мало влияет при сгорании богатых.

В работе [4] С. Фенимор впервые представил механизм образования «быстрых» N0. Следует отметить принципиальную разницу в механизмах образования «термических» и «быстрых» N0. Согласно механизму С. Фенимора скорость образования «быстрых» N0 определяется скоростью реакции молекулы азота (N2) со свободным радикалом (СН). В результате этой реакции образуется синильная кислота (НС^, которая быстро вступает в реакцию с молекулой N и в результате образуется «быстрый» N0. «Быстрые» N0 имеют большой эффект при низких температурах сгорания (при многоразовом впрыске, при использовании диметил-эфира в дизельном двигателе и т.д.). В исследованиях [5] установлено, что концентрация N0 образованного путем окисления азота топ-

лива является несущественной, т.к. дизельное топливо для автомобильных ДВС практически не содержит связанного азота.

Несгоревшие углеводороды (СН)

Несгоревшие углеводороды СН (в некоторых источниках обозначают НС) образуются по причине неполного сгорания топлива в цилиндре. Экологическое законодательство не делит выбросы СН по группам, а нормирует суммарные выбросы СН. В составе ОГ дизеля присутствуют следующие виды углеводородов: метан, этан, пропан, ацителен, несгоревшие тяжелые углеводородные соединения, карбонильные соединения, фураны и т.д. Основными источниками происхождения несгоревших углеводородов (СН) в дизеле являются:

- наличие холодных пристеночных слоев в КС (попадание топлива на поверхности КС сопровождается неполным сгоранием, по причине низкой температуры);

- поверхность топливного факела, где смесь обеднена (локальный коэффициент избытка воздуха находится за пределами воспламенения);

- ядро топливного факела, где смесь переобогащена топливом;

- попадание топлива в «мертвые» объемы КС.

В работе [6] экспериментально установлено, что концентрация СН в ОГ прямо пропорционально зависит от «мертвых» (вредных) объемов в КС.

Моноксид углерода (СО)

Основной причиной образования моноксида углерода (СО) является горение топлива с нехваткой кислорода по причине неравномерного распределения топлива в объеме КС и диссоциации двуокиси углерода С02 в высокотемпературных зонах топливного факела. Установлено, что в таких зонах объемная концентрация С02 может достигать 5-6 %. В работе [7] указано, что реакция окисления углерода сильно зависит от температуры и в связи с этим в процессе расширения скорость реакции окисления снижается по причине снижения тем-

пературы. Установлено, что концентрация моноксида углерода в ОГ дизеля соответствует его равновесной концентрации при температуре 1700 К.

Дисперсные (твердые) частицы (РМ) В состав дисперсных частиц (в некоторых источниках также обозначают как твердые частицы) входит множество элементов таких как: сажа, оксиды металлов, металлические частицы (частицы износа деталей), сульфиды, тяжелые углеводороды, моторное масло и т.д. В общем, состав РМ можно разделить на две основные группы: органического происхождения и неорганического. В работе [7] представлен состав дисперсных частиц ОГ: углерод (чистая сажа) 71%, органические соединения (углеводороды) 24%, сульфаты 3% и другие компоненты 2%. Основным механизмом образования сажевых частиц является пиролиз и окислительный крекинг углеводородных молекул в зонах КС переобогащенных топливом при высокой температуре [5,8-11]. Данные процессы протекают при смесеобразовании и горении в зонах с стехиометрическим составом смеси, где значения температуры пламени достигают максимального значения и в смежных, где имеет место недостаток кислорода. Следует отметить два ключевых фактора влияющих на процесс сажеобразования: локальные значения коэффициента избытка воздуха и температура газов в КС. В исследованиях [12,13] отмечено, что наиболее интенсивно сажеобразование отмечается при коэффициенте избытка воздуха в диапазоне 0,3^0,7, температура при которой значение скорости сажеобразования достигает максимума выше 2000 К, а максимальная концентрация при 2200 К. При увеличении значения выше 2200 К, скорость процесса выгорания превышает скорость сажеобразования, а при значении выше 2400 К концентрация сажи в ОГ существенно снижается. Большая часть сажи образуется в начале процесса сгорания с последующим выгоранием при расширении.

1.2 Методы повышения технико-экономических и экологических показателей дизельных двигателей

Следует отметить основные конструктивные и регулировочные параметры, влияющие на эффективные и экологические показатели дизельных двигателей:

- степень сжатия;

- форма камеры сгорания;

- интенсивность движения воздушного заряда;

- число, ориентация сопловых отверстий и конструктивные особенности распылителя форсунки;

- характеристика топливоподачи (количество стадий, количество топлива в каждой стадии, угловой интервал между порциями и угол начала подачи топлива);

- максимальное давление подачи топлива;

- газодинамические характеристики впускных и выпускных каналов ГБЦ;

- система рециркуляции отработавших газов;

- зазор «головка поршня - цилиндр» и расположение поршневых колец на поршне.

Степень сжатия

Степень сжатия (е) является первоначальным параметром в силу того, что определяет пусковые качества, экономичность, ВВВ с ОГ и механические потери. Увеличение значения е приводит к повышению давления и температуры воздушного заряда к моменту начала подачи топлива, что оказывает влияние на процесс развития ТС и в целом на подготовку топлива к самовоспламенению. Очевидно, увеличение давления воздушного заряда в момент начала топливо-подачи приводит к увеличению сопротивления воздушной среды в цилиндре двигателя и в результате снижается дальнобойность и увеличивается угол раскрытия ТС. По мере повышения температуры воздушной среды снижается

ПЗВТ за счет интенсивного испарения топлива, тем самым снижается жесткость процесса сгорания. Анализ исследований [14-18] показывает, что, при условии сохранения настроек параметров ТПА, увеличении е приводит к снижению ПЗВТ за счет повышения температуры воздушного заряда при начале топливоподачи. В результате это приводит к увеличению выбросов N0 и снижению выбросов СН с ОГ при работе дизеля на низких нагрузках.

Для экспериментального исследования влияния е на РП автомобильного дизеля в НТЦ ПАО «КАМАЗ» были спроектированы, изготовлены и исследованы три варианта КС, с е равной 16,5; 17,9 и 19 [19]. При выборе формы КС исходили из опыта доводки РП семейства дизелей КАМАЗ. За исходную форму выбрана полуоткрытая КС, которая позволяет снизить пассивный объем пространства сжатия и тем самым повысить эффективность использования воздушного заряда в процессах смесеобразования и сгорания, рис. 1.1. Основные геометрические размеры исследуемых КС представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Геометрические характеристики исследуемых КС*

Степень ЬКС, ¿кс

№ КС ^в/^КС ¿кс/б

сжатия, е мм мм

1 16,5 21,6 70 0,47 0,58

2 17,9 21,6 66 0,34 0,55

3 19,0 20 66 0,36 0,55

* ИКС - глубина КС; Нв - расстояние между днищем поршня и вершиной вытеснителя; ¿КС - диаметр горловины КС; Б - диаметр цилиндра 120 мм

Полученные результаты экспериментальных исследований показывают, что двигатель на режимах ВСХ имеет лучшие показатели по топливной экономичности с КС вариант-2. Так, минимальный ge по ВСХ с КС вариант -2 меньше на 3,67 г/(кВт-ч) в сравнении с КС вариант - 1. На рис. 1.2 приведены результаты исследования влияния s на ge и дымность ОГ по НХ, снятые с дизеля с исследуемыми вариантами КС. Результаты снятия НХ двигателя с КС вариант -3 в сравнении с результатами КС вариант - 1 выявили снижение ge при увеличении нагрузки на частотах вращения КВ n>1100 мин-1, а при n=900 мин-1 и Ре<10.5 бар увеличение ge на 2-5,5 г/(кВт-ч), но при Ре>10.5 бар ge снижается на 1-3 г/(кВт-ч). В случае с КС вариант - 2 отмечено снижение ge при n в диапазоне 1100^1500 мин-1 на 1-2 г/(кВт-ч). Испытания дизеля с КС вариант-2 показали снижение ge при низких нагрузках на всех скоростных режимах работы двигателя на 2- 6 г/(кВт-ч), но высокое значение на 1-3 г/(кВт-ч) при Ре>12 бар. Анализ результатов влияния s на дымность ОГ показал, что минимальное значение по НХ и ВСХ показали КС вариант -1 и 2, а максимальное значение КС вариант-3. Так, с КС вариант-1 и 2 дымность ОГ не превышало 2%, рис. 1.2. В таблице 1.2 представлены суммарные удельные ВВВ с ОГ дизеля при поочередной комплектации исследуемыми поршнями в ESC и ETC циклах.

170

ад

■ 160

150

240 220 |200 180

ад

160 140

9

Ре, бар

11

10 15 Ре, бар

13

20 25

40 30 20 10

а)

х

V

X—х= —0

6 10

Ре, бар

10 15

Ре, бар

20

14

X-X-X--X.

О-<0-<>-0~%

25

270

(ь.х 240

е, 210

ад

180

150

\

\

\ 1

—=

10 Ре, бар

15

20

1.6 1.2 0.8 0.4 0

в)

10 Ре, бар

20

Рис. 1.2. Нагрузочные характеристики двигателя с исследуемыми вариантами КС:

а) - 900 мин-1; б) - 1300 мин-1; в) - 1900 мин-1

2

2

1

0

0

5

0

5

0

5

Таблица 1.2

Суммарные удельные ВВВ с ОГ определенные в циклам ESC и ETC

Вариант Цикл измерения ВВВ с ОГ NOx CH СО РМ

г/кВт-ч

Вариант 1 ESC 10,9 0,24 0,58 0,018

ETC 8,58 0,26 0,23 0,050

Вариант 2 ESC 11,5 0,22 0,24 0,013

ETC 9,29 0,26 1,46 0,030

Вариант 3 ESC 10,82 0,18 0,8 0,018

ETC 8,68 0,2 2,98 0,085

Двигатель с КС вариант-2 в сравнении со всеми испытанными комплектациями имеет лучшие показатели по дымности ОГ и выбросам РМ измеренных в циклах ESC и ETC, а так же лучшую топливную экономичность.

Форма камеры сгорания В отечественном двигателестроении для автомобильных дизельных двигателей с диаметром поршня до 150 мм широкое распространение получили следующие типы КС: ЦНИДИ, ЯМЗ, сферическая, тороидальная, трапецеидальная и цилиндрическая. Данные типы КС используются на серийных отечественных дизелях: ЯМЗ, КАМАЗ, АМЗ, ВМТЗ, ЧТЗ, ВгМЗ, ЗМЗ и т.д. Следует отметить, что основным недостатком КС с плоским днищем является низкая эффективность использования воздушного заряда сконцентрированного в центральной части в процессах смесеобразования и сгорания, что приводит к снижению скорости тепловыделения и эффективности РП. Наличие центрального вытеснителя позволяет интенсифицировать процессы смесеобразования и сгорания, вытесняя воздушный заряд на периферию, где сконцентрировано большая часть топлива. В рассмотренных КС турбулентность имеет крупномасштабный характер и организация мелкомасштабной турбулентности позволит существенно повысить эффективность использования воздушного заряда. В работе [7] пред-

ставлены результаты по генерации мелкомасштабной турбулентности в КС Quadram дизеля фирмы Perkins, рис. 1.3. Следует отметить, что использование данного типа организации РП позволило увеличить интенсивность турбулентности в КС цилиндрического типа на 25^35% и это привело к снижению ПЗВТ, жесткости процесса сгорания, максимального давления сгорания, расхода топлива и ВВВ с ОГ.

В работе [20] представлены расчетно-экспериментальные результаты для дизеля 4ЧН 84/88 номинальной мощностью 100 кВт при частоте КВ n=4500 мин-1 фирмы BMW связанные с повышением эффективности РП, при этом, были подобраны оптимальные фазы газораспределения, значение максимального давления впрыска топлива, интенсивность вихревого движения воздушного заряда, число и ориентация сопловых отверстий распылителя. Процесс совершенствования формы КС представлен на рис. 1.4.

Рис. 1.4. Процесс эволюции КС дизеля а), б), в) - базовые варианты; г) - оптимальный.

Результаты отечественных исследователей [21], полученные в МГТУ им. Н.Э. Баумана по интенсификации турбулентности в КС подтверждают эффективность данного метода. Исследуемые типы КС на дизеле 1ЧН 13/14 представлены на рис. 1.5. Исследования проводились по НХ при частоте КВ соот-

Рис. 1.3. КС Quadram дизеля фирмы Perkins

ветствующей номинальной мощности п=1900 мин-1 при различных значениях максимального давления топливоподачи.

а) 6) в) г)

Рис. 1.5. Камеры сгорания дизеля 1ЧН 13/14: а) - серийная КС; б) - опытная КС № 1; в) - опытная КС № 2; г) - опытная КС № 3

Переход с серийной КС на опытную КС № 1 при оптимизации давления топливоподачи позволил снизить удельный эффективный расход топлива gе с 266 до 247 г/(кВт-ч) и дымность ОГ с 57 до 50 % по шкале Хартриджа. Применение опытной КС № 2 позволяет снизить gе до 247 г/(кВт-ч) и дымность до 25 % по шкале Хартриджа. Двигатель с опытной КС № 3 имеет gе=250 г/(кВт-ч) и дымность на уровне 28 % по шкале Хартриджа. Анализом результатов установлено, что КС №2 и 3 позволяют снизить расход топливо и дымность ОГ, а наиболее оптимальным вариантом является КС №3, т.к. менее теплонапряжены дополнительные камеры.

Анализ приведенных работ [7, 14, 22, 23] позволяет сформулировать основные требования к рациональной форме КС: обеспечивать эффективное использование всего воздушного объема, энергию воздушного заряда и ТС, свободное развитие ТС, предотвращение попадания топлива на днище ГБЦ, порш-

ня, зеркало гильзы и заброс топлива в надпоршневой зазор, предотвращение перегрева ГБЦ, поршня, распылителя впускных и выпускных клапанов, турбу-лизацию воздушного заряда в пристеночных зонах КС с целью интенсификации процессов смесеобразования и сгорания.

Интенсивность движения воздушного заряда Существуют два основных метода определения интенсивности движения воздушного заряда проходящего через впускной канал, а именно - метод с использованием аэродинамического колеса с радиальными лопатками (применяется отечественными разработчиками ДВС) и метод с использованием крыль-чатого анемометра. В первом методе измеряется реактивный момент создаваемый воздушным потоком при прохождении через аэродинамическое колесо, а во втором частота вращения анемометра. В [24] подробно рассмотрены особенности данных методов измерения и приведено подробное описание экспериментальных установок.

Согласно работам В.Р. Гальговского [14, 25] вихревое движение воздушного заряда оказывает существенное влияние на протекание РП. В [25] отмечено, что на каждом режиме работы двигателя имеется оптимальная величина закрутки заряда и экспериментально установлено, что протекание реальной характеристики отличается от оптимального значения. На основании предположения, что оптимальный вихрь «как твердое тело» за период впрыска переносит ТС на величину угла между осями соседних струй В.Р. Гальговским предложена формула расчета оптимальной скорости заряда в КС для достижения оптимальных показателей дизеля.

^ = 2x4RK-(2 + 2,5))х10-3, (м/с)

ТХ 1со

где ККС - радиус камеры сгорания, мм; т - продолжительность процесса топливоподачи, с; 1СО - число сопловых отверстий в распылителе.

Однако, в [26] указано, что по экспериментальным данным полученным В.Р.Гальговским на дизеле ЯМЗ-238, расчетная скорость заряда представляется завышенной, а оптимальное значение рассчитанное по формуле Н.Ф. Разлейце-ва хорошо согласуется с результатами экспериментов В.Р. Гальговского.

Экспериментальные данные [27], полученные на дизелях Mercedes-Benz серий OM 501 и 502 показали, что при увеличении максимального давления впрыска, числа и диаметра сопловых отверстий распылителя, оптимальное значение закрутки заряда снижается, тем самым можно увеличить коэффициент наполнения цилиндра за счет снижения сопротивления впускного канала.

Число, ориентация сопловых отверстий и конструктивные особенности

распылителя форсунки

Большой объем исследований по влиянию ориентации топливных факелов на энергетические и экологические показатели выполнены отечественными исследователями А.С. Хачияном, В.Р. Гальговским и С.Е. Никитиным на одноцилиндровом отсеке дизеля ЯМЗ-236 методом анализа сажевых отложений на поверхности поршня, ГБЦ и зеркало гильзы при длительной работе дизеля на исследуемом стационарном режиме с последующим резким отключением топливоподачи [14]. Установлено, что радиальные потоки воздуха трансформированные в осевые переносят частицы топлива в глубь КС. Для дизеля ЯМЗ-236 оптимальное значение угла в шатре ys составляет 160^162° и уменьшение данного значения приводит к образованию локальных переобогащенных топливом зон, а при увеличении к нехватке топлива в глубине КС. По мнению авторов, радиальные потоки и ориентация топливных факелов, являются основными факторами определяющими распределение топлива в КС и оптимальное значение ys не изменяется, при изменении скоростного и нагрузочного режимов работы дизеля.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Хайруллин, Азат Хативович, 2017 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Зельдович Я.Б., Садовников П.Я., Франк-Каменецкий Д.А. Окисление азота при горении. - М.: Изд-во Академии наук СССР, 1947. - 147 с.

2. Семенов Н.Н. Развитие теории цепных реакций и теплового воспламенения. - М.: Знание, 1969. - 95 с.

3. Fenimore C.P. Formation of nitric oxide from fuel nitrogen in ethylene flames. // Combustion and Flames - 1972. - v. 19. - № 2. - p. 289-296.

4. Fenimore C.P. Formation of nitric oxide in premixed hydrocarbon flames. P. I. // In: 13-th symposium of combustion. - The Combustion Institute, 1971.-P.373-380.

5. Звонов В.А. Образование загрязнений в процессах сгорания. - Луганск: Изд-во Восточноукр. гос. ун-та, 1998. - 126 с.

6. Merker G., Schwarz Ch., Stiesch G., Otto F. Verbrennungsmotoren. Simulation der Verbrennung und Schadstoffbildung. 3. Auflage. Teubner - Verlag. Stuttgart, Leipzig, Wiesbaden. 2006. 412 S.

7. Кавтарадзе, Р. З. Теория поршневых двигателей. Специальные главы: учебник для вузов / Р. З. Кавтарадзе. - М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2008. - 720 с.

8. Воинов A.H. Сгорание в быстроходных поршневых двигателях. -М.: Машиностроение, 1977. - 277 с.

9. Разлейцев Н.Ф. Моделирование и оптимизация процесса сгорания в дизелях. - Харьков: Вища школа, 1980. — 169 с.

10. Марков В.А., Баширов Р.М., Габитов НИ. Токсичность отработавших газов дизелей. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. -376 с.

11. Лиханов В.А., Сайкин А.М. Снижение токсичности автотракторных дизелей. - М.: Агропромиздат, 1991. — 208 с.

12. Малов Р.В. Рабочие процессы и экологические качества ДВС // Автомобильная промышленность, - 1992. — № 9. - С.10 - 15.

13. Uyehara О.А. Factors that Affect BSFC and Emission for Diesel

Engines: Part 1 - Presentation of Concepts // SAE Technical Paper Series. - 1987.

— №870343.-41 p.

14. Хачиян, А. С. Доводка рабочего процесса автомобильных дизелей /

A. С. Хачиян, В. Р. Гальговский, С. Е. Никитин. - М. : Машиностроение, 1976. - 104 с.

15. Ханин, Н. С. Автомобильные двигатели с турбонаддувом / Н. С. Ханин, Э. В. Аболтин, Б. Ф. Лямцев. - М. : Машиностроение, 1991. - 336 с.

16. Klein Н., Geschwindigkeit der Stickoxidbilding im DieselprozeB mit direkter Einsprizung // MTZ. - 1977, - Jg. 38. - № 9. - S. 399 - 408.

17. Филипосянц T.P., Кратко А.П., Мазинг M.B. Методы снижения вредных выбросов с отработавшими газами автомобильных дизелей. М,: НИИНАВТОПРОМ, 1979. - 64 с.

18. Смайлис В.И. Малотоксичные дизели. - Л.: Машиностроение, 1974.

- 126 с.

19. Хафизов Р.Х. Повышение экологических показателей качества автомобильных дизелей КАМАЗ - основное направление их развития / Гумеров И.Ф., Хафизов Р.Х., Борисенков Е.Р., Гатауллин Н.А., Румянцев

B.В. // Двигателестроение. - 2013. - № 1. - С.31 - 37.

20. Berger H., Eichlseder H., Steinmayr T. Das EU-3 Abgaskonzept für den neuen Vierzilinder-Dieselmotor von BMW // MTZ. N 5. 1998. S. 344-348.

21. Микитенко, А. В. Улучшение эксплуатационных показателей транспортного дизеля путем использования камер сгорания с направленным движением воздушного заряда: автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.04.02 / Микитенко Андрей Валерьевич - М., 2007. - 17 с.

22. Гальговский В.Р. Совершенствование организации рабочего процесса автомобильных дизелей с камерой в поршне при использовании организованного движения заряда. Дис. ... канд. техн. наук. - М.: МАДИ, 1972. - 212 с.

23. Гальговский В.Р. Оптимизация отношения хода поршня к диаметру цилиндра и размеров камеры сгорания дизеля с непосредственным впры-

скиванием // Двигателестроение. - 1990. - № 3. - С. 3 - 8.

24. Белоконь, К. Г. Разработка конструкции, исследование и доводка геометрической формы впускных и выпускных каналов головок цилиндров двигателей семейства КАМАЗ: автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.04.02 / Белоконь Константин Григорьевич - Набережные Челны, 2011. - 17 с.

25. Гальговский В.Р. Пути и методы совершенствования экономических и экологических показателей транспортных дизелей: Дис. ... докт. техн. наук. -М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1991. -64 с.

26. Кулешов А.С. Программа расчета и оптимизации двигателей внутреннего сгорания ДИЗЕЛЬ-2/4т. Руководство пользователя. М., 2001. -127с.

27. Schittler М., Heinrich R., Hase F.W. Leistungsmerkmale der neun Nutzfahr- zeugmotoren OM 501 LA und OM 502 LA von Mercedes-Benz // MTZ. - 1996.-Jg. 57.-№ 11. —S.612-618.

28. List H., Cartellieri W.P. Dieseltechnik. Grundlagen, Stand der Technik und Ausblick. ATZ/MTZ Sonderausgabe 9, 1999. S. 10-18.

29. Пути уменьшения выбросов NOx и «твердых» частиц // Анализ технического уровня и тенденций развития двигателей внутреннего сгорания / Под ред. Р. И. Давтяна. - М.: Информцентр НИИД, 1997. - Вып. 22. - С. 3759.

30. KIM Y.J., KIM К.В., LEE К. H. Effect of 2-stage injection strategy on the combustion and flame characteristics in a PCCI engine // International Journal of Automotive Technology/ Vol. 12, No. 5, pp. 639-644 (2011).

31. Bakenhus M., Reitz R.D. Two-Color Combustion Visualization of Single and Split Injections in a Single-Cylinder Heavy-Duty D.I. Diesel Engine Using an Endoscope-Based Imaging System // SAE Tech. Pap. Ser. - 1999. - N 1999-01-1112. - P. 1-18.

32. Матиевский, Г. Д. Снижение расхода топлива и вредных выбросов дизеля на режимах постоянной мощности: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.04.02 / Матиевский Герман Дмитриевич - Барнаул, 2013. - 16 с.

33. Хайруллин, А.Х. Исследование влияния закона топливоподачи на экономические и экологические показатели автомобильного дизеля / А.Х. Хайруллин, В.М. Гуреев, А.В. Гордеев, А.В. Петров // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. - 2015. -№1. - С. 73-75.

34. Хайруллин, А. Х. Исследование влияния двухкратного закона топливоподачи на экономические и экологические показатели автомобильного дизеля / А. Х. Хайруллин, Р. Р. Хасанов, В. М. Гуреев, А.В. Гордеев, А.В. Петров // Известия Волгоградского государственного технического университета. - 2015. - № 5 (165). - С. 68-71.

35. Хайруллин, А. Х. Исследование влияния количества топлива в предварительных порциях на экономические и экологические показатели автомобильного дизеля / А.В. Гордеев, А. Х. Хайруллин, Р. Р. Хасанов, В.М. Гуреев, В.Н. Никишин // Будущее машиностроения России : сб. тр. Восьмой всерос. конф. молодых ученых и специалистов, 23-26 сентября 2015 г. / МГТУ им. Н.Э. Баумана. - М., 2015. - С. 528-533.

36. Файнлеб Б.Н. Топливная аппаратура автотракторных дизелей: Справочник. - Л.: Машиностроение, 1990. — 352 с.

37. Свиридов Ю.Б., Малявинский Л.В., Вихерт М.М. Топливо и топливоподача автотракторных дизелей. - Л.: Машиностроение. 1979. - 248 с.

38. Вихерт М.М., Мазинг М.В. Топливная аппаратура автомобильных дизелей. - М.: Машиностроение, 1978. - 176 с.

39. Крутов В.И. и др. Топливная аппаратура автотракторных двигателей. - М.: Машиностроение, 1985.-208 с.

40. Грехов Л. В. Топливная аппаратура с электронным управлением дизелей и двигателей с непосредстенным впрыском бензина. Учебно-практическое пособие. - М.: Легион-Автодата, 2001. - 176 с.

41. Грехов Л.В., Марков В.А., Павлов В.А., Сиротин Е.А. Улучшение экономических и экологических показателей дизелей путём интенсификации процесса топливоподачи // Грузовик. — 2002. - № 8. - С. 36 - 37.

42. Марков В.А., Мальчук В.И., Девянин С.Н., Сиротин Е.А. Повышение эффективности подачи и распыливания топлива в дизелях // Грузовик. — 2003.-№6.-С. 30-32.

43. Девянин С.Н., Марков В.А., Сиротин Е.А. Совершенствование процессов топливоподачи и смесеобразования дизелей // Грузовик. - 2003, -№ 11. - С. 21-26.

44. Лышевский А.С. Процессы распыливания топлива дизельными форсунками. - М.: Машгиз, 1963. - 180 с.

45. Яковлев, С.В. Результаты исследования рабочего процесса дизельного двигателя с аккумуляторной и штатной системами топливоподачи /Д.Д. Матиевский, А.В. Шашев, С.В. Яковлев, С.С. Кулманаков // Вестник академии военных наук. - М., 2011. - №2 (35).- С. 232-239.

46. Яковлев, С. В. Повышение экономичности и снижение вредных выбросов улучшением смесеобразования в дизеле с системой Common Rail: автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.04.02 / Яковлев Сергей Валентинович -Барнаул, 2012. - 15 с.

47. Decker R., Schmoeller R., Precher К. Einfluss der Kraftstoffhochdruckein- spritzung auf die Verbrennung im Dieselmotor // MTZ. -1990. - Jg. SDKs 9. - S. 388-394.

48. Strobel M., Dumholz M. Schadstoffininderungspotential hochaufgeladener Nfz-Di-Dieselmotor // MTZ. - 1996. - Jg. 57. - № 6. - S. 336 -340.

49. Kamimoto T. Comparative Study of Low versus High Pressure Injection for Diesel Engines II Tokyo Institute of Technology. - 1993.

50. Смайлис В.И. Рециркуляция отработавших газов как средство сокращения выбросов окислов азота дизелями // Снижение загрязнения воздуха в городе выхлопными газами автомобилей. - М.: НИИНавтопром, 1971. - С. 118-126.

51. Needham J. R., Doyle D.M., Nicol A. J. The Low NOx Truck Engine //

SAE Technical Paper Series. — 1991. -№ 910731, - 10 p.

52. Ladommatos N., Abdelhalim S. M., Zhao H., Hu Z. Effects of EGR on Heat Release in Diesel Combustion // SAE Technical Paper Series. - 1998. -№980184,- 15 p.

53. Ladommatos N., Abdelhalim S. M., Zhao H., Hu Z. The effects on diesel combustion and emissions of reducing inlet charge mass due to thermal throttling with hot EGR // SAE Technical Paper Series. - 1998. - № 980185.-9 p.

54. Mattes P., Remmels W., Sudmanns H. Untersuchungen zur Abgasruckfuhrung am Hochleistungsdieselmotor // MTZ, — 1999. - Jg. 60. - № 4. — S. 234 - 243.

55. Remmels W., Veljl A. EinluB der Abgasruckfuhrung auf die RuBemission // MTZ. - 1996. - Jg. 57. - № 3. - S. 144 - 152.

56. Zelenka P., Aufmger H., Reczek W., Cartellieri W. Cooled EGR - A key technology for future efficient HD diesels // SAE Technical Paper Series. - 1998.-№980190.- 13 p.

57. Хайруллин, А.Х. Снижение выхлопа оксидов азота с отработавшими газами транспортного дизеля за счет применения рециркуляции отработавших газов / А.Х. Хайруллин, В.М. Гуреев, А.В. Гордеев, А.В. Петров // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. - 2015. - №1. - С. 68-72.

58. Хайруллин, А.Х. Снижение концентрации оксидов азота в отработавших газах высокофорсированного дизеля / А.Х. Хайруллин, Р.Р. Хасанов, А.В. Гордеев, Ф.Ф. Ильясов // сб. тез. докл. всерос. науч.-техн. конф., «Ракетные двигатели и энергетические установки», 21-22 мая 2015 г. / КНИТУ-КАИ им. А.Н. Туполева. - Казань, 2015. - С. 197-200.

59. Хайруллин, А.Х. Исследование влияния рециркуляции отработавших газов на технико-экономические и экологические показатели высокофорсированного автомобильного дизеля / А. Х. Хайруллин, В.М. Гуреев, Р.Р. Хасанов // на VII международной научной конференции молодых ученых «Электротехника. Электротехнология. Энергетика (ЭЭЭ-

2015) : сб. науч. тр. VII межд. Науч. конф. молодых ученных, 9-12 июня 2015 г. / НГТУ. - Новосибирск, 2015. Ч. 3. С. 422-426.

60. Хайруллин, А. Х. Расчетное исследование процессов смесеобразования и сгорания в автомобильном дизеле / А.Х. Хайруллин, Д. А. Большаков, Р. Р. Хасанов, А. В. Гордеев // Будущее машиностроения России : сб. тр. Девятой всерос. конф. молодых ученых и специалистов, 5-8 октября 2016 г. / МГТУ им. Н.Э. Баумана. - М., 2016. - С. 419 - 423.

61. Никишин, В. Н. Формирование и обеспечение качества автомобильного дизеля. Часть I / В. Н. Никишин. - Набережные Челны : Изд-во Камской госуд. инж.-экон. акад., 2006. - 456 с.

62. Khasanov R.R., Gureev V.M., Khairullin A. Kh. Numerical Studies of Gas-Dynamic Characteristics in a Compressor of a Turbocharger of the Transport Diesel // Applied Mechanics and Materials. 2015. Vol. 698. P. 649-654.

63. https://www.gtisoft.com/gt-suite-applications/engine/

64. https://www.avl.com/boost/

65. http://www.ricardo.com/Software/Products/WAVE/

66. http://www.plm.automation.siemens.com/

67. http://www.diesel-rk.bmstu.ru/

68. Кулешов А.С. Развитие методов расчета и оптимизации рабочих процессов ДВС: Дисс. ... д.т.н: 05.04.02. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. 236 с.

69. Kuleshov A.S. Model for predicting air-fuel mixing, combustion and emissions in DI diesel engines over whole operating range // SAE Tech. Pap. Ser. -2005.-N2005-01-2119.-P. 1-16.

70. Kuleshov A.S. Use of Multi-Zone DI Diesel Spray Combustion Model for Simulation and Optimization of Performance and Emissions of Engines with Multiple Injection // SAE Tech. Pap. Ser. - 2006. -N 2006-01-1385. - P. 1-17.

71. Kuleshov A.S. Multi-Zone DI Diesel Spray Combustion Model and its application for Matching the Injector Design with Piston Bowl Shape // SAE Tech. Pap. Ser.-2007.-N2007-01-1908.-P. 1-17.

72. Кулешов A.C. Многозонная модель для расчета сгорания в дизеле. Расчет распределения топлива в струе // Вестник МГТУ. Машиностроение. -2007. - Специальный выпуск Двигатели внутреннего сгорания. - С. 18-31.

73. Кулешов А.С. Многозонная модель для расчета сгорания в дизеле. Расчет скорости тепловыделения при многоразовом впрыске // Вестник МГТУ. Машиностроение. - 2007. - Специальный выпуск Двигатели внутреннего сгорания. - С. 32-45.

74. Kuleshov A.S. Multi-Zone DI Diesel Spray Combustion Model for Thermodynamic Simulation of Engine with PCCI and High EGR Level // SAE Tech. Pap. Ser. - 2009.-N 2009-01-1956. - P. 1-21.

75. Hiroyuki Hiroyasu, Toshikazu Kadota and Masataka Arai. Development and Use of a Spray Combustion Modeling to Predict Diesel Engine Efficiency and Pollutant Emissions // Bull. JSME. - 1983. - V. 26, N 214, Paper 214-12. - P. 576583.