Search academic texts

Information × Registration Number 0518U002548, Doctoral dissertation Status Доктор технічних наук Date 25-10-2018 popup.evolution o Title The scientific fundamentals of promising working processes of spark ignition engines with internal mixture formation Author Korohodskyi Volodymyr Anatolijovych, Кандидат технічних наук popup.head Yeroschenkov Stanislav Arkadijovych popup.advisor Yeroschenkov Stanislav Arkadijovych popup.opponent Polyv’yanchuk Andrij Pavlovych popup.opponent Zarenbin Volodymyr Georgijovych popup.opponent Grygor’ev Oleksandr L’vovych Description Дисертацію присвячено вирішенню актуальної науково-технічної проблеми створення перспективних робочих процесів двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ) з іскровим запалюванням при внутрішньому сумішоутворенні з забезпеченням розширення границі ефективного збіднення паливоповітряного заряду шляхом організації взаємозв’язку між процесами газообміну, сумішоутворення й згоряння, які створюють умови для підвищення економічних та екологічних показників. Об'єкт досліджень – процеси газообміну, сумішоутворення й згоряння у двигуні з іскровим запалюванням. Предмет досліджень – показники робочого процесу двигуна з іскровим запалюванням та розшаруванням паливоповітряного заряду при зміні конструктивних і регулювальних параметрів ДВЗ та використанні різних видів палива. В основу теоретичних та експериментальних досліджень покладені фундаментальні положення теорії ДВЗ, основні закони термодинаміки й газодинаміки з використанням методів математичного та фізичного моделювання, методів параметричної ідентифікації математичних моделей. З метою дослідження дійсних процесів, що відбуваються в робочих порожнинах двотактного ДВЗ та паливній системі, використано експериментально-статистичний метод обробки сигналів вимірювальної апаратури на основі методу найменших квадратів. Для теоретичних досліджень робочого процесу ДВЗ використано термодинамічний метод розрахунку на підставі рівняння збереження енергії, маси, рівняння стану й зміни об’єму в робочих порожнинах двигуна; термодинамічний метод об'ємного балансу; газодинамічний метод розрахунку тривимірної течії робочого тіла в робочих порожнинах ДВЗ. Своєю чергою газодинамічний метод моделюється за допомогою 3-D газодинамічної моделі в програмному пакеті AVL Fire, що ґрунтується на методі кінцевих елементів, 3-D моделі газової динаміки, заснованої на методі кінцевих часток і використанні методу Ейлера при інтегруванні диференціальних рівнянь та створеної на мові програмування С++, 3-D моделі програмного комплексу MTFS, яка дозволяє досліджувати тривимірні газодинамічні процеси шляхом розв'язання рівнянь Нав'є-Стокса при створенні твердотільної моделі конструкції двигунів у програмному комплексі SolidWorks та побудові в MTFS гексаедральної сітчастої моделі з організацією згущення поблизу твердих границь розрахункової області. Наукова новизна отриманих результатів полягає у подальшому розвитку фундаментальних положень теорії ДВЗ щодо індикаторних та ефективних показників ДВЗ, у яких ураховується втрата частки палива під час продування циліндра, запропонованого критерію розшарування паливоповітряного заряду, який дозволяє визначати границю ефективного збіднення заряду в циліндрі ДВЗ з іскровим запалюванням, та ступеня розшарування паливоповітряного заряду, який дозволяє оцінити досконалість організації робочого процесу з розшаруванням паливоповітряного заряду, та комплексній методології створення перспективних робочих процесів ДВЗ з іскровим запалюванням і внутрішнім сумішоутворенням, яка ґрунтується на розрахунку робочого процесу за допомогою однозонної термодинамічної моделі, у якій ураховані теплофізичні процеси внутрішнього сумішоутворення, двозонної термодинамічної моделі, яка надає можливість одночасно визначати параметри робочого тіла при організації однорідного складу паливоповітряної суміші в надпоршневому об’ємі в зонах продуктів згоряння та паливоповітряної суміші на режимах підвищених навантажень двигуна, тризонної термодинамічної моделі, яка надає можливість водночас визначати параметри робочого тіла в зонах продуктів згоряння, паливоповітряної суміші й повітря на режимах часткових навантажень двигуна; у подальшому розвитку субмоделі для розрахунку робочого процесу ДВЗ з іскровим запалюванням і внутрішнім сумішоутворенням із застосуванням уточненої математичної моделі процесів динаміки та масо-і теплообміну в паливному струмені з периферійним розподіленням часток палива, уточненої формули тепловіддачі Вошні для ділянки згоряння-розширення між газом і стінками надпоршневої порожнини двотактного двигуна з іскровим запалюванням, кривошипно-камерним продуванням й повітряним охолодженням при організації розшарованого збідненого паливоповітряного заряду. Результати дисертаційної роботи використовуються на виробничих підприємствах України, зокрема ДПМЗ «Гідромаш», АТ «Мотор Січ» та інших, а також у навчальному процесі Навчально-наукового інституту перепідготовки та підвищення кваліфікації кадрів УкрДУЗТ та для підготовки студентів зі спеціальності 142 «Енергетичне машинобудування» у ХНАДУ. Результати дисертації можуть бути використані для розробки нових та модернізації існуючих конструкцій двигунів з іскровим запалюванням, які застосовуються в малій авіації, на човнах, мотоциклах, автомобілях та іншій пересувній техніці в якості механічного приводу та приводу електричного генератора в гібридних установках. Registration Date 2018-10-25 popup.nrat_date 2020-04-03 Close