Анотація до роботи:

Корогодський В.А. Вдосконалення процесів сумішоутворення та згоряння в двигунах з іскровим запалюванням при безпосередньому вприскуванні палива. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.03 – теплові двигуни. – Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”, Харків, 2003.

Дисертація присвячена розробці ефективного робочого процесу з внутрішнім сумішоутворенням для двигунів з іскровим запалюванням (ІЗ) і безпосереднім вприскуванням палива (БВП). Представлено системи живлення для організації об'ємного, об'ємно-плівкового і плівкового сумішоутворення в чотиритактному двигуні з клиновою камерою згоряння (КЗ). Запропоновано спосіб організації розшарування заряду при плівковому сумішоутворенні з якісним (або змішаним) регулюванням потужності двотактного двигуна з ІЗ і напівсферичною КЗ. Запропоновано залежності для оцінки радіальної швидкості перетікання заряду в напіврозділеній КЗ і визначення ступеня розшарування заряду в двигунах з ІЗ при БВП. Представлено модель розрахунку об'ємно-плівкового сумішоутворення, що дозволяє оцінити час випаровування часток палива на кожній ділянці процесів сумішоутворення. Теоретичні дані підтверджені результатами експериментальних досліджень. В чотиритактному двигуні при об'ємно-плівковому сумішоутворенні отримано зниження годинної витрати палива на режимах холостого ходу на 10-14% і в діапазоні часткових навантажень до n=2500хв^-1, зниження g_emin на 10-15% у порівнянні з карбюраторною системою живлення. Використання запропонованого способу організації плівкового сумішоутворення на одноциліндровому двотактному двигуні з БВП в КЗ забезпечили роботу двигуна на бензині, дизельному паливі і їх сумішах, зниження витрати палива на 40-45%, викидів шкідливих речовин з відпрацьованими газами - на 70-90% у порівнянні з карбюраторною системою живлення.

Приведені в дисертаційній роботі результати досліджень дозволяють зробити наступні висновки:

1. Обґрунтовано доцільність переведення двигунів з ІЗ з зовнішнього на внутрішнє сумішоутворення з якісним (або змішаним) регулюванням потужності і використанням БВП у чотиритактному і двотактному двигунах вітчизняного виробництва.

2. Розроблено математичну модель процесу перетікання заряду на такті стиску в надпоршневій порожнині двигуна з ІЗ та напіврозділеною КЗ у головці циліндра. Визначено радіальну швидкість заряду по куту обертання колінчатого валу.

3. Уточнено математичні моделі процесів об'ємно-плівкового сумішоутворення в двигунах з ІЗ при БВП: динаміки руху паливного факелу, масо- і теплообміну, складу ППС у паливному факелі, процесів випаровування палива зі стінок напіврозділеної КЗ.

4. Запропоновано метод оцінки ступеня розшарування заряду в двигунах з ІЗ при БВП, що дозволяє визначити вплив ступеня розшарування на показники робочих процесів. Оцінено ступінь розшарування заряду для різних режимів роботи та способів сумішоутворення ДВЗ з ІЗ при БВП.

5. Модернізовано конструкції чотиритактного (МеМЗ-245) і двотактного (ДН-4) двигунів з ІЗ під адоптовану систему БВП для організації об'ємного, об'ємно-плівкового і плівкового сумішоутворення.

6. Створено безмоторні і моторні стенди для досліджень процесів внутрішнього сумішоутворення, визначення показників робочих процесів чотиритактного і двотактного двигунів з ІЗ при використанні різних систем живлення. Експериментально досліджені показники робочих процесів та процесів, що протікають при сумішоутворенні і згорянні в модернізованих двигунах з ІЗ при БВП.

7. Встановлено у чотиритактному модернізованому двигуні з клиновою КЗ, ІЗ при БВП переважним у порівнянні з об'ємним і плівковим сумішоутворенням є об'ємно-плівкове сумішоутворення. Це забезпечує на режимах холостого ходу зниження годинної витрати палива на 10-14%, а в діапазоні часткових навантажень до n=2500 хв^-1 – на 10-15% (g_emin=0,28кг/(кВтгод)) у порівнянні з карбюраторною системою живлення. Досягти глибокого розшарування заряду в чотиритактному двигуні з клиновою КЗ в усій області швидкісних і навантажувальних режимів з жодним із досліджуваних типів сумішоутворення не представляється можливим без зміни форми та розташування КЗ.

8. Запропоновано спосіб організації розшарування заряду при плівковому сумішоутворенні з якісним (або змішаним) регулюванням потужності для двотактного двигуна з ІЗ при БВП з напіврозділеною КЗ, розташованою у головці циліндра. Експериментальним шляхом визначені раціональні регулювальні параметри двигуна і системи паливопостачання при роботі на бензині, дизельному паливі і їх сумішах, що дозволило забезпечити підвищення ефективного ККД на 40-45% (g_emin=0,264кг/(кВтгод)), зниження викидів ШР з ВГ на 70-90% (СО=0,1-0,6%, C_nH_m – 70-600ЧНМ).

9. Результати досліджень передані до моторобудівних підприємств і використані Мелітопольським заводом «Гідромаш» при створенні двотактного двигуна з ІЗ при БВП ДН-4М.

Публікації автора:

1. Корогодский В.А. Резервы повышения экономических и экологических характеристик двигателя с искровым зажиганием // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. – Харьков: ХГПУ. – 1999. – Вып. 58. – С. 171-176.

2. Дяченко В.Г., Савинов О.И., Корогодский В.А., Маневич С.Ю. Моделирование перетекания воздуха в надпоршневой полости цилиндра двигателя с полуразделенной камерой сгорания и искровым зажиганием на такте сжатия // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. – Харьков: ХГПУ. – 1999. – Вып. 60. – С. 52-57.

По запропонованій математичній моделі здобувачем оцінено радіальну швидкість перетікання заряду в клиновій КЗ, розташованій в голівці циліндра.

3. Корогодский В.А., Мотлохов А.В., Савинов О.И., Обозный С.В., Веселов А.Г. Влияние расслоения заряда на показатели рабочих процессов двигателя с клиновой камерой сгорания в зоне основных эксплуатационных режимов // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. – Харьков: ХГПУ. – 2000. – Вып. 101. – С. 123-129.

Здобувачем визначені фактори, що впливають на економічність двигуна з іскровим запалюванням при безпосередньому вприскуванні палива.

4. Корогодский В.А. Выбор расположения форсунки в надпоршневой полости двигателя с искровым зажиганием // Вестник Национального технического университета “ХПИ”.–Харьков: НТУ “ХПИ”.– 2001. – Вып. 26. – С. 103-110.

5. Корогодський В.А. Оцінка розвитку паливного факела при безпосередньому впорскуванні палива у двигунах з іскровим запалюванням // Зб. наук. пр. Української державної академії залізничного транспорту. – Харків: УкрДАЗТ. – 2002. – Вип. 51. – С. 77-83.

6. Корогодский В.А., Обозный С.В. Экспериментальные исследования дисперсности распыливания бензина клапанной форсункой // Двигатели внутреннего сгорания. – Харьков. – 2002. – №1. – С. 33-34.

Здобувачем наведено результати визначення та кількісної оцінки закономірностей розпилювання бензину.

7. Корогодский В.А., Обозный С.В. Организация пленочного смесеобразования и определение степени расслоения заряда в двигателе с искровым зажиганием и непосредственным впрыскиванием топлива // Двигатели внутреннего сгорания. – Харьков. – 2003. - №1-2. – С 41-48.

Здобувачем наведено результати розробленого робочого процесу двигуна з іскровим запалюванням і плівковим сумішоутворенням, запропоновано спосіб оцінки ступеня розшарування заряду в двигуні з іскровим запалюванням при безпосередньому вприскуванні палива.

8. Пат. 60614A України, МКІ F02B 17/00. Двигун внутрішнього згоряння / В.А. Корогодський, С.В. Обозний (UA). - №2003010308; Заявл. 14.01.2003; Опубл. 15.10.2003, Бюл. №10. – 4 с.

В патенті здобувачем обґрунтована можливість реалізації розшарування заряду в двотактному двигуні з іскровим запалюванням при безпосередньому вприскуванні палива.

9. Мотлохов А.В., Корогодский В.А., Обозный С.В., Маневич С.Ю. Влияние форкамеры и параметров соединительного канала на показатели двигателя с искровым зажиганием // Сб. науч. тр. Харьковского государственного политехнического университета: “Информационные технологии: наука, техника, технология, образование, здоровье”. – Харьков: ХГПУ, 1999. – Вып. 7, ч. 2. –
С. 319-322.

Здобувачем оцінені результати проведених досліджень, виявлені закономірності впливу діаметра сполучного каналу форкамери на показники робочих процесів двигуна на режимах холостого ходу і в залежності від навантаження.