Совершенствование рабочего процесса двухтактного двигателя с искровым зажиганием и непосредственным впрыском топлива

Abstract

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.05.03 – двигатели и энергетические установки. Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Харьков, 2016 г. Диссертация посвящена улучшению эколого-экономических показателей двухтактных ДВС с искровым зажиганием путем применение системы непосредственного впрыска топлива в камеру сгорания. На двигателе ДН-4М проведены экспериментальные исследования с расслоением и обеднением топливновоздушного заряда при непосредственном впрыске топлива. Для обеспечения организации расслоенного топливновоздушного заряда применяется клапанная форсунка с модернизированным распылителем (техническая новизна защищена патентом Украины на изобретение), обеспечивающим кумулятивную топливную струю, направленную на поверхность камеры сгорания возле электродов свечи зажигания. На такте сжатия воздушный поток движется над топливной пленкой, где организуется обогащенная топливновоздушная смесь, которая направляется к электродам свечи зажигания. При этом на режимах холостого хода и на частичных нагрузках на момент подачи искры зажигания на периферии топливновоздушной смеси, возле стенок надпоршневого объема, располагается воздушный заряд с продуктами сгорания. Выявлено, что резервами повышения показателей работы двигателя являются снижение тепловых потерь с отработавшими газами и в систему охлаждения. В двухтактных двигателях с искровым зажиганием при непосредственном впрыскивании топлива и с расслоением топливновоздушного заряда при использовании бензо-этанольных смесей обеспечивается устойчивая работа во всем диапазоне нагрузок без изменений регулировочных параметров с более высокими экономическими и экологическими показателями, чем в аналогичных двигателях с внешним смесеобразованием.Thesis to obtain scientific degree of Candidate of Engineering sciences on the speciality 05.05.03 – engines and power plants. National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkov, 2015. The dissertation is devoted to improving environmental and economic performance two-stroke internal combustion engines with spark ignition by the use of direct fuel injection. Determined that a promising way of internal mixing with direct fuel injection is the organization layered fuel-air charge, providing improved environmental and economic performance. The criterion L, which characterizes the stratification of the fuel-air charge, can qualitatively assess the effect of mixing process on the performance of the engine as a whole. A factor Z, which is deter-mined using indicator efficiency two-stroke engine with external mixture formation, which takes into account only that fuel which is involved in the combustion cylinder engine. The use of direct injection petrol bundle of fuel-air charge modes for loading characteristic at n = 3000 rev/min enabled the reduction in fuel con-sumption of 1.83 times at the effective efficiency rjfmax = 0,31, 7-10 times lower harmful substances (CO, CH) in exhaust gases, the use of gasoline-ethanol blends ensured stable operation of the engine in all load range and a high economic and environmental performance than when using carburetor system power.