ПОРІВНЯННЯ ПОКАЗНИКІВ ЗГОРЯННЯ ДВОТАКТНОГО ДВИГУНА З КАРБЮРАТОРОМ ТА БЕЗПОСЕРЕДНІМ ВПОРСКУВАННЯМ ПАЛИВА

Анотація

Предметом дослідження в статті є показники процесу згоряння двотактного двигуна 1Д 8,7 / 8,2 з іскровим запалюванням при використанні карбюраторної системи живлення (зовнішнє сумішоутворення) і системи безпосереднього впорскування палива, що забезпечує організацію розшарованого паливоповітряного заряду (РППЗ) і розшарованого збідненого паливоповітряного заряду (РЗППЗ) (внутрішнє сумішоутворення), які дозволяють оцінити характер протікання процесу згоряння. Метою досліджень є визначення характеру зміни показників згоряння двигуна при зовнішньому та внутрішньому сумішоутворенні й організації робочого процесу з РППЗ та РЗППЗ на режимах навантажувальної характеристики (n = 3000 мин^-1). Завдання: провести експериментальні дослідження, одержати індикаторні діаграми; визначити за усередненими індикаторними діаграмами показники згоряння: індикаторний ККД (η_i), максимальний тиск згоряння (р_z), ступінь підвищення тиску (λ), ступінь попереднього розширення (ρ), ступінь подальшого розширення (δ), показник характеру згоряння (m), максимальну швидкість тепловиділення (dx / df_i max), тривалість згоряння від ВМТ до точки Z (φ_z), загальну тривалість згоряння (dφ_z); побудувати характеристики зміни показників згоряння та отримати емпіричні залежності в залежності від навантаження двигуна. Використовується експериментально-аналітичний метод досліджень, який передбачає визначення характеру та аналіз перебігу процесу згоряння за показниками згоряння, які встановлено за експериментальними індикаторними діаграмами. Отримані результати. Застосування внутрішнього сумішоутворення та організація згоряння РЗППЗ й РППЗ дозволили отримати значення η_i більше ніж при зовнішньому сумішоутворенні на всіх режимах навантажувальної характеристики. Максимальне значення η_i для РЗППЗ складає 0,5 при навантаженні р_е = 0,2 МПа, для РППЗ – 0,44 при р_е = 0,25 МПа та 0,3 при р_е = 0,36 МПа для двигуна з карбюратором. Максимальний тиск згоряння р_z вище до 11 % при організації РЗППЗ (ступінь підвищення тиску λ знижена на 26 %) та на 20-22 % вище ніж при організації РППЗ (значення λ знижено на 31 %). Підвищення ступеня стиснення ε на 26,4 % та зниження ступеня попереднього розширення ρ при РЗППЗ в порівнянні з РППЗ дозволило підвищити ступінь подальшого розширення δ в середньому на 30 % й на 43 % в порівнянні з карбюраторною системою живлення. При організації РЗППЗ значення показника характеру згоряння m вище в середньому в 1,4 рази, ніж у двигуна з карбюратором та в 1,45 рази вище щодо організації РППЗ, при якій максимальна швидкість тепловиділення dx / df_i max вище до 40 %, ніж в двигуні з карбюратором. Організації РЗППЗ дозволила скоротити тривалість згоряння на 39 % щодо зовнішнього сумішоутворення та на 36 % щодо організації РППЗ. Висновки. Наукова новизна отриманих результатів полягає в отриманні даних та емпіричних залежностей показників процесу згоряння двигуна 1Д 8,7 / 8,2 при зовнішньому та внутрішньому сумішоутворенні з організацією РППЗ і РЗППЗ на режимах навантажувальної характеристики (n = 3000 мин^-1). Встановлено, що кращі техніко-економічні та екологічні показники відповідають організації внутрішнього сумішоутворення з РЗППЗ.