13 / 15
и рабочий ход двигателя, впуск и выпуск учитываются только при за-
дании граничных условий расчета (в том числе и при задании закрутки
потока на впуске). Таким образом, расчет ведется для углов п.к.в. от
570
◦
до 846
◦
(здесь угол п.к.в. 720
◦
соответствует ВМТ).
Заключение.
Разработаны конструкции впускной системы дизе-
ля, позволяющие добиться повышенной (
D
n
= 1
,
28
) и пониженной
(
D
n
= 0
,
78
) относительно базовых каналов (
D
n
= 0
,
99
) интенсивно-
сти вихревого движения в цилиндре дизеля. Вихревые числа для ис-
следуемых каналов были определены моделированием процесса впус-
ка в трехмерной постановке с имитацией условий испытательного
стенда с крыльчатым анемометром для определения расходных ха-
рактеристик канала при максимальном подъеме клапанов.
Для повышения интенсивности вихревого движения заряда в ци-
линдре исследуемого двигателя рекомендуется использование кана-
лов с уменьшенным углом наклона оси относительно горизонтальной
плоскости (совпадающей с плоскостью огневого днища крышки ци-
линдра), как обеспечивающих рост вихревого числа
D
n
в 1,29 раза.
Трехмерный расчет с учетом локальных нестационарных темпера-
тур рабочего тела, а также сложной формы камеры сгорания позволяет
оценить влияние закрутки воздуха на впуске в двигатель на его эф-
фективные и экологические показатели. В результате расчетов было
получено повышение эффективных показателей двигателя при интен-
сификации вихревого движения воздушного потока. В то же время
увеличение вихревого числа
D
n
, характеризующего закрутку заряда
в горизонтальной плоскости цилиндра, приводит к некоторому по-
вышению эмиссии оксидов азота. При уменьшении вихревого числа
наблюдается обратная зависимость.
Таким образом, изменение геометрии впускных каналов позволяет
добиться улучшения либо эффективных, либо экологических показа-
телей двигателя. Одновременного снижения и сажи, и оксидов азота
с приемлемым уровнем эффективных показателей также можно до-
биться, изменяя тип рабочего процесса (частично-гомогенное сгора-
ние топлива), либо используя систему пост-обработки отработавших
газов.
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства
промышленности и торговли РФ (государственный контракт
№ 13411.1370399.20.011 от 18.06.2013, шифр “Выброс”).
ЛИТЕРАТУРА
1.
Кавтарадзе Р.З.
Теория поршневых двигателей. Специальные главы. М.: Изд-во
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. 719 с.
2.
Вошни Г.
,
Цайлингер К.
,
Кавтарадзе Р.З.
Вихревое движение воздуха в бы-
строходном дизеле с четырьмя клапанами на цилиндр // Вестник МГТУ
им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 1997. № 1. С. 74–84.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2015. № 6 71