4 / 14
Рис. 3. Сравнение индикаторных диаграмм двух типов двигателей
Высокое давление воздуха на впуске позволяет обеспечить высокую
интенсивность вихревого движения газов в цилиндре, способствую-
щего улучшению качества смесеобразования.
Описанная концепция газообмена двигателя
Z-engine
значительно
видоизменяет привычную индикаторную диаграмму. Представленные
на рис. 3 индикаторные диаграммы четырехтактного двигателя и дви-
гателя
Z-engine
свидетельствуют о том, что индикаторная работа в
цилиндре
Z-engine
превышает индикаторную работу в цилиндре че-
тырехтактного двигателя той же размерности. Это происходит пото-
му, что часть работы сжатия проводится вне цилиндра двигателя — в
поршневом компрессоре.
Ряд проведенных расчетных и экспериментальных исследований
двигателей с воспламенением от сжатия, работающих на гомоген-
ной рабочей смеси, подтвердили перспективность реализации цикла
HCCI
для достижения требуемых показателей токсичности ОГ, в пер-
вую очередь, для получения предельно низких выбросов оксидов азо-
та [5–8]. Причем, для достижения наибольшей эффективности цикла
HCCI
как с точки зрения показателей топливной экономичности, так
и показателей токсичности ОГ, необходима оптимизация процессов,
протекающих в цилиндрах двигателя
Z-engine
. При этом важнейшими
процессами, определяющими эффективность последующего процесса
сгорания, являются процессы впрыскивания и распыливания топли-
ва [9]. Для исследования и совершенствования этих процессов были
проведены моделирование, расчет и оптимизация рабочего процесса
Z-engine
с использованием программных комплексов (ПК)
Diesel-RK
и
ANSYS Fluent
14 [1, 10].
Расчетные исследования, проведенные с использованием ПК
Diesel-RK
, показали, что при организации процесса
HCCI
в цилиндре
Z-engine
впрыскивание топлива происходит в среду с высокой тем-
пературой (около 800 K) и низким давлением (около 0,25МПа). Эти
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2015. № 6 85