Розробка методу експериментального дослідження процесу бідного згоряння в газових ДВЗ

Автор(и)

  • Dmytro Shvydkyy Фірма "Motortech GmbH & Co." вул. Хогреверстр, 21-23, м. Целле, Німеччина, 29223 Харківський національний автомобільно-дорожній університет вул. Ярослава Мудрого, 25, м. Харків, Україна, 61002, Німеччина https://orcid.org/0000-0002-1694-9187

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.140484

Ключові слова:

газовий двигун, циклова нестабільність, осередок горіння, енергія запалювання, iскровий розряд, статистичний аналіз

Анотація

Розглянуто проблемні питання моторних експериментів в умовах нестабільного згоряння. Практичним завданням було експериментальне дослідження впливу параметрів іскрового розряду системи запалювання на роботу газового двигуна навколо межі збіднення суміші. Досліджувалась можливість розширення меж збіднення суміші шляхом застосування високоенергетичної іскрової конденсаторної системи запалювання за умови обмеження інтенсивності ерозії поверхні електродів свічок запалювання. Окрема увага надавалася нестабільності іскрового розряду як процеса передачі порції енергії в суміш з метою створення первинного осередку горіння.

Після аналізу результатів експерименту було виявлено його вагомі недоліки, що пов'язані з відсутністю врахування явища циклової нестабільності процесів до займання суміші – наприклад, іскрового розряду на електродах свічки запалювання. Цей факт змусив грунтовно переглянути метод експериментального дослідження і сформулювати технічні вимоги до вимірювальної апаратури.

Запропоновано новий метод стендових випробувань шляхом застосування новітньої автоматизованої системи поциклового вимірювання параметрів іскрового розряду з одночасною обробкою записуваних індикаторних діаграм і статистичним аналізом результатів за останні 1000 моторних циклів. Головна перевага методу – підвищення достовірності результатів експерименту на газовому двигуні з концепцією бідного згоряння та скорочення часу пошуку помилок експерименту.

Враховуючи, що даний метод може бути реалізований тільки в спеціалізованому програмно-апаратному вимірювальному комплексі, сформовані функціональні вимоги як частина технічного завдання на розробку нового вимірювального комплексу.

Отримані результати можуть бути корисними для підготовки експериментальних досліджень бідного згоряння в газових ДВЗ на етапі планування експеримента і вибору вимірювальної апаратури

Біографія автора

Dmytro Shvydkyy, Фірма "Motortech GmbH & Co." вул. Хогреверстр, 21-23, м. Целле, Німеччина, 29223 Харківський національний автомобільно-дорожній університет вул. Ярослава Мудрого, 25, м. Харків, Україна, 61002

Інженер

Відділ дослідження і розробки

Аспірант

Кафедра двигунів внутрішнього згоряння

Посилання

  1. Abramchuk, F. I., Hutarevych, Yu. F., Dolhanov, K. Ye., Tymchenko, I. I. (2007). Avtomobilni dvyhuny. Kyiv: Aristei, 476.
  2. Abschlussbericht SFB 224. Available at: http://www.sfb224.rwth-aachen.de/bericht.htm
  3. Herdin, G., Herdin, R. (2012). Grundlagen Gasmotoren. PGES GmbH, Germany, 54. Available at: http://www.prof-ges.com/lectures/Gasmotoren_Script_20120418.pdf
  4. Buschbek, М. (2013). Laseroptische Analyse der zyklischen Schwankungen in einem Transparentmotor: dissertation. Technische Universität Darmstadt, 131. Available at: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/3379/1/Diss_Buschbeck_online.pdf
  5. Puhl, M. (2011). Corona and Laser Ignition in Internal Combustion Engines, A comparison to conventional spark plug ignition. VDM Verlag Dr. Müller, Saarbrücken, 124. Available at: https://www.morebooks.shop/store/de/book/corona-and-laser-ignition-in-internal-combustion-engines/isbn/978-3-639-32311-5
  6. Rager, J. (2006). Funkenerosion an Zündkerzenelektroden. Naturwissenschaftlich-Technischen Fakultät III Chemie, Pharmazie, Bio- und Werkstoffwissenschaften der Universität des Saarlandes, 168. Available at: https://www.deutsche-digitale-bibliothek.de/item/52TUM6PRG46OISG5CZSWHH7QIO5GUAZW
  7. Küchler, А. (1996). Hochspannungstechnik. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 398. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-662-21999-7
  8. Jeanvoine, N., Jonsson, R., Muecklich, F. (2007). Investigation of the arc and glow phase fractions of ignition discharges in air and nitrogen for Ag, Pt, Cu and Ni electrodes. 28th ICPIG ( July 2007). Prague, Czech Republic, 284–287. Available at: http://icpig2007.ipp.cas.cz/files/download/cd-cko/ICPIG2007/pdf/1P03-04.pdf
  9. Saggau, B. (1981). Kalorimetrie der drei Entladungsformen des elektrischen Zündfunkens. Archiv für Elektrotechnik, 64 (3-4), 229–235. doi: https://doi.org/10.1007/bf01574305
  10. Bane, S. P. M. (2010). Spark ignition – experimental and numerical investigation with application to aviation safety. California Institute of Technology, Pasadena, 284. Available at: https://thesis.library.caltech.edu/5868/1/thesis_SBane.pdf
  11. Schvydkyi, D. (2014). Modern ignition systems for gas engines. Vestnik Har'kovskogo nacional'nogo avtomobil'no-dorozhnogo universiteta, 64, 41–49. URL: http://dspace.khadi.kharkov.ua/dspace/handle/123456789/950
  12. Meyer, G., Stadlbauer, K., Gschirr, A., Lindner-Silwester, T., Puttinger, St. (2013). Modelling of modulated capacity discharge ignition systems. 8. Dessauer Gasmotoren-Konferenz, 253–265.
  13. Herdin, G., Herdin, R., Grewe, F., Warkentin, P. (2013). Wirkungsgradpotenziale bei der ungespülten Vorkammer. 14. Tagung "Der Arbeitsprozess des Verbrennungsmotors". Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Thermodynamik, Technische Universität Graz., Austria, 110–126.
  14. Arcoumanis, C., Kamimoto, T. (Eds.) (2009). Flow and Combustion in Reciprocating Engines. Springer-Verlag Heidelberg, Germany, 420. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-540-68901-0
  15. Svetcov, V., Holodkov, I. (2008). Fizicheskaya elektronika i elektronnye pribory. Ivanovo, 494.
  16. Fitzner, A. O., Hager, J. R. Pat. No. US4186712A. RFI-suppressing ignition system for an internal combustion engine. Available at: https://patents.google.com/patent/US4186712A/en
  17. Tai, T.-T. Pat. No. US5603306A. Ignition cable means for eliminating inerference. Available at: https://patents.google.com/patent/US5603306
  18. Abramchuk, F., Kabanov, A., Shvydkiy, D. (2014). Analiz effektivnosti odnoiskrovoy i mnogoiskrovoy sistem zazhiganiya gazovyh dvigateley. Avtomobil'niy transport, 34, 28–31.
  19. Abramchuk, F., Kabanov, A., Shvydkiy, D. (2013). Metodika opredeleniya elektricheskih velichin sistemy iskrovogo zazhiganiya DVS. Avtomobil'niy transport, 33, 67–70.
  20. Francev, S. (2009). Uluchshenie pokazateley gazovyh DVS za schet racional'nogo vybora parametrov iskrovogo razryada sistemy zazhiganiya. Volgograd, 127.
  21. Tarahno, E. V., Zhernoklev, K. V., Tregubov, D. G., Kovregin, V. V. (2013). Teoriya razvitiya i prekrashcheniya goreniya. Kharkiv, 162.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-08-14

Як цитувати

Shvydkyy, D. (2018). Розробка методу експериментального дослідження процесу бідного згоряння в газових ДВЗ. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(5 (94), 61–79. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.140484

Номер

Том 4 № 5 (94) (2018): Прикладна фізика

Розділ

Прикладна фізика

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Dmytro Shvydkyy

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.