Расчетные исследования впрыскивания и распыливания топлива в двигателе с HCCI-процессом

1 / 14

DOI: 10.18698/0236-3941-2015-6-82-95
УДК 621.436.038
РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВПРЫСКИВАНИЯ
И РАСПЫЛИВАНИЯ ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЕ С HCCI-ПРОЦЕССОМ
В.С. Акимов1, А.С. Кулешов1 , В.А. Марков1 ,
А.Ю. Яковчук2, T.T. Йанхунен3
1МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация
e-mail:
2Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова,
Москва, Российская Федерация
e-mail:
3AumetOy, Leankuja 407230 Monninkyla Finland
e-mail:
Показано, что на современном этапе развития двигателестроения важнейши-
ми показателями двигателей внутреннего сгорания являются показатели ток-
сичности их отработавших газов. Представлен новый принцип работы двига-
теля Z-engine, который сочетает в себе основные преимущества двухтактных
и четырехтактных двигателей. Приведены характеристики газообмена дви-
гателя Z-engine и его индикаторная диаграмма. С использованием программ-
ного комплекса Diesel-RK выполнены расчеты рабочего процесса двухцилиндро-
вого двигателя Z-engine с воспламенением рабочей смеси от искры. Показа-
на возможность организации в этом двигателе гомогенного смесеобразова-
ния — НССI-процесса и необходимость моделирования процессов впрыскивания
и распыливания топлива. Применение программного комплекса ANSYS Fluent 14
позволило провести моделирование течения топлива в проточной части штиф-
товой форсунки, используемой в двигателе Z-engine, и развития струй топлива
с испарением капель внутри цилиндра. Подтверждена возможность получения
гомогенного смесеобразования в исследуемом двигателе. Определены меропри-
ятия, необходимые для реализации рабочего цикла HCCI в двигателе Z-engine.
Ключевые слова: дизельный двигатель, НССI -двигатель, дизельное топливо,
процесс топливоподачи, характеристики токсичности отработавших газов.
COMPUTATIONAL ANALYSIS OF INJECTION AND SPRAYING
IN HCCI ENGINE
V.S. Akimov1 , A.S. Kuleshov1 , V.A. Markov1 ,
. Yakovchuk2 , T.T. Janhunen3
1Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russian Federation
e-mail:
2Baranov Central Aircraft Engine Institute (CIAM), Moscow, Russian Federation
e-mail:
3AumetOy, Leankuja 407230 Monninkyla Finland
e-mail:
The paper considers exhaust gases emission indices as the most important
characteristics of internal combustion engines in the current engine building
industry. It presents a new engine operating principle, Z-engine, which combines
the main advantages of both two-stroke and four-stroke engines. The paper contains
descriptions of both the Z-engine gas exchange characteristics and its indicator
82 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2015. № 6