2 / 14
diagram. The authors used the Diesel-RK software package for simulating the
operational process of the two-cylinder Z-engine with a spark ignition of the fuel-
air mixture. The article shows that this type of engine allows homogenous air-fuel
mixing — the HCCI process, as well as it highlights the necessity of simulating the
processes of fuel injection and spaying. The ANSYS Fluent 14 software package
allows simulating both a fuel flow through the air-gas channel of the delay nozzle
used in the Z-engine and a formation of fuel jets with drop evaporation inside the
cylinder. The article confirms that the analyzed engine provides the homogenous air-
fuel mixing. The authors specify the arrangements necessary to implement the HCCI
process in the Z-engine.
Keywords
:
diesel engine, HCCI engine, diesel fuel, fuel injection process, exhaust
gases toxicity characteristics.
Одним из основных факторов, предопределяющих направление
развития современного двигателестроения, является все более ужесто-
чающиеся требования к токсичности отработавших газов (ОГ) двига-
телей внутреннего сгорания [1, 2]. Действующие экологические нор-
мативы предполагают резкое уменьшение предельных выбросов ток-
сичных компонентов ОГ. Это заставляет производителей двигателей
разрабатывать и внедрять не только системы, позволяющие уменьшить
эмиссию вредных выбросов, но и принципиально новые способы ор-
ганизации рабочего процесса.
Компанией
AumetOy
(Финляндия) был предложен новый принцип
работы двигателя, который запатентован в пяти странах мира: Ав-
стралии, РФ, Индии, США и Корее [3, 4]. Согласно предложенному
принципу двигатель
Z-engine
сочетает в себе основные преимущества
двух- и четырехтактной схем. Как и в двухтактном двигателе, полез-
ная работа совершается при каждом обороте коленчатого вала, но при
этом двигатель имеет как впускные, так и выпускные клапаны. Выпуск
происходит как и в обычном четырехтактном двигателе — посредством
вытеснения рабочего тела поршнем, а не при помощи продувки све-
жим воздухом (рис. 1). В результате не теряется свежий заряд, как в
традиционных двухтактных двигателях.
Рис. 1. Принцип работы двигателя
Z-engine
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2015. № 6 83