madiАвтомобиль. Дорога. Инфраструктура. = Avtomobil'. Doroga. Infrastruktura.Avtomobil'. Doroga. Infrastruktura.2409-7217МАДИmadi-1056Research ArticleТранспортная техникаTransport equipmentМЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ВНУТРЕННЕЙ РЕЦИРКУЛЯЦИИMETHODOLOGY OF DETERMINING THE DEGREE OF INTERNAL RECIRCULATIONШаганАнастасияShaganAnastacia

студент

student

panam1@mail.ruСафроновПавел ВладимировичSafronovPavel V.

канд. техн. наук, доц.

Ph.D., associate professor

pavel_safronov@mail.ruМатюхинЛеонид МихайловичMatiukhinLeonid M.

канд. техн. наук, проф.

Ph. D., professor

panam1@mail.ruМАДИРоссияMADIRussian Federation20212012202104 (30)44Copyright © Шаган А., Сафронов П.В., Матюхин Л.М., 20212021Шаган А., Сафронов П.В., Матюхин Л.М.Shagan A., Safronov P.V., Matiukhin L.M.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.adi-madi.ru/madi/article/view/1056

Аннотация. Учитывая становящиеся все более актуальными вопросы охраны окружающей среды, в настоящее время особенно важны мероприятия, направленные на снижение токсичности отработавших газов поршневых ДВС при одновременном увеличении надежности, а также уменьшении металлоемкости и стоимости последних. Конструкции современных двигателей с переменными фазами газораспределения позволяют добиться повышения доли нейтральных продуктов сгорания в рабочей смеси без использования сложной и дорогостоящей системы внешней рециркуляции. Но в этом случае требуется некий объективный показатель для оценки степени внутренней рециркуляции. В качестве такового предлагается использование доли остаточных газов в рабочей смеси. Для ее нахождения необходимо проведение анализа процессов газообмена (а следовательно – и расчет рабочего цикла двигателя) на основе соотношений парциальных объемов компонентов рабочей смеси. В статье излагаются основы предлагаемого подхода и приводятся результаты впервые проведенного экспериментального определения степени внутренней рециркуляции.

Taking into account the increasingly urgent issues of environmental protection, measures aimed at reducing the toxicity of exhaust gases of piston engines while increasing reliability, as well as reducing the metal intensity and theirs cost, are especially important. The designs of modern engines with variable valve distribution phases make it possible to increase the proportion of neutral combustion products in the working mixture without using an external recirculation system. But in this case, is required some objective indicator to assess the degree of internal recirculation. As such, the use of the proportion of residual gases in the working mixture is proposed. To find it, it is necessary to analyze the processes of gas exchange (and therefore to calculate the duty cycle of the engine) basing on the ratios of the partial volumes of the components of the working mixture.

The article outlines the basics of the proposed approach and presents the results of the first experimental determination of the degree of internal recirculation.

газообменостаточные газыкоэффициент вытеснениярециркуляциядоли компонентов смесиgas exchangeresidual gasescoefficient of displacementrecirculationfractions of the components of the air-fuel-residual gases mixtureReferencesШатров, М. Г. Автомобильные двигатели / М. Г. Шатров и др.; под ред. М. Г. Шатрова. — Москва: «Академия», 2010. — 462 с.Automobile Engines / edited by M.G. Shatrov // Moscow, “Akadyemia”, 2010, 462 p.Дьяченко, Н.Х. Теория двигателей внутреннего сгорания / Н.Х. Дьяченко, А.К. Костин, Г.В. Мельников и др.; под ред. Н.Х Дьяченко. – Москва- Ленинград, 1965. – 460 с.Van Basshuysen / Schäfer (Hrsg.), „Handbuch Verbrennungsmotoren Grundlagen, Komponenten, Systemen, Perspektiven“, Germany, SIEMENS VDO Automotive, 2. verbesserte Aufgabe, − Vieweg Verlag, Braunschweig / Wiesbaden, 2002, 888 S.Lexikon Motorentechnik. „Der Verbrennungsmotor von A–Z“. Germany, SIEMENS V D O Automotive, 2., ATZ-MTZ Fachbuch, 1096 S.Lexikon Motorentechnik. „Der Verbrennungsmotor von A–Z“. Germany, SIEMENS V D O Automotive, 2., ATZ-MTZ Fachbuch, 1096 S.Автомобильные двигатели: учебник для вузов / под ред. М. С. Ховаха. — М.: «Машиностроение», 1977. — 578 с.Motor Vehicle Engines: [for Universities] / edited by M.S. Khovakh – Moscow; “Vysshaya Shkola”, 1977; 578 P.Двигатели внутреннего сгорания / под ред. А.С. Орлина и М.Г. Круглова. – Москва; «Машиностроение», 1983, 376 с.Internal Combustion Engines edited by V.N. Lukanin, Moscow, “Vysshaya shkola, Vol. 13rd ed. revised, 2005.Ковылов, Ю.Л. Влияние различных факторов на коэффициент наполнения поршневого двигателя / Ю.Л. Ковылов, Д.А. Угланов // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им С. П. Королева. — 2007. — Вып. 2. — С. 114—117.Kovylov Yu.L., Uglanov D.A. The influence of various factors on the filling ratio of a piston engine./ Yu.L. Kovylov, D.A. Uglanov.// Samara, «Bulletin of the Samara State Aerospace University n.a. S.P.Korolev», 2007, pp.114-117.Шароглазов, Б.А. Оценка качества наполнения свежим зарядом цилиндров поршневого двигателя на стадии проектирования / Б.А. Шароглазов, В.А. Поваляев // Вестник национального исследовательского Южно-Уральского государственного университета. — 2008. — № 23. — С. 20—24.Sharoglazov B.A., Povalyaev V.A., Estimated quality assessment of fresh charge filling of piston engine cylinders at the design stage / B.A. Sharoglazov, V.A. Povalyaev // Samara, «Bulletin of the National Research South Ural State University»,¬ Vol. 23, 2008, pp. 20-24.Матюхин, Л.М. Анализ наполнения и тепловой расчет ДВС на базе состава рабочей смеси / Л.М. Матюхин. — Saarbrücken: LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co. KG, 2011. – 170 p.L.M. Matiukhin, Analysis of filling and thermal calculation of ICE based on the composition of the working mix, // L.M. Matiukhin // Germany, Saarbrücken: LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co. KG 2011.Матюхин, Л.М. Термодинамические основы альтернативной оценки наполнения и анализа циклов поршневых ДВС / Л.М. Матюхин // Грузовик. — 2018. — №4. — С. 24—33.Matyukhin, L. M. Thermodynamic bases of alternative assessment of filling and analysis of piston engine cycles / L. M. Matyukhin / “Gruzovik” — 2018. — №4. pp. 24–33.Christian Walter. „Technische Wärmelehre“‚ Band 1, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Germany, Leipzig, 1966, 278 p.Christian Walter. Technische Wärmelehre‚ Band 1, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Germany, Leipzig, 1966, 278 p.Морозов, К.А. Токсичность автомобильных двигателей / К.А. Морозов. – М.: «Легион-Автодата», 2001. – 80 С.Morozow K.A., The toxicity of car engines,/ K.A. Morozow // Moscow, Legion-Autodata, 2001. 90 p.Van Basshuysen / Schäfer (Hrsg.), „Handbuch Verbrennungsmotoren Grundlagen, Komponenten, Systemen, Perspektiven“, Germany, SIEMENS VDO Automotive, 2. verbesserte Aufgabe, − Vieweg Verlag, Braunschweig / Wiesbaden, 2002, 888 S.Van Basshuysen / Schäfer (Hrsg.), „Handbuch Verbrennungsmotoren Grundlagen, Komponenten, Systemen, Perspektiven“, Germany, SIEMENS VDO Automotive, 2. verbesserte Aufgabe, − Vieweg Verlag, Braunschweig / Wiesbaden, 2002, 888 S.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.