напоминаю ОФИЦИАЛЬНЫЙ ОТВЕТ на Доклад ИГА в Бауманке... Привожу текст без картинок.
Как тут вставить исходный файл в Ворде я что-то не понял...
Рецензия
на доклад Ибадуллаева Г.А.
Иващенко Н.А.
(МГТУ им. Н.Э.Баумана)
20 сентября 2007 года на секции «Рабочие процессы двигателей» международной конференции «Двигатель-2007» в МГТУ им. Н.Э.Баумана талантливый изобретатель из Дагестана Ибадуллаев Гаджикадир Алиярович сделал доклад «Бензиновый двигатель внутреннего сгорания со сверхвысокой степенью сжатия». С содокладом «Бензиновый двигатель с высокой степенью сжатия» выступил доцент Махачкалинского филиала МАДИ (ГТУ) Фатахов М.М. Доклады Г.А. Ибадуллаева и М.М. Фатахова вызвали большой интерес у участников конференции, который усиливался тем фактом, что Ибадуллаев Г.А. представил участникам конференции автомобиль ВАЗ-2110, на котором был установлен бензиновый двигатель со степенью сжатия 22 ( давлением сжатия 38-40 кг/см2 .
В своем докладе Г.А. Ибадуллаев изложил результаты своих многолетних плодотворных практических и теоретических усилий по созданию бензинового двигателя с высокой степенью сжатия. Что же сделал Г.А. Ибадуллаев?
Автор выполнил тюнинг серийного двигателя ВАЗ, в котором для увеличения степени сжатия дообработана головка цилиндров. Остальные детали двигателя сохранены неизменными. В двигателе для обеспечения пуска установлен стартер повышенной мощности, а для обеспечения зажигания в ВМТ при повышенных давлениях в цилиндре модернизирована система зажигания и изменен алгоритм блока управления.
Для обеспечения работы двигателя ВАЗ с высокой степенью сжатия без детонации изобретатель использовал всего лишь два способа из давно известных способов ограничения детонации :
1. Уменьшение угла опережения зажигания (предложено выполнять зажигание в ВМТ);
2. Дросселирование на впуске (ограничение нагрузки на двигатель и снижение давления и температуры конца сжатия) в области низких частот вращения вала двигателя. Этот способ давно известен всем водителям: если по каким-то причинам начинается детонация (например, по ошибке Вам залили бензин с низким октановым числом), то прикройте дроссельную заслонку до исчезновения детонации.
Теоретические основы этих методов давно описаны во всех учебниках , ясны и понятны.
В распоряжении автора остались следующие способы борьбы с детонацией, проверенные практикой эксплуатации миллионов бензиновых двигателей: применение высокооктановых топлив (химики от прямогонных низкооктановых бензинов прошли путь до производства высокооктановых бензинов, в том числе с андидетонационными добавками), организация повышенной турбулизации заряда в цилиндре, оптимизация формы камеры сгорания, работа двигателей на обедненных и сверхобедненных смесях, переход на впрыск бензина в цилиндры двигателя, впрыскивание воды во впускную систему (применялся в авиации шестьдесят-семьдесят лет назад для подавления детонации на взлетном режиме работы двигателей), организация гибридных рабочих процессов, создание двигателей с переменной степенью сжатия, повышение частоты вращения вала двигателя.
Рассмотрим термодинамический цикл, предлагаемый Г.А. Ибадуллаевым. Это - цикл теплового двигателя с подводом теплоты сначала по изобаре, а затем по изохоре и отводом теплоты по изохоре и с адиабатными процессами сжатия и расширения. Для этого цикла известны выражения термического КПД (не путать с индикаторным КПД) и среднего давления цикла. Кстати, термический КПД такого цикла ниже КПД смешанного цикла дизеля (подвод теплоты сначала в изохорном процессе, а затем – в изобарном процессе).
Рис. 1
Предлагаемый Ибадуллаевым термодинамический цикл всегда по эффективности уступает смешанному циклу (Сабатэ-Тринклера) и по термическому КПД и по работе цикла. Кстати, это указывает на то, что заваливать процесс подвода теплоты на линию расширения не следует.
Приведем формулы термического КПД и величины среднего давления этого цикла:
В этих формулах ε – степень сжатия (Va/Vc), λ – степень повышения давления при сгорании (pz/pc), ρ – степень предварительного расширения (Vz/Vc), k – показатель адиабаты сжатия – расширения.
А вот известные формулы термического КПД и среднего давления смешанного цикла (Сабатэ – Тринклера) - цикла дизеля со смешанным подводом теплоты –сначала по изохоре, а затем по изобаре:
При равных степенях сжатия и величинах максимального давления сгорания термический КПД и величина среднего давления смешанного цикла (Сабатэ-Тринклера) всегда превосходят соответствующие величины цикла Ибадуллаева. Это хорошо видно на следующем рисунке. Пунктирная кривая – КПД смешанного цикла.
Из графика видно, что темп роста величины термического КПД с увеличением степени сжатия начинает замедляться (кривая dηt / dε), в то время как величина конца сжатия Pc продолжает интенсивно увеличиваться.
Если говорить о действительном цикле, предлагаемом автором, то это – цикл бензинового четырехтактного двигателя с внешним смесеобразованием, имеющего различие в регулировках – для ослабления детонации зажигание горючей смеси в ВМТ. Во всех учебниках, начиная с 30-х годов прошлого века можно найти индикаторные диаграммы действительного цикла с величинами углов опережения зажигания, близких к нулю.
Посмотрите на кривую с номером 1. Это – действительный цикл, который предлагает Г.А. Ибадуллаев.
Он применяется только тогда, когда нужно ограничить максимальное давление сгорания. А в последнее время циклы с малым углом опережения зажигания применяют для ограничения эмиссии оксидов азота. Экономичность при этом всегда ухудшается.
В тридцатые – сороковые годы прошлого столетия изучена работа авиационных двигателей с высокими степенями сжатия на высокооктановых топливах.
От создания бензиновых двигателей с высокими степенями сжатия отказались по целому ряду особенностей их работы:
1. Не был получен желаемый выигрыш в экономичности двигателей с высокими степенями сжатия. Выигрыш в термическом КПД от применения высокой степени сжатия сводился на нет повышенными потерями на трение вследствие более высоких давлений цикла и потерями экономичности при уходе от оптимальных углов опережения зажигания.
Повышенные нагрузки в бензиновом двигателе с высокой степенью сжатия приближали его по массогабаритным показателям и стоимости к дизелям. Уже при степени сжатия , равной 25, давление конца сжатия достигает 71,7 бар.
Обеспечить надежную работу двигателя с такими параметрами цикла можно усилением деталей (растет масса и стоимость двигателя), применением более дорогих материалов (растет стоимость двигателя), совершенствованием системы управления.
К сожалению, в своем докладе автор не представил на обсуждение надежных сертифицированных данных по пусковым качествам двигателя, расходам топлива, внешней характеристике, частичным характеристикам, нагрузочным характеристикам. Хотелось бы видеть индикаторные диаграммы, температуры деталей и газов на выхлопе, оценки показателей надежности и экологичности. Без этих данных трудно судить об эффективности повышения степени сжатия.
В целом по материалам доклада можно заключить, что автор добился крупных результатов, организовав удовлетворительную работу без детонации двигателя ВАЗ с высокой степенью сжатия (что-то около 20-21). Но совершенно ясно, что такие двигатели не скоро найдут применение. Потребуется решение целого ряда проблем на пути доводки их конструкции до уровня современных двигателей по экономичности, надежности и стоимости изготовления. Кроме того, они всегда будут уступать по этим параметрам дизелям. Ближайшее возможное их применение – высокооборотные двигатели автомобилей, участвующих в ралли. Там можно не обращать внимания на их меньший ресурс, усложнение систем зажигания и управления.