Исследование эффективности использования цикла Миллера в двигателях внутреннего сгорания
- Авторы: Смирнов С.В.1, Макаров А.Р.1, Заев И.А.1, Худайбергенова Г.Т.1
-
Учреждения:
- Российский университет дружбы народов
- Выпуск: Том 22, № 2 (2021)
- Страницы: 196-204
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/2312-8143/article/view/327525
- DOI: https://doi.org/10.22363/2312-8143-2021-22-2-196-204
- ID: 327525
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Статья посвящена исследованию возможностей повышения технико-экономических показателей двигателя внутреннего сгорания за счет использования цикла Миллера с укороченным впуском. Проведен обзор научных работ использования цикла Аткинсона и цикла Миллера в ДВС. Проведен сравнительный анализ теоретических циклов: Отто, Аткинсона и Миллера. Выполнены расчетные исследования влияния степени расширения и степени повышения давления на КПД цикла Аткинсона. Представлены соотношения, позволяющие при использовании цикла Миллера с укороченным впуском получить такой же теоретический КПД цикла, что и у цикла Аткинсона. При этом реализация цикла Миллера в реальной конструкции двигателя значительно превосходит возможности использования цикла Аткинсона. Результаты исследования показали, что использование цикла Миллера с укороченным впуском предпочтительнее, но при этом обязательно увеличение степени сжатия и давления на впуске за счет использования наддува. На примере реальных данных основных параметров цикла показано, что использование теоретического цикла Миллера может обеспечить существенное до 12,2 % повышение КПД цикла по сравнению с циклом Отто. Представлены соотношения, условия и рекомендации, позволяющие эффективно использовать цикл Миллера с укороченным впуском в реальной конструкции двигателя.
Ключевые слова
Об авторах
Сергей Владимирович Смирнов
Российский университет дружбы народов
Автор, ответственный за переписку.
Email: smirnov-sv@rudn.ru
ORCID iD: 0000-0002-8887-1745
доцент департамента машиностроения и приборостроения, инженерная академия, кандидат технических наук
Российская Федерация, 117198, Москва ул. Миклухо-Маклая, д. 6Александр Романович Макаров
Российский университет дружбы народов
Email: makarov-ar@rudn.ru
ORCID iD: 0000-0001-6895-3076
профессор департамента машиностроения и приборостроения, инженерная академия, кандидат технических наук
Российская Федерация, 117198, Москва ул. Миклухо-Маклая, д. 6Иван Александрович Заев
Российский университет дружбы народов
Email: i_zaev@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2498-9197
ведущий научный сотрудник, инженерная академия, кандидат физико-математических наук
Российская Федерация, 117198, Москва ул. Миклухо-Маклая, д. 6Гульнара Тимуровна Худайбергенова
Российский университет дружбы народов
Email: 1032155550@rudn.ru
магистрант департамента машиностроения и приборостроения, инженерная академия
Российская Федерация, 117198, Москва ул. Миклухо-Маклая, д. 6Список литературы
- Zlenko MA, Kutenev VF. Ter-Mkrtichyan GG. Some issues of creating a gasoline engine with a variable compression ratio. Problemy konstrukcii dvigatelej i ekologiya: Sb. nauch. tr. NAMI. 1999. Vol. 224. (In Russ.)
- Kutenev VF, Yamanin AI, Zlenko MA. Aksial’noporshnevye dvigateli s peremennymi stepen’yu szhatiya i rabochim ob”emom [Axial piston motors with variable compression ratio and displacement]. Moscow: Publishing house of the State Scientific Center NAMI; 2000. (In Russ.)
- Markov VA, Chaynov ND, Gurtovoy AV. Compression ratio control systems for internal combustion engines (part 1). Gruzovik. 2016;7:3–12. (In Russ.)
- Markov VA, Chainov ND, Gurtovoy AV Compression ratio control systems for internal combustion engines (part 2). Gruzovik. 2016;8:3–11. (In Russ.)
- Khripach NA, Lezhnev LYu, Papkin BA, Shustrov FA, Tatarnikov AP, Tingaev NV. Analysis of structures that ensure the maximum thermodynamic efficiency of piston engines. Izvestiya MGTU “MAMI”. 2012;2(14).Vol.1:360–367. (In Russ.)
- Miller RH. Superchargind and internally cooling for hing output. ASME Transactions. 1947;69:453-464. (In Russ.)
- Zinner K. Pressurization of internal combustion engines. Leningrad: Mashinostroenie, Leningradskoe otdelenie. 1978;3:184-192. (In Russ.)
- Luksho VA. Conversion of a diesel engine into a gas engine with a controlled thermodynamic cycle. Transport na alternativnyh vidah topliva. 2010;6(18):44-50. (In Russ.)
- Mishchenko NI, Yurchenko YV, Kolesnikova TN, Dyatlov VV. Load regulation of a four-stroke gasoline engine by unconventional methods of Atkenson and Miller. Mezhdunarodnaya nauchno-tekhnicheskaya konferenciya «8-e Lukaninskie chteniya». (In Russ.)
- Zmudka Z, Postrzednik S, Przybyła G. Realization of the Atkinson-Miller cycle in spark-ignition engine by means of the fully variable inlet valve control system. Archives of thermodynamics. 2014;35(3):191–205. doi: 10.2478/aoter-2014-0029
- Zhao J, Xu F. Finite-Time Thermodynamic Modeling and a Comparative Performance Analysis for Irreversible Otto, Miller and Atkinson Cycles. Entropy. 2018;20(1):75. doi: 10.3390/e20010075
Дополнительные файлы
