Исследование эффективности использования цикла Миллера в двигателях внутреннего сгорания

Обложка

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.

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. 6

Александр 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. 6

Иван 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. 6

Гульнара 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. 6

Список литературы

  1. 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.)
  2. 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.)
  3. Markov VA, Chaynov ND, Gurtovoy AV. Compression ratio control systems for internal combustion engines (part 1). Gruzovik. 2016;7:3–12. (In Russ.)
  4. Markov VA, Chainov ND, Gurtovoy AV Compression ratio control systems for internal combustion engines (part 2). Gruzovik. 2016;8:3–11. (In Russ.)
  5. 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.)
  6. Miller RH. Superchargind and internally cooling for hing output. ASME Transactions. 1947;69:453-464. (In Russ.)
  7. Zinner K. Pressurization of internal combustion engines. Leningrad: Mashinostroenie, Leningradskoe otdelenie. 1978;3:184-192. (In Russ.)
  8. 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.)
  9. 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.)
  10. 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
  11. 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

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».