CC BY
9
Важно подчеркнуть, что приведенные результаты получены при очень малых расходах водорода: 0,0012 кг/ ч при р= 0,2 МПа и 0,0065 кг/ч на холостом ходу, что составляет соответственно 0,25% и 1,5% от расхода бензина.
Следует также отметить, что разработанный рабочий процесс обладает еще и пониженной токсичностью отработавших газов. Обеспечение работы ДВС на обедненной смеси практически во всем нагрузочном диапазоне способствует снижению содержания в них СО и NOx, а достигнутое почти восьмикратное уменьшение количества пропусков воспламенения сопровождается существенным сокращением выбросов несгоревших углеводородов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Топливная экономичность автомобилей с бензиновыми двигателями/
Под ред. Д.Хиллиарда, Дж.Спрингера. М.: Машиностроение, 1988. 510 с.
2. Шумский С.Н. Форсирование начальной фазы сгорания в ДВС за счет
воздействия на процесс искрового воспламенения топливовоздуш-ных смесей. Дисс.... канд. техн. наук. Волгоград, 1987. 254 с.
3. Патент РФ №2123121. Способ работы двигателя внутреннего
сгорания / Г.Н.Злотин, В.З.Гибадуллин.
4. Гибадуллин В.З. Организация рабочего процесса ДВС с внешним
смесеобразованием и локальной подачей микродобавок водорода в область межэлектродного зазора свечи зажигания. Дисс.... канд. техн. наук. Волгоград, 1992. 206 с.
А.П. Петров, А.Ю. Леонов
Курганский государственный университет,
г. Курган
ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ОТКРЫТИЯ КЛАПАНОВ НА КОЖУХЕ ВЕНТИЛЯТОРА
Для обеспечения отвода тепла от двигателя автомобиля используется радиатор системы охлаждения, который должен обдуваться воздухом. Для этого используют вентилятор или набегающий на автомобиль поток воздуха. На легковых автомобилях с целью снижения затрат мощности устанавливают электровентиляторы, которые могут периодически включаться и выключаться.
Когда скорость автомобиля достаточно большая, напор, создаваемый набегающим потоком, способен самостоятельно обеспечивать необходимый для отвода тепла расход воздуха через радиатор системы охлаждения, но на меньших скоростях этого напора бывает недостаточно. Поэтому для улучшения использования набегающего потока в кожухе вентилятора делают специальные отверстия, которые в случае включения электровентилятора закрываются клапанами. В настоящее время используют резиновые клапаны на кожухе (Audi, Volkswagen). Такие клапаны имеют очень простую конструкцию, но и много недостатков. Они открываются под действием набегающего потока, преодолевающего силы упругости резины. Поэтому расход воздуха через радиатор увеличивается незначительно. В процессе эксплуатации резиновые клапаны теряют свою эластичность, и клапаны, наоборот, не могут обеспечить герметичность кожуха при работе вентилятора. Происходит подсос воздуха через щели и таким образом снижается его расход через радиатор при движении автомобиля с малой скоростью.
Жесткие клапаны с принудительным открытием и закрытием лишены перечисленных недостатков, правда усложняется конструкция такого кожуха, но это оправданная мера. На рисунке 1 изображен радиатор с таким ко-
жухом. В таких случаях вентилятор устанавливают в одном из крайних положений, а в противоположной части кожуха делаются отверстия. В случае использования набегающего потока, часть воздуха как обычно идет через отверстие в кожухе, где установлен вентилятор, а вторая часть - через специальные отверстия в кожухе.
1 - радиатор, 2 - кожух вентелятора, 3 - электровентилятор, 4 - два отверстия закрытые клапанами
Рисунок 1 - Радиатор с экспериментальным кожухом
Степень использования набегающего потока зависит от нескольких параметров. В данном случае необходимо было определить влияние направления открытия клапанов - в правую или в левую сторону (от центра или к центру кожуха). Для этого экспериментальный кожух вентилятора имел возможность установки клапанов с правым и левым открытием. На рисунке 2 изображены оба варианта.
а) - клапаны открываются вправо; б) - клапаны открываются влево Рисунок 2 - Расположение клапанов на кожухе вентилятора
Рисунок 3 - Поле скоростей воздушного потока по фронту радиатора, при правостороннем открытии клапанов
Рисунок 4 - Поле скоростей воздушного потока по фронту радиатора, при левостороннем открытии клапанов
Как предполагалось ранее, правостороннее открытие клапанов более предпочтительно, поскольку обеспечивает лучшее использование набегающего потока. Расход воздуха в этом случае больше на 5%. На рисунках 3 и 4 изображены эпюры поля скоростей воздуха по фронтальной поверхности радиатора. Хорошо видно, что снижение расхода воздуха, происходит в первую очередь в той части радиатора, что расположена напротив отверстий в кожухе (зоны с 8 по 12, эпюры повернуты по отношению к рисунку 1).
На рисунке 2 стрелками показаны траектории потока воздуха, проходящего через вентиляторную установку и радиатор. Через отверстия в кожухе проходит не только воздух с участков радиатора напротив отверстий, но и значительная часть воздуха, которая не может пройти через отверстие, где расположен вентилятор. Открытие кланов в левую сторону в большей степени искривляет траекторию потока этого воздуха, тем самым увеличивается аэродинамическое сопротивление кожуха.
Проведенные эксперименты показывают высокую эффективность использования жестких клапанов с принудительным открытием и закрытием. При отсутствии таких клапанов скорость воздуха с правой стороны радиатора была бы очень низкой.
А.П. Петров, С.Н. Синицын
Курганский государственный университет,
г. Курган
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЯ РАСПОЛОЖЕНИЯ ВЕНТИЛЯТОРНОЙ УСТАНОВКИ ПО ОТНОШЕНИЮ К РАДИАТОРУ
Подача воздуха через радиатор системы охлаждения двигателя легкового автомобиля может осуществляться за счет работы вентилятора или под действием набегающего потока воздуха. Коэффициент полезного действия второго способа выше, поэтому стараются использовать набегающий на автомобиль поток воздуха. При этом не работающая вентиляторная установка препятствует прохождению воздуха. Для того, чтобы уменьшить ее сопротивление, кожух вентилятора делают с неполным охватом радиатора. Через свободную часть ра-
СЕРИЯ «ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ», ВЫПУСК 1
111
