Регистрация / Вход
Прислать материал

14.578.21.0048

Аннотация скачать
Общие сведения
Номер
14.578.21.0048
Тематическое направление
Транспортные и космические системы
Исполнитель проекта
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский физико-технический институт (государственный университет)"
Название доклада
Повышение мощности двигателя внутреннего сгорания путем аэродинамического проектирования впускного клапана
Докладчик
Шифрин Эрнест Григорьевич
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
Повышение газонаполнения цилиндра поршневого двигателя
Актуальность и новизна исследования
Повышение газонаполнения цилиндра горючей смесью увеличивает мощность двигателя при тех же размерах.
Аэродинамическое проектирование клапана ранее не применялось
Описание исследования

Аэродинамическое проектирование клапана производится путем численного решения корректно-поставленной математической задачи, сформулированной в плоскости годографа скорости. Идея аэродинамического проектирования основана на том, что значительная часть такта всасывания поршневого двигателя происходит при сверхкритическом перепаде давления. Это означает, что впускной канал на этом отрезке времени работает в режиме сверхзвукового сопла Лаваля. Поэтому контур клапана проектируется, исходя из условия достижения максимально-возможного расхода газа на этом отрезке времени. Разработанный метод проектирования обеспечивает монотонное возрастание скорости потока вдоль стенки клапана, что в свою очередь гарантирует, в силу отсутствия отрыва пограничного слоя, максимальное значение площади критического сечения.

Результаты расчетов были реализованы в виде набора изготовленных в МФТИ впускных клапанов. В МФТИ Была создана экспериментальная аэродинамическая установка, на которой изготовленные клапана были продуты холодным воздухом, что доказало преимущество предложенной разработки.

В настоящее время производится подготовка экспериментального доказательства эффективности разработки путем сравнения замеров мощности существующего авиационного двигателе мощностью 100 л.с. и двигателя, в котором будут использоваться спроектрованные впускные клапаны. Проверка будет проведена индустриальным партнером в конце 2016 г.    

Результаты исследования

Окончательные результаты исследования будут получены, в соответствии с планом-графиком в декабре 2016 г., в виде протоколов измерений мощностей стандартного и модернизованного авиационного двигателей. 

Авторскому коллективу МФТИ неизвестны аналогичные работы, определяющие мировой уровень.

Практическая значимость исследования
Практическая значимость определяется коэффициентом увеличения мощности двигателя при тех же размерах.
Существует перспектива использования результатов исследования на всех авиационных и автомобильных бензиновых и дизельных поршневых двигателях