Совершенствование рабочих процессов двигателей с воспламенением от искры

Теоретические и экспериментальные исследования с целью совершенствования рабочих процессов двигателей с воспламенением от искры, начатые в свое время И.М.Лениным и Б.С.Стечкиным, были продолжены профессорами К.А.Морозовым и Б.Я.Черняком.

В 1962...1970 гг. впервые в нашей стране профессором К.А.Морозовым были получены подробные характеристики рабочих процессов бензиновых двигателей при степенях сжатия до 10 и частоте вращения коленчатого вала до 6000 мин-1. Теоретическим путем установлена аналитическая связь между оборотностью двигателя и факторами, ее определяющими. Эти работы впоследствии были использованы АвтоВАЗом при создании модели двигателя ВАЗ 2110.

Принципиальное значение имеет комплекс исследований использования турбонаддува с целью улучшения эксплуатационной топливной экономичности (на 15...20%) легкового автомобиля в условиях городской езды. Разработана математическая модель совместной работы двигателя и турбокомпрессора. Результаты этих исследований также внедрены АвтоВАЗом при создании макетного образца автомобиля с турбонаддувом двигателя. Большой вклад при выполнении этого комплекса исследований внес с.н.с. к.т.н. В.И.Андреев.

Разработанное совместно с НАМИ предложение по радикальному способу снижения токсичности путем управления интенсивностью вихревого движения заряда и сжигания высокотурбулизованной обедненной смеси было отмечено первой премией на Всесоюзном конкурсе "Экологически чистый автомобиль".

Под руководством К.А.Морозова к.т.н. А.Р.Бенедиктов выполнил комплекс исследований процессов смесеобразования во впускном тракте и в цилиндре, включая процессы смесеобразования при впрыскивании бензина во впускную систему. Результаты этих работ обобщены в двух монографиях.

Разработаны математические модели бензинового двигателя и соответствующие программы для исследования влияния режимных и регулировочных параметров на экономические, токсические и антидетонационные качества двигателя для выбора способов оптимального управления рабочим процессом. Создана модель для прогнозирования неравномерности работы двигателя с учетом неидентичности работы цилиндров и циклов при нагружении двигателя через упругую трансмиссию автомобиля. Модель и программы использованы для выбора параметров, характеризующих предельную нестабильность работы двигателя при выборе его регулировок.

Всего по указанным выше направлениям под руководством проф. К.А.Морозова подготовлены и успешно защищены 12 кандидатских диссертаций.

Под руководством профессора Б.Я.Черняка разрабатывались основы связанного многопараметрического управления рабочими процессами бензинового двигателя. Создан комплекс математических динамических моделей бензинового двигателя и соответствующие программы для исследования способов и разработки алгоритмов управления рабочими процессами с помощью микропроцессорных систем. С использованием моделирования и экспериментально были исследованы возможности и даны рекомендации об управлении работой двигателя путем рециркуляции отработавших газов, расслоения заряда, интенсификации процессов воспламенения и сгорания, фазирования впрыскивания топлива, настройки системы газообмена и др. Разработана информационная технология, позволяющая при совершенствовании двигателей и адаптировании их микропроцессорных систем управления, автоматизировать процесс определения связанного многопараметрического оптимального управления с учетом мощностных, экономических и экологических показателей. Под руководством Б.Я.Черняка выполнены и защищены 12 кандидатских диссертаций.