Исследование экспериментальных моделей топливной аппаратуры двигателей внутреннего сгорания тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.01 ВАК РФ

Янкин, Евгений Михайлович АВТОР
кандидата технических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Барнаул МЕСТО ЗАЩИТЫ
2003 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.01 КОД ВАК РФ
Диссертация по физике на тему «Исследование экспериментальных моделей топливной аппаратуры двигателей внутреннего сгорания»
 
Автореферат диссертации на тему "Исследование экспериментальных моделей топливной аппаратуры двигателей внутреннего сгорания"

На правах рукояй

ЯНКИН Евгений Михайлович

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

01.04.01 - приборы и методы экспериментальной физики

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Барнаул - 2003

Работа выполнена в Алтайском государственном университете Йаучный руководитель:

доктор технических наук, профессор Волков Валерий Иванович

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор Шайдук Александр Михайлович доктор технических наук, профессор Сеначин Павел Кондратьевич

Ведущая организация:

Алтайский государственный технический университет

имени И.И.Ползунова

Защита состоится 12 ноября 2003 г. в 16 часов на заседании диссертационного совета Д 212.005.03 в Алтайском государственном университете по адресу: 656049, г. Барнаул-49, пр. Ленина, 61.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайского государственного университета

Автореферат разослан «//-» октября 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Рудер Д. Д.

А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

В настоящее время поршневой двигатель внутреннего сгорания (ДВС) остается базовой энергетической установкой для наземных транспортных средств. Надвигающаяся угроза появления экологических катаклизмов вынуждает государственные органы ужесточать нормативные требования к экологическим показателям выпускаемых двигателей, а производителей дополнительно вести поиски путей повышения экономических показателей работы двигателей. Показатели ДВС определяются прежде всего совершенством применяемой топливной аппаратуры (ТА). Поэтому разработка и совершенствование экспериментальных моделей ТА ДВС, включая совершенствование методик гЛ) выявлению резервов повышения показателей, является актуальной проблемой.

Цели и задачи работы

Диссертация посвящена разработке и совершенствованию экспериментальных моделей ТА ДВС. При этом ставились следующие задачи:

1. Совершенствование методики по выявлению резервов повышения показателей двигателей и оценка влияния температурной неоднородности рабочего тела в действительном цикле.

2. Разработка и совершенствование экспериментальных моделей ТА с применением двухфазных потоков.

3. Исследование технических средств и методов по прецизионной обработке кромок отсечных отверстий втулки плунжера топливного насоса.

Л. Разработка структурно-функциональной схемы применительно к прогнозирозанию и анализу эволюции элементов топливной аппаратуры.

Научная новизна

1. Предложена методика по оценке влияния температурной неоднородности рабочего тела на индикаторный КПД действительного цикла ДВС, предложено развитие энтропийного метода анализа экономичности ДВС.

2. Разработаны новые экспериментальные модели ТА ДВС с применением двухфазных потоков.

3. Разработана оригинальная установка по прецизионной обработке кромок отсечных отверстий втулки плунжера топливного насоса.

-3 . ■ -Д.. НАи,ЙОНАЛЬИАЛ|

I БИБЛИОТЕКА I

4. Предложена новая структурно-функциональная схема развития топливной аппаратуры ДВС.

Практическая значимость

1. Разработаны экспериментальные модели элементов топливной аппаратуры с применением двухфазных потоков: форсунка с микрокапиллярным фильтром и клапан из упругих стержней.

2. Разработана и внедрена в технологический процесс установка по прецизионной обработке кромок отсечных отверстий втулки плунжера топливного насоса.

Полученные результаты могут быть использованы в двигателе-строении, других областях машиностроения, химии и нефтехимии, при разработке тепловых энергетических установок и трубопроводной арматуры.

Реализация и внедрение результатов исследований

Разработанный опытный образец экспериментальной установки для электрохимической обработки апробирован в технологическом процессе ОАО «АЗТН». Разработанные технические конструкции новых элементов ТА с применением двухфазных потоков защищены двумя патентами Российской Федерации.

Серия работ в направлении «Комплексный подход к анализу организации рабочего процесса поршневых двигателей» стала лауреатом конкурса на лучшую научную работу молодых ученых по разделу «Естественные и технические науки», проводимом в АлтГУ в 2002 г. Автором получен грант Правительства Российской Федерации на 2003-04 уч. г.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на 10 научных, научно-технических и научно-практических, в том числе 3 международных конференциях, а именно:

1. 57-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и ППС АлтГТУ им. И.И. Ползунова (1999, АлтГТУ, г.Барнаул);

2. III Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов (10-12 ноября 1999, ССА, г.Красноярск);

3. 58-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и ППС АлтГТУ им. И.И. Ползунова (2000, АлтГТУ, г.Барнаул);

4. 6th Workshop "Transport Phenomena in Two-Phase Flow" (September 11 -16,2001, Bourgas, Bulgaria);

5. Российском национальном симпозиуме по энергетике РНСЭ (1014 сентября 2001, КГЭУ, г.Казань);

6. Международной научно-практической конференции «Технические науки, технологии и экономика» (23-25 октября 2001, Чит-ГТУ, г.Чита);

7. XXXI Уральском семинаре по механике и процессам управления (25 декабря 2001, Уральское отделение РАН, г. Миасс);

8. 7th Workshop "Transport Phenomena in Two-Phase Flow" (September 7-12,2002, Vama, Bulgaria);

9. Всероссийской конференции «Теория и приложения задач со свободными границами» (2-6 июля 2002, АлтГУ, г. Бийск);

10. III Сибирской научной конференции студентов, аспирантов, молодых ученых «Физика, радиофизика - новое поколение в нау-ке»(24-26 сентября 2002, АлтГУ, г. Барнаул).

Публикации

По результатам диссертационной работы опубликовано 21 печатная работа, в т.ч. получено 2 положительных решения на выдачу патентов РФ.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, приложения и списка литературы. Она изложена на 103 страницах, включая 56 рисунков, 6 таблиц, список литературы из 74 названий.

Основные положения, представляемые к защите

1. Методика оценки влияния температурной неоднородности на индикаторный КПД действительного цикла, развитие энтропийного метода анализа экономичности цикла ДВС.

2. Экспериментальные модели элементов топливной аппаратуры: форсунка для ДВС с микрокапиллярным фильтром и клапан из упругих стержней.

3. Экспериментальная установка по прецизионной обработки кромок отсечных отверстий втулки плунжера топливного насоса.

4. Структурно-функциональная схема развития ТА ДВС.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность выбранной темы, приводятся доводы в пользу выбранных путей совершенствования ТА, обсуждаются цели и задачи работы, а также основные защищаемые положения.

В первой главе рассмотрен подход к анализу индикаторной экономичности ДВС, реализованный в феноменологическом методе. Далее указывается, что феноменологический метод можно считать приложением энтропийного метода применительно к анализу экономичности циклов поршневых двигателей. В этом методе коэффициенты потерь определяются отношением отдельных узлов теплоэнергетической установки к количеству подведенной теплоты в цикл. Отличительная особенность состоит в том, что узлам теплоэнергетической установки введены в соответствие внутренние факторы рабочего процесса и соответствующие им коэффициентов неиспользования теплоты (КНТ). Предлагаются возможные направления работ по углублению исследования факторов, формирующих значение индикаторного КПД, которые включают учет объемной неоднородности состояния рабочего тела в цилиндре двигателя и диссипативных процессов - затрат энергии на образование сажевых частиц, различных токсических составляющих, а также унос тепловой энергии твердыми выбросами.

Аналитическая связь индикаторного КПД с коэффициентами $ имеет вид:

Ч,~ ^ " *И„ ' SHC- Sk-S„om- (1)

В формуле (1): z - относительный коэффициент неполноты сгорания; s - КНТ в эталонном цикле Отто; s - суммарный КНТ вследствие несвоевременности подвода текущей доли теплоты в цикле в текущие моменты времени;^ - суммарный КНТ, содержащий в своем составе структурные коэффициенты, учитывающие наличие остаточных газов от предыдущего цикла, изменение теплоемкости рабочего тела, связанное с изменением температуры, состава и неоднородности параметров состояния рабочего тела в пространстве сгорания; s т ~ КНТ

вследствие потери относительной доли теплоты в элементарном цикле, величина которой заключает в себе относительные коэффициенты доли потерь теплоты вследствие теплообмена с окружающей средой, утечек рабочего тела и эндотермических реакций. Таким образом, энтропийный метод анализа экономичности циклов ДВС позволяет схе-

матизировать сложные физические процессы, происходящие в процессе преобразования энергии, дает возможность производить оценку влияния на индикаторный КПД цикла различных термодинамических условий.

Отмечается, что особенности протекания процесса преобразования энергии в рабочем цикле поршневого ДВС заключаются в том, что он происходит в условиях большой температурной неоднородности, связанной с неоднородностью по составу рабочего тела в объеме камеры сгорания. В научной литературе отсутствует описание методик оценки неоднородности температурного поля и полученных результатах о влиянии на индикаторный КПД. Затем в работе предлагается термодинамическое описание исследуемого эффекта, методика его оценки и результаты расчетных исследований действительных циклов дизельного двигателя.

В основу разрабатываемой методики заложено положение о том, что рабочая смесь в цилиндре ДВС состоит из воздуха и продуктов сгорания. В объеме камеры сгорания выделялись две зоны: зона воздушного заряда и зона "чистых" продуктов сгорания. В целях упрощения сложной картины внутрицилиндровых физических процессов, предлагается идеализация состояния рабочего тела: 1) принимается аддитивное разделение объема камеры сгорания на две части; 2) в качестве характерных термодинамических параметров зоны принимается температура и теплоемкость; 3) вся подводимая теплота идет на изменение внутренней энергии зон с учетом теплообмена со стенками цилиндра; 4) температура воздушного заряда принималась равной средней температуре газов в камере сгорания, температура "чистых" продуктов сгорания принимается равной температуре пламени.

Допустив, что рассматриваемые зоны с разными температурами приведены в тепловой контакт друг с другом будем иметь неравновесный теплообмен. При непосредственном тепловом взаимодействии двух зон никакая работа не производится. В случае необратимой передачи теплоты продуктов сгорания воздушному заряду происходит преобразование потенциально возможной работы в теплоту. Энтропия изолированной системы при наличии в ней необратимого теплообмена возрастает. Отсюда делался вывод о существовании потерь в формировании индикаторного КПД цикла, вызванных неоднородностью температурного поля рабочего тела.

Подводимая теплота расходуется на изменение внутренней энергии каждой из зон. Допустив, что происходит подвод некоторого количества теплоты Дх в момент времени т, выделяем доли теплоты, иду-

щие на изменение внутренней энергии зон воздушного заряда д{уад и "чистых" продуктов сгорания ду , равные:

--д*

А^ЯОИ +Аичпс

-Дх

(3)

При этом выполняется условие ¿^ _ д^ + д^ Изменение внутренней энергии каждой зоны:

^^ воп ~ ' С вон ' f'vna'

ч пс ~ &£ч п с ' Сч пс 'Тч ас '

(4)

(5)

где л„ и д„ - изменение массы, с и с - теплоемкости, г

^ssau ^Вчлс ^юн 1 вой

и Тчпс " температуры соответствующих зон.

Расчет коэффициента g в энтропийном методе анализа определялся формулой (6):

Л Л г 1 i > W

где к- показатель адиабаты рабочего тела, а кв--\ 4г показатель адиабаты в "воздушном" идеальном цикле Otto, £ - текущая степень сжатия.

При разбиении на две зоны коэффициент рассчитывался по формуле

(7)

где и - показатель адиабаты зоны свежего заряда, и- -показатель

адиабаты зоны «чистых» продуктов сгорания. Тогда разность формул (6) и (7), определит величину влияния температурной неоднородностью на индикаторный КПД.

Для численной оценки были проведены расчетные исследования на основе математической модели рабочего процесса дизеля, разработанного в ЦНИДИ. Расчет тепловыделения осуществлялся по методике И.И. Вибе. В качестве параметров двигателя и режимов работы были взяты параметры дизеля типоразмера 4ЧН13/14. Как показали расчеты, потери из-за температурной неоднородности рабочего тела лежат в

диапазоне 1,6-2,5 %. Вместе с увеличением потерь, вызванных температурной неоднородностью рабочего тела, растет индикаторный КПД на 2,5-3%. Наибольший КПД достигался в цикле, который имел наибольшие потери из-за температурной неоднородности. Очевидно, что такое поведение упомянутых величин происходит при уменьшении значений других КНТ.

Завершает первую главу пример использования ТВ-диаграмм в рамках энтропийною метода анализа экономичности. Рассмотрено влияние отдельных КНТ энтропийного метода на формирование качественных и количественных показателей цикла. За качественный показатель принят максимальный рост энтропии при осуществлении цикла, за количественный - индикаторный КПД. Расчетные исследования проводились на упоминавшейся модели двигателя. Приводилось описание поведения кривой на действительной тепловой диаграмме, затем предлагались диаграммы, учитывающие влияние одного из КНТ. Особое место среди них заняла диаграмма с постоянным показателем адиабаты (см. рис. 1). Тонкой линией указана действительная тепловая диаграмма.

т. к

.ч,д*/к

Рис. 1. ТБ-диаграмма с постоянным показателем адиабаты к=1,4: точки о< - окончание закрытия впускных клапанов о - начало подачи топлива, г< - максимальное значение температуры. максимальное значение энтропии. 6» - начало открытия выпускных клапанов

В табл. 1 указаны максимальные значения энтропии, достигнутые в цикле, и индикаторного КПД. Анализ полученных диаграмм и таблицы позволил сделать следующие выводы: 1) использование Т8-диаграмм при исследовании энтропийного метода анализа экономичности позволяет наглядно оценить влияние отдельных КНТ на показатели преобразования энергии; 2) в цикле с постоянным показателем адиабаты происходит повышение КПД и меньший по сравнению с другими циклами рост энтропии. Очевидно, в приближении действительного показателя адиабаты к "воздушному" может заключаться один из эффективных способов преобразования энергии в цикле ДВС.

Таблица 1.

Параметры, полученные с помощью ТБ-диаграмм.

Цикл Smax, ДЖ/К п.,%.

действительный 1000 49,0

без теплообмена 1060 53,0

без несвоевременности подвода (подвод в верхней мертвой точке) 1220 51.5

с постоянным показателем адиабаты к=1,4 820 60,5

эталонный "воздушный" Отто 870 67,5

Вторая глава посвящена разработке элементов ТА с применением двухфазных потоков. Приводится краткое описание эволюции системы питания топливом дизельного двигателя, начиная с компрессорного двигателя Р.Дизеля и заканчивая современными типами систем питания. Отмечается, что проблему улучшения показателей дизелей с системой питания нераздельного типа решают применением аккумулятора высокого давления и электронного управления. Однако стоимость электронного оборудования соизмерима со стоимостью самого двигателя. В системах раздельного типа высоких результатов удалось добиться путем согласования геометрии профиля сопловых отверстий в распылителе с повышением максимального давления впрыскивания топлива до 200 МПа. Повышение уровня технологии при изготовлении деталей ведет также к увеличению стоимости двигателя. Альтернативный путь заключается в предварительной подготовки топлива путем его насыщения газовой присадкой. Для оказания существенного влияния на рабочий процесс содержание присадки газа в топливе должно

быть >2%, при этом ведется образование эмульсии - механической смеси газа с топливом.

В предложенном альтернативном способе питания заложены определенные потенциальные возможности, заключающиеся в его переводе на питание любыми видами топлив, в том числе и нетрадиционными двух - и трехфазными смесями с соответствующим составом присадок. Так как участок смешения находится в конце линии нагнетания, присадка может быть как жидкой, так и газообразной, а основное топливо - с широким диапазоном фракционного состава и его физических свойств. В табл. 2 представлена эволюция распыления топлива в дизельном двигателе.

Таблица 2.

Эволюция распыления топлива в ТА двигателя.

Двигатель Дизеля Современный дизель Дизель в будущем

Смешение топлива с газом Форсунка Распылитель

Форсунка Распылитель Смешение топлива с газом

Пневматическое распыление Гидромеханическое распыление Пневмомеханическое распыление

В связи с рассмотренной эволюцией предлагается несколько новых технических конструкций ТА, в частности форсунки как одного из ответственных узлов.

Затем приводится описание одной из предлагаемых конструкций (см. рис.2). В канале подачи газовой присадки 9 устанавливают микрокапиллярный фильтр 10, гидравлический радиус микрокапилляра в котором выполняют в пределах 2 мкм < г < 10 мкм. Канал подачи газовой присадки 9 соединяется непосредственно с полостью цилиндра двигателя. Канал подачи газовой присадки 9 может быть выполнен в теле корпуса распылителя 5, а микрокапиллярный фильтр - иметь вид проволочного жгута.

Рис.2. Продольный разрез форсунки: I -

головка цилиндра, 2 - зазор; 3 - корпус форсунки; 4 - гайка, 5 - корпус распылителя, 6 - сопловые отверстия; 7 - канал подачи топлива, 8 -подыгольная полость распылителя; 9 - канал подачи газовой присадки, 10 - микрокапиллярный фильтр

Преимущества новой конструкции заключаются в увеличении степени подготовки топлива путем образования смеси топлива с горячим рабочим газом, насыщенным продуктами неполного сгорания с большим числом активных радикалов, и упрощении конструкции. Далее приводится одно из описаний работы форсунки. Топливный насос по каналу подачи топлива 7 нагнетает жидкое топливо в подыгольную полость распылителя 8. Под воздействием давления топлива запорная игла поднимается и топливо через сопловые отверстия 6 впрыскивается в цилиндр камеры сгорания двигателя. В конце впрыскивания давление в подыгольной полости распылителя 8 резко снижается и через канал подачи газовой присадки 9 горячий рабочий газ из полости цилиндра двигателя, пройдя по зазору 2 через микрокапиллярный фильтр 10 просачивается в подыгольную полость распылителя 8, подогревая топливо и образуя с ним двухфазную смесь. При очередном поднятии давления порция двухфазной смеси через сопловые отверстия 6 впрыскивается в цилиндр двигателя. Описание заканчивается приведением формул для определения нижнего граничного значения радиуса микрокапилляра, исходя из содержания газовой присадки в топливе. Верхнее значение получено экспериментальным значением максимального гидравлического радиуса г» 10 мкм, не обеспечивающего пропускание жидкости через капиллярную среду.

Отсек 1

Рис.3. Клапан 1 - корпус клапана, 2 затвор. 3 -крышка клапана; 4 - торцевая пластина

Важное значение при разработке новой модели форсунки имеет микрокапиллярный фильтр. Фильтр, выполненный в виде проволочного жгута, обеспечивает управление газосодержанием в жидком топливе, фактически выполняя роль распределительного и обратного клапана. Суть предлагаемой конструкции клапана (см. рис.3) заключается в том, что корпус 1 клапана выполняют в виде связки, состоящей из упругих стержней, жестко закрепленных одним концом в крышке 3 клапана, а затвор 2 выполняют из групп упругих стержней, заполняющих все пространство связки. Возможны конструкции, в которых группы стержней, образующих затвор, со второго конца жестко закрепляют торцевой пластиной и обжимают гибкой спиралью или кольцами разной степени жесткости с различным шагом по длине связки.

Распределение потока жидкости или газа в объеме обеспечивается выполнением основных элементов в виде упругих стержней, применении гибкой спирали или колец. Такое конструктивное исполнение модели позволяет подавать определенное количество вещества в нужной точке объема. Клапан делит сосуд на два отсека. При < Р: (Р/ - давление в первом, Р2 - давление во втором отсеке), клапан играет роль обратного клапана. Гибкие стержни затвора стремятся сжаться, уменьшая соответствующие проходные сечения. Наличие гибкой спирали или колец приводит к более полной герметизации отсеков. При Р1 > Р2 клапаны с гибкой спиралью или кольцами могут выполнять роль распределительного клапана.

Третья глава посвящена исследованию технических средств и методов по прецизионной обработке кромок отсечных отверстий втулки плунжера топливного насоса. Заусенцы на выходе из отсечных отверстий являлись «натягом» металла в результате пластических деформаций стали ШХ15 при хонинговании. В связи с этим заусенцы были прочно связаны с основным корпусом детали (см. рис.4а). Заусенец представляет собой кольцевой выступ на внутренней поверхности отсечного отверстия с шириной кольца, не превышающей 30 мкм. Кольцо имело два характерных выступа по направлению движения хона, высота которых не превышала 50 мкм (см. рис. 46). Для нормального функционирования деталей на острых кромках отсечных отверстий не должно быть заусенцев, а также должна отсутствовать деформация и механические повреждения в поверхностных слоях детали при сохранении геометрической формы. Применение охлаждения детали и использование механических средств снятия заусенцев не позволило решить поставленную задачу: не всегда обеспечивалось отсутствие деформаций в поверхностных слоях детали. Другим недостатком выступила недолговечность применяемого инструмента в связи с высокой твердостью заусенцев.

Эксперимент по электрохимической обработке проводился на опытной установке, состоящей из источника постоянного напряжения 36 В, ванны для размещения деталей и электрода специальной формы. Электрод-катод представлял собой цилиндрический стержень диаметром 1,3-1,7 мм, покрытый изоляцией. Неизолированная рабочая часть размещалась в районе линии сопряжения отверстий втулки плунжера (см. рис. 5). Был проведен детальный анализ и экспериментальная проверка основных значимых для обработки факторов, таких как материал электрода, его форма, выбор электролита и его мольной концентрации, а также определение рабочего напряжения и минимального времени для удаления заусенца без нарушения геометрической формы отсечного отверстия.

а)

б)

Рис. 4. Втулка плунжера:

а) сечение втулки плунжера; б) район сопряжения отверстий (увеличено)

Эксперименты показали, что оптимальной формой рабочей части электрода является полусфера. Материал электрода не имел существенного значения. Была установлена приемлемая концентрация раствора МаС1 ~ 0,5 моль/литр. Одним из требований, предъявляемых к электрообработке, являлась электробезопасность, поэтому напряжение не должно было превышать 36 В. На водопроводной воде рабочее напряжение превысило 100 В. Таким же повышенным напряжением пробоя обладали жидкости с концентрацией соли менее 0,5 моль/литр. При длительной обработке деталей происходит нарушение геометрической формы деталей, при снижении концентрации раствора ЛГяСУ до 0,3 моль/литр для удаления заусенца необходимо было повысить напряжение до 50 В. Такое повышение напряжения оказалось нецелесообразным, т.к. приводило неравномерному снятию заусенцев.Далее приводятся полученные приемлемые параметры электрообработки: постоянное напряжение 36 В, время обработки 10-15 с в зависимости от величины заусенца, плотность тока составляла 1,5...4 А/см". Сравнительный анализ с помощью фотографирования деталей с использованием электрохимической обработки и без нее не выявил заметных различий в рисунке поверхностного слоя металла.

Для применения в серийном производстве разработанного метода в завершении третьей главы приводится

описание нескольких конструкций экспериментальной установки, одна из которых представлена на рис. 5. Установка состоит из корпуса 1 с отверстиями

2 для размещения обрабатываемой детали 3 и электролита,

подключенными к

положительному полюсу источника питания, электродов-катодов 4. связанных с отрицательным источником питания и размещенных в малых отверстиях 5. Электроды-катоды 4 по всей длине покрыты изоляцией 6 кроме рабочей части 7. Заметим, что рабочая часть 7 может иметь профилированную поверхность в виде фигуры вращения. Предлагаемая конструкция модели

Рис. 5. Экспериментальная установка с диэлектрическим корпусом и деталью

может выступать как устройство формирования каналов заданной геометрической формы и иметь несколько ячеек для одновременной обработки нескольких деталей.

Четвертая глава содержит системный анализ развития различных технических конструкций, в т.ч. форсунки дизельного двигателя. Предлагается новая структурно-функциональная схема эволюции систем. На рис. 6 приведена схема структурной организации системы «форсунка дизельного двигателя».

Рис.6. Эволюция системы «форсунка дизельного двигателя».

В прошлом система форсунка являлась подсистемой топливно-воздушного смесителя в системе питания двигателя Р.Дизеля. В настоящее время форсунка перешла на уровень системы и является частью топливно-воздушного смесителя на линии низкого давления (ЛНД). Главным элементом форсунки является распылитель. Предположив, что форсунка в свою очередь становится надсистемой с более усложненной структурой, распылитель начинает выступать в качестве системы, содержащей новый элемент - топливно-воздушный смеситель. Таким образом, главным элементом становится распылитель с управляющим подсистемой - топливно-воздушным смесителем. Вектор эволюции направлен от подсистемы к надсистеме.

В завершении главы предлагается прогноз вероятной эволюции системы «форсунка». Эта эволюция выражается появлением технических средств более эффективного смешения жидкости с газом в целях качественного повышения подготовки топлива к сгоранию.

В приложении содержатся изображения кромок втулки плунжера: фотографии с дефектами после электрохимической обработки; сравнительные фотографии до и после электрохимической обработки; срав-

нительные фотографии после электрохимической обработки и без нее

и последующими двумя операциями доводки центрального отверстия.

Основные результаты и выводы

1. Разработанная методика оценки влияния температурной неоднородности в цилиндре двигателя на индикаторный КПД действительного цикла основана на двухзонном представлении рабочго тела. Предложено развитие энтропийного метода анализа экономичности действительных циклов ДВС с применением ТБ-диаграмм, позволившее оценить влияние термодинамических условий подвода теплоты на показатели преобразования энергии.

2. Разработанные экспериментальные модели топливной аппаратуры включают форсунку для ДВС с микрокапиллярным фильтром, клапан из упругих стержней.

3. Разработана установка по прецизионной обработке кромок отсечных отверстий втулки плунжера топливного насоса.

4. Предложена структурно-функциональная схема эволюции ТА, на основе которой выявлено одно из возможных направлений развития ДВС с использованием газожидкостных смесей.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах

1. Гаськов В.М., Янкин Е.М., Дудкин В.И. Роль характеристики тепловыделения в термодинамическом цикле / Научно-техническое творчество молодежи: сборник тезисов 57-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и ППС АлтГТУ им. И.И. Ползунова. - Барнаул: изд-во АлтГТУ им. И.И. Ползунова, 2000. -С.227.

2. Янкин Е.М., Дудкин В.И. Анализ экономичности в термодинамических циклах дизеля / Тезисы докладов III Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов. - Красноярск: ССА, 1999. - С.216.,

3. Янкин Е.М., Дудкин В.И. Информационная поддержка доводки рабочего процесса дизельного двигателя / Научно-техническое Творчество молодежи: сборник тезисов 58-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и ППС АлтГТУ им. И.И. Ползунова. - Барнаул: изд-во АлтГТУ им. И.И. Ползунова, 2000. -С.7.

4. Дудкин В.И., Янкин Е.М. К методу оценки влияния термодинамических условий подвода теплоты в цикл на индикаторный КПД

поршневых ДВС / Известия АГУ, №1 (19). -Барнаул: изд-во АГУ, 2001,- С. 103-105.

5. Янкин Е.М. Анализ условий впрыска топлива и факелообразова-ния на основе общих принципов системного подхода / Физика, радиофизика - новое поколение в науке: выпуск 2. Сборник работ аспирантов и студентов. - Барнаул: изд-во АГУ, 2001.- С.146-152.

6. Dudkin V.l., Yankin Е.М. То a method of an estimation of profitability of a duty cycle of internal-combustion engines / 6-th Workshop on Transport Phenomena in Two-Phase Flow: Proceedings.-Bourgas, 2001,-P. 19-24.

7. Volkov V.l., Dudkin V.l., Yankin E.M. A system approach to organization of two-phase flow in a diesel engine / 6-th Workshop on Transport Phenomena in Two-Phase Flow: Proceedings.-Bourgas, 2001. -P.43-48.

8. Дудкин В.И., Волков В.И., Янкин Е.М. К методу анализа экономичности циклов поршневых теплоэнергетических установок / Российский национальный симпозиум РНСЭ: материалы докладов. - Казань: Казан, гос. энерг. ун-т, 2001. - T.I, С.263 -266.

9. Дудкин В.И., Волков В.И., Янкин Е.М. Системный подход в определении путей по углублению исследований экономичности действительного цикла дизельного двигателя / Международная научно-практическая конференция «Технические науки, технологии и экономика»: тезисы докладов. - Чита: ЧитГТУ, 2001. -С.34-39.

10. Дудкин В.Й., Волков В.И., Янкин Е.М. Комплексный подход к анализу эколого-экономических показателей цикла ДВС / Двига-телестроение, №1. - С.-Петербург, 2003. - С. 32-35.

11. Дудкин В.И., Волков В.И., Янкин Е.М. Анализ эволюции форсунки дизельного двигателя с помощью системного оператора / Труды XXXI Уральского семинара по механике и процессам управления. - Екатеринбург: Уральское отд-ие РАН, 2001. - С.221-224.

12. Волков В.И., Янкин Е.М. Системный оператор в анализе развития технических систем / Повышение экологической безопасности автотракторной техники: сб. статей. - Барнаул: Академия транспорта РФ, АлтГТУ им. И.И. Ползунова, 2001. - С. 99-107.

13. Волков В.И., Дудкин В.И., Янкин Е.М. Системный анализ организации рабочего процесса поршневых двигателей / Повышение экологической безопасности автотракторной техники: сб. статей. - Барнаул: Академия транспорта РФ, АлтГТУ им. И.И. Ползунова, 2001.-С. 107-110.

14. Волков В.И., Янкин Е.М. Анализ эволюции технических систем / Известия АГУ, №1 (23). -Барнаул: изд-во АГУ, 2002,- С.108-112.

15. Дудкин В.И., Янкин Е.М. Пути совершенствования системы питания дизельного двигателя / Известия АГУ, №1 (23). -Барнаул: изд-во АГУ, 2002,- С.112-116.

16. Volkov V.l., Yankin Е.М., Dudkin V.l. The analysis of engineering systems evolution with two-phase flow / 7-th Workshop on Transport Phenomena in Two-Phase Flow: Proceedings.-Varna, 2002,- P.39-44.

17. Янкин E.M., Волков В.И., Дудкин В.И. К оценке влияния неоднородности температурного поля на преобразование энергии в цикле двигателя / Теория и приложения задач со свободными границами: тезисы докладов. - Барнаул: изд-во АлтГУ, 2002. -С.99-101.

18. Янкин Е.М. Энтропийное приложение к анализу экономичности поршневых ДВС / Физика, радиофизика - новое поколение в науке: выпуск 3. Сборник работ молодых ученых. - Барнаул: изд-во АлтГУ, 2002,- С.71-72.

19. Волков В.И., Янкин Е.М. Клапан / Положительное решение на выдачу патента РФ по заявке № 2001120336/06 (021556), МПК 7 F 16 К 15/14, дата подачи 20.07.2001.

20. Волков В.И., Дудкин В.И., Янкин Е.М. Форсунка для двигателя внутреннего сгорания / Положительное решение на выдачу патента РФ по заявке № 2001119025 (020166), МПК 7 F 02 М 43/04, 61/16, дата подачи 09.07.2001.

21. Янкин Е.М. Элементы энтропийного анализа методов экономичности двигателей внутреннего сгорания / Известия АГУ, №1 (27). -Барнаул: изд-во АлтГУ, 2003,- С.95-97.

Подписано к печати Печать офсетная

Объем 1 п.л. Бумага го$нАК

Заказ № ШО_Тираж 100 экз._

Типография издательства Алтайского государственного университета 656099, Барнаул, ул. Димитрова, 66

»15956

 
Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата технических наук, Янкин, Евгений Михайлович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЦИКЛА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ.

1.1 Комплексный подход к исследованию экономичности действительного цикла дизельного двигателя.

1.2 Энтропийный подход к анализу экономических показателей цикла.

1.3 Методика оценки влияния температурной неоднородности рабочего тела в цикле дизельного двигателя.

1.4 Анализ экономичности поршневых двигателей с помощью TS-диаграмм.

ГЛАВА 2 РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ ДВУХФАЗНЫХ ПОТОКОВ.

2.1 Пути совершенствования системы питания топливом дизельного двигателя.

2.2 Форсунка с микрокапиллярным фильтром.

2.3 Клапан из упругих стержней как устройство управления потоком.

ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПО ПРЕЦИЗИОННОЙ ОБРАБОТКЕ КРОМОК ОТСЕЧНЫХ ОТВЕРСТИЙ ВТУЛКИ ПЛУНЖЕРНОЙ ПАРЫ ТОПЛИВНОГО НАСОСА.

3.1 Характер заусенцев и предъявляемые требования к их удалению.

3.2 Предотвращение возникновения заусенцев охлаждением кромок отсечных отверстий.

3.3 Механические средства по снятию заусенцев.

3.4 Электрохимическая обработка кромок.

3.5 Экспериментальная установка для снятия заусенцев при серийном производстве.

ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ПРОГНОЗИРОВАНИЮ ЭВОЛЮЦИИ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ.

4.1 Системный подход к исследованию различных технических конструкций.

4.2 Анализ эволюции форсунки дизельного двигателя с помощью схемы эволюции систем.

 
Введение диссертация по физике, на тему "Исследование экспериментальных моделей топливной аппаратуры двигателей внутреннего сгорания"

В настоящее время поршневой двигатель внутреннего сгорания (ДВС) остается базовой энергетической установкой для наземных транспортных средств и различных мобильных машин. Надвигающаяся угроза появления экологических катаклизмов вынуждает государственные органы ужесточать нормативные требования к экологическим показателям выпускаемых двигателей, а производителей еще дополнительно вести поиски путей повышения экономических показателей работы двигателей [1-3]. Экономические показатели ДВС определяются прежде всего совершенством применяемой топливной аппаратуры (ТА), качеством конструкторских решений и технологии изготовлении. Сложная взаимосвязанность показателей между собой, ограниченность материальных средств и времени, требования потребителей усложняют создание новых конструкций и технологий. Поэтому разработка и совершенствование экспериментальных моделей ТА ДВС является актуальной проблемой.

Системный подход к анализу эволюции технических систем позволяет наметить возможные пути решения проблем, определить перспективные направления работ по совершенствованию различных конструкций [4-6]. При этом важное место занимает метод выявления и оценки резервов совершенствуемых показателей. Одним из подходов, отражающих организацию рабочего процесса и условия его протекания во времени, является энтропийный подход. Данный подход основан на термодинамическом анализе влияния условий ввода теплоты в действительный цикл ДВС [7-9]. При таком анализе цикла ставится задача по определению факторов, от которых зависит значение индикаторного коэффициента полезного действия (КПД), и выявлению процессов, которые необходимо совершенствовать с целью уменьшения потерь при осуществлении цикла. Поэтому дальнейшее совершенствование методики по выявлению резервов повышения экономических показателей двигателей является важным аспектом совершенствования топливной аппаратуры.

Для решения проблемы улучшения показателей двигателей в ряде исследований используется электронное управление процессом впрыскивания, согласующее начало подачи топлива с режимом работы двигателя [10-12]. Однако, стоимость электронного оборудования соизмерима со стоимостью самого двигателя. Другие трудности, с которыми при этом приходится сталкиваться производителям двигателей - это существенное удорожание двигателя, связанное с необходимостью повышения технологического уровня изготовления ТА. Альтернативным способом улучшения эколого-экономических показателей является применение гетерогенных сред, в т.ч. жидких и газообразных присадок в топливо [7,13-16]. В этом способе заложены определенные резервы, заключающиеся в переводе режима работы двигателя на питание любыми видами топлив, в том числе и нетрадиционными двух - и трехфазными смесями с соответствующим составом присадок.

Не менее важным аспектом совершенствования ТА является повышение требований к производственным технологиям изготовления деталей и узлов. Особое место среди них занимают прецизионные технологии обработки твердых сплавов, как наиболее ответственные за качество и, соответственно, конкурентоспособность производимой продукции. Одним из важных элементов, обеспечивающих надежную работу ДВС, является втулка плунжера топливного насоса [17-19]. Во втулке плунжера на линии сопряжения центрального и отсечного отверстий после операции хонинго-вания остаются заусенцы в виде «натяга» материала корпуса. Заусенец нарушает геометрическую форму отсечного отверстия, что вызывает нестабильность параметров режима работы топливного насоса. После продолжительной эксплуатации втулки плунжера заусенец разрушается потоком топлива, распадаясь на мелкие частицы металла. Попадание таких частиц в зазор между плунжером и втулкой приводит к заклиниванию плунжера и остановке работы насоса.

Цели работы

Диссертация посвящена разработке и совершенствованию экспериментальных моделей топливной аппаратуры двигателя внутреннего сгорания. При этом ставились следующие задачи:

1. Совершенствование методики по выявлению резервов повышения показателей двигателей и оценка влияния температурной неоднородности рабочего тела в действительном цикле.

2. Разработка и совершенствование экспериментальных моделей ТА с применением двухфазных потоков.

3. Исследование технических средств и методов по прецизионной обработке кромок отсечных отверстий втулки плунжера топливного насоса.

4. Разработка структурно-функциональной схемы применительно к прогнозированию и анализу эволюции элементов ТА.

Научная новизна работы

1. Предложена методика по оценке влияния температурной неоднородности рабочего тела на индикаторный КПД действительного цикла ДВС, предложено развитие энтропийного метода анализа экономичности ДВС.

2. Разработаны новые экспериментальные модели ТА ДВС с применением двухфазных потоков.

3. Разработана оригинальная установка по прецизионной обработке кромок отсечных отверстий втулки плунжера топливного насоса.

4. Предложена новая структурно-функциональная форма схема развития топливной аппаратуры ДВС.

Практическая значимость работы

1. Разработаны экспериментальные модели элементов топливной аппаратуры с применением двухфазных потоков: форсунка с микрокапиллярным фильтром и клапан из упругих стержней.

2. Разработана и внедрена в технологический процесс установка по прецизионной обработке кромок отсечных отверстий втулки плунжера топливного насоса.

Полученные результаты могут быть использованы в двигателестроении, других областях машиностроения, химии и нефтехимии, при разработке тепловых энергетических установок и трубопроводной арматуры.

Основные положения, представляемые к защите

1. Методика оценки влияния температурной неоднородности на индикаторный КПД действительного цикла, развитие энтропийного метода анализа экономичности цикла ДВС.

2. Экспериментальные модели элементов топливной аппаратуры: форсунка для ДВС с микрокапиллярным фильтром и клапан из упругих стержней.

3. Экспериментальная установка по прецизионной обработке кромок отсечных отверстий втулки плунжера топливного насоса.

4. Структурно-функциональная схема развития ТА ДВС.

АНАЛИЗ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЦИКЛА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

 
Заключение диссертации по теме "Приборы и методы экспериментальной физики"

Основные выводы и результаты работы:

1. Разработанная методика оценки влияния температурной неоднородности в цилиндре двигателя на индикаторный КПД действительного цикла основана на двухзонном представлении рабочего тела. Предложено развитие энтропийного метода анализа экономичности действительных циклов ДВС с применением TS-диаграмм, позволившее оценить влияние термодинамических условий подвода теплоты на показатели преобразования энергии.

2. Разработанные экспериментальные модели топливной аппаратуры включают форсунку для ДВС с микрокапиллярным фильтром и клапан из упругих стержней.

3. Разработана установка по прецизионной обработке кромок отсечных отверстий втулки плунжера топливного насоса.

4. Предложена структурно-функциональная схема эволюции топливной аппаратуры, на основе которой выявлено одно из возможных направлений развития ДВС с использованием газожидкостных смесей.

Разработанный опытный образец экспериментальной установки для электрохимической обработки втулки плунжера апробирован в технологическом процессе ОАО «Алтайский завод топливных насосов». Разработанные технические конструкции новых элементов топливной аппаратуры с применением двухфазных потоков защищены двумя патентами Российской Федерации.

Серия работ в направлении «Комплексный подход к организации рабочего процесса поршневых двигателей внутреннего сгорания» стала лауреатом в разделе «Естественные науки» конкурса на лучшую научную работу, проводимом в АлтГУ в 2002 г. За выполнение работ по теме диссертации автором получен грант Правительства Российской Федерации на 2003-04 уч. г.

Автор выражает свою искреннюю благодарность научному руководителю профессору, д.т.н. Волкову В.И. и доценту, к.т.н. Дудкину В.И. за постоянную активную поддержку научной работы и советы по ее проведению; к.х.н. Перову Э.И. за предоставленное оборудование для исследования кромок отсечных отверстий; проф., д.т.н. Плотникову В.А. за предоставленные материалы для проведения работ по механическим средствам для удаления заусенцев; ассистенту кафедры ЭФ ФТФ АлтГУ Утемесову P.M., аспиранту кафедры ЭФ ФТФ АлтГУ Борозденко Д.А., кафедре мед-биофизики АГМУ, отделу главного технолога ОАО «АЗТН», секторам рабочего процесса и газотурбинного наддува, лаборатории топливной аппаратуры СКБ ОАО «Алтайдизель» за оказание неоценимой помощи в проведении данной работы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 
Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата технических наук, Янкин, Евгений Михайлович, Барнаул

1. Жегалин О.И., Лупачев П.Д. Снижение токсичности автомобильных двигателей. -М.: Транспорт, 1985. 120 с.

2. Горбунов В.В., Патрахальцев Н.Н. Токсичность двигателей внутреннего сгорания. М.: Изд-во Рос. ун-та дружбы народов, 1998. - 214 с.

3. Топливные системы и экономичность дизелей/ И.В. Астахов, Л.Н. Горбунов, В.И. Трусов и др.-М.: Машиностроение, 1990. 287 с.

4. Альтшуллер Г.С. Найти идею: Введ. в теорию решения изобрет. задач. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ие, 1991. - 223 с.

5. Альтшуллер Г.С., Злотин Б.Л., Зусман А.В., Филатов В.И. Поиск новых идей: от озарения к технологии. Кишинев: Картя Молдавеняскэ, 1989. -381 с.

6. Варшавский В.И., Поспелов Д.А. Оркестр играет без дирижера: Размышления об эволюции некоторых технических систем и управлении ими. М.,1984. - 207 с.

7. Дудкин В.И. Резервы повышения индикаторной экономичности и пути их реализации в современных тракторных дизелях. // Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук. Л., 1984. - 151 с.

8. Матиевский Д.Д. Разработка и использование методологии анализа индикаторного КПД для снижения расхода традиционного топлива, дымности и токсичности тракторных дизелей: Автореф. дис. докт. техн. наук.-Л., 1987.-40 с.

9. Брилинг Н.Р., Вихерт М.М., Гутерман И.И. Быстроходные дизели. М.: ГОНТИ, 1951.-520 с.

10. Иващенко Н.А., Вагнер В.А., Грехов Л.В. Дизельные топливные системы с электронным управлением. Барнаул: Изд-во АлтГТУ им. И.И. Ползунова, 2000. - 111 с.

11. Мазинг М.В. Дизель, газодизель и электроника // Автомобильная промышленность, №9,1998. С.7-9.

12. Барсуков С.И., Муравьев В.П., Бухвалов В.В. Топливоподающие системы дизелей с электронным управлением. 4.1. Омск: Зап.-Сиб. кн. изд-во, 1976.- 142 с.

13. А.с. 1023120 СССР. Способ впрыска топлива в дизель/ Дудкин В.И., Матиевский Д.Д. Опубл. 15.06.83. Бюл. №22.

14. А.с. 1087681 СССР. Система питания двигателя внутреннего сгорания/ Вагнер В.А., Матиевский Д.Д., Дудкин В.И., Новоселов A.JL, Свистула А.Е. Опубл. 23.04.84. Бюл. №15.

15. Свистула А.Е. Снижение расхода топлива и вредных выбросов дизеля воздействием на рабочий процесс присадки газа к топливу: Автореф. дис. канд. техн. наук. JI.,1987. - 20 с.

16. Вагнер В.А. Улучшение экономических и экологических характеристик дизелей методом насыщения жидкого топлива водородом: Автореф. дис. канд. техн. наук. JL, 1984. — 20 с.

17. Антипов В.В. Износ прецизионных деталей и нарушение характеристики топливной аппаратуры дизелей. М.: Машиностроение, 1972. -177 с.

18. Повышение надежности работы прецизионных пар топливной аппаратуры дизелей/ Бахтиаров Н.И. и др. М.: Машиностроение, 1972. - 200 с.

19. Павлючук А.И. Технология изготовления плунжерных пар топливной аппаратуры дизелей. Обзор. М., 1963. - 49 с.

20. Янкин Е.М., Дудкин В.И. Анализ экономичности в термодинамических циклах дизеля/ Тезисы докладов III Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов. Красноярск: ССА, 1999. - С.216.

21. Стечкин Б.С., Генкин К.И., Золотаревский B.C., Скородинский И.В. Индикаторная диаграмма, динамика тепловыделения и рабочий циклбыстроходного поршневого двигателя. М.: Изд. АН СССР, 1960. - 200 с.

22. Матиевский Д.Д., Толстов В.Т. Уравнение связи индикаторного КПД с характеристиками подвода и отвода тепла и его анализ // Исследование рабочего процесса и систем быстроходных дизелей: Межвуз. сб./ Ал-тПИ им. И. И. Ползунова. Барнаул, 1976. - С. 51- 63.

23. Матиевский Д.Д., Толстов В.Т., Дудкин В.И. Повышение топливной экономичности дизелей АМЗ // Исследование и совершенствование быстроходных дизелей: Межвуз. сб. / АлтПИ им. Ползунова И.И. -Барнаул, 1978. С. 79 - 93.

24. Дудкин В.И. Метод анализа использования теплоты в рабочем цикле поршневого ДВС // Молодые ученые и специалисты Алтая народному хозяйству. - Барнаул, 1982. - С. 45-47.

25. Дудкин В.И., Волков В.И., Янкин Е.М. Комплексный подход к анализу эколого-экономических показателей цикла ДВС // Двигателестроение, №1. С.-П., 2003. - С. 32-35.

26. Теория двигателей внутреннего сгорания/ Под ред. проф., д-ра техн. наук Н.Х. Дьяченко. Д.: Машиностроение, 1974. - 552 с.

27. Хандов З.А. Судовые двигатели внутреннего сгорания (теория). -М.: Транспорт, 1975. 368 с.

28. Двигатели внутреннего сгорания: теория поршневых и комбинированных двигателей. / Д.Н.Вырубов, Н.А.Иващенко, В.И.Ивин и др.; Под ред. А.С.Орлина, М.Г.Круглова. М.: Машиностроение, 1983. - 372 с.

29. Матиевский Д.Д. Метод анализа индикаторного КПД рабочего цикла дизеля // Двигателестроение, №6. JL:, 1984. - С.7-11.

30. Селиверстов В.М., Бажан П.И. Термодинамика, теплопередача и тепло-обменные аппараты: Учебник для институтов водного транспорта. -М.: Транспорт, 1988. 287 с.

31. Бродянский В.М., Фратшер В., Михалек К. Эксергетический метод и его приложения. М.: Энергоатомиздат,1988. - 288 с.

32. Дудкин В.И., Янкин Е.М. К методу оценки влияния термодинамических условий подвода теплоты в цикл на индикаторный КПД поршневых ДВС/ Известия АТУ, №1 (19). -Барнаул: изд-во АГУ, 2001.- С. 103105.

33. Dudkin V.I., Yankin Е.М. То a method of an estimation of profitability of a duty cycle of internal-combustion engines/ 6-th Workshop on Transport Phenomena in Two-Phase Flow: Proceedings.-Bourgas, 2001.- P. 19-24.

34. Дудкин В.И., Волков В.И., Янкин Е.М. К методу анализа экономичности циклов поршневых теплоэнергетических установок/ Российский национальный симпозиум РНСЭ: материалы докладов. — Казань: Казан, гос. энерг. ун-т, 2001. T.I, С.263-266.

35. Янкин Е.М., Волков В.И., Дудкин В.И. К оценке влияния неоднородности температурного поля на преобразование энергии в цикле двигателя/ Теория и приложения задач со свободными границами: тезисы докладов. Барнаул: изд-во АлтГУ, 2002. - С.99-101.

36. Лазурко В.П., Кудрявцев В.А. Программа обработки индикаторной диаграммы дизеля на ЭЦВМ «Мир-1» // Сб. «Труды ЦНИДИ». Выпуск 67.-Д., 1974.-С.81-84.

37. Матиевский Д.Д., Гладышев А.В. Уточненный метод расчета индикаторной диаграммы: Методические указания для студентов специальности 15.01 ЦИПС/ Алт. политехи, ин-т им. И.И.Ползунова, Барнаул, 1990. - 23 с.

38. Петриченко P.M., Оносовский В.В. Рабочие процессы поршневых машин. J1., Машиностроение, 1972. - 168 с.

39. Теплонапряженность двигателей внутреннего сгорания: Справочное пособие / Костин А.К. и др. Д.: Машиностроение, 1979.- 222 с.

40. Янкин Е.М. Элементы энтропийного анализа методов экономичности двигателей внутреннего сгорания/ Известия АГУ, №1 (27). -Барнаул: изд-во АлтГУ, 2003.- С.95-97.

41. Янкин Е.М. Энтропийное приложение к анализу экономичности поршневых ДВС/ Физика, радиофизика новое поколение в науке: выпуск 3. Сборник работ молодых ученых. - Барнаул: изд-во АлтГУ, 2002.- С.71-72.

42. Дудкин В.И., Грачев B.C. К некоторым вопросам системного подхода в оценке влияния параметров распылителя на рабочий процесс двигателя

43. Тезисы докл. междунар. науч. -техн. конф. "Совершенствование быстроходных дизелей". Барнаул, 1993, С. 88-90.

44. А.с. RU № 15016. Устройство для получения контрольного слепка проточной части корпуса распылителя форсунки дизеля/ Дудкин В.И., Герман В.А. Опубл. 10.09.2000. Бюл. №25.

45. Дудкин В.И., Янкин Е.М. Пути совершенствования системы питания дизельного двигателя// Известия АГУ, №1 (23). -Барнаул: изд-во АГУ, 2002.- С.112-116.

46. Малов Р.В. Снижение токсичности дизельного выпуска воздействием на рабочий процесс// Автомобильная промышленность, №7, 1972. С. 5-6.

47. А.с. 289215 СССР. Способ питания двигателя внутреннего сгорания/ Файнлейб Б.Н., Смирнов Е.Ф. Опубл. 08.12.70. Бюл. № 1.

48. Патрахальцев Н.Н., Камышников А.С., Лупачев П.Д. Газодизель с внутренним смесеобразованием// Автомобильная промышленность, №8, 1991.-С. 8-9.

49. А. с. 1312230 СССР. Форсунка для двигателя внутреннего сгорания/ Матиевский Д.Д., Новоселов A.JI., Цемахович Б.Д., Вагнер В.А. Опубл. 23.05.87. Бюл. №19.

50. Положительное решение о выдаче патента на заявку № 2001119025/06 (020166) от 09.07.2001. Форсунка для ДВС/ Волков В.И., Дудкин В.И., Янкин Е.М.

51. Альтшуль А.Д., Животовский JI.C., Иванов Л.П. Гидравлика и аэродинамика: Учеб. для вузов. -М.: Стройиздат, 1987. -414 с.

52. Гуревич Д.Ф., Шпаков О.Н. Справочник конструктора трубопроводной арматуры.-Л.: Машиностроение, 1987.- 517 с.

53. Положительное решение о выдаче патента на заявку № 2001120336/06 (021556) от 20.07.2001. Клапан/ Волков В.И., Янкин Е.М.

54. Газизуллин К.М. Формирование сложных профилей в пульсирующем потоке электролита// Технология машиностроения, №6, 2002. с.22-23.

55. Зайдман Г.Н., Петров Ю.Н. Формообразование при электрохимической бработке металлов / АН МССР, Ин-т прикл. физики.- Кишинев: Штин-ца, 1990.-204 с.

56. Орлов В.Ф., Чугунов Б.И. Электрохимическое формообразование. М.: Машиностроение, 1990. - 239 с.

57. Приспособления для электрофизической и электрохимической обработки / Под общ. ред. В.В. Любимова. М.: Машиностроение, 1988. -171 с.

58. Электроэрозионная обработка металлов / Под ред. И. Г. Некрашевича; АН БССР, Физ.-техн. ин-т, Минск: Наука и техника, 1988. -215 с.

59. Справочник по электрохимическим и электрофизическим методам обработки // Амитан Г.Л., Байсунов И.А., Барон Ю.Н. и др.; Под общ. ред. В.А. Волосатова. Л.: Машиностроение, 1988. - 719 с.

60. Шукис А.А. Системный подход и его основные принципы // Метод, разработка по курсу "Теория систем".-Барнаул: Изд-во АПИ имени И.И.Ползунова,1980. 34 с.

61. Глушков В.М. Введение в кибернетику. Киев, 1964. - 324 с.

62. Волков В.И. Изобретательские задачи в процессах переноса. Барнаул: Изд. АГУ, 1997.- 150 с.

63. Волков В.И., Янкин Е.М. Анализ эволюции технических систем // Известия АТУ, №1(23). Барнаул: изд-во АТУ, 2002. -С. 108-112.

64. Ховах М.С., Трусов В.И. Системы питания автомобильных дизельных двигателей. М.: Транспорт. - 1967. - 188 с.

65. Дудкин В.И., Волков В.И., Янкин Е.М. Анализ эволюции форсунки дизельного двигателя с помощью системного оператора // Труды XXXI Уральского семинара по механике и процессам управления. Екатеринбург: Уральское отделение РАН, 2001. - С.221-224.