probenerИзвестия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИPower engineering: research, equipment, technology1998-99032658-5456Kazan State Power Engineering University10.30724/1998-9903-2018-20-3-4-45-53probener-565Research ArticleЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ, МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЕ И ХИМИЧЕСКОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕPOWER, METALLURGICAL AND CHEMICAL ENGINEERINGПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ ПОРШНЕВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ЗА СЧЕТ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРОЦЕССА СМЕСЕОБРАЗОВАНИЯINCREASING THE RELIABILITY OF PISTON ENGINES BY THE IMPROVEMENT OF THE MIXING PROCESSБродовЮ. М.BrodovY. M.

д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой «Турбины и двигатели» Уральского федерального университета им. первого Президента России Б.Н. Ельцина» (УрФУ)

Dr. of Phys.-math. Sciences, Professor of the “Heat power and heat engineering” Department Ural Federal University named after the first President of Russia B.N. Yeltsin (UrFU)

turbine66@mail.ruЖилкинБ. П.ZhilkinB. P.

д-р физ.-мат. наук, профессор кафедры «Теплоэнергетика и теплотехника» Уральского федерального университета им. первого Президента России Б.Н. Ельцина» (УрФУ)

Dr. of technical Sciences, head of the Department of turbines and engines Ural Federal University the first President of Russia B.N. Yeltsin (UrFU)

tot@ustu.ruКочевН. С.KochevN. S.

аспирант кафедры «Теплоэнергетика и теплотехника» Уральского федерального университета им. первого Президента России Б.Н. Ельцина» (УрФУ)

postgraduate student of the Heat power and heat engineering Department Ural Federal University the first President of Russia B.N. Yeltsin (UrFU)

kochev91@list.ruПлотниковЛ. В.PlotnikovL. V.

канд. техн. наук, доцент кафедры «Турбины и двигатели» Уральского  федерального университета им. первого Президента России Б.Н. Ельцина»  (УрФУ)

candidate of technical Sciences, associate Professor of the Department of turbines and engines Ural Federal University the first President of Russia B.N. Yeltsin (UrFU)

plotnikovlv@mail.ruУральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. ЕльцинаРоссияUral Federal University named after the first President of Russia B.N. YeltsinRussian Federation201825052018203-44553Copyright © Бродов Ю.М., Жилкин Б.П., Кочев Н.С., Плотников Л.В., 20182018Бродов Ю.М., Жилкин Б.П., Кочев Н.С., Плотников Л.В.Brodov Y.M., Zhilkin B.P., Kochev N.S., Plotnikov L.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.energyret.ru/jour/article/view/565

В статье представлены результаты экспериментального исследования распыла перегретой воды через каналы (отверстия в форсунке), характерные для поршневых двигателей внутреннего сгорания, при разных начальных условиях. В работе кратко рассмотрены преимущества и недостатки современных топливоподающих систем дизельных двигателей. Сформулирован и кратко описан процесс взрывного вскипания применительно к топливной системе дизеля. Представлены результаты распыла перегретой воды через цилиндрический канал и через форсунку действующего дизеля размерности 21/21. Предложена схема реализации топливоподачи в дизельном двигателе с использованием эффекта взрывного вскипания. Предварительные оценки показали, что применение такой топливной системы приведет к повышению надежности элементов, образующих камеру сгорания двигателя, снижению удельного расхода топлива до 2% и уменьшению количества вредных веществ в отработавших газах в среднем на 12%.

The article presents the results of an experimental study of the spraying of superheated water through channels (holes in the nozzle), characteristic of piston internal combustion engines, under different initial conditions. The paper briefly discusses the advantages and disadvantages of modern fuel systems of diesel  engines. The process of explosive boiling is briefly described with reference to the diesel fuel system. The results of spraying superheated water through a  cylindrical channel and through a nozzle of an operating diesel of  dimension 21/21 are presented. The scheme for the implementation  of the diesel fuel system with the use of the explosive boiling effect  is proposed. Preliminary estimates have shown that the use of such  a fuel system will lead to an increase in the reliability of the  elements forming the combustion chamber of the engine, reducing the specific fuel consumption to 2 % and reducing the amount of harmful substances in the exhaust gases by an average of 12 %.

взрывное вскипаниетопливная системапроцесс смесеобразованияпоршневой двигатель внутреннего сгораниянадежность и экологичность двигателейexplosive boilingfuel systemmixture formation processpiston internal combustion enginereliability and environmental friendliness of enginesReferencesГурвич И.Б., Сыркин П.Э., Чумак В.И. Эксплуатационная надежность автомобильных двигателей. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Транспорт, 1994. 144 с.Gurvich I.B., Syrkin P.E., Chumak V.I. Ekspluatatsionnaya nadezhnost' avtomobil'nykh dvigatelei. 2-e izd., pererab. i dop. M.: Transport, 1994. 144 s.Григорьев М.А., Донецкий В.А. Обеспечение надежности двигателей. М.: Изд-во стандартов, 1978. 322 с.Grigor'ev M.A., Donetskii V.A. Obespechenie nadezhnosti dvigatelei. M.: Izd-vo standartov, 1978. 322 s.Плотников Л.В. Анализ и оценка надежности двигателей внутреннего сгорания: учебно - методическое пособие. Екатеринбург: УрФУ, 2016. 160 с.Plotnikov L.V. Analiz i otsenka nadezhnosti dvigatelei vnutrennego sgoraniya: uchebnometodicheskoe posobie. Ekaterinburg: UrFU, 2016. 160 s.Грехов Л.В., Денисов А.А., Старков Е.Е. Впрыскивание дизельного топлива под давлением до 400 МПа // Национальная ассоциация ученых. 2015. № 8. С. 24-28.Grekhov L.V., Denisov A.A., Starkov E.E. Vpryskivanie dizel'nogo topliva pod davleniem do 400 MPa // Natsional'naya assotsiatsiya uchenykh, 2015. № 8. S. 24‒28.Грехов Л.В. Аккумуляторные топливные системы двигателей внутреннего сгорания типа Common Rail. М.: МГТУ, 2000. 64 с.Grekhov L.V. Akkumulyatornye toplivnye sistemy dvigatelei vnutrennego sgoraniya tipa Common Rail. M.: MGTU, 2000. 64 s.Грехов Л.В., Габитов И.И., Негвора А.В. Конструкция, расчет и технический сервис топливоподающих систем дизелей. М.: Легион-Автодата, 2013. 292 с.Grekhov L.V., Gabitov I.I., Negvora A.V. Konstruktsiya, raschet i tekhnicheskii servis toplivopodayushchikh sistem dizelei. M.: Legion-Avtodata, 2013. 292 s.Ferrari A., Pizzo A. Fully predictive Common Rail fuel injection apparatus model and its application to global system dynamics analyses // International journal of engine research. 2017. Vol . 18, № 3. Р. 273-290.Ferrari A. Fully predictive Common Rail fuel injection apparatus model and its application to global system dynamics analyses / A. Ferrari, P. Pizzo // International journal of engine research. 2017. Vol. 18, № 3. Rr. 273-290.Русинов Р.В. Топливная аппаратура судовых дизелей. М.: Судостроение, 1971. 224 с.Rusinov R.V. Toplivnaya apparatura sudovykh dizelei. M.: Sudostroenie, 1971. 224 s.Иванов В.Н. О заклинивании прецизионных деталей насосов высокого давления // Электрическая и тепловозная тяга. 1964. № 12. С. 38-42.Ivanov V.N. O zaklinivanii pretsizionnykh detalei nasosov vysokogo davleniya // Elektricheskaya i teplovoznaya tyaga, 1964, № 12. S. 38-42.Сутин Л.В., Долини В.Н. О влиянии некоторых факторов на надежность работы распылителей // Труды ЦНИДИ. 1966. Вып. 54. С. 13-18.Sutin L.V., Dolini V.N. O vliyanii nekotorykh faktorov na nadezhnost' raboty raspylitelei // Trudy TsNIDI, 1966, vyp. 54. S. 13-18.Скрипов В.П. Метастабильная жидкость: монография. М.: Наука, 1972. 312 с.Skripov V.P. Metastabil'naya zhidkost': monografiya. M.: Nauka, 1972. 312 s.Буланов Н.В. Взрывное вскипание диспергированных жидкостей. Екатеринбург: Изд -во УрГУПС, 2011. 232 с.Bulanov N.V. Vzryvnoe vskipanie dispergirovannykh zhidkostei. Ekaterinburg: Izd-vo UrGUPS, 2011. 232 s.Влияние термических и геометрических факторов на распыл жидкости при взрывном вскипании / Н.А. Мажейко, А.В. Решетников, К.А. Бусов, В.П. Коверда, А.А. Старостин, Л.В. Плотников, Б.П. Жилкин, Ю.М. Бродов // Тяжелое машиностроение. 2014. № 6. С. 35-40.Vliyanie termicheskikh i geometricheskikh faktorov na raspyl zhidkosti pri vzryvnom vskipanii / N.A. Mazheiko, A.V. Reshetnikov, K.A. Busov, V.P. Koverda, A.A. Starostin, L.V. Plotnikov, B.P. Zhilkin, Yu.M. Brodov // Tyazheloe mashinostroenie, 2014, № 6. S. 35-40.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.