DOI: https://doi.org/10.20535/2521-1943.2018.82.125201

Heating (thermogenesis) in rapid internal combustion engine

P. M. Hashchuk, S. V. Nikipchuk

Abstract


The features of heat production in the process of combustion of a fuel mixture in a cylinder of an internal combustion engine are studied. As it turned out, typical of the working processes in the otto-engine internal combustion is that, until the moment of reaching the maximum intensity of heat generation, the total amount of heat dissipated is 49% of the potentially possible — one that conceals the fuel that has fallen into the work engine space. At different operating modes of the engine m, the parameter characterizing together the maximum of the intensity of heat generation and the instant of its onset acquires values close to . These typical features are very durable and it makes sense to rely on the simulation of the internal combustion engine. Often, the proportion of conditionally burned fuel (the proportion of the allocated within the working space of the engine of heat) in the case of modelling of heat generation is considered to be predetermined and fixed. Instead, experiments show that this parameter acquires a completely different meanings at different modes of motion. It is always worthwhile to take into account this fact because it enables to objectively evaluate the efficiency of heat generation. The formal signs (which do not reveal the physical essence) of the optimality of the process of heat generation declared in the scientific literature, it turns out, distinguish such a process of heat release, which is appropriately called anti (heat) detonation. The (heat) detonation of the heat is that in the process of combustion of the fuel mixture the maximum rate of heat release should be as small as possible, that is, the process must become, so to speak, minimax.

Keywords


rapid internal combustion engine; heat formation; heat formation intensity; anti (heat)detonation heat dissipation

References


Hashchuk, P. and Bohachyk, Yu. (1995), “Analitychni zasoby modeliuvannia protsesiv teplotvorennia-teplospozhyvannia v dvyhuni z yaskrovym zapaliuvanniam na yalovykh rezhymakh yoho roboty”, Proektuvannia, vyrobnytstvo ta ekspluatatsiia avtotransportnykh zasobiv ta avtopoizdiv, Pratsi Zakhidnoho naukovoho tsentru Transportnoi akademii Ukrainy, vol. 1, Lviv, Ukraine, pp. 34—51.

Hashchuk, P. and Bohachyk, Yu. (1995), “Osoblyvosti vnutrishnoho teploperenosu v dvyhuni z yaskrovym zapalenniam za riznykh navantazhen”, Proektuvannia, vyrobnytstvo ta ekspluatatsiia avtotransportnykh zasobiv i poizdiv, Pratsi zakhidnoho naukovoho tsentru Transportnoi akademii nauk, vol. 2, Lviv, Ukraine, pp. 12—15.

Nikipchuk, S. V. (2016), “Vyznachennia koefitsiienta teploperedachi v dvyhuni pryvodu pozhezhno-riatuvalnoho obladnannia analitychnymy zasobamy”, Materialy Mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi konferentsii “Pozhezhna ta tekhnohenna bezpeka. Teoriia, praktyka, innovatsii”, Lviv, Ukraine, 20-21 October 2016, pp. 433 – 435.

Hashchuk, P.M., Nikipchuk, S.V. and Bohachyk, Yu.O. (1998), “Naturno-mashynni zasoby v modeliuvanni termodynamichnykh protsesiv, shcho perebihaiut u dvyhunakh vnutrishnoho zghoriannia”, Visnyk Derzhavnoho universytetu Lvivska politekhnika”: dynamika, mitsnist ta proektuvannia mashyn i pryladiv, no. 354, Lviv, Ukraine, pp. 3—9.

Hashchuk, P.M. and Nikipchuk, S.V. (2017), “Modelno-symuliatsiina tekhnolohiia doslidzhennia termodynamichnykh protsesiv u dvyhunakh vnutrishnoho zghoriannia”, Tezy dopovidei 13 mizhnarodnogo sympoziumu ukrainskykh inzheneriv-mekhanikiv, Lviv, 18-19 may 2017, pp. 93-95.

Wiebe, I.I. (1970), Brennverlauf und Kreisprozess von Verbrennungsmotoren [Burning process and cycle of internal combustion engines], VEB-Verlag Technik, Berlin, Germany.

Sharoglazov, B.A., Farafontov, M.F. and Klement'ev, V.V. (2004), Dvigateli vnutrennego sgoraniya: teoriya, modelirovanie i raschet protsessov [Internal combustion engines: theory, modeling and calculation of processes], YuUrGU, Chelyabinsk, Russia.

Hashchuk, P.M. (2004), Enerhiia ta uporiadkovanyi rukh [Energy and orderly movement], Ukrainski tekhnolohii, Lviv, Ukraine.

Pattas, K. and Haefner, G. (1973), “Stickoxidbildung bei der ottomotorischen Verbrennung”, MTZ 34, No. 12, pp. 397—404.

Huber, E., Schey, W. and Vogt, R. (1978), “Beitrag zur Berechnung der Stickoxidbildung im Dieselmotor”, MTZ 39, No 5, pp. 235—237.


GOST Style Citations


  1. Гащук П., Богачик Ю. Аналітичні засоби моделювання процесів теплотворення-теплоспоживання в двигуні з яскровим запалюванням на ялових режимах його роботи // Проектування, виробництво та експлуатація автотранспортних засобів та автопоїздів. Праці Західного наукового центру Транспортної академії України. Т. 1. — Львів, 1995. — С. 34—51.
  2. Гащук П., Богачик Ю. Особливості внутрішнього теплопереносу в двигуні з яскровим запаленням за різних навантажень // Проектування, виробництво та експлуатація автотранспортних засобів і поїздів. Праці західного наукового центру Транспортної академії наук. Т. 2. — Львів, 1995. — С. 12—15.
  3. Нікіпчук С. В. Визначення коефіцієнта теплопередачі в двигуні приводу пожежно-рятувального обладнання аналітичними засобами // Пожежна та техногенна безпека. Теорія, практика, інновації: Матеріали Міжнародної науково-практичної конференції (Львів: ЛДУ БЖД, 20-21 жовтня 2016 р.) — Львів: Львівський державний університет безпеки життєдіяльності. — C. 433 – 435.
  4. Гащук П. М., Нікіпчук С. В., Богачик Ю. О. Натурно-машинні засоби в моделюванні термодинамічних процесів, що перебігають у двигунах внутрішнього згоряння / Вісник Державного університету “Львівська політехніка”: динаміка, міцність та проектування машин і приладів. — № 354. — Львів, 1998. — С. 3—9.
  5. Гащук П. М., Нікіпчук С. В. Модельно-симуляційна технологія дослідження термодинамічних процесів у двигунах внутрішнього згоряння. 13-й міжнародний симпозіум українських інженерів-механіків у Львові: Тези доповідей.– Львів: Дослідно-видавничий центр Наукового товариства імені Шевченка, 18-19 травня 2017.– С. 93-95.
  6. Wiebe I. I. Brennverlauf und Kreisprozess von Verbrennungsmotoren. — Berlin: VEB-Verlag Technik, 1970. — 286 p.
  7. Шароглазов Б. А., Фарафонтов М. Ф., Клементьев В. В. Двигатели внутреннего сгорания: теория, моделирование и расчет процессов. — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004. — 344 с.
  8. Гащук П. М. Енергія та упорядкований рух. — Львів: Українські технології, 2004. — 608 с.
  9. Pattas K., Haefner G. Stickoxidbildung bei der ottomotorischen Verbrennung. — MTZ, 1973, 34, N12, pp. 397—404.
  10. Huber E, Schey W., Vogt R. Beitrag zur Berechnung der Stickoxidbildung im Dieselmotor. — MTZ, 1978, 39, N5, pp. 235—237.