Разработка технологий повышения эффективности систем зажигания

Новая MW система зажигания поршневого двигателя внутреннего сгорания.

На основании накопленного опыта МРТИ предлагает провести разработку и создание прототипа поршневого двигателя внутреннего сгорания (ДВС) нового поколения с системой зажигания и улучшения процесса горения на основе стримерного микроволнового (MW) разряда.

Основной причиной, побуждающей заниматься совершенствованием традиционных или разработкой новых ДВС, является стремление обеспечить высокую полноту сгорания горючего при сравнительно низкой температуре с целью обеспечить большую экономичность двигателя и снизить вредный выбросы. Традиционное искровое зажигание практически исчерпало свои возможности по оптимизации процесса.

Одно из перспективных направлений решения указанной проблемы заключается в существенном увеличении электрической энергии, идущей на поджиг горючей смеси. Для этого используется плазма мощных электрических разрядов. Затраченная на поджиг мощность, должна «вернуться» с высоким к.п.д., в то же время оставаясь пренебрежимо малой величиной по сравнению с мощностью самого ДВС. При этом существенно повышается надежность зажигания и стабилизируется процесс горения топливной смеси в двигателе. На порядок увеличивается скорость распространения пламени в камере сгорания. Увеличивается к.п.д. двигателя и снижается расход топлива. Становится возможным применение очень бедных горючих смесей и бензина с низким октановым числом, снижается уровень вредных примесей в выхлопных газах, возможно применение более дешевых тяжелых углеводородных топлив.

Наиболее перспективным для решения поставленной задачи является использование для поджига и стабилизации горения смеси микроволнового разряда. Такие разряды имеют по сравнению с обычной искрой ряд неоспоримых преимуществ. В отличие от низкочастотных разрядов, в микроволновых разрядах высокого газового давления энергия от источника излучения с к.п.д. около 80% поглощается газоразрядной плазмой. MW разряд способен охватывать область, значительно большую, чем искра обычной свечи. Кроме того, интенсивное УФ излучение разряда требуемым образом модифицирует горючее.

Сегодня все необходимые комплектующие предлагаемой системы зажигания выпускаются во многих странах, а к.п.д. преобразования электрической энергии постоянного тока в электромагнитные колебания микроволнового диапазона превышает 80%.

Конечной целью проекта является выдача инженерно-конструкторских рекомендаций по созданию нового поколения поршневых двигателей внутреннего сгорания с качественно новыми характеристиками системы зажигания, выполненной на основе поверхностного стримерного MW разряда. В результате выполнения работы будет создан прототип поршневого ДВС нового поколения с системой зажигания и улучшения горения на основе микроволнового разряда.