1.7 Анализ методов изучения процесса сгорания в цилиндре поршневого ДВС
Известно достаточно много способов изучения процесса турбулентного и ламинарного горения [123, 128, 129 и др.], основанных на различных физических явлениях. В современных исследованиях используются методы спектрального анализа, лазерной диагностики [29], явление электропроводности пламени [122].
При исследованиях процесса сгорания в цилиндре поршневого ДВС всегда имеется тенденция визуализации и количественного описания характеристик процесса сгорания.Наиболее известный и распространенный способ экспериментального изучения процесса сгорания - это измерение давления в цилиндре во время сгорания, так называемое индицирование двигателя. Измерение давления в цилиндре позволяет получить интегральную характеристику процесса сгорания, по которой можно оценить работу цикла, его эффективность, нестабильность [46, 55]. При адекватном получении, т.е. при снятии индикаторной диаграммы для каждого рабочего цикла каждого цилиндра двигателя и соответствующей обработке информации данная характеристика идеальна для систем электронного управления рабочим процессом, что при современном уровне развития техники невозможно в массовом производстве [99]. Однако с помощью таких характеристик нельзя получить информацию о локальном протекании процесса сгорания, что необходимо для анализа процессов окисления углеводородов в различных зонах КС.
Для визуализации внутрицилиндровых процессов применяются сложные системы, основанные на использовании различных физических явлений. Например, используются кварцевые окна в головке цилиндра, позволяющие осуществлять скоростную киносъемку процесса сгорания [33]. Также возможно применение зеркал в поршне [45], систем щелей в головке цилиндра [105, 107] и т.д. Современные исследования процессов сгорания в условиях цилиндра ДВС характеризуются использованием для визуализации и количественного описания локальных характеристик сгорания методов лазерной диагностики, компьютерной томографии и т.д. Однако, рассмотренные высокотехнологич-
ные методы исследований эффективны для экспериментального исследования процесса сгорания в цилиндре ДВС и дальнейшего математического моделирования, но сложны, дороги и пока не могут быть использованы для применения в коммерческих системах контроля и управления ДВС.