Останавливаясь на анализе методов теплового расчета автомобильных двигателей, необходимо сказать, что до 1907 г. расчет двигателей внутреннего сгорания производился примитивным методом, в основе которого лежало определение геометрических размеров цилиндров двигателя, исходя из расхода топлива. Задавшись удельным расходом топлива и коэффициентом избытка воздуха, определяли часовой расход воздуха, а затем, приблизительно учитывая наполнение цилиндра, число оборотов коленчатого вала двигателя и другие параметры впуска, вычисляли потребный литраж двигателя. Очевидно, что оценка наполнения цилиндра и расхода топлива и особенности работы двигателя не могли быть учтены достаточно точно.

В результате подобного теплового расчета получались большие отклонения от действительных размеров проектируемого двигателя.

В 1907 г. был впервые опубликован в качестве приложения к русскому переводу книги Г. Гюльднера «Двигатели внутреннего сгорания» новый метод теплового расчета, разработанный проф. МВТУ В. И. Гриневецким. Главной заслугой Гриневецкого явилось (кроме учета зависимости теплоемкости газов от температуры) введение новых понятий — коэффициентов подачи, выделения тепла, молекулярного изменения, остаточных газов. Кроме того, расчет упростился в результате введения счета количества газа в молях. Достоверность тепловых расчетов, выполняемых при проектировании двигателей, после введения метода Гриневецкого на столько улучшилась, что достигла такой же точности как и метод теплового расчета паровых машин, хорошо освоенный к началу XX в. В последующие годы метод Гриневецкого был уточнен и распространен на двухтактные и газовые двигатели учеником В. И. Гриневецкого проф. Е. К. Мазингом, который разработал вывод среднего индикаторного давления смешанного цикла (независимо от Е. К. Мазинга проф. Киевского политехнического института В. В. Синеуцкий также разработал этот вывод). В трудах Н. Р. Бриллинга, В. А. Петрова и Б. С. Стечкина методика теплового расчета получила свою окончательную форму, принятую как в высшей школе, так и в практике заводов и научно-исследовательских учреждений СССР. Ценный вклад в теорию автомобильных двигателей внесли профессора Г. Г. Калиш, В. И. Сороко-Новицкий, И. М. Ленин, А. С. Орлин, последний особенно в области двухтактных двигателей.

В зарубежной практике метод В. И. Гриневецкого долго не находил применения. Так, в Германии только в 1929 г. в работе Ф. Шмидта впервые был приведен тепловой расчет дизельного двигателя с учетом переменной теплоемкости.

Особую достоверность теплового расчета, выполненного по методу В. И. Гриневецкого, удается получить благодаря возможности построить индикаторную диаграмму на основании вычисленных давлений процессов цикла. Наибольшую точность дает подстановка значений

коэффициента наполнения в уравнение для определения давления конца впуска, так как имеется очень большой опыт проектирования и постройки двигателей для которых известно изменение коэффициента наполнения по оборотам как при полной нагрузке, так при дросселировании. Преимущество такого метода подтверждается проф. Н. М. Глаголевым в его труде «Рабочие процессы двигателей внутреннего сгорания», где он главным базисом теплового расчета считает коэффициент наполнения.

Вычисление коэффициента наполнения, как бы тщательно оно не производилось, никогда не дает возможности определить его достаточно точно, так как величина коэффициента зависит от многих параметров двигателя и впускного тракта и требует выбора ряда вспомогательных коэффициентов, точно оценить которые трудно.

Теоретические работы по определению коэффициента наполнения расчетным путем позволили провести, подробный анализ факторов, влияющих на процесс наполнения, и наметить ряд конструктивных мероприятий, которые открыли пути дальнейшего совершенствования двигателей.

Автор: Е.И. Гагарин