Дисертацію присвячено вирішенню актуальної науково-технічної проблеми створення перспективних робочих процесів двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ) з іскровим запалюванням при внутрішньому сумішоутворенні з забезпеченням розширення границі ефективного збіднення паливоповітряного заряду шляхом організації взаємозв’язку між процесами газообміну, сумішоутворення й згоряння, які створюють умови для підвищення економічних та екологічних показників. Об'єкт досліджень – процеси газообміну, сумішоутворення й згоряння у двигуні з іскровим запалюванням. Предмет досліджень – показники робочого процесу двигуна з іскровим запалюванням та розшаруванням паливоповітряного заряду при зміні конструктивних і регулювальних параметрів ДВЗ та використанні різних видів палива. В основу теоретичних та експериментальних досліджень покладені фундаментальні положення теорії ДВЗ, основні закони термодинаміки й газодинаміки з використанням методів математичного та фізичного моделювання, методів параметричної ідентифікації математичних моделей. З метою дослідження дійсних процесів, що відбуваються в робочих порожнинах двотактного ДВЗ та паливній системі, використано експериментально-статистичний метод обробки сигналів вимірювальної апаратури на основі методу найменших квадратів. Для теоретичних досліджень робочого процесу ДВЗ використано термодинамічний метод розрахунку на підставі рівняння збереження енергії, маси, рівняння стану й зміни об’єму в робочих порожнинах двигуна; термодинамічний метод об'ємного балансу; газодинамічний метод розрахунку тривимірної течії робочого тіла в робочих порожнинах ДВЗ. Своєю чергою газодинамічний метод моделюється за допомогою 3-D газодинамічної моделі в програмному пакеті AVL Fire, що ґрунтується на методі кінцевих елементів, 3-D моделі газової динаміки, заснованої на методі кінцевих часток і використанні методу Ейлера при інтегруванні диференціальних рівнянь та створеної на мові програмування С++, 3-D моделі програмного комплексу MTFS, яка дозволяє досліджувати тривимірні газодинамічні процеси шляхом розв'язання рівнянь Нав'є-Стокса при створенні твердотільної моделі конструкції двигунів у програмному комплексі SolidWorks та побудові в MTFS гексаедральної сітчастої моделі з організацією згущення поблизу твердих границь розрахункової області. Наукова новизна отриманих результатів полягає у подальшому розвитку фундаментальних положень теорії ДВЗ щодо індикаторних та ефективних показників ДВЗ, у яких ураховується втрата частки палива під час продування циліндра, запропонованого критерію розшарування паливоповітряного заряду, який дозволяє визначати границю ефективного збіднення заряду в циліндрі ДВЗ з іскровим запалюванням, та ступеня розшарування паливоповітряного заряду, який дозволяє оцінити досконалість організації робочого процесу з розшаруванням паливоповітряного заряду, та комплексній методології створення перспективних робочих процесів ДВЗ з іскровим запалюванням і внутрішнім сумішоутворенням, яка ґрунтується на розрахунку робочого процесу за допомогою однозонної термодинамічної моделі, у якій ураховані теплофізичні процеси внутрішнього сумішоутворення, двозонної термодинамічної моделі, яка надає можливість одночасно визначати параметри робочого тіла при організації однорідного складу паливоповітряної суміші в надпоршневому об’ємі в зонах продуктів згоряння та паливоповітряної суміші на режимах підвищених навантажень двигуна, тризонної термодинамічної моделі, яка надає можливість водночас визначати параметри робочого тіла в зонах продуктів згоряння, паливоповітряної суміші й повітря на режимах часткових навантажень двигуна; у подальшому розвитку субмоделі для розрахунку робочого процесу ДВЗ з іскровим запалюванням і внутрішнім сумішоутворенням із застосуванням уточненої математичної моделі процесів динаміки та масо-і теплообміну в паливному струмені з периферійним розподіленням часток палива, уточненої формули тепловіддачі Вошні для ділянки згоряння-розширення між газом і стінками надпоршневої порожнини двотактного двигуна з іскровим запалюванням, кривошипно-камерним продуванням й повітряним охолодженням при організації розшарованого збідненого паливоповітряного заряду. Результати дисертаційної роботи використовуються на виробничих підприємствах України, зокрема ДПМЗ «Гідромаш», АТ «Мотор Січ» та інших, а також у навчальному процесі Навчально-наукового інституту перепідготовки та підвищення кваліфікації кадрів УкрДУЗТ та для підготовки студентів зі спеціальності 142 «Енергетичне машинобудування» у ХНАДУ. Результати дисертації можуть бути використані для розробки нових та модернізації існуючих конструкцій двигунів з іскровим запалюванням, які застосовуються в малій авіації, на човнах, мотоциклах, автомобілях та іншій пересувній техніці в якості механічного приводу та приводу електричного генератора в гібридних установках.
