Скотт [182] с помощью высокоскоростной кинофотосъемки изучал вихревое движение в макете дизельного двигателя в усло­виях горения, наблюдая за движением характерных элементов структуры пламени. Вихревое движение нельзя считать простым вращательным движением, наблюдаемым в экспериментах с ло­пастными колесами. В процессе впуска скорость вихревого дви­жения меняется при изменении скорости движения воздуха во впускном канале, и вихрь приобретает слоистую структуру, сохраняющуюся в процессе сжатия до достижения поршнем ВМТ. В окрестности ВМТ различные слои перемешиваются, что при­водит к возникновению турбулентности у стенок камеры и мест резкого изменения формы [183]. Вихревое движение в цилиндрах редко бывает осесимметричным, как правило, исследования с по­мощью лазерного доплеровского измерителя скорости показывают наличие смещенных относительно оси вихрей.

Слишком интенсивное вихревое движение является причиной увеличения насосных потерь и потерь теплоты в цикле, что при­водит к увеличению удельного расхода топлива [19]. Оно также может быть причиной значительного, приводящего к гашению пламени увеличения скорости движения заряда в окрестности свечи зажигания. В идеальном случае вихревое движение в ок­рестности свечи зажигания до подачи искры должно вырождаться в мелко- или микромасштабное турбулентное движение [186, 187].

2. Турбулентность. Это очень сложное явление, особенности проявления которого в двигателях лишь только-только начинают проясняться [188]. До недавнего времени исследователи наблю­дали его, фиксируя флуктуации скорости газа, но не измеряя их, хотя шлирен-метод фотографирования существенно способ­ствовал расширению познаний о турбулентности [ 189 ].

Термоанемометрия способствовала значительному продвиже­нию исследований турбулентности в двигателях, приводимых в движение от другого двигателя, как с искровым зажиганием, так и в дизельных, но не позволяла исследовать работающие двига­тели [186, 190].

Измерение скорости лазером возможно в горящих газах, но при этом нужны окна — одно при использовании метода отражен­ного луча и два при использовании метода прямого луча — в кор­пусе двигателя, установить которые в современных двигателях с высокой степенью сжатия практически невозможно.