Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Тепловые двигатели

Диссертационная работа:

Букреев Геннадий Алексеевич. Совершенствование рабочего процесса высокооборотного дизеля с открытой камерой сгорания при работе на различных топливах : ил РГБ ОД 61:85-5/1257

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Стр.
ВВЕДЕНИЕ 6~Н

Глава I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ЖСЛВДОВАНИЯ

1.1. исследование рабочего процесса дизелей
при работе на бензинах и смесях их с

дизельным топливом. 12- 1S

  1. Применение газовых конденсатов в быстроходных дизелях 18-23

  2. Влияние формы камеры сгорания на эффективность рабочего процесса..... 24-33

  3. Анализ зависимостей для расчета характеристики тепловыделения и показателей

рабочего процесса. 33-38

1.5. Цель и задачи исследования. 38~41

Глава 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ,

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТЕНДИ, ПРИБОРЫ, ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ АППАРАТУРА И ТОЧНОСТЬ ЙШЕРЕНИЙ

  1. Методика проведения исследований и обработки полученных результатов 42-44

  2. Экспериментальные стенды для исследования рабочего процесса дизелей при

работе на различных тошшвах 44-47

2.3. Измерительная аппаратура, методика и

точность измерений..... 47-55

Глава 3. РАСЧЕТНО-ТЕОРЕТИЧБСКЙЕ ЖСЛВДОВАВИЯ ПАРАМЕТРОВ
ТОПЛИВНОЙ СТРУИ, ВОСПЛАМЕНЯЕМОСТИ ТШЛИВ С
РАЗЛИЧНЫМИ ФЙЗИКО-ХШИЧЕСКЙМИ СВОЙСТВАМИ И
ДИНАМИКИ ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ ПРИ Ж СГОРАНИИ 56-106

Исследование влияния физических свойств топлива, регулировок и режимов работы

двигателя на параметры топливной струи. 56~3

Выбор расчетной модели для определения

цетанового числа 63~72

Определение периода задержки самовос
пламенения 72.-82

Расчет характеристики тепловыделения и

показателей рабочего процесса 82-104

Выводы по главе 104 ~106

ЭКСПЕРШЕНТМШОЕ ^СЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ФОВШ КАМЕРЫ СГОРАНИЙ, КОНСТРУКЦИИ РАСПЫЛИТЕЛЯ И РЕГУЛИРОВОК ДВИГАТЕЛЯ НА ПОКАЗАТЕЛИ РАБОЧЕГО

ПРОЦЕССА ПРИ РАБОТЕ НА РАЗЛИЧНЫХ ТШЛЙВАХ 107' 151

Проектирование камеры сгорания 107" 110

Исследование влияния формы камеры сгорания на показатели рабочего процесса двигателя при работе на дизельном топливе и

бен зине 110-121

Разработка распылителя с подогревом топ
лива перед впрыскиванием и его экспери
ментальная проверка 121-129

Исследование рабочего процесса при работе двигателя на бензинах А-72, А-76, АИ-93 и

смесях их с дизельным топливом.. 129-139

Исследование рабочего процесса двигателей

14 15/15 и ІЧН 18/20 при работе на газовых

конденсатах 140 ~ 145

4.6. Разработка практических рекомендаций по применению различных тошшв, доводке рабочего процесса, проектированию и выбору конструктивных соотношений открытой камеры сгорания и распылителей для дизелей с

диаметром цилиндра 140-180 мм #5*- /48

Выводы по главе І48-/5/

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ /52-/53

ЛИТЕРАТУРА /54-/6/

ПРИЛОЖЕНИЯ 162-165

Введение к работе:

В принятом ХХУІ съездом КПСС Постановлении об "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981-1985 гг. и на период до 1990 года" намечена широкая программа дальнейшего развития всех отраслей топливно-энергетического комплекса.

Особое внимание уделяется сокращению потребления нефти и нефтепродуктов, экономии дизельного топлива, увеличению выпуска газовых конденсатов и наиболее полному их использованию.

Решение важных задач по экономии топливно-энергетических ресурсов требует проведения углубленных исследований и практических работ, направленных на расширение топливной базыДВС.

Советскими исследователями высказывается мнение, что значительное распространение для дизелей может получить топливо широкого фракционного состава, выкипающее в пределах от 60 до Э60 С // /. Его пригодность доказана, в частности, испытаниями Л.В.Ма-лявинского, Ю.Б.Свиридова, М.М.Вихерта, А.А.Муталибова, АЛ.Став-рова, Э.ВЛьядичева и др. / 2., 5, 4 /.

В нашей стране имеются весьма значительные запасы газовых конденсатов, которые составляют примерно 10$ от запасов нефти. Вывоз их из районов добычи, также как и доставка туда дизельного топлива, не всегда экономически целесообразны. В этой связи возникает проблема использования газовых конденсатов в чистом виде в качестве топлива для дизелей на местах его добычи.

С учетом баланса производства и потребностей ряда отраслей практическое значение, по-прежнему, представляет расширение применения для двигателей топлив в диапазоне от стандартного дизельного топлива до автомобильных бензинов. Важное значение эта проблема преобретает в особый период.

В работе /5/ отмечается, что топливом для высокооборотных дизелей в будущем будут служить дистилляты с ухудшенной воспламеняемостью, повышенным содержанием ароматических углеводородов и неблагоприятными низкотемпературными свойствами.

Проблема расширения ресурсов топлива для дизелей и наиболее рациональное их использование неразрывно связана с проблемой конвертирования двигателей существующих конструкций для работы на различных топливах.

Дальнейший прогресс дизелей, в свою очередь, в значительной степени зависит от решения ряда важных проблем, главной из которых является повышение эффективности рабочего процесса при одновременном форсировании без увеличения весогабаритньк показателей и обеспечении работы на различных топливах.

Решение указанной проблемы осуществляется путем совершенствования процессов топливоподачи, смесеобразования и сгорания.

На повышение эффективности рабочего процесса, а именно, улучшение топливной экономичности, снижение динамических показателей, дымности и токсичности отработавших газов значительное влияние оказывает выбор рациональной формы камеры сгорания и согласование количества, направленности и характеристик топливных струй с ее конструктивными особенностями.

В двигателях с диаметром цилиндра 140-180 мм при работе на дизельном топливе широкое применение нашли открытые камеры сгорания, у которых отношение диаметра камеры к диаметру цилиндра dfsc/% > 0,75.

Однако недостаток опыта и ограниченность публикаций по исследованию и доводке рабочего процесса двигателей с открытыми камерами сгорания при работе на топливах различного фракционного и углеводородного состава ограничивает возможности применения для дизелей рассматриваемого класса широкого ассортимента топлив.

Благодаря широкому применению ЭВМ значительное распространение получили методы математического моделирования рабочих процессов двигателей, в основу которых положены закономерности выделения теплоты при горении топлива.

В связи с этим нахождение закономерностей динамики тепловыделения и установление их функциональных связей с показателями рабочего процесса и факторами, характеризующими качество сгорания в двигателе, преобретает первостепенное значение.

Вместе с тем известные зависимости для расчета скорости сгорания требуют корректировки и оценки опытных констант с целью их применения для определения показателей рабочего цикла дизелей с открытой камерой сгорания при работе на широкой гамме топлив.

В этой связи разработка инженерных методов расчета характеристики тепловыделения для моделирования показателей рабочего процесса дизеля при переводе его с одного сорта топлива на другой, определение рациональных условий организации смесеобразования и сгорания с целью обеспечения эффективной работы четырехтактных высокооборотных двигателей с открытыми камерами сгорания

на дизельном топливе, газовых конденсатах, автомобильных бензинах

ю А-72, А-76, АИ-93 и смесях их с дизельным топливом представляет

весьма актуальную научно-техническую задачу и имеет большое практическое значение.

Представленная работа явилась частью комплексных исследований проводимых в ЦЕЩИ в I977-1982 гг. в соответствии с тематическим планом, направленным на выполнение постановлений ЦК КПСС и Совета Министров СССР № 1199 от 24.12.80 "О мерах по дальнейшему повышению технического уровня ДВС", ГКНТ СССР по проблеме 0.13.07

"Создание и освоение производства новых типов ДВС с улучшенной топливной экономичностью и увеличенными ресурсами".

Основные результаты работы опубликованы в трех статьях и двух отчетах по теме 15-770 "Повышение мощности многотопливных дизелей за счет форсирования по среднему эффективному давлению и скорости поршня", її гос.регистрации 77014924, и по теме 15-879 "Разработка перспективных способов организации рабочего процесса высокооборотных дизелей с диаметром цилиндра 85-150 мм", її гос. регистрации 79919894.

Основные научно-технические и практические результаты, которые выносятся на защиту, следующие:

  1. Показано, что расширение ассортимента топлив для дизелей с открытой камерой сгорания и диаметром цилиндра 140-180 мм возможно за счет применения топлив различного фракционного и углеводородного состава: дизельного, смесей его с автомобильными бензинами, газовых конденсатов, а в некоторых случаях чистых бензинов А-72, А-76, АИ-93.

  2. Для высокооборотного дизеля разработаны: открытая камера сгорания с относительным диаметром сСкс =0,74-0,76, глубиной Нк =0,12-0,13 и распылитель с конструктивными соотношениями 9x0,25x150. Результаты экспериментов показали, что их применение на двигателе ГЗН 15/15 с частотой вращения до /2 =2600 мин"1, форсированного наддувом до рмі =1,2 МПа, и степени сжатия с =16 позволило при неизменном угле начала нагнетания топлива обеспечить эффективный рабочий процеос с использованием широкой номенклатуры товарных моторных топлив: дизельного, бензинов А-72, А-76, смесей дизельного топлива с бензинами А-76, АИ-93 при содержании бензинов в смесях не более 80%. Увеличение значений удельного индикаторного расхода низкоцетановых топлив по сравнению с дизельным не превышает 15$ и достигает ^ =210 г/(кВт.ч), а максимальное давление цикла рта)с =12 Ша.

-/0-

S. Экспериментально установлено,.что увеличение угла столкновения топливной струи с боковой стенкой камеры сгорания от 45 до 85 и одновременное уменьшение надпоршневого зазора с 4,5 до 1,2-2,5 мм при работе на дизельном топливе приводит в среднем к улучшению топливной экономичности на Ъ%, снижению максимального давления цикла на 8$ и максиглальной скорости нарастания давления на 12$.

  1. Сформулированы требования, на основании которых спроектирован и изготовлен опытный распылитель, обеспечивающий подогрев дизельного топлива перед впрыскиванием от стенок корпуса распылителя за счет теплоты газов в камере сгорания до температуры 180 С. С применением разработанного распылителя топливная экономичность улучшается на 3%.

  2. Установлено, что характер изменения скорости тепловыделения в значительной степени определяется совокупностью пяти параметров, характеризующих: угол, при котором достигается максимум скорости сгорания; количество топлива, выгоревшего к этому моменту; угол при котором величина полезного тепловыделения достигает наибольшего значения; интенсивность сгорания за периоды от начала самовоспламенения до моментов достижения максимумов скорости сгорания и полезного тепловыделения.

Предложена инженерная методика расчета характеристики тепловыделения, основанная на использовании полученных в данной работе зависимостей для определения цетанового числа, действительного угла опережения впрыскивания, периода задержки самовоспламенения топлива и параметров характеристики тепловыделения.

Доказано, что применение разработанной методики расчета характеристики тепловыделения позволяет быстро и с удовлетворительной точностью определять показатели рабочего процесса двигателя с наддувом и без него при работе на дизельном топливе, бензинах

-//-

A-72, А-76, АИ-93, смесях их с дизельным топливом, легких газовых конденсатах.

Автор приносит благодарность научному руководителю т.Семенову Б.Н. , а также сотрудникам отдела рабочих процессов двигателей и химмотологического отдела тт.Сафонову В.К., Матвееву В.В., Лазурно В.П., Волковой И.А., Корневой I.A. за помощь, оказанную при выполнении настоящей работы.

-12.-

Подобные работы
Хакимов Рамиль Тагирович
Улучшение основных показателей работы газовой модификации дизеля путем совершенствования рабочего процесса
Низамутдинов Руслан Мунирович
Исследование и доводка характеристик кольцевой камеры сгорания ГТД наземного применения на основе анализа над#жности е# работы
Девянин Сергей Николаевич
Улучшение эксплуатационно-технических показателей быстроходного дизеля совершенствованием процесса впрыскивания и распыливания топлива
Шашев Александр Валентинович
Совершенствование рабочего процесса дизеля с объемно-пленочным смесеобразованием при использовании в качестве топлива рапсового масла
Горбунов Павел Владимирович
Улучшение экологических и экономических показателей дизелей внедорожной техники совершенствованием процесса топливоподачи
Голиков Владимир Павлинович
Улучшение экологических и топливно-экономических показателей транспортного дизеля за счет применения рециркуляции отработавших газов и совершенствования рабочих процессов
Дунин Андрей Юрьевич
Совершенствование системы совместной подачи двух топлив в камеру сгорания дизеля через одну форсунку
Микитенко Андрей Валерьевич
Улучшение эксплуатационных показателей транспортного дизеля путем использования камер сгорания с направленным движением воздушного заряда
Шиманский Роман Антонович
Исследование воздействия защитных покрытий поверхности камеры сгорания и внутреннего охлаждения на параметры дизеля
Никифоров Сергей Степанович
Разработка методики профилирования открытой камеры сгорания при форсировании четырехтактного быстроходного транспортного дизеля

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net