Диссертационная работа:

Девянин Сергей Николаевич. Улучшение эксплуатационно-технических показателей быстроходного дизеля совершенствованием процесса впрыскивания и распыливания топлива : Дис. ... д-ра техн. наук : 05.04.02 Москва, 2005 390 с. РГБ ОД, 71:06-5/55

Основные условные обозначения и сокращения 4

ВВЕДЕНИЕ 7

1. ВПРЫСКИВАНИЕ И РАСПЫЛИВАНИЕ ТОПЛИВА В ТРАНСПОРТНЫХ И АВТОТРАКТОРНЫХ ДИЗЕЛЯХ 9

1.1. Организация смесеобразования в дизелях 9

1.2. Конструктивные особенности современных систем топливоподачи дизелей 19

1.3. Совершенствование процессов впрыскивания и распыливания топлива 41

1.4. Задачи исследования 65

2. ВЛИЯНИЕ РЕЖИМА РАБОТЫ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ТОПЛИВОПОДАЧИ И ПОКАЗАТЕЛИ ДИЗЕЛЯ 67

2.1. Режимы работы транспортных и автотракторных дизелей 67

2.2. Экономические и экологические показатели дизелей 73

2.3. Влияние режима работы дизеля на характеристики впрыскивания и распыливания топлива 83

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ РАСПЫЛИТЕЛЕЙ ФОРСУНОК НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ТОПЛИВОПОДАЧИ ИПОКАЗАТЕЛИ ДИЗЕЛЯ 93

3.1. Расположение распыливающих отверстий .93

3.2. Длина распыливающих отверстий и ее отн ошение к диаметру отверстий 139

3.3. Анализ взаимосвязи характеристик топливоподачи с показателями дизеля 167

3.4. Число распыливающих отверстий и их проходное сечение 171

4. ХАРАКТЕРИСТИКИ ВПРЫСКИВАНИЯ И РАСПЫЛИВ АНИЯ ТОПЛИВА НА ПУСКОВЫХ РЕЖИМАХ ДИЗЕЛЯ 192

4.1. Исследование характеристик впрыскивания и распыливания топлива на пусковых режимах 192

4.2. Исследование влияния автоколебаний иглы форсунки на характеристики впрыскивания и распыливания топлива на пусковых режимах 206

4.3. Работа топливной аппаратуры дизеля на нефтяном топливе утяжеленного состава при пуске 231

5. ХАРАКТЕРИСТИКИ ВПРЫСКИВАНИЯ И РАСПЫЛИВАҐІ&Я ПРИ РАБОТЕ ДИЗЕЛЯ НА НЕТРАДИЦИОННЫХ ТОПЛИВАХ 241

5.1. Облегченные нефтяные топлива 241

5.2. Спиртовые топлива 259

6. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПРОЦЕССОВ ВПРЫСКИВАНИЯ И РАСПЫЛИВАНИЯ ТОПЛИВА 271

6.1. Методы расчета процесса впрыскивания топлива 271

6.2. Расчет процесса впрыскивания топлива 284

6.3. Методы расчета процесса распыливания топлива 300

6.4. Расчет процесса распыливания топлива 337

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 346

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 350

ПРИЛОЖЕНИЕ 373 

Эффективность использования транспортных средств и сельскохозяйственных машин определяется характеристиками установленных на них двигателей внутреннего сгорания. Дизельные двигатели, работающие с повышенными степенью сжатия и коэффициентом избытка воздуха, в большей степени, чем другие двигатели отвечают современным тенденциям развития транспортного и автотракторного двигателестроения - повышению агрегатной мощности, снижению удельного расхода топлива и токсичности отработавших газов (ОГ). Эти показатели в значительной степени зависят от конструкции системы топ-ливоподачи. Важнейшим элементом этой системы является форсунка, формирующая требуемые характеристики впрыскивания и распыливания топлива. От конструкции форсунки, в первую очередь - ее распылителя, зависят геометрические характеристики струй распыливаемого топлива, структура топливного факела, мелкость распыливания топлива, ряд других параметров процесса топ-ливоподачи.

При создании топливоподающей аппаратуры для транспортных и автотракторных дизелей необходима оптимизация названных параметров и характеристик на каждом эксплуатационном режиме работы двигателя. Это вызвано тем, что на режимах с пониженной частотой вращения и неполной подачей топлива показатели впрыскивания и распыливания топлива как правило ухудшаются. В частности, отмечается уменьшение длины и ширины топливного факела, ухудшение качества распыливания топлива, увеличение неравномерности распределения капель топлива по объему камеры сгорания. Это приводит к снижению эффективности процесса сгорания топлива и ухудшению экономических и экологических показателей работы дизеля.

Для достижения требуемых показателей дизелей характеристики и параметры процесса топливоподачи целесообразно корректировать в соответствии с режимом работы двигателя и условиями его эксплуатации, что позволяет осуществлять целенаправленное изменение указанных характеристик и парамет ров, обеспечивая тем самым требуемый характер протекания процессов топли-воподачи, смесеобразования и сгорания на каждом эксплуатационном режиме работы дизеля.

Таким образом, при разработке и совершенствовании систем тоштивопо-дачи возникает проблема выбора их конструкции и оценки влияния конструктивных особенностей топливной аппаратуры на показатели работы дизеля в широком диапазоне скоростных и нагрузочных режимов. В представленной работе рассмотрены основные типы и конструктивные разновидности систем то-пливоподачи, применяемых в транспортных и автотракторных дизелях, показана зависимость экономических и экологических показателей дизелей от характеристик системы топливоподачи, режима ее работы, свойств применяемого топлива, приведенные результаты экспериментальных исследований топливной аппаратуры показывают существенность влияния конструкции топливной аппаратуры, а методики ее расчета, подтвержденные результатами расчетных исследований процессов впрыскивания и распыливания топлива позволяют делать как прогнозные оценки, так и могут быть полезны в стадии проектирования топливной аппаратуры под конкретный дизель. Изложенные в работе материалы позволят более целенаправленно и обоснованно подойти к разработке систем топливоподачи, выбору конструкции и параметров топливоподающей аппаратуры и оценить эффективность ее использования в современных и перспективных отечественных дизелях, работающих на традиционных и альтернативных видах топ лив.