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:

Кузнецов Максим Владимирович. Совершенствование показателей работы 4-х тактного дизеля автотракторного типа на режимах малых нагрузок и холостых ходов : диссертация ... кандидата технических наук : 05.04.02 / Кузнецов Максим Владимирович; [Место защиты: Рос. ун-т дружбы народов].- Москва, 2008.- 120 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/950

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

СПИСОК ПРИНЯТЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ 5

ВВЕДЕНИЕ 7

ГЛАВА 1. Анализ публикаций, посвященных проблеме, постановка цели и
задач исследования 10

  1. Доля и значение режимов малых нагрузок и холостых ходов в общем объёме эксплуатационных режимов работы дизелей 10

  2. Особенности рабочих процессов дизеля при работе на режимах малых нагрузок и холостых ходов 13

  3. Особенности рабочих процессов в топливной аппаратуре дизелей при работе на режимах малых нагрузок и холостых ходов 20

  4. Методы совершенствования показателей работы дизелей на режимах малых нагрузок холостых ходов 28

  5. Выводы по главе 1 35

1.6. Постановка цели и задач исследования 36

ГЛАВА 2. Разработка методов и средств совершенствования показателей
работы автотракторного дизеля на режимах малых нагрузок и холостых
ходов 37

2.1. Разработка методов совершенствования показателей
работы автотракторного дизеля на режимах малых нагрузок

и холостых ходов 37

  1. Разработка системы топливоподачи с регулированием начального давления топлива 46

  2. Разработка системы регулирования дизеля методом отключения - включения цилиндров или циклов 50

2.4. Уравнения дизеля, регулируемого методом отключения цилинд
ров или циклов при квазистатическом представлении 53

  1. Уравнения дизеля, регулируемого методом отключения цилиндров или циклов с учётом переходных процессов в топливной аппаратуре 56

  2. Уравнения дизеля, регулируемого методом отключения цилиндров или циклов при регулировании начального давления

топлива 59

2.7. Выводы по главе 2 60

Глава 3. Методы и средства проведения исследований, погрешности
измерений, определение достоверности результатов исследования 62

  1. Выбор методов исследований 62

  2. Стенд для исследований топливной аппаратуры

  3. Стенд для исследования работы дизеля на режимах малых нагрузок и холостых ходов

  4. Анализ погрешностей измерений и регистрации параметров и показателей работы топливной аппаратуры и дизеля

  5. Статистический метод обработки результатов многократных измерений и регистрации и оценка достоверности

результатов

3.6. Выводы по главе 3

ГЛАВА 4. Результаты экспериментальных и расчётных исследований ра
боты дизеля на режимах малых нагрузок и холостых ходов

  1. Результаты исследований топливной аппаратуры дизеля с системой регулирования начального давления топлива

  2. Результаты исследования топливной аппаратуры дизеля с системой отключения цилиндров или циклов

  3. Результаты экспериментальных исследований дизеля с системами регулирования начального давления и отключения цилиндров

или циклов

  1. Результаты численного исследования работы дизеля на режимах малых нагрузок и холостых ходов

  2. Выводы по главе 4

Общие выводы и рекомендации

Список литературы

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ АВСХ - абсолютная внешняя скоростная характеристика. ВСХ — внешняя скоростная характеристика. КПД - коэффициент полезного действия. Кор.Х - корректорная характеристика. ЛВД - линия высокого давления топлива. ЛНД — линия низкого давления топлива. НУР - неустановившийся режим работы. ОГ - отработавшие газы. 1111 - переходный процесс.

РНД - регулирование начального давления топлива. СОЦЦ - система отключения цилиндров и циклов. ТНВД - топливный насос высокого давления. ТС, ТА - топливная система, топливная аппаратура. УР - установившийся режим работы. XX - холостой ход. ЦЧ — цетановое число.

ЧСХ — частичная скоростная характеристика. В - дымность отработавших газов дизеля по шкале Бош, [ед.Бош]. д =(ДМс-ДМе)/Дсй — фактор устойчивости, [Нмс]. GT - часовой расход топлива, [кг/ч]. GB - часовой расход воздуха, [кг/ч]. Н-дымность отработавших газов по Хартриджу, [%]. Ід, Іуст — моменты инерции двигателя, установки, [Н-м-с ]. Кме.тах/Ме.ном. - коэффициент приспособляемости по моменту. Kn =пм/п„ом. - скоростной коэффициент. L0- стехиометрическое число, [кмоль/кг]. Ме — крутящий момент двигателя, [Н-м]. Мс - момент потребителя (сопротивления), [Н-м].

Ne - мощность эффективная, [кВт].

Рф, Рн, - давления топлива в штуцерах форсунки, насоса, [МПа].

Рв — давления топлива перед распыливающими отверстиями форсунки (давление впрыскивания), [МПа].

Рг - давление газов в цилиндре дизеля, [МПа].

Рнач - начальное давление топлива в линии высокого давления, [МПа].

Рост — остаточное давление топлива в линии высокого давления, [МПа].

Qcj, - расход топлива через форсунку, [мм3/с].

Утя — объём полостей линии высокого давления топливной системы, [мм3].

VHa4 - начальные свободные объёмы в ЛВД, [мм ].

V0CT - остаточные свободные объёмы в ЛВД, [мм ].

g ц - цикловая подача топлива, [мг/цикл] .

ge, gi - удельный эффективный и удельный индикаторный расходы топлива, [г/кВтч].

hp - положение рейки топливного насоса высокого давления.

10- стехиометрическое число, [кг/кг].

п, пм, пк - частота вращения вала дизеля, максимального момента, кулачкового вала насоса, [1/мин].

t, tnp — время, время приёмистости, [с].

хи - ход иглы форсунки, [мм].

а - коэффициент избытка воздуха.

От - коэффициент сжимаемости топлива, [МПа'1].

со - угловая скорость вращения коленчатого вала, [с"1].

Ль Це, Лм - КПД индикаторный, эффективный, механический.

Tiv - коэффициент наполнения.

рт - плотность топлива, [кг/м ].

Введение к работе:

В различных условиях эксплуатации дизели различного назначения длительное время работают на режимах малых нагрузок и холостых ходов. Нередко длительность непрерывной работы на таких режимах достигает нескольких или даже десятков часов. Чередование режимов полных и частичных нагрузок характерно для любых условий эксплуатации. Работа на таких режимах как правило характеризуется пониженным тепловым состоянием дизеля и его камеры сгорания, часто пониженными частотами вращения вала дизеля, ухудшенным распыливанием и распределением топлива, повышенными задержками воспламенения и ухудшением процессов смесеобразования - сгорания, повышенной неравномерностью вращения вала, нестабильностью режима совместной работы дизеля с потребителем, т.е. нарушением устойчивости режима и т.д. Всё это приводит к повышенному расходу топлива, повышенному угару масла, повышенным выбросам ряда токсичных компонентов и резкому запаху ОГ, повышенному нагро- и лакообразованию в цилиндрах дизеля, понижению моторесурса и надёжности работы двигателя. В связи с этим совершенствование показателей работы дизеля в условиях эксплуатации на режимах малых нагрузок и холостых ходов является одной из актуальных задач двигателестроения.

Решение этой задачи достигается разными методами, например, совершенствованием организации рабочих процессов на таких режимах, процессов топливоподачи, улучшением протекания скоростных характеристик дизеля при таких нагрузках, применением электронных систем регулирования и т.д. К числу таких методов относится метод воздействия на процессы топливоподачи регулированием начального давления топлива, метод регулирования дизеля включением - выключением цилиндров или циклов, корректирования частичных скоростных характеристик и т.д. Возможности этих методов применительно к режимам малых нагрузок и холо-

стых ходов исследованы в недостаточной степени. Всё перечисленное и определяет актуальность темы диссертации.

Целью диссертационной работы является совершенствование показателей работы автотракторного дизеля типа Д-240 (4411/12,5) на режимах малых нагрузок и холостых ходов, путём снижения расхода топлива, повышения стабильности и устойчивости режимов.

Для достижения указанной цели в работе необходимо решить следующие задачи.

  1. Проанализировать возможности метода совершенствования показателей работы дизеля на режимах малых нагрузок и холостых ходов путём воздействия на процессы топливоподачи регулированием начального давления топлива и путём регулирования дизеля методом отключения -включения цилиндров или циклов.

  2. Модернизировать систему топливоподачи элементами регулирования начального давления топлива и отключения - включения цилиндров или циклов.

  3. Разработать математические модели работы дизеля с системой регулирования начального давления и системой отключения цилиндров или циклов на режимах малых нагрузок и холостых ходов.

  4. С использованием математических моделей исследовать влияние регулирования начального давления и отключения - включения цилиндров или циклов на показатели работы дизеля на режимах малых нагрузок и холостых ходов.

Методы исследования. В работе применены экспериментальные и расчётно - экспериментальные методы исследования, в том числе математическое моделирование ряда эксплуатационных режимов работы дизеля.

Достоверность результатов экспериментальных исследований и результатов математического моделирования определяется достаточной точностью применявшегося оборудования и стендов, сходимостью с результа-

тами опубликованных экспериментальных исследований, обработанных с применением методов математической статистики.

Научная новизна работы заключается в том, что в ней разработаны и исследованы метод и средства совершенствования показателей работы автотракторного дизеля на режимах малых нагрузок и холостых ходов, путём регулирования начального давления топлива, а также регулирования дизеля выключением - включением цилиндров или циклов. Расчётно -экспериментальными методами получены новые количественные показатели, свидетельствующие о возможности совершенствования показателей работы дизеля на таких режимах.

Практическая ценность работы заключается в том, что при реализации предложенных методов и средств достигается совершенствование показателей работы дизеля на режимах малых нагрузок и холостых ходов, т.е. снижение расхода топлива на этих режимах, уменьшение минимально устойчивых частот вращения, повышение устойчивости работы дизеля с потребителем на таких режимах. Математические модели могут применяться для ускорения поиска рациональных показателей регулирования дизеля предложенными методами.

Реализация результатов работы. Материалы исследования применяются при выполнении госбюджетной научно - исследовательской работы кафедры комбинированных ДВС Российского университета дружбы народов, применяются в учебном процессе и при подготовке магистерских и кандидатских диссертаций.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены на научно - технических конференциях инженерного факультета РУДН в 2005, 2006, 2007 г.г., на международной конференции в г. Омске, СибАДИ (2007 г.).

Публикации. По результатам исследований, вошедших в диссертацию, опубликованы 3 работы.

Подобные работы
Емельянов Владимир Васильевич
Совершенствование показателей работы дизеля на основе термохимической регенерации теплоты отработавших газов
Поваляев Валентин Александрович
Улучшение показателей работы тракторного дизеля совершенствованием впускных каналов
Хрипач Николай Анатольевич
Совершенствование экологических и топливо экономических показателей работы двигателя с принудительным зажиганием применением предварительной термохимической конверсии метанола
Хакимов Рамиль Тагирович
Улучшение основных показателей работы газовой модификации дизеля путем совершенствования рабочего процесса
Кибяков Евгений Иванович
Совершенствование экологических показателей дизелей при одновременном использовании антидымных присадок в топливо и каталитической нейтрализации отработавших газов
Девянин Сергей Николаевич
Улучшение эксплуатационно-технических показателей быстроходного дизеля совершенствованием процесса впрыскивания и распыливания топлива
Габбасов Айнур Галеевич
Улучшение показателей тракторного дизеля совершенствованием топливоподачи и смесеобразования
Неговора Андрей Владимирович
Улучшение эксплуатационных показателей автотракторных дизелей совершенствованием конструкции и технологии диагностирования топливоподающей системы
Попов Дмитрий Валерьевич
Повышение долговечности механизма газораспределения и показателей двигателя на основе совершенствования закона движения толкателя
Смирнов Сергей Викторович
Улучшение эксплуатационных показателей автотракторных дизелей путём совершенствования параметров системы наддува

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