Содержание к диссертации
Стр
ВВЕДЕНИЕ 5
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ РАБОТЫ.. 7 1.1.Основные представления о воспламенении топ- 7
лиЕовоздушной смеси электрическим разрядом. 1.2.Способы снижения токсичности двигателя 30
внутреннего сгорания
1.3.Выводы и задачи исследования 33
2- ЛАБОРАТОРНАЯ УСТАНОВКА И ВЫБОР ЭФФЕКТИВНОГО МЕ
ЖЭЛЕКТРОДНОГО ЗАЗОРА СВЕЧИ ЗАЖИГАНИЯ 34
2.1.Краткое описание пятиканальной системы за
жигания 36
2.2.Краткое описание многоканальной многоискро
вой системы зажигания. 40
2.3.Экспериментальная установка газового двигателя, разработанного на базе дизеля КамАЗ.. 41 2.4.Экспериментальные установки для снятия тока и напряжения искровых разрядов и методика
проведения экспериментов 44
2.5. Особенности работы свечей зажигания в га
зовом двигателе с высокой степенью сжатия. 46
2.5.1.методика определения максимального зна
чения межэлектродного зазора свечей зажи
гания для газового двигателя с высокой
степенью сжатия 47
2.6. Выводы 55
СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ "УНИВЕРСАЛ МАЛИ" 58
3.1.Принцип работы (ММСЗ) 69
3.2.Характеристика транзисторного ключа (ММСЗ). 74
3.3.Исследования рабочего процесса многоискро
вой системы зажигания 76
3.4.ЕЫЕОДЫ 83
ИССЛЕДОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ
ИСКРОВОГО РАЗРЯДА НА ПРОЦЕС ІГРОЕ0Я ИСКРОВОГО
ПРОМЕЖУТКА СВЕЧИ ЗАЖИГАНИЯ , И РАЗРАБОТКА МЕТО
ДИКИ РЕГИСТРАЦИИ ПРОПУСКОВ ВОСПЛАМЕНЕНИЯ СМЕСИ
В ІГДЛИНДРАХ ЛЕС 84
Программа исследований 84
Исследование и моделирование процесса пробоя искрового промежутка свечи зажигания на всех режимах работы газового двигателя 85
Исследование процесса пробоя искрового промежутка свечи на установившихся режимах работы газового двигателя 87
Составление расчетной модели пробивных напряжений на ЭЕМ 100
Определение максимального Еторичного напряжения катушки зажигания для обеспечения надежной работы газового двигателя 102
4.3.Методика регистрации пропусков воспламенения
СМеСИ В ЦЙЛИНДраХ део lw±
- 4.4. Выводы 110
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ИСКРОВОГО РАЗ
РЯДА НА ПОКАЗАТЕЛИ ДВИГАТЕЛЯ И ВЫБОР РАЦИО
НАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ИСКРОВОГО РАЗРЯДА 110
5.1 Исследование влияния параметров искрового разряда на мощностные экономические и экологические показатели газового двигателя.. 110 5.2.Исследование елияния параметров искрового разряда на нестабильнести последовательных
циклов газового двигателя КамАЗ 124
5.3.Влияние параметров искрового разряда на
Ф пуск газового двигателя 133
5.4.Влияние параметров искрового разряда на концентрацию не сгоревши углеводородов СН, окислов азота Шх, и окись углерода CD з отработавших газах газового двигателя в
режиме холостого хода 136
5.5. Выводы 133
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 139
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 140
ПРИЛОЖЕНИЕ. 1 152
ПРИЛОЖЕНИЕ. 2 156
ПРИЛОЖЕНИЕ. 3 1ЄЗ
ПРИЛОЖЕНИЕ.4. 1Є9
f ПРИЛОЖЕНИЕ. 5 172
*
Введение к работе
Загрязнение воздуха крупных городов продуктами сгорания
жидкого нефтяного моторного топлива, а также его дефицит яв
ляются причинами конвертации дизеля в газовый двигатель.
Кроме того, природный газ является моторным топливом, обла
дающим высокой детонационной стойкостью Е16], что позволяет
при конвертации дизелей в чисто газовые двигатели с искровым
зажиганием использовать относительно высокую степень сжатия.
Поэтому газовая машина более экономична по сравнению с жид-
котошшвной.
Кстичественный рост производства автомобильного транспорта
Ф должен сопровождаться улучшением технических характеристик
автомобилей и повышением их эксплуатационных качеств с тем, чтобы обеспечить максимальную эффективность, экономичность и экологичность работы автотранспорта.
Одним из путей решения задачи улучшения технических характеристик газового автомобильного транспорта является дальнейшее совершенствование процесса воспламенения горючих смесей в цилиндре двигателя.
Наиболее распространенным видом воспламенения горючих смесей в современных автомобильных двигателях, работающих нз природном газе, является воспламенение при помощи искрового разряда от источника высокого напряжения. Этот способ зажигания в настоящее время считается наиболее эффективным и экономичным.
- 6 -искрового разряда и совершенствования аппаратов зажигания можно повысить экономические и экологические показатели две и его мощность.
Соответствующие исследования должны быть направлены на изучение тех свойств искрового разряда, от которых зависит его воспламеняющая способность, т.е. какие параметры искрового разряда обеспечивают более эффективное воспламенение газовой смеси бев пропусков воспламенения так, как циклы с пропускаєш воспламенения или с неполным сгоранием приводят к резкому росту концентрации несгоревших углеводородов СН в отработавших газах ОГ . По данным работы СЮ, 17] только 5% пропусков воспламенения увеличивает содержание СН в ОГ приблизительно в 3 раза.
Для газового двигателя КамАЗ с высокой степенью сжатия е=12,92 предъявляются высокие требования к системе зажигания (сз), которые заключаются в:а).оптимизации величины межэлектродного зазора так, как на тяжелых режимах работы двигателя искра пробивала на массу через изолятор то что нарушало стабильность последовательных циклов двигателя и увеличило СН в ОГ;б).увеличении вторичного напряжения системы зажигания для обеспечения требуемого коэффициента запаса по вторичному напряжению и энергии искрового разряда, достаточной для воспламенения смеси на всех режимах работы двигателя (включая холодный пуск), а также устойчивое новообразование в различных эксплуатационных условиях.
Указанные требования не удовлетворяются батарейной
Cixux^rviuja соли'и'йлші, S TSKJSS л^дхолхпи^храНЭИСхирКЫыш її иЄС~
- 7 -контактными системами зажигания карбюраторных двигателей. Развитие производства полупроводниковых приборов, микросхем , учитывающих нужды автомобильной электроники, позволило совершенно по иному подойти к разработке систем зажигания, особенно их электронных узлов, реализующих контроль пропусков воспламенения, сложные зависимости управления временем накопления энергии в катушке зажигания, углом опережения зажигания, и т.д.