Содержание к диссертации
Введение 6
Общая характеристика работы 6
Список принятых сокращений 10
Глава 1. АНАЛИЗ ПУБЛИКАЦИЙ, ПОСВЯЩЕННЫХ РАЗРАБОТКЕ И ИССЛЕ
ДОВАНИЮ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ
РАБОТЫ ДВС ПУТЕМ ОТКЛЮЧЕНИЯ ЦИЛИНДРОВ 13.
1.1. Эксплуатационные режимы работы ДВС и возможности
их совершенствования 14
1.2. Повышение экономичности работы ДВС на режимах малых
нагрузок и холостых ходов 16
1. 3. Снижение токсичности и дымности отработавших газов
дизелей и применение нетрадиционных топлив 13
1.4. Разработка элементов и систем отключения цилиндров
и циклов дизеля ДО
1.5. Одновременное использование метода отключения цилиндров и циклов и метода регулирования начального давления топлива. Д2 1.6. Другие возможности повышения эффективности работы дизеля с использованием методов и средств отключения
цилиндров и циклов ЯА
Заключение по главе 1... 6
Постановка задачи исследования Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УЛУЧШЕНИЯ ЭКОНОМИЧЕСКИХ, ЭКОЛОГИЧЕСКИХ И ДРУГИХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДИЗЕЛЯ ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДА ОТКЛЮЧЕНИЯ ЦИЛИНДРОВ И ЦИКЛОВ
2. 1. Повышение эксплуатационной топливной экономичности 8
2. 2, Снижение токсичности и дымности отработавших газов
дизеля 38
2. 3. Повышение эффективности использования альтернативных
топлив 2. 4. Обоснование целесообразности применения метода отключения
цилиндров и циклов совместно с методом регулирования
начального давления 5Ъ
2. 5. Разработка системы отключения цилиндров и циклов
и системы регулирования начального давления 55
Заключение по главе 2 И
Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ .МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ
И ТОЧНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЙ , 3
3.1. Стенд для исследования процессов топливоподачи 3
3.2. Стенд для исследования работы дизеля 84
3.3. Оценка погрешностей измерений 50
3. 4. Оснащение грузовика для ходовых испытаний системы
отключения цилиндров 36
Выводы по главе 3 в
Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДИЗЕЛЯ
PERKINS, ОСНАЩЕННОГО СИСТЕМОЙ ОТІШ0ЧЕНЙЯ 1ЩЛИНДРОВ
И ЦИКЛОВ 33
АЛ. а. Влияние установки элементов отключения цилиндров
и циклов на мощностные,экономические и экологи
ческие внешние характеристики дизеля 9S
4.1.0. Влияние установки отключателей цилиндров на
частичные скоростные характеристики дизеля М
4.1. в. Влияние установки отключателей регулирования
начального давления и отключения цилиндров на работу
на холостых ходах и малых нагрузках W
4. 2. Изменение экологических характеристик дизеля при
применении метода отключения цилиндров,регулирования
начального давления и подачи альтернативного
топлива 4 0
4. 3. Повышение эксплуатационной экономичности дизеля
методом отключения цилиндров и регулирования началь
ного давления (Результаты ездовых испытаний) НІ
4. 4, Возможности снижения выбродв сажи в атмосферу И 9
Выводы по главе 4 20
Глава 5. ВОЗМОЖНЫЕ ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА И СИСТЕМЫ
ОТКЛЮЧЕНИЯ ЦИЛИНДРОВ И ЦИКЛОВ {ZZ
5.1. Возможности применения системы отключения цилиндров
для решения актуальных проблем двигателе строения 42
5.1. а. Безреечное регулирование дизеля і 2Л
-5 5.1.6. Аварийная защита. \ Z.8
5.1. в. Противоугонная защита. ї 29
5.1. г. диагностирование и испытания двигателя -.-.(33
5.1. д. Применение элементов отключения цилиндров и циклов
для интенсификации впрыскивания топлива. 13?
5. 2. Улучшение динамических качеств дизеля 13 3
5. 2. а. Повышение эффективности пуска дизеля. 3
5. 2. б. Сокращение переходных процессов в системе автоматичес
кого регулирования двигателя 45
5. 2. в. Повышение эффективности работы ГТЕ 146
выводы по диссертации. , 14 8
Список литературы I So
ПРИЛОЖЕНИЕ
Введение к работе
Актуальность проблемы. Перу является страной с интенсивно развивающейся экономикой. Основным видом транспорта в стране является автомобильный, причем, грузовой и городской общественный транспорт - дизельные автомобили.
В стране имеется: значительный потенциал горнорудной, горнодобывающей промышленности, где основным видом технологических машин являются машины с дизельными двигателями.
В стране в последние годы возникают проблемы с топливоснабжением, в том числе со снабжением дизельным топливом- Таким образом, экономия дизельного топлива, а также расширение ресурсов дизельных топдив путем замены их нетрадиционными, альтернативными - актуальная задача для народного хозяйства Перу.
Количество автобусов разного класса с дизельными двигателями в Лиме достигло 50.000 единиц. Разнотипность машин, их ухудшенное техническое состояние, отсутствие государственной системы контроля экологического состояния транспорта привели к существующему обострению проблемы, связанной с защитой окружающей среды. Таким образом, снижение дымности и токсичности выбросов дизелей, особенно в условиях города или производственных зон с ограниченным воздухообменом является актуальной задачей для Перу.
Метод регулирования дизеля путем отключения цилиндров известен в двигателестроении прежде всего как средство повышения экономичности работы дизелей на режимах малых нагрузок и холостых ходов. Ограниченность практической его реализации связана как со сложностью его конструктивного оформления, так и с фактическим запретом его использования на дизелях с ГТЕ Появление сравнительно простого отключателя с низким энергопотреблением, основанного на использовании гидродинамических процессов в топливной системе, обладающего высоким быстродействием позволило говорить по-существу о методе отключения циклов. Метод стал применим и на дизелях с газотурбинным наддувом. Исследования в этой области показали применимость метода для снижения токсичности дизелей, а также для повышения эффективности использования альтернативных топлив, путем отключения цилиндров и циклов и форсиров-ки процесса в работающих цилиндрах до коэффициентов избытка воздуха, близких к номинальным.
Однако, включение элемента отключения цилиндра в линию высокого давления увеличивает объем последней, что приводит к ухудшению качества рабочего процесса двигателя. Известные исследования касаются как правило дизелей, не имеющих широкого распространения в Перу. Известен лишь один случай исследования автомобиля С автобуса городского маршрута) с указанной системой. С Автобус ЛИАЗ с модифицированным дизелем КАМАЗ-740).
Цели работы. Проанализировать возможности повышения экономических и экологических качеств дизелей с использованием метода отключения цилиндров и циклов. Дать анализ возможностей совершенствования метода отключения цилиндров и циклов путем его сочетания с методом регулирования начального давления топлива, а также путем применения нетрадиционных (альтернативных) топлив. Усовершенствовать систему отключения цилиндров включением в ее состав элементов регулирования начального давления и подачи альтернативного топлива. Разработать систему отключения цилиндров для развернутого дизеля грузового автомобиля и провести исследования экономических характеристик автомобиля в дорожных условиях.
Научная новизна работы заключается в том, что
- впервые получены количественные характеристики влияния метода отключения цилиндров на показатели работы дизелей PERKINS, наиболее распространенных в Перу;
- разработаны принципы метода регулирования дизеля отключением цилиндров, регулированием начального давления и замещения дизельного топлива альтернативным (спиртом);
- показано, что совместное использование методов отключения цилиндров, регулирования начального давления топлива и подачи альтернативного топлива повышает эффективность решения проблем экономии традиционных топлив и снижения токсичности выбросов;
- показано, что благодаря применению предложенного мет повышение эксплуатационной топливной экономичности дизеля PERKINS в условиях реальной эксплуатации по маршруту Лима - Тру-хильо С протяженностью 538 км), составляет в среднем 13%;
- разработана система топливоподачи для дизеля PERKINS, содержащая элементы отключения цилиндров, блок управления отключа-телями, элементы регулирования начального давления и подачи в дизель нетрадиционного (альтернативного) топлива - спирта.
Практическая ценность работы заключается в следующем:
- использование метода регулирования дизеля отключением цилиндров в сочетании с методом регулирования начального давления топлива обеспечивает повышение экономичности работы дизеля (в эксплуатации б-ти цилиндрового двигателя - на 13%);
- регулирование дизеля совместно методами отключения цилиндров и регулирования начального давления позволяет снизить валовый выброс сажи (а с ней и бензапирена) на 10-15% только за счет уменьшения расхода топлива;
- применение в дизеле разработанной системы подачи альтер нативного топлива позволяет на величину до 25% уменьшить эксплуатационный расход дизельного топлива и на величину до 40% снизить дымность о. г.;
- разработанная экспериментальная система отключения цилиндров, регулирования начального давления и подачи альтернативных топлив может быть использована для повышения эффективности проведения НИР и ОКР по созданию систем топливоподачи указанного типа.
Реализация результатов исследований. Результаты исследований переданы национальной компании Петро-Перу и Министерству транспорта с целью выработки рекомендаций на дальнейшее развитие работ по экономическим и экологическим проблемам.
Материалы исследований используются в учебном процессе РУДН и Национального инженерного университета Перу при подготовке специалистов в области ДВС.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на научно-технических конференциях Национального инженерного университета в 1991, 1992 и 1993 годах, на всеперуанской научно-технической конференции (X C0NIMERA) в г. Лима в 1991 г. Результаты работы представлялись на международной выставке - автосалоне в Лиме в 1991 г., а также докладывались на научно-технических семинарах в Петро-Перу (1993 г.) и на кафедре Комбинированных двигателей внутреннего сгорания РУДН в 1994 г.
