Содержание к диссертации
Введение
1. Особенности применения в дизелях топлив различного состава
1.1. Общие сведения
1.2. Влияние свойств топлив на период задержки воспламенения и показатели динамики процесса сгорания 19
1.3. Влияние свойств топлив на мощностно-эконо-мические показатели 30
1.4. Влияние свойств топлив на токсичность ОГ 45
1.5. Заключение по обзору 50
2. Методика расчета испаряемости топлив 63
2.1. Лабораторная оценка испаряемости топлив 63
2.2. Методика определения свойств топлив 68
2.3. Термодинамический расчёт равновесной испаряемости топлив 77
2.3.1. Исходные соотношения 77
2.3.2. Равновесная испаряемость топлив 81
2.3.3. Результаты расчета и их анализ 86
3. Разработка расчетного цикла дизеля для прогнозирования максимального давления при сгорании топлив различного состава 102
3.1. Общие сведения 102
3.2. Физическая модель и вывод исходных соотношений 112
3.3. Анализ применимости расчетного цикла 121
3.3.1. Влияние скорости движения заряда 125
3.3.2. Влияние конструктивных параметров камеры сгорания и распылителя 125
3.3.3. Влияние свойств топлива 130
4. Методика экспериментального исследования показателей рабочего процесса на топливах различного состава 134
4.1. Экспериментальная установка и программа моторных испытаний 134
4.2. Методика индицирования и обработки индикаторных диаграмм 136
4.3. Методика замера токсичности и дымности ОГ. 140
4.4. Выбор образцов топлив и их основные характеристики 142
4.5. Методика определения характеристик впрыскивания и распиливания образцов топлив 148
4.6. Оценка точности получаемых результатов 155
5. Анализ результатов исследований 158
5.1. Общая характеристика экспериментальных данных 158
5.2. Зависимость показателей рабочего цикла от свойств топлив 169
5.3. Результаты расчетного анализа показателей рабочего цикла 178
5.4. Особенности расчета показателей рабочего цикла при двухфазном смесеобразовании 188
Основные результаты и шводы 201
Список использованной литературы
- Влияние свойств топлив на период задержки воспламенения и показатели динамики процесса сгорания
- Термодинамический расчёт равновесной испаряемости топлив
- Физическая модель и вывод исходных соотношений
- Экспериментальная установка и программа моторных испытаний
Введение к работе
В настоящее время вопросы увеличения ресурсов дизельных топлив как в Советском Союзе, так и в других странах весьма актуальны, что связано, с одной стороны, с уменьшением темпов прироста добычи нефти (а в некоторых странах и с уменьшением самой добычи), а с другой - прогрессивным ростом парка дизелей и увеличением их единичной мощности. Одним из возможных путей расширения ресурсов дизельных топлив является углубление процессов переработки нефти и вовлечение в производство дизельных топлив продуктов вторичной переработки, таких как газойли каталитического крекинга, гидрокрекинга, термического крекинга (после предварительной гидроочистки) и др. С другой стороны, с учетом особенностей эксплуатации в дизелях могут быть использованы газоконденсатные топлива, топлива расширенного (РФС) и утяжеленного (УФС) фракционного состава, а в более дальней перспективе - искусственные жидкие топлива из сланцев, каменного угля, битуминозных песков и др., а также спирты, эфиры растительных масел и продуктов переработки отходов с/х производства. Это, соответственно, приведет к изменению основных показателей дизельных топлив в сторону существенного расширения (и определенного ухудшения) их качества. Прежде всего это относится к таким параметрам, как плотность, вязкость, фракционная разгонка, цетановое число, содержание серы, температуры помутнения, застывания и предельной фильтруемости и др. Вместе с тем все указанные показатели должны удовлетворять основным требованиям к дизельным топливам, которые можно сформулировать следующим образом: - топлива должны иметь оптимальные значения вязкости, давления насыщенных паров, плотности, поверхностного натяжения, сжимаемости и других параметров, обеспечивающие, надежное впрыскивание и качественное смесеобразование при любых климатических условиях; - топлива должны иметь оптимальные соотношения воспламе няемости и фракционного состава,обеспечивающие надежный пуск и высокую полноту сгорания без образования сажи и токсических компонентов, иметь минимальную склонность к образованию нагара и коррозионно-агрессивных продуктов сгорания.
Кроме того, топливо должно сохранять свои свойства при длительном хранении и транспортировке, не содержать механических примесей, обладать возможно меньшей пожарной опасностью, иметь низкие температуры застывания и помутнения и хорошую прокачиваемость при низких температурах, быть недорогим.
Согласно новому ГОСТ 305-82 автотракторные дизельные топлива должны иметь температуру конца кипения для эксплуатации в арктических условиях не выше 330С, в зимних условиях - не выше 340С и в летних условиях - не выше 360С. С учетом этих требований фракционный состав дизельного топлива в настоящее время определяется как нефтяная фракция с пределами выкипания (180-200С) - (330-360С).
Проводимые в последние годы работы по увеличению ресурсов дизельных топлив за счет расширения фракционного состава ведутся в следующих направлениях: разработка дизельных топлив расширенного фракционного состава (РФС), представляющих собой смесь 60-65$ дизельного летнего топлива с 35-40$ бензина прямой перегонки. Применение таких топлив позволяет увеличить ресурсы дизельных топлив до 48-53$ (по отношению к исходной нефти); (увеличение температуры конца кипения зимних и арктичес- - б - ких топлив до температуры конца кипения летнего топлива ( ~360С), что позволило бы увеличить их выпуск на 5-10$; - разработка дизельных топлив утяжеленного фракционного состава с температурой конца кипения до 380-400С и вязкостью 10-12 мм2/с при 20С.
Товарные дизельные топлива для автотракторных двигателей по ГОСТ 305-82 представляют собой продукты прямой перегонки нефти с добавлением до 2-10$ газойлей каталитического крекинга. Для улучшения эксплуатационных свойств топлив используют различные присадки, содержание которых в дизельном топливе (% масс лежит примерно в следующих пределах: депрессорные: 0,1-0,2 антиокислительные: 0,002-0,1 антикоррозионные: 0,0008-0,005 антидымные: 0,25-0,5 диспергирующие: 0,026-0,1 повышающие ЦЧ: 0,25-2,0 моющие: 0,001-0,0012 многофункциональные: 0,1-0,5
При массовом производстве и использовании в народном хозяйстве бензинов, реактивных и дизельных топлив на первый план выдвигаются проблемы экономии моторных топлив и расширения их ресурсов. Это означает, что при улучшении отдельных эксплуатационных свойств топлив не должно происходить сокращения их ресурсов и увеличения их себестоимости. Уже в настоящее время в Советском Союзе ресурсы реактивных и дизельных топлив и бензинов становятся в определенной степени лимитирующими факторами в развитии автотракторной техники. Так, более глубокая очистка дизельных топлив от серы приводит к большим потерям при их по- лучении. Согласно / 5k / оптимальным следует считать содержание серы в дизельных топливах 0,4-0,5$, при этом необходимо контролировать и ограничивать содержание меркаптановой серы (не более 0,01$). .
Не менее важна оптимизация качества дизельных топлив по нетановому числу, которое по действующим стандартам не должно быть менее 45. Согласно данным ВНИИ НП снижение этого предела до ЦЧ = 40 даст возможность расширить ресурсы зимних и арктических дизельных топлив на 20-30$ и уменьшить расход топлива в масштабах Советского Союза на 1,5-3 млн.т в год. Отметим, что согласно /56 / примерно 95$ дизельных топлив по физико-химическим и эксплуатационным свойствам отвечают требованиям наиболее напряженных высокооборотных транспортных дизелей, потребляющих лишь 40$ общего количества вырабатываемых топлив. Это приводит к неоправданным затратам при получении дизельных топлив и сокращению их ресурсов. Увеличение производства дизельных топлив за счет расширения их фракционного состава путем использования бензиновых фракций позволит повысить на 25-30$ эффективность использования бензинов как топлива, поскольку дизельные двигатели по сравнению с карбюраторными имеют более высокий КПД,
Как следует из проведенного анализа в ближайшей перспективе возможно существенное расширение диапазона качеств дизельных топлив по сравнению с существующим ГОСТом, что приводит к необходимости решать соответствующие задачи совершенствования двига телей прежде всего за счет повышения эффективности рабочего цик ла дизеля. Это требует постановки и проведения специальных поис ково-исследовательских работ и конструкторско-доводочных мероприятий для получения высоких мощностно-экономических показа- телей дизелей без снижения их надежности и долговечности и при сохранении или снижении уровня содержания сажи и токсических компонентов в ОГ при использовании топлив с расширенными показателями качеств, оптимизированными с точки зрения увеличения их производства.
Диссертация посвящена анализу основных показателей рабочего цикла тракторного дизеля с камерой в поршне на топливах с широкими пределами показателей качеств типа расширенного (РФС) и утяжеленного (УФС) фракционного состава и обоснованию требований к этим топливам.
Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи: теоретическое исследование испаряемости топлив различнр-го состава, включая термодинамический расчет равновесной испаряемости с учетом фракционирования и расчет динамической испаряемости; экспериментальное изучение показателей рабочего цикла тракторного дизеля с камерой в поршне и обоснование требований к показателям качеств при использовании топлив типа РФС и УФС; разработка простого расчетного цикла дизеля для предварительной оценки максимального давления сгорания (а также ряда других показателей динамики сгорания) и мощностно-экономическиз показателей дизеля в зависимости от ЦЧ и фракционного состава топлив; разработка модификации расчетного цикла для анализа показателей дизеля в условиях двухфазного смесеобразования при подаче на впуске различных топлив, в том числе и альтернативных кислородосодержащих компонентов; накопление опытных данных для выбора оптимальных соотношений между ЦЧ и фракционным составом товарных и перспектив- '- 9 - ных моторных топлив; - расчетное определение основных теплофизических и термо химических свойств топлив в широком диапазоне их изменения при использовании минимально возможного количества исходных данных.
Научная новизна заключается в полученных зависимостях для определения максимального давления сгорания в дизеле на основании расчета количества топлива, подготовленного к сгоранию за период задержки воспламенения, в зависимости от изменения свойств топлив, режимов работы, скорости движения воздушного заряда, конструктивных параметров камеры сгорания и распылителя.
Научная новизна также заключается в разработанных алгоритме и программе на ЭВМ расчета кривых равновесного испарения (РИ) и равновесного выкипания (РВ) моторных топлив с учетом их фракционирования в зависимости от давления среды и отношения, топливо : воздух.
На защиту выносятся следующие основные положения: модель фракционирования многокомпонентной смеси как в условиях характерных для впрыскивания топлива в цилиндр дизеля, так и в условиях внешнего смесеобразования, характерных для условий двухфазной подачи топлива в дизеле; методика расчетного определения теплофизических и термохимических свойств топлив (давления насыщенных паров, теплоты парообразования, молекулярной массы, энтальпии жидкого топлива и его паров, вязкости, поверхностного натяжения, сжимаемости и др.) в зависимости от плотности и температурі выкипания 50$ топлива; результаты моторных испытаний одноцилиндрового отсека тракторного дизеля с камерой в поршне на топливах УФС и РФС -'10 - по нагрузочной и регулировочной характеристикам; - математическая модель расчетного цикла дизеля для определения максимального давления сгорания на основе количества топлива подготовленного к сгоранию за период задержки воспламенения, при работе дизеля на топливах с различными физико-химическими свойствами и при изменении его режимных и конструктивных факторов, а также при вводе добавок альтернативных компонентов на впуске.
Работа выполнялась на кафедре автотракторных двигателей Московского ордена Трудового Красного Знамени автомобильно-дорожного института. Исследования были проведены в проблемной лаборатории транспортных двигателей МАДИ под научным руководством к.т.н., доцента Г.М.Камфера. - II -
Влияние свойств топлив на период задержки воспламенения и показатели динамики процесса сгорания
По данным подавляющего большинства опубликованных данных как для дизелей с непосредственным впрыском, так и с разделенными камерами сгорания, снижение ЦМ ведет к возрастанию величины периода задержки воспламенения ті . При этом отмечено, что чувствительность і L к величине ЦУ становится больше при меньших ЦЧ/78,80,97,101,112 / подобное явление наблюдается на всех нагрузках, вплоть до холостого хода.
По данным фирмы Шелл/78 А при испытании предкамерного дизеля на полной нагрузке при частоте вращения П = 3000 мин" период задержки увеличивался более заметно для топлив с ЦЧ 55, наблюдался также рост периода задержки во всем диапазоне нагрузок, хотя абсолютное значение задержки предельно сократилось. Результаты, полученные в работах/ 80,101,112 Л также подтверждают общую тенденцию увеличения чувствительности периода задержки при низких ЦЧ. Рикардо в/109 /отметил данное обстоятельство при работе на холостом ходу. Снижение ЦЧ с 56 до 22 увеличивало период задержки воспламенения примерно в три раза, в то время как увеличение ЦЧ от 52 до 100 уменьшало Фи на 12%.
Так на рис. 1.4 по данным/ 50 /показано изменение периода задержки воспламенения и максимального давления сгорания для ряда топлив, краткая характеристика свойств которых приведена в табл. 1.2.
Топлива ДС, ДЛ, ДЗ являлись стандартными, а крекинг-топливо было получено в результате крекирования керосиногазойлевых фракций нефти /50 /. Изменение химических свойств топлив до При этом влияние присадки, улучшающей воспламенение сказывается тем больше, чем меньше исходное ЦЦ топлива. По данным рис. 1.5 следует также, что снижение цетанового числа с 51 единицы до 32 приводит к увеличению скорости нарастания давления сгорания и продолжительности периода задержки воспламенения.
Из рис. 1.6 по данным работы/ 109 /видно, что высокое ЦЧ порядка 50-70 неоднозначно влияет на период задержки. Для топлив с низким началом кипения влияние слабое, а для топлив с относительно высоким началом кипения влияние более заметно.
При испытании шестицилиндрового, вихрекамерного дизеля, Рикардо наблюдал, что нет существенной разницы в величине периода задержки воспламенения при использовании топлив с ЦЧ 40-56/ 109 / Несмотря на то, что также свойства топлив, как содержание ароматических компонентов и фракционный состав были различными. Данные результаты были получены на частичных нагрузках при двух значениях угла опережения впрыскивания. Зависимость задержки воспламенения при снижении ЦЧ была более заметна на малой частоте вращения и нагрузке двигателя. Кроме того, было установлено, что предкамерный дизель менее чувствителен к ЦЧ с точки зрения задержки воспламенения/104 /
В результате исследований топлив с различными показателями качеств в предкамерном дизеле/110 /отмечалось, что циклические изменения, вызываемые вариацией задержки воспламенения, резко возрастают для цетановых чисел ниже 20. В работе/ 97 / наблюдалось, что в двигателе с непосредственным впрыском при работе на больших нагрузках, высококипящие топлива имеют среднюю задержку примерно на &% выше чем низко кипящие топлива. Установлено также, что дизели с непосредственным впрыском более чувствительны к влиянию изменения ЦЧ на ФI . По данным /104/зависимость ті от ЦЧ проявляется заметнее при малых оборотах и нагрузках.
Известно, что одной из причин, ограничивающих возможность применения в дизеле легких топлив, является существенное влияние их свойств на динамику и длительность процесса сгорания.
В соответствии с обратной зависимостью т I от ЦЧ и наблюдаемой чаще пропорциональной связью величин ті, РМАХ U dP/dт, последние обычно возрастают с уменьшением ЦЧ. Вместе с тем отмечается, что максимальное давление сгорания в большей степени зависит от угла опережения впрыскивания и степени сжатия.
По данным/104 /(в среднем для трех двигателей) снижение ЦЧ от 50 до 22 ведет к росту скорости нарастания давления на 33 и 47$ (соответственно на малых оборотах,нагрузке и больших оборотах,нагрузке). При этом двигатель с разделенной камерой сгорания оказался более чувствительным к изменению ЦЧ чем дви - 25 -гатели с непосредственным впрыском. Установлено, что на максимальной нагрузке средние скорости нарастания давления монотонно растут с ростом периода задержки воспламенения, что касается Ртттх , то начиная с некоторого значения ЦЧ и ft максимальное давление сгорания падает вследствие позднего сгорания и смещения его на линию расширения.
По данным /97/на рис. 1.2 также имеет место общая тенденция роста скорости нарастания давления при снижении ЦЧ, особенно заметная при ЦЧ 50.
По данным/78 /для дизеля с разделенной к.с. при П = 1000 мин"1 снижение ЦЧ ниже 55 ведет к уменьшению РМАХ вследствие значительного роста ті и позднего сгорания. По данным фирмы Рикардо изменение ЦЧ в диапазоне ЦЧ = 52-62 мало влияет на РМАХ быстроходного вихрекамерного дизеля при его работе по внешней характеристике.
Термодинамический расчёт равновесной испаряемости топлив
При равновесии между жидкостью и ее паром давление и температура в системе пар - жидкость остаются постоянными; при этом пар находится при температуре точки росы (конденсации), а жидкость - при температуре кипения. В однокомпонентной системе эти температуры равны. Для многокомпонентного моторного топлива температуры точки росы и кипения не совпадают.
Если компоненты образуют в жидкой фазе идеальный раствор, а в паровой фазе-идеальный газ, то они могут рассматриваться как идеально-газовая система. Для смеси идеальных газов справедлив закон Дальтона PL = p.yL (2.23) а для идеального раствора закон Рауля: Ps.l Ps.l Xi (2.24) где LJi ; XL - мольная доля 1-ого компонента в равновесном паре и равновесной жидкости соответственно; г - полное давление L -ого компонента; rs,i - давление насыщенных паров L -го компонента; Ps.L - давление насыщенных паров І -го компонента в рав новесной жидкости. При достижении равновесия, PL Ps.L , откуда Отношение Уі/Хі обозначают ъ и называют константой фазового равновесия.
Термодинамический анализ фазового равновесия при испарении топлйв в условиях, характерных для смесеобразования в дизелях, был дан впервые в работе /101 /. Рассмотрим, следуя /101 / основные расчетные соотношения.
Используя общее выражение для константы фазового равновесия степень равновесного испарения LV,P однокомпонентної жидкости может быть определена по соотношению Если константа равновесия Кі выражается через давление насыщенных паров, то массовая степень испарения LV.P В состоянии равновесия
Уравнения (2.26) и (2.27) позволяют определить максимальное количество жидкости, которое может испариться при достижении условий равновесия, если образующиеся пары не отводят от поверхности испарения и температура фазового равновесия паровой и жидкой фаз одинакова.
В случае многокомпонентных смесей, состоящих из различных индивидуальных углеводородов, мольную долю испарившегося топлива находят из уравнения - 79 где Xlo - мольная доля I -го компонента в жидкой фазе, если константа равновесия Kl определяется по давлению насыщенных паров, то уравнение (2.28) принимает вид U jw L 7 (2.29а) где Kt P МьА (2.296)
Уравнения (2.29а) и (2.296) позволяют для смеси заданного состава (мольные доли,Хіо) при известных отношениях топливо:воздух и начальном давлении воздуха Рь , определить равновесную мольную долю испарившегося топлива.
Для определения константы равновесия KL (илиРё,1/Рв ) необходимо знать температуру tw , соответствующую состоянию равновесия. При перегонке топлив, т.е. при их выкипании состояние равновесия достигается в условиях однократного испарения, поэтому температуру равновесия можно определить по кривой разгонки ОИ. В условиях, характерных для смесеобразования в дизелях, как правило, имеет место испарение без выкипания, что связано с подводом теплоты к топливу от воздуха (исключая испарение с поверхности при высоких температурах последней). Б этом случае, т.е. при равновесном испарении (без кипения) величину tpc необходимо рассчитывать используя уравнение теплового баланса для условий равновесия, /20/, - 80 -здесь Пвр;Пт,р,} HV.P - удельная энтальпия соответственно воздуха, топлива и паров в состоянии равновесия; Пь.о Пт.о - удельная энтальпия, воздуха и топлива в исходном состоянии. Так как для многокомпонентной смеси значения объемных, массовых и мольных долей не совпадают, то уравнения (2.29) и (2.30) надо дополнить соотношением между массовой и мольной долями испарения І HUP.JH.IMI (2.31) IMP- М где ML и Mt - молекулярная масса I -го компонента и исходной смеси. В случае многокомпонентных смесей неизвестного состава, какими являются моторные топлива, встает вопрос о представлении топлива в виде отдельных компонентов. Как показано в работе/20 / наибольшая точность при расчетах фазового равновесия достигается при использовании следующей процедуры. Топливо по кривой разгонки ИТК делят на некоторое число фракцій. Каждую фракцию при определении ее свойств (плотность, теплоемкость теплота парообразования, молекулярная масса и др.) заменяют углеводородом парафинового ряда с нормальной температурой кипения, равной средней теипературе фракции по кривой разгонки ИТК, twrK СР Затем
Физическая модель и вывод исходных соотношений
Предлагаемый расчетный цикл также основан на известном термодинамическом цикле со смешанным подводом теплоты, где (а-с ) - сжатие со средним показателем по политропе Пі (С-2/ - подвод теплоты при - подвод теплоты при Р= Consb , (2 -о) - расширение по политропе со средним показателем П .
Расчетный цикл дизеля, позволяет достаточно просто определять максимальное давление сгорания Рмм при изменении конструктивных параметров камері сгорания, режимных и регулировочных факторов, свойств топлива и др. Метод расчета базируется на установленной ранее в МАДИ и приведенной выше связи между динамическими показателями цикла и количеством испарившегося за период задержки воспламенения топлива ITlvl .
Предлагаемый расчетный цикл отличается следующими особенностями.
I) Величина А рассчитывается при допущении, что на участке Vsconst выделяется теплота, пропорциональная степени испарения топлива за период задержки воспламенения PL , rivl/cLu, » а на участке Peconst или с учетом различных значений, коэффициента выделения теплоты на участках (С-Ъ ) и (X-Z )
В таблице 3.1 приведены по данным / 26 / расчетные значения ITWi/ao, и -(nivi/au,) (при z = 0,85 = const ) и опытные значения X Рммс для ряда образцов топлив на ре -I жиме П = 1600 мин , С)ц =79 мг/цикл.
Были взяты образцы топлив в диапазоне ЦЧ = 36-51 и с различной испаряемостью. Можно отметить, что с учетом погрешностей при определении величин ITlvi /Cju, и ХРМАХ и условности допущения о постоянстве уjr = 0,85 имеет место удовлетворительная корреляция значений Э РМАХ и \ , (ITlvi/Cfu) .
2) Состав рабочего тела в т. Е И Е принимается различным. В т. % он соответствует частичному "сгоранию", авт.н это полное количество продуктов сгорания.
3) Коэффициенты ВЫДелеНИЯ ТеПЛОТЫ В Т. Z - Jg HBT.Z-fg не задаются, а рассчитываются с учетом теплоотдачи от рабочего тела отдельно на участках С-2 {ъ const) u "Z-Z (P=consi).
При этом при расчете тепловых потерь T.Z условно отождествлялась с моментом достижения РМАХ » а т. j5 -с моментом достижения ТМАХ , а момент начала теплоотдачи совмещался с моментом начала впрыскивания (точка НВ). $2 = і- Ояв- /(тлНц) ; E = l-QHB-2/(qa.Hu) где0нв-і »0нв-2- теплота, отдаваемая в стенки на участках (НВ-2/) и (НВ-2 ) соответственно.
4) Количество отводимой в стенки теплоты Q определя лось по уравнению конвективной теплоотдачи GLZPCFCTCPJT где коэффициент конвективной теплоотдачи оС определялся по известному уравнению Эйхельберга оС =7,79.10-3. C l/R Tcp
Здесь: Сп - скорость поршня, м/с; Рср , Тер - давление (МПа) и температура (К) заряда в цилиндре (средние на рассматриваемом участке); F - суммарная площадь теплопередающих поверхностей; Tw - средняя температура теплопередающих поверхностей; Т - время (от момента начала впрыскивания).
5) Потери теплоты в расчетном цикле определялись отдельно на следующих участках: - участок (НВ - Ґ ) от момента начала впрыскивания до момента достижения максимального давления цикла РМАХ .
Экспериментальная установка и программа моторных испытаний
Кулачок вала топливного насоса тангенциального профиля. Нагнетательный клапан - грибкового типа с разгрузочным объемом VP = 80 см3. Давление затяжки пружины иглы форсунки \ґ =18,5+0,5 МПа. Топливопровод высокого давления - 7x2x760 мм. Распылитель - четырехсопловой с диаметром сопла ц = 0,32 мм, эффективное проходное сечение (\Лр = 0,237 мм . Выступаяйе носка распылителя UP = 3,2 ММ.
Расход топлива определялся по замеру времени, за которое расходовалась весовая доза топлива. Расход воздуха замерялся с помощью объемного расходомера РС-100 в соответствии с требованиями /18 /. Между счетчиком и двигателем установлен рессивер объемом 300 л.
Частота вращения коленчатого вала двигателя регистрировалась электрическим тахометром с точностью измерения ±1%. Температура воды и масла, давления масла и топлива в системах замерялись стандартными дистанционными термометрами и манометрами. Заданный температурный режим воды в водомаслянной системе охлаждения поддерживался с помощью автоматического устройства (регулятор РЇЇИБ), регулирующего долив холодной воды.
Температура 0.Г, замерялась хромель-алюмелевой термопарой с открытым горячим спаем. Термопара устанавливалась в выхлопной трубе навстречу потоку на расстоянии 150 мм от выхлопного клапана. Считывание показаний производилось с помощью логометра гр ХА. Ход иглы распылителя регистрировался с по увеличено по сравнен» с серийной ША мощью индуктивного датчика с последующим усилением сигнала и записью на ленту светолучевого осциллографа H-II5. В качестве усилителя использовалась станция УТС-ІВТ-І2.
В связи с ограниченным количеством испытуемых образцов топлив, программа моторных испытаний предусматривала снятие регулировочных характеристик по углу опережения впрыскивания и нагрузочных характеристик с индищрованием и замером дымности и токсичности ОГ на номинальном скоростном режиме П = 1750 _т мин . Номинальный режим на ОДУ выбирался при условиях: 1v = 0,88-0,91, оС = 1,5-1,55, Р; = 0,9-0,92 МПа , что соответствовало режиму работы дизеля A-0IM при Ре =0,61-0,625 МПа. Для моторных опытов на ОДУ выбраны шесть образцов топлив грозненской нефти, таблица 4.2. На каждом из указанных образцов проводилась серия опытов. При этом соблюдалась следующая последовательность: 1. Проверка топливной аппаратуры, зазоров, систем испытательного стенда и регистрирующей аппаратуры. 2. Подключение к топливной системе контрольной емкости с исследуемым образцом топлив. 3. Снятие регулировочных характеристик по углу опережения впрыскивания и снятие нагрузочных характеристик.
При этом в соответствии с методикой испытаний все нагрузочные характеристики снимались при постоянном установочном угле опережения впрыскивания, оптимальном для базовой фракции 180 - 360С.
Индикаторные диаграммы (ИД) снимались с помощью пневмо-электрического стробоскопического индикатора МАИ—2, состоящего из трех частей: датчика давления, устанавливаемого в головке цилиндра двигателя, записывающего устройства и тиратронного блока.
Датчик давления имеет две полости, разделенные стальной мембраной толщиной 0,09-0,1 мл с малым коэффициентом линейного расширения. В верхней полости датчика имеется изолированный контакт, который замыкает мембрана при небольшом прогибе ее вверх от среднего положения. Цепь размыкается при совпадении давления в цилиндре двигателя с давлением в полости датчика кон тактным устройством и на выходе датчика возникает электрический сигнал, который затем усиливается и трансформируется в тиратрони ом преобразователе до напряжения 14-18 к-вольт. Усиленный сигнал поступает дальше на разрядник регистрирующего устройства, где образует искру, пробивающую на электропроводной бумаге отверстие. Так как давление воздуха в датчике меняется гораздо медленнее давления в цилиндре, в каждом цикле пробивается две точки на бумаге: одна точка на линии повышения давления, другая на линии его понижения. Запись, получаемая с помощью пневмоэлектрического датчика, представляет собой усредненную за несколько сотен циклов индикаторную диаграмму.
