Содержание к диссертации
Введение
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 15
1.1. Повышение технико-экономических показателей дизелей путем применения промежуточного охлаждения наддувочного воздуха 15
1.2. Способы и системы охлаждения наддувочного воздуха 19
1.3. Влияние испарительного охлаждения наддувочного воздуха посредством подачи воды во впускной тракт на основные показатели работы дизеля 24
1.4. Задачи и программа исследований 39
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕКОТОРЫХ ВОПРОСОВ,
СВЯЗАННЫХ С ПРИМЕНЕНИЕМ ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ НАДДУВОЧНОГО ВОЗДУХА В ЩЕЛЯХ 41
2.1. Постановка задачи 41
2.2. Модель 2-фазного потока в идеализированной впускной системе дизеля с испарительным охлаждением наддувочного воздуха 42
2.2.1. Модель движения капель 44
2.2.2. Модель течения пленки 46
2.2.3. Общий поток газа, капель и пленки 50
2.2.4. Результаты решения системы уравнений двухфазного течения 51
2.2.4.1. Температура окружающего воздуха 51
2.2.4.2. Давление наддувочного воздуха 55
2.2.4.3. Длина трубопровода 57
2.2.4.4. Скорость газа 58
2.2.4.5. Диаметр трубы 60
2.2.4.6. Начальный размер капель 61
2.2.4.7. Относительный расход воды 63
2.2.4.8. Сопоставление результатов теории и эксперимента.
Выводы 63
2.3. Вывод и алгоритм решения расчетных зависимостей для анализа индикаторной диаграммы дизеля с испарительным охлаждением наддувочного воздуха 67
2.3.1. Показатель адиабаты 68
2.3.2. Характеристика активного тепловыделения и алгоритм решения уравнений процесса 73
3. МЕТОДОМ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 82
3.1. Задачи и условия исследований 82
3.2. Методика определения испаряемости и массовой скорости выпадения капель воды в пленку при 2-фазном течении в горизонтальной цилиндрической трубе 83
3.3. Методика исследования влияния подачи воды в наддувочный воздух на характеристики
одноцилиндрового дизеля 101
3.3.1. Экспериментальная установка 101
3.3.2. Методика определения расхода картерного масла на угар 107
3.3.3. Методика определения влияния подачи воды в наддувочный воздух на износ двигателя 108
3.3.4. Оценка точности результатов измерений ПО
3.3.4.1. Оценка погрешностей при индицировании III
3.4. Методика испытаний полноразмерного двигателя с испарительным охлаждением наддувочного воздуха ИЗ
3.4.1. Опытная система испарительного охлаждения наддувочного воздуха (СЙОНВ) дизеля 8ЧН 13/14
3.4.2. Методика стендовых испытаний дизеля 8ЧН 13/14 119
3.4.3. Методика полевых испытаний трактора типа К-700 с испарительным охлаждением наддувочного воздуха
дизеля 8ЧН 13/14 122
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ВЛИЯНИЯ ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ НАДОТОЧНОГО ВОЗДУХА НА ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ ТРАКТОРНОГО ДИЗЕЛЯ 126
4.1. Влияние подачи воды в наддувочный воздух на характеристики дизеля 14 12,5/14 126
4.1.1. Регулировочные характеристики по составу смеси 126
4.1.2. Работа дизеля по нагрузочной характеристике 134
4.1.3. Работа дизеля по скоростной характеристике 136
4.1.4. Обводнение и угар масла. Износ двигателя 136
4.2. Результаты стендовых испытаний дизеля 8ЧН 13/14 и
полевых испытаний трактора К-700 145
5. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОТ ВНЕДРЕНИЯ В НАРОДНОЕ ХОЗЯЙСТВО ТРАКТОРНОГО ДИЗЕЛЯ С ИСПАРИТЕЛЬНО ОХЛАЖДАЮЩИМ НАДДУВОЧНОГО ВОЗДУХА 149
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 156
ЛИТЕРАТУРА 159
ПРИЛОЖЕНИЯ 170
1. Акт внедрения от 1.08.83 171
2. Акт внедрения от 10 декабря 1979 г. 173
3. Акт испытаний трактора типа К-700 175
4. Протокол технического совещания от 2.7 мая 1982 года 180
5. Результаты опытного определения массовой скорости выпадения капель воды в пленку 182
6. Система уравнений двухфазного четырехкомпонентного
потока 183
- Повышение технико-экономических показателей дизелей путем применения промежуточного охлаждения наддувочного воздуха
- Модель 2-фазного потока в идеализированной впускной системе дизеля с испарительным охлаждением наддувочного воздуха
- Методика определения испаряемости и массовой скорости выпадения капель воды в пленку при 2-фазном течении в горизонтальной цилиндрической трубе
- Влияние подачи воды в наддувочный воздух на характеристики дизеля 14 12,5/14
- РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОТ ВНЕДРЕНИЯ В НАРОДНОЕ ХОЗЯЙСТВО ТРАКТОРНОГО ДИЗЕЛЯ С ИСПАРИТЕЛЬНО ОХЛАЖДАЮЩИМ НАДДУВОЧНОГО ВОЗДУХА
Введение к работе
ХХУІ съезд КПСС и принятая на майском (1982 г.) Пленуме Щ КПСС Продовольственная программа поставили перед сельским хозяйством страны задачу обеспечить дальнейший рост и большую устойчивость сельскохозяйственного производства.
Эффективность сельскохозяйственного производства определяется его энерговооруженностью, в которой одно из основных мест занимает повышение энергонасыщенности выпускаемых промышленностью сельскохозяйственных машин.
В течение І98І-І985 гг. намечено /32/ максимальную мощность тракторов общего назначения увеличить со 145 до 370 кВт, а пропашных - с 60 до НО кВт; повысить энергонасыщенность тракторов до 16-19 кВт/т без изменения их тягового класса.
В связи с поставленной задачей в нашей стране налажен массовый выпуск дизелей повышенной мощности с газотурбинным наддувом для тракторов и высокопроизводительных комбайнов типа "Дон", "Колос", KCK-I0Q. Экономический эффект в народном хозяйстве от внедрения тракторных и комбайновых дизелей с газотурбинным наддувом превышает 600 миллионов рублей /24/»
Являясь эффективным средством повышения единичной мощности, снижения удельной металлоемкости при улучшении топливной экономичности дизедей, наддув сопровождается ростом выделения тепла на единицу рабочего объема и повышением тепловой и механической напряженности деталей одлиндро--поршневой группы двигателя.
Известно, что одним из рациональных путей снижения теплона-пряженности двигателя является промежуточное охлаждение наддувочного воздуха. Вместе с тем признано /39/, что охлаждение наддувочного воздуха является одним из наиболее актуальных научно-технических направлений повышения экономичности двигателей внутреннего сгорания. В текущей пятилетке нашей промышленностью (Харьковский завод "Серп и молот", Харьковский завод тракторных двигателей) налажено серийное производство форсированных средним наддувом комбайновых дизелей СМДІ9, СВД20, СМД23, СМД72, которые оснащены системами охлаждения воздуха /24/.
Тракторный парк нашей страны насчитывает сотни тысяч единиц. На этих машинах в настоящее время используются в основном дизели с низким наддувом без охлаждения наддувочного воздуха. Как показали многочисленные исследования и практический опыт, эксплуатация таких двигателей в условиях повышенных температур при нагрузках, близких к номинальным, сопровождается увеличением расходов топлива и масла, снижением эффективной мощности, увеличением расходов на ремонт. Установка на двигателях подобного типа традиционной рекуперативной системы охлаждения воздуха малоэффективна или вовсе нецелесообразна ввиду ее относительно высокой стоимости и наличия значительных гидравлических потерь в проточной части системы воздухоснабжения /98/.
Известны системы охлаждения, которые не имеют недостатков рекуперативной системы. Одной из них является система испарительного охлаждения, в которой наддувочный воздух охлаждается за счет испарения в нем жидкости, имеющей достаточно высокую теплоту испарения. Одним из существенных отличий данной системы охлаждения является то, что охлаждающий агент с охлаждаемым воздухом поступает в цилиндр, оказывая влияние на все процессы, происходящие в нем во время работы дизеля. В качестве охлаждающего агента могут применяться горючие сжиженные газы, спирты, водо-опиртовые смеси, вода; они могут выступать и как добавка к основному топливу. Возможности системы испарительного охлаждения позволяют считать ее одной из перспективных.
Целью настоящей работы является исследование эффективности применения испарительного охлаждения воздуха на тракторном дизеле с низким наддувом в условиях его летней эксплуатации.
Актуальность выбранной темы исследования определяется тем, что она соответствует требованиям "Основных направлений экономического и социального развития СССР на I98I-I985 гг. и на период до 1990 года", "Продовольственной программе СССР на период до 1990 года" по увеличению топливных ресурсов страны, повышению экономичности и технического уровня выпускаемых двигателей внутреннего сгорания.
Научная новизна работы представлена: потока математической моделью двухфазного на горизонтальном участке впускной системы дизеля с испарительным охлаждением наддувочного воздуха, включающей эмпирическую зависимость массовой скорости выпадения капель воды в пристеночную пленку; расчетным и экспериментальным определением факторов, влияющих на испаряемость жидкой фазы потока в условиях наддувочного воздуха; уточненной методикой анализа индикаторной диаграммы дизеля, учитывающей особенности смесеобразования при испарительном охлаждении наддувочного воздуха через полученную полуэмпирическую зависимость показателя адиабаты рабочего тела от температуры, коэффициента избытка воздуха и его влагосодержания.
Практическая значимость работы заключается: в представлении методики инженерного расчета характеристик двухфазного потока на горизонтальном участке впускной системы дизеля с испарительным охлаждением наддувочного воздуха; в разработке способа сокращения поступления воды в жидкой фазе в цилиндры двигателя при испарительном охлаждении наддувочного воздуха; в разработке, создании и внедрении опытного образца системы испарительного охлаждения наддувочного воздуха на тракторном дизе- ле 8ЧН 13/14, в результате чего достигнуто снижение расходов на ремонт, топлива и масла в условиях летней эксплуатации и получен экономический эффект.
Реализация работы. Основные результаты работы использованы: при разработке технической документации по системе подачи воды в поток наддувочного воздуха, которая передана головной организации по заданию 03.01 комплексной научно-технической программы 0.Ц.045 IKHT, Госплана и АН СССР войсковой части 74242; при создании экспериментального образца системы испарительного охлаждения наддувочного воздуха, который прошел опытную проверку в совхозе "Новоомский" Омской области и в Джезказганском совхозе-техникуме Джезказганской области на тракторах типа К-700.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях С&юЖВД в 1972-1983 гг., ОмСХИ в 1972 г., в г.Челябинске (Дом научно-технической пропаганды общества "Знание") на зональной научно-технической конференции "Агрегаты наддува и их совместная работа с дизелями" в 1980 г., в г.Москве (МВТУ им. Баумана) на Всесоюзной научно-технической конференции "Перспективы развития комбинированных двигателей внутреннего сгорания и двигателей новых схем и топлив" в 1980 г., в г.Коломна (Коломненский завод) на Всесоюзной межотраслевой научно-технической конференции "Создание, совершенствование и внедрение форсированных дизелей" в 1981 г., в г.Москве (МАДЇ) на Всесоюзной научно-технической конференции "Рабочие процессы в двигателях внутреннего сгорания" в 1982 г., в г.Москве на техническом совещании в войсковой части 74242. в 1982 г., в г.Омске на научном семинаре кафедры "Двигатели" СибАДЦ в 1984 г., в г.Барнауле на постояннодействующем семинаре "Исследование рабочего процесса и систем быстроходных дизедвй"при кафедре "Двигатели внутреннего сгорания" АБИ в 1984 г., в г.Барнауле на научно-техническом совете Алтайского моторостроительного производственного объединения им. 25 съезда КПСС в 1984 г.
Публикации. По результатам работы опубликовано 13 статей, в том числе авторское свидетельство на изобретение.
На защиту выносятся: методика и алгоритм расчета на ЭЦВМ характеристик двухфазного потока на горизонтальном участке впускной системе дизеля с испарительным охлаждением наддувочного воздуха, уточненная методика расчета характеристики тепловыделения дизеля, схема опытной системы испарительного охлаждения наддувочного воздуха дизеля, результаты расчетно-теоретических исследований характеристик двухфазного потока, результаты стендовых и полевых испытаний двигателей с испарительным охлаждением воздуха.
Исследования выполнены на кафедре "двигатели" Сибирского автомобильно-дорожного института, диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов по работе и приложения.
В первой главе дан обзор выполненных исследований по проблеме испарительного охлаждения наддувочного воздуха, поставлены задачи и дана программа исследований.
Во второй главе представлены методика и результаты расчетно-теоретического исследования характеристик двухфазного потока на горизонтальном цилиндрическом участке впускной системы, вывод и алгоритм решения расчетных зависимостей показателя адиабаты рабочего тела и характеристики выделения тепла.
В третьей главе приводятся методики экспериментальных исследований по определению закона выпадения капель воды в пленку из ядра двухфазного потока в горизонтальной цилиндрической трубеj и по испаряемости воды в условиях наддувочного воздуха', по влиянию подачи воды в наддувочный воздух на характеристики одноцилиндрового дизеля и полноразмерного тракторного дизеля 8ЧН 13/14 в стендо- вых условиях, на работу трактора К-700 в условиях сева зерновых.
В четвертой главе даны результаты экспериментальных исследований и их анализ.
В пятой главе приводится расчет ожидаемой экономической эффективности применения в народном хозяйстве тракторного дизеля, оборудованного системой испарительного охлаждения наддувочного воздуха.
В приложении к работе приводятся документы внедрения (использования) результатов исследований по настоящей работе, акт по результатам полевых испытаний трактора К-700, система расчетных уравнений двухфазного потока в идеализированной впускной системе воды дизеля с впрыском в наддувочный воздух, результаты экспериментального определения закона выпадения капель воды в пленку на стенки канала в условиях наддувочного воздуха и другие материалы.
Общий объем диссертации составляет 188 страниц: титульный лист, содержание - 4, условные обозначения - 4, рисунки - 37, таблицы - 5, список литературы - II, приложения - 19, текстовая часть - 108.
Тема диссертации является частью научно-исследовательской работы "Повышение топливной экономичности автотракторных двигателей" (регистрационный Ш 0I8I600559I), выполняемой кафедрой "Двигатели" ОибАда.
Выполненная работа имеет непосредственное отношение к комплексной научно-технической программе 0.Ц.045 IKHT, Госплана и АН СССР "Расширение ресурсов топлив двигателей внутреннего сгорания за счет применения сжатого и сжиженного газа и синтетических добавок" на основе договора о творческом сотрудничестве с головной организацией по заданию 03.01 данной программы.
Повышение технико-экономических показателей дизелей путем применения промежуточного охлаждения наддувочного воздуха
Решениями ХХУТ съезда КПСС, а также принятой на майском Пленуме (1982 г.) ЦК КПСС Продовольственной программой СССР предусмотрено дальнейшее повышение энерговооруженности сельскохозяйственного производства. В связи с этим особое внимание уделяется повышению энергонасыщенности выпускаемых промышленностью тракторов и комбайнов посредством увеличения мощностей двигателей при повышении их надежности и экономичности. Известно, что наиболее эффективным средством повышения литровой мощности при сохранении или улучшении топливной экономичности является газотурбинный наддув /24,91/.
Для форсирования дизелей наддувом важное значение имеют достигаемое повышение плотности воздушного заряда и снижение его температуры, которая существенным образом влияет на термическую нагрузку основных деталей цилиндро-иоршневой группы.
Параметры воздуха на выходе из компрессора определяются соотношениями:
Из чего следует, что повышение плотности при определенных условиях может быть значительно меньше, чем повышение давления воздуха; температура Тк зависит от степени 7?п , КПД и конструкции компрессора, от температуры окружающего воздуха Т0
Степень воздействия повышения температуры 1окр на работоспособность дизеля зависит от режима его работы. Например, чтобы сохранить эксплуатационную мощность при заданной частоте вращения коленчатого вала в случае повышения температуры iOKp , необходимо увеличить подачу топлива, что дополнительно снизит коэффициент Х , увеличит температуру и теплонапряженность деталей дизеля. Такой режим характерен для тракторов при выполнении ими основных летних сельскохозяйственных работ. Из опыта эксплуатации тракторов типа К-700 с дизелями 8ЧН 13/14 в Омской области по справке Областного управления сельского хозяйства в 1982 году в ремонте находилось около 40$ областного парка тракторов указанного типа. Значительная часть из них - из-за отказов дизелей. Основными причинами отказов, которые имели место при выполнении тракторами летних работ, таких, как сев зерновых и вспашка, были": деформация цилиндровых втулок и заклинивание поршней, прогар лопаток и заклинивание ва ла турбокомпрессора.
class2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕКОТОРЫХ ВОПРОСОВ,
СВЯЗАННЫХ С ПРИМЕНЕНИЕМ ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ НАДДУВОЧНОГО ВОЗДУХА В ЩЕЛЯХ class2
Модель 2-фазного потока в идеализированной впускной системе дизеля с испарительным охлаждением наддувочного воздуха
Одной из основных функций впускной системы дизеля при испарительном охлаждении наддувочного воздуха являются дозирование и смешивание его и охлаждающей жидкости при заданном соотношении и распределении воздушно-жидкостной смеси по отдельным цилиндрам. В идеальном случае воздушно-жидкостная смесь, достигая впускных клапанов, должна быть однородной перед каждым цилиндром, впрыскиваемая жидкость должна равномерно перемешиваться с воздушным потоком и полностью испаряться. Отклонение от этих условий приводит к снижению эффективности испарительного охлаждения, повышенному износу деталей цилиндрсхпоршневой группы и ускоренному старению масла /5, 17, 37, 107/. Очевидно, что совершенствование эксплуатационных качеств впускной системы дизеля при испарительном охлаждении воздуха приобретает важное значение.
Известно /101/, что в двигателях внутреннего сгорания с внешним смесеобразованием во впускном тракте преобладают горизонтальные течения двухфазной системы с полукольцевой структурой течения. При течении таких систем происходит дробление и слияние капель, выпадение их в пленку и образование пленочного течения, капельный унос с поверхности пленки, процессы тепломассообмена при фазовых превращениях. Теоретическое описание двухфазных четырехкомпонент-ных течений представляет собой весьма сложную задачу. Различные исследователи /6,78,94/ для анализа двухфазного потока использовали модели из трехкомпонентной смеси, рассматривая предельные случаи нахождения жидкости в потоке либо только в капельном состоянии, либо только в пленке. Однако процессы испарения капель в потоке газа, выпадение их в пленку, испарение пленки происходят взаимосвязано и взаимно обусловлены.
В настоящем разделе сделана попытка разработать на основании теории двухфазных кольцевых течений /71,101/ полуэмпирическую модель двухфазного четырехкомпонентного потока с фазовыми переходами и на ее основе предложить приближенный метод вычисления структурно-количественных характеристик течения и наиболее важной для практики, характеристики испаряемости воды в условиях наддувочного воздуха.
Испарение воды в наддувочном воздухе увеличивает его влаго-содержание в несколько раз. При этом влагосодержание рабочего тела увеличивается еще в большей степени из-за доиспарешя воды в цилиндре двигателя, что должно заметно отразиться на его молекулярном составе, теплоемкости и динамике процесса сгорания. Чтобы учесть это при анализе индикаторной диаграммы, в данном разделе сделана попытка уточнения методики расчета характеристики тепловыделения посредством вывода зависимостей-соответствующих параметров от расхода воды через двигатель.
Методика определения испаряемости и массовой скорости выпадения капель воды в пленку при 2-фазном течении в горизонтальной цилиндрической трубе
Распиливание жидкости во впускном тракте двигателя является началом процесса смесеобразования, которое оказывает большое влияние на последующие моменты процесса. С целью упрощения анализа характеристик распиливания диаметры капель осредняются. В действительности, при движении потока смеси во впускном тракте капли жидкости имеют разные размеры. Капли малого размера быстро достигают скорости потока газа, а капли большого размера приобретают поперечную составляющую скорости относительно основного потока, выпадают на стенку и образуют пленку. Причиной образования пленки является еще и тот факт, что скорости газа около стенок значительно ниже, чем в центре трубопровода, и здесь имеет место максимальная концентрация капель /35/.
Кнутта для касательного напряжения на стенке при двухфазном течении экспериментально установили следующую зависимость массовой скорости выпадения капель воды в пленку в горизонтальном канале с гладкими стенками: (кг/мгс) : где w , с о - начальные скорость газового потока и концентрация капель воды в потоке.
Зависимость (ЗЛ) получена при расходе воды через центробежную форсунку Gw = 20-28 кг/ч и начальной скорости воздуха И4 = = 6OI70 м/с. При этих условиях средневзвешенный диаметр капель находился в пределах 9-16 мкм, Re = (2,5-7,5)»I04; С0 = 0,02--0,12 кг/м3.
Авторы отмечают, что малое количество экспериментальных точек и значительный разброс их не позволяет считать формулу окончательной. Учитывая, что данная формула получена при условиях опыта, резко отличающихся от условий течения во впускном тракте двигателя по скоростям потока, дисперсности капель, наличию шероховатости стенок, давлению внутри потока, а также замечание самих авторов относительно ее пригодности, нами была проведена серия опытов по определению дисперсности и закона выпадения капель в пленку, а также испаряемости их в условиях, приближенных к реальному течению во впускном тракте дизеля с наддувом. Опыты проводились на экспериментальной установке (рис. 3.1) при значениях скоростей потока, которые соответствовали средним скоростям воздуха, во впускном тракте дизеля ІЧН 12,5/14. Начальные параметры воздуха (давление, температура) задавались по нагрузочным характеристикам дизеля 8ЧН 13/14. После стабилизации параметров воздуха проводились замеры величин, предусмотренных программой опыта.
Влияние подачи воды в наддувочный воздух на характеристики дизеля 14 12,5/14
Для исследования влияния подачи воды в наддувочный воздух на эффективные,индикаторные показатели работы дизеля,на его износ и обводнение масла были сняты регулировочные характеристики по составу смеси в функции расхода воды относительно расхода воздуха при различных скоростных режимах, а также нагрузочные и скоростные характеристики. Опыты с подачей воды в наддувочный воздух проводились без отбора и с отбором водяной пленки перед впускным клапаном.
При снятии регулировочных характеристик производилось инди-цирование дизеля, отбор проб масла на анализ. Оптимальный расход воды устанавливался по максимальному значению эффективной мощности, которая при заданной цикловой подаче топлива соответствовала его минимальному удельному расходу. На всех режимах испытаний устанавливался оптимальный угол опережения подачи топлива.
Для определения оптимальных регулировок подачи воды на различных скоростных режимах и при различных температурах воздуха были сняты регулировочные характеристики по составу смеси в функции относительного расхода воды J5 без снятия пленки и со снятием пленки перед впускным клапаном.
На рис. 4.1-4.3 представлены характеристики при частоте вращения коленчатого вала П = 1700 об/мин и расходе воды в преде-лаху 7= 0-3,6 %, топлива G = 4,56 кг/ч.
Изменение эффективных показателей от величины ув показано на рис. 4.І. При подаче воды в наддувочный воздух без снятия пристеночной пленки перед впускным клапаном наблюдается увеличение эффективной мощности примерно до./? = 1,85$, достигающей максимального значения № =s 17,22 кВт. Этому значению мощности соответствует минимальное значение удельного расхода топлива ffe = я 265 г/(кВт»ч). При дальнейшем увеличении расхода воды происходит уменьшение эффективной мощности и увеличение удельного расхода.
Таким образом, расход воды, соответствующий Jiwg - 1,85$, для данных условий и без снятия пленки является оптимальным. При этом снижение удельного расхода топлива составило 2,76$ при росте эффективной мощности на 2,8$; температура наддувочного воздуха снизилась на 30,4$, температура отработавших газов - на 10,4$; плотность наддувочного воздуха и коэффициент ос увеличились соответственно на 9,8 и 9,7%.
При отборе пристеночной пленки перед впускным клапаном прирост мощности и соответствующее снижение удельного расхода топлива в функции расхода воды происходят более интенсивно .Минимальное значение Qe = 261 г/(кВт»ч) достигается при J$wo = 2#«
Различив в темпе снижения удельного расхода топлива объясняется тем, что при подаче воды в наддувочный воздух без отбора пленки с увеличением flwo значительная ее часть в жидкой фазе поступает в цилиндр через впускной клапан. В результате увеличиваются потери тепла", ухудшаются условия работы пары "цилиндровая втулка-поршень" /16/. Кроме того, увеличение жидкой фазы, особенно пленки в потоке воздуха перед впускным клапаном, приводит к возрастанию сопротивления в клапанной щели, что уменьшает наполнение цилиндра. Этот факт подтверждается некоторым увеличением коэффициента с в случав снятия пленки перед клапаном при значении J5Wo 1,8$.
Расчет экономической эффективности от внедрения в народное хозяйство тракторного дизеля с испарительно охлаждающим наддувочного воздуха
Расчет годовых эксплуатационных затрат по базовому и модернизированному двигателям сведен в таблицу 5.3. При этом было учтено снижение затрат на текущий ремонт по новому двигателю ввиду уменьшения его износа. По данным испытаний одноцилиндрового двигателя (раздел 4 настоящей работы),снижение износа по скорости поступления железа в масло в случае применения испарительного охлаждения наддувочного воздуха достигает 25$. Принимаем, что износ основных деталей цилиндро-поршневой группы в данном случае уменьшается на 20$ (что согласуется с данными испытаний по работе /37 1 Расчет затрат от снижения износа гильзы цилиндра, поршневых колец и поршня в процеосе эксплуатации представляй ниже.
