Введение к работе
Актуальность темы. Улучшение пусковых качеств автотракторных дизелей в условиях низких температур окружающей среды является -весьма важной научно-технической и народнохозяйственной задачей. Наиболее перспективным способом запуска дизелей-является' запуск без предварительного разогрева масляной ванны и деталей,), образующих камеру сжатия воздушного заряда, так называемый холодный пуск. Это сложная задача, включающая ;в себя комплекс проблем по разработке зимних масел, мощных пусковых систем, средств облегчения пуска. Кроме того, проведение экспериментальных исследований по этой проблеме трудоемко и дорогостояще, как из-за сложности моделирования условий окружающей среды, так- и изтза высокой стоимости образцов опытных систем и узлов. При этом,'зачена хотя бы части физического эксперт мента математическим является важной современной задачей при прогнозировании , эффективности технических мероприятий по. улучшению пусковых качеств тракторных'дизелей. . -
Цель исследований. Целью диссертационной работы является разра
ботка методики расчетной оценки возможности пуска дизеля и улучше
ние пусковых качеств дизеля, путем максимального использования воз
можностей такого способа облегчения пуска,' как подогрев впускного
воздуха. ' .
Объект исследований. Принятый з качестве объекта исследования, дизель Д-144 выпускается АО "ВТЗ" (г. Владимир) и применяется в качестве силового'агрегата на тракторах тягового класса 0,9 кН Т28*4М и его модификациях, Т-40 AM, Т-40 АНМ и на ряде мобильных машин различного назначения (экскаваторы ЗМ- 152В,' катки ДУ-50 и другие строительно-дорожные малины);
Методика исследований. При теоретических исследованиях кспользо-.
ванн законы.термодинамики и теплопередачи для решения задачи раз
работки методики расчета термодинамических параметров воздушного
заряда на такте сжатия и определения ' значения периода задержки
воспламенения (ПЗВ) при первой вспышке .топлива. Методика реализова-
вана в пакете прикладных программ для автоматизированного расчета
указанных параметров пускового процесса на ЭВМ. ' ,
Для подтверждения полученных результатов теоретического анализа « иржомернастц сделанных допущений проведены экспериментальные исследования", .включающие'.в' себя-, индицирование и термогрэфирование
рабочего тела дизеля при прокручивании дизеля в пусковых режимах, определение пусковых характеристик дизеля при применении некоторых средств облегчения.пуска, индициравание при пуске и разгоне дизеля, оценка влияния на наполнение дизеля установки теплообменного пускового устройства во впускной системе дизеля. ' '
, Научную ндвизну представляет разработка следующих вопросов: -. метод расчета ' термодинамических" параметров воздушного заряда дизеля на такте сжатия с учетом переменного количества воздуха, .участвующего в.'сжатии; '
методика .получения расходной функции утечек воздушного заряда на такте схатия в:-зависимости от. условий пуска-,- ''....'
метод приближенного . определения ГВБ при первой 'вспышке топлива, по расчетном диаграммам термодинамических параметров сжатия..
Практическую ценность в работе представляет разработанный пакет программ для.ЭВМ, реализующий предложенную методику расчетной оценки возможности , пуска,тракторного :дизеля. Применение разработки позволит прогнозировать':';"/;. ,. ' ' - ": ' ' :[ ... '-.."'.
- зону уверенного пуска дизеля .в различных условиях без применения
средств облегчения пуска, и облегчении пуска подогревом впускного
.'воздуха, 'необходимую эффективность^ подогревателей впускного воз-
ДУха;''. ' '""' ' ' ' \~' .' ' / ;;'':'-: '''. : '''./ '. ;v-.' '.' :' ';' -
- рациональную-температуру стенок камеры сжатия при проектировании
систем предпускового подогрева дизеля - по :возможности, пйявления
. первых' вопытек топлива.'в Цилиндрах;.';-.' \ .'..'
- оптимальный угол опережениявнрцска топлива СУОВТ) припуске.
Установлена высокая эффективность облегчения холодного пуска ди-веля при применении интенсивного' подогрева впускного воздуха, подт-Еерждено благоприятное протекание рабочего, процесса, дизеля, при пуске и' разгоне диаеія' с применением этого способа облегчения пуска, в результате работы предложен- ряд технических- решений на, .уровне изобретений, направленных На улучшение пусковых качеств дизелей. _ "'""..'' V '..':,'.'.' ": ."''-"..' ' - - '". ' реализация результатов исследований. Пакет, программ, реализующих рагіраоотанние методики;: 'принят к использовании в ГСКБАО "ВТЗ" (г. Владимир) и'0ГК".ди9ёЛьногЬ',производства'РМЗ (г.: Рыбинск). В ходо ргшрабоТкл опытного теплообменного пускошго устройства с . участием автора диссертации -предложена модернизация, с повышением -эффективности, злектрофакелыюго подогроп.нтглн ?»']l-«lojf)iW fa.о.' CtYP N 1
;Ч(р i-(Y>) _ РЧ''рабОТ-'>НЧ И применяете;! ! І і 'КН АО "Пі"*'1 '."-Ю-ІИ'-'.; HU^ti-
цирования и получения разгонных характеристик дизеля при пуске с согласованием частотных характеристик звеньев измерительной цепи, состоящей ив достаточно распространенных датчиков и приборов.
Ведется подготовка производства, к внедрению на РМЗ головки блока цилиндров по а.с. СССР N'1 710 805 ', содержащей модернизированный впускной канал "падающего" типа, уменьшающий" интенсивность осевого вихря в цилиндре дизеля и повышающий, тем самым, значения термодинамических параметров воздушного заряда на такте сжатия.
БАТУ совместно с ПО "Минский моторный завод" (г. Минск) с участием автора диссертации ведется разработка злектроподогревателя впускного воздуха дизеля на пусковых режимах.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технической конференции БШСХ "Проблемы механизации, электрификации, автоматизации сельского хозяйства и подготовка инженерных, кадров" (г. Минск, 1991 г.), заседании кафедры "Тракторы и автомобили" БИМСХ (г. Минск, . 1931 г.), научно-техническом совете ГСКБ ПО "МТЗ"(г. Минск, 1993 г.).
Публикации. Основные материалы диссертации опубликованы в 11 печатных работах,, в т.ч. в пяти статьях. '
птр/ктура и объем работы.. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованной литературы (57 наименований, из них & - на иностранных языках), двух приложений. Работа из-. ложена на 98 страницах машинописного текста, иллюстрирована 31 рисунком, содержит*. 7 таблиц.