Введение к работе
Актуальность темы. Дизель как энергетическая установка получил
большое распространение в транспортном и сельскохозяйственном
машиностроении. Решение экологических и топливно-энергетических
проблем дизелей связано с созданием рабочих' процессов с новыми
качествами смесеобразований.
Одно из направлений дальнейшего совершенствования рабочих процессов дизелей - реализация в них предложенной в МАДИ-ТУ концепции зонального смесеобразования (ЗС). ЗС может быть осуществлено в дизеле путем модернизации только топливной аппаратуры, в частности, - конструкции распылителя.
Цель работы. Совершенствование топливоподачи в дизеле 4410,5/12 (D-144), обеспечивающей зональное смесеобразование путем перераспределения топлива по зонам камеры сгорания, используя конструкцию распылителя по .А.С. N922 302 СССР. Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи.
1.Разработка методик и исследование гидравлических характеристик распылителей с разветвленной проточной частью.
2.Разработка метода и программы расчета гидравлических параметров опытных распылителей, обеспечивающих зональное смесеобразование.
3.Разработка метода и программы расчета рабочего процесса форсунки по заданным характеристикам впрыскивания, обеспечивающим зональное смесеобразование.
4.Разработка методики комплектации форсунки для дизеля при асимметричном расположении её относительно оси камеры сгорания, расположенной в поршне.
5.Комплектация и исследование опытной топливной системы для дизеля 4410,5/12 расчетными методами и на двигателе.
Методы исследований. Расчетно-теоретические исследования проводились по методам и программам, разработанным с использованием современной вычислительной техники. Экспериментальные исследования осуществлялись на стенде постоянного напора и моторной установке с использованием автоматизированных методов измерений и методик, регламентированных ГОСТ.
Научная новизна. Разработана расчетно-экспериментальная методика исследований гидравлических параметров распылителей с разветвленной проточной частью.
Получены критериальные выражения для расчета коэффициентов истечений дросселирующих сечений опытных распылителей.
Разработаны метод и программа расчета гидравлических параметров опытных распылителей.
Разработаны метод и программа расчета рабочего процесса форсунки, обеспечивающей зональное смесеобразование. Дана методика расчетной комплектации форсунки по заданным характеристикам впрыскивания для дизеля с зональным смесеобразованием.
Практическая ценность. Методика экспериментальных исследований опытных распылителей с разветвленной проточной частью может быть использована в исследовательской работе и учебном процессе вузов.
Исследованиями установлено, что опытный распылитель, помимо перераспределения топлива по зонам камеры сгорания, обеспечивает более высокие давления распыливания практически на всех режимах работы дизеля 4410,5/12. При максимальной подаче на каждом скоростном режиме (ик = 500 — 900мин-1 ) преимущество опытных распылителей в сравнении с исходными по значениям удельных энергий распыливания составляло 8-11%, с уменьшением нагрузки разница достигала 30 и более процентов.
Показано, что опытный распылитель позволяет уменьшить содержание сажи в продуктах сгорания дизеля 4410,5/12 при Ne > 30 кВт и лкв = 1800 мин-1 на 20—33%. При этом наблюдалось некоторое снижение удельного расхода топлива (на 2-4 г/кВт.ч).
Реализация работы. Результаты работы (рекомендации по геометрическим параметрам опытных распылителей) приняты АО НЗТА для проверки в условиях опытного производства экспериментального цеха. Методика экспериментальных исследований опытных распылителей используется в учебном процессе МАДИ-ТУ.
Апробация работы. Работа докладывалась на НТС АМО ЗИЛ и АО НЗТА в 1997 году.
Публикации. Результаты работы изложены в двух статьях и двух отчетах.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения. Она содержит 153 страницы включая 25 рисунков и 20 таблиц. Список литературы включает qq наименований, в том числе g иностранных.