Введение к работе
Актуальность темы. Интенсивное развитие средств малой механизации обуславливает постоянный рост потребности в дизелях мощностью до 50 кВт, к которым стандартами экологической безопасности предъявляются неуклонно возрастающие требования по составу отработавших газов (ОГ) В свою очередь выполнение природоохранных норм напрямую связано с интенсификацией топливоподачи и гибким управлением ее параметрами
Особенности и характерные режимы эксплуатации силовых установок внедорожных машин определяют целесообразность их оснащения разделенной топливоподающей аппаратурой (ТПА), состоящей из насоса высокого давления, трубопроводов и форсунок Аккумуляторные системы и насос-форсунки пока не находят на них массового применения ввиду высокой стоимости Поэтому наиболее важной становится задача поиска путей повышения давления впрыскивания традиционной ТПА на частичных режимах Здесь главным препятствием является получение необходимой знеріии за фазу нагнетания, что связано с особенностями указанных двигателей - малые цикловые подачи (до 80 мм3/цикл) при частотах вращения до 2500 мин'
Настоящее исследование направлено на решение этой задачи, что свидетельствует об актуальности темы диссертации
Цель исследования состоит в разработке меюдов совершенствования процесса топливоподачи дизелей внедорожного назначения, обеспечивающих выполнение требований но оіраничєнию токсичности ОГ В ходе работы были решены следующие задачи
1 Теоретически и экспериментально исследована гидродинамика
подачи малых объемов топлива и обоснованы наиболее эффективные пути
улучшения конструкции разделенной топливной системы (ТС)
Разработан рабочий процесс топливоподачи, обеспечивающий повышение энергии впрыскивания малых доз топлива
Экспериментально исследованы пути снижения выбросов вредных веществ (ВВ) за счет совершенствования процесса топливоподачи
Предложена характеристика управления углом опережения впрыскивания топлива (УОВТ) по наїрузочному и скоростному режиму работы дизеля внедорожного назначения, способствующая снижению выбросов ВВ с ОГ до уровня перспективных ограничений
Научная новизна работы заключается в разработке принципов формирования основных параметров ТС, обеспечивающих получение требуемых экологических характеристик дизеля внедорожного назначения
Разработаны методы улучшения топливоподачи с учетом особенностей рабочего процесса дизелей мощностью до 50 кВт внедорожного назначения и характерных режимов их эксплуатации
Предложена новая концепция рабочего цикла топливоподачи с предварительным аккумулированием энергии для впрыскивания малых объемов топлива, основанная на применении быстродействующего клапана и электронного управления
Разработана и экспериментально апробирована характеристика управления УОВТ по нагрузочному и скоростному режиму работы, способствующая снижению токсичности ОГ до перспективных нормативных требований
Достоверность и обоснованность научных положений работы обуславливаются использованием общих уравнений гидродинамики, теплофизики и термодинамики, известной и апробированной программы «Впрыск», применением высокоточных автоматизированных средств измерений параметров топливоподачи, сертифицированных средств испытаний дизелей и газового анализа, а также сходимостью расчетных результатов с экспериментальными
Практическая ценность работы заключается в определении целесообразных конструктивных и регулировочных параметров разделенной ТПА, при использовании которых возможно снижение токсичности ОГ дизеля до третьего этапа европейских требований Stage — III Разработаны и усовершенствованы современные средства экспериментального исследования а) создана экспериментальная установка для исследования гидродинамики топливоподачи с регистрацией и автоматизированной обработкой ЭВМ, б) оригинальный датчик перемещения иглы бесштанговой форсунки с малогабаритным распылителем, в) улучшен метод ЦНИТА регистрации характеристики впрыскивания
Реализация работы. Результаты исследований используются при создании перспективных ТНВД ОАО «Ногинский завод топливной аппаратуры», дизелей 34 и ЗЧН10.5/12 ОАО «Владимирский моторо-тракторный завод», которые должны соответствовать нормативным ограничениям Stage — III Экспериментальная установка включена в учебный процесс для проведения лабораторных работ Использование результатов работы подтверждено актами внедрения
Апробация работы. Основные результаты исследований и положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры ДВС ВлГУ в 2005-2007 гг, конкурсе инновационных проектов аспирантов и студентов по приоритетному направлению «Энергетика и энергосбережение» (Барнаул, АлГТУ, 2005), международных научно-технических конференциях «Актуальные проблемы теории и практики со-
временного двигателестроения» (Челябинск, ЮУрГУ, 2006 г), «Актуальные проблемы управления качеством производства и эксплуатации автотранспортных средств» (Владимир, ВлГУ, 2006 г), «Транспорт, екология -устойчиво развитие» (Болгария, Варна, 2006 г)
Публикации. Основные положения диссертации изложены в 7 печатных работах В соавторстве подана заявка на изобретение «Топливная система для дизелей» (поступила в патентное ведомство 10 012006 №2006100971)
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы и приложения Она содержит 144 страниц текста, 70 рнсунков, 30 таблиц Список использованной литературы включает 122 наименования работ отечественных и зарубежных авторов
