Влияние охлаждения надувочного и дополнительного воздуха на технико-экономические показатели дизельного двигателя
Особенности влияния охлаждения надувочного и дополнительного воздуха на технико-экономические показатели дизельного двигателя. Способы совершенствования рабочих процессов дизельного двигателя с помощью охлаждения основного и дополнительного заряда.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | автореферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 28.03.2018 |
Размер файла | 3,0 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Влияние охлаждения надувочного и дополнительного воздуха на технико-экономические показатели дизельного двигателя
Автомобильные двигатели внутреннего сгорания (ДВС) являются наиболее распространенным видом двигателей. Их суммарная мощность превышает мощность всех других видов двигателей. Потребление топлива и выброс токсичных продуктов неполного сгорания автомобилями исчисляется многими десятками миллионов тонн. Экономика автомобильного транспорта, здоровье людей в большой мере зависят от совершенства двигателей. Поэтому к ним предъявляют все более жесткие требования, которые удается выполнять благодаря росту научно-технического прогресса.
Среди различных требований к автомобильным дизельным ДВС важнейшими являются: достижение высокой топливной экономичности и удовлетворение растущих экологических требований, таких, как малая токсичность выбросов; рост надежности, компактности; снижение материалоемкости, массы, трудоемкости изготовления и эксплуатации. Эти требования могут быть выполнены при применении наддува как средства комплексного совершенствования показателей двигателей.
Благодаря повышению эффективности и надежности турбокомпрессоров широкое распространение получили двигатели не только с низким и средним, но и затем с высоким наддувом, стали применяться системы охлаждения наддувочного воздуха, развернулось их серийное производство. Были реализованы положительные дополнительные качества двигателей с турбонаддувом, такие, как улучшение скоростных характеристик, выражающихся в росте запаса крутящего момента, и в смещении максимума крутящего момента в диапазон пониженных частот вращения коленчатого вала. Интенсивно уменьшилось отставание двигателей с турбонаддувом по приемистости от обычных без наддува.
В настоящее время стало технически и экономически оправдано применение турбонаддува для дизельных двигателей, устанавливаемых на автомобилях и тракторах всех категорий, включая легковые. На базе достижений в областях конструирования и производства компрессоров и наряду с этим микропроцессорной техникой создали условия для наддува на двигателях с принудительным воспламенением, массового применения автомобильных дизелей с турбонаддувом. Однако степень форсирования ограничивается тепловой напряженностью деталей двигателя и механическими нагрузками на них, поэтому с ростом давления наддува становится, все более актуальна задача охлаждения наддувочного воздуха.
В диссертационной работе представлено научное обоснование нового технического решения, направленного на совершенствование рабочих процессов дизельного двигателя с помощью охлаждения основного и дополнительного заряда, реализация которого вносит существенный вклад в ускорение научно-технического прогресса в производстве и эксплуатации двигателей.
Цель работы.
Целью диссертационной работы является исследование влияния охлажденного наддувочного и дополнительного воздуха на технико-экономические показатели дизельного двигателя.
Характер исследований определился, следующими факторами: способом наддува, принятой схемой подачи охлажденного воздуха, влиянием охлажденного воздуха на процесс наполнения, а также завихрения воздушного заряда.
В соответствии с этим необходимо было решить следующие задачи:
- объединить существующие методы подачи и охлаждения наддувочного воздуха и оценить возможность применения на дизельном двигателе на технико-экономические показатели;
- выявить закономерности влияния охлажденного наддувочного воздуха с учетом дополнительного завихрения;
- разработать методику и алгоритм расчета при различных температурах охлаждения;
- разработать методику определения коэффициента дополнительного воздуха;
- изготовить экспериментальную установку для снятия технико-экономических показателей.
Научная новизна.
Разработаны:
- новая схема подачи охлажденного основного наддувочного и дополнительного воздуха в нижнюю часть цилиндра после турбокомпрессора для дизельного двигателя;
- система создающая завихрение заряда за счет подачи его в нижнюю часть цилиндра в конце наполнения и начале сжатия и увеличивающая коэффициент наполнения при охлаждении в холодильнике основного и дополнительного заряда;
- математическая модель с охлаждением дополнительного воздуха после турбокомпрессора;
Получены:
- новые результаты расчетно-теоретических исследований характеристик рабочего цикла при охлаждении основного и дополнительного наддувочного воздуха;
- количественные и качественные характеристики и уточненные закономерности изменения технико-экономических показателей при функционировании модернизированного дизеля за счет охлаждения воздуха.
На защиту выносятся следующие положения.
- усовершенствованная система смесеобразования и наполнения в цилиндре при охлаждении наддувочного воздуха для основного и дополнительного заряда после турбокомпрессора путем подачи воздуха в нижнюю часть цилиндра в конце наполнения и начале сжатия;
- количественные соотношения и расчетные формулы, используемые для установления связи между коэффициентом наполнения и охлаждением основного и дополнительного заряда влияющего на смесеобразование и технико-экономические показатели дизельного двигателя;
- результаты расчетно-теоретических и экспериментальных исследований влияющие на технико-экономические и мощностные показатели модернизированного двигателя, оснащенного дополнительной системой охлаждения и подачей дополнительного воздуха в нижнюю часть цилиндра.
Практическая ценность работы.
* Применение охлаждения наддувочного и дополнительного воздуха позволяет повысить мощность и снизить удельный расход топлива двигателя;
* Аналитические зависимости и теоретические выводы могут быть использованы при проектировании и модернизации дизельных двигателей.
Личный вклад автора.
В работах [3, 5, 6] диссертанту принадлежат основные идеи и результаты. Из совместных статей [1, 2, 4] в диссертацию включены только те результаты, которые получены лично соискателем.
Апробация и публикация работы.
Достоверность исследования подтверждены положительными результатами испытания двигателя Д-21А с охлаждением основного и дополнительного воздуха, который в течение одного года показал высокие технико-экономические показатели, а также достоверность подтверждена использованием современной измерительной быстродействующей аппаратурой.
В полном объеме работа докладывалась и обсуждалась на расширенном заседании кафедры «Тракторы и автомобили» КГСХА, а также кафедры «АДиС» КГТУ им. А.Н. Туполева.
Основные результаты научных исследований диссертации публиковались и докладывались: на 13-ой научно-практической конференции вузов Поволжья и Предуралья, май 2003 год Н.Новгород; на 3-ей, 4-ой и 5-ой международных научно-практических конференциях «Автомобиль и техносфера», июнь 2003, 2005 и 2007 годах г.Казань; на ежегодных итоговых научных конференциях КГСХА 2001-2006 год.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ.
Структура и объем работы.
Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций, списка используемой литературы и приложения. Материал изложен на 143 страницах машинописного текста, содержит 8 таблиц, 50 иллюстраций. Список используемой литературы включает 126 наименования.
Содержание работы
Во введении обосновывается актуальность темы по изучению охлаждения наддувочного и дополнительного воздуха, излагается целевая установка работы и ее краткая характеристика, приведены основные положения диссертации, выносимые на защиту.
В первой главе рассмотрен вопрос основных направлений развития автомобильной промышленности: расширение производства и применения дизельных двигателей, повышение их мощности, надежности, экологичности и экономичности.
В настоящее время можно выделить следующие перспективные основные схемы систем наддува, позволяющие обеспечить высокое форсирование двигателей:
- традиционный одноступенчатый турбонаддув с применением турбокомпрессоров, имеющих высокую степень повышения давления (рк);
- двухступенчатые системы турбонаддува с использованием двух одноступенчатых турбокомпрессоров или двухступенчатого турбокомпрессора, выполненного в виде единого агрегата;
- одноступенчатые и двухступенчатые системы наддува с применением дополнительной камеры сгорания.
Повышение степени наддува требует применения более производительных турбокомпрессоров. Наиболее просто использовать одноступенчатые системы наддува, однако увеличение степени повышения давления турбокомпрессора (к ) в одной ступени встречает большие трудности.
Анализ современного состояния развития систем воздухоснабжения двигателей показывает, что практически единственным и экономически оправданным способом охлаждения наддувочного воздуха в тракторных и автомобильных дизелей является его охлаждения в рекуперативных теплообменниках-охладителях. Система характеризуется глубоким охлаждением наддувочного воздуха, сравнительно проста по конструкции, не требует существенных изменений системы охлаждения двигателя; охладитель расположен автономно при наличии самостоятельного вентилятора охлаждения (рис.1). К эксплуатационным преимуществам относятся простота обслуживания и отсутствия опасности размораживания системы в зимнее время года.
Рис.1. Система наддува и ОНВ
охлаждение дизельный двигатель
Промежуточное охлаждение позволяет существенно увеличить мощность и снизить теплонапряженность деталей дизелей, повысить удельную топливную экономичность. При высоких давлениях наддува снижение температуры воздуха после компрессоров становится неизбежным.
Рис.2. Схема образования вращающегося потока воздуха в цилиндре при канале типа: а - однофункционального; б - тангенциального; в - винтового
В целом освоение высокого наддува в сочетании с промежуточным охлаждением можно считать важнейшим направлением повышением мощности, увеличения ресурса двигателей, а также снижения их удельной стоимости и металлоемкости.
Помимо увеличения мощности и совершенствовании рабочих процессов позволяет отметить взаимосвязь между процессами наполнения, топливоподачи и смесеобразования в камере сгорания.
Также для улучшения топливно-экономических показателей применяют завихрители воздушного заряда, которые представлены на рисунке 2.
Если рассматривать процесс завихрения в целом, то следует отметить, что завихрение в цилиндре осуществлять через впускной клапан не рентабельно. При этом способе не вся энергия вихревого потока заряда, полученная в процессе наполнения, сохраняется до конца сжатия смеси, что подтверждается многими отечественными и зарубежными учеными. У нижней мертвой точки, а затем при перемещении поршня к верхней мертвой точки вихревой поток замедляется, и вихревое движение заряда уменьшается на 80... 85% от первоначальной скорости вращения.
Анализируя все способы завихрения заряда в цилиндре и охлаждения наддувочного воздуха, мы пришли к выводу, что избежать потери энергии вихревого движения можно, если вихревое движение создавать в конце наполнения и начале сжатия, рисунок 3, путем ввода в цилиндр дополнительного воздуха под определенным углом к диаметральной и осевой плоскостям, а также для увеличения коэффициента наполнения охлаждать этот заряд.
Рис.3. Схема опытного двигателя:
1 - турбокомпрессор;
2 - охладитель наддувочного воздуха (ОНВ);
3 - электровентилятор;
4 - ресивер;
5 - клапан, подающий заряд
дополнительного воздуха;
6 - выпускной клапан;
7 - впускной клапан;
8 - цилиндр
На основании выполненного анализа можно сделать следующие выводы:
1. Применение наддува позволяет увеличить массу заряда, повышая давление поступающего в цилиндр воздуха, следовательно, можем увеличить подачу топлива и тем самым увеличить литровую мощность.
2. Охлаждение наддувочного и дополнительного воздуха позволяет расширить пределы форсирования дизеля, при одновременном снижении удельного расхода топлива и теплонапряженность деталей.
3. Подача дополнительного охлажденного воздуха в Н.М.Т. дает более полное сгорание и меньший выброс вредных веществ в атмосферу.
4. Из анализа существующих конструктивных схем видно, что для решения улучшения процесса наполнения и смесеобразования наиболее перспективным является конструкция с наддувом, с охлаждением наддувочного воздуха и системы подачи в цилиндры дополнительного охлажденного воздуха.
В связи с этим перед настоящей работой были поставлены
следующиезадачи исследования:
1. Разработать эффективную конструкцию впуска с завихрением заряда, наддувом и охлаждением наддувочного воздуха.
2. Провести математический анализ и прогноз показателей смесеобразования в дизеле с системой наддува, ОНВ и подачи дополнительного воздуха в НМТ.
3. Создать экспериментальную установку для проведения исследования дизеля с системой подачи в цилиндры дополнительного воздуха в НМТ, наддува и охлаждения наддувочного воздуха.
4. Разработать программу и обосновать методику проведения исследования экспериментального дизеля в лабораторных условиях.
5. Экспериментально получить данные влияющие на технико-экономические показатели дизеля в лабораторных условиях.
6. Провести анализ полученных результатов теоретических и экспериментальных исследований и разработать рекомендации для практического их использования в производстве.
Во второй главе «Теоретические исследования» рассчитаны основные параметры систем: турбокомпрессора, охладителя наддувочного воздуха и дополнительного подаваемого в Н.М.Т. заряда. Также показаны расчетные данные характеризующие технико-экономические показатели модернизированного дизельного двигателя Д-21А.
Зависимость давления наддува и температуры наддувочного воздуха от среднего эффективного давления может быть определена следующим образом: количество воздуха Gв, необходимое для получения заданной мощности двигателя, определяется уравнением
где ge - удельный расход топлива;
- коэффициент избытка воздуха;
Ne - мощность двигателя.
В то же время расход воздуха может быть выражен через плотность воздуха ск на входе в двигатель
где - плотность воздуха;
Vh - рабочий объем двигателя;
зv - коэффициент наполнения;
nдв - частота вращения двигателя.
Мощность двигателя Ne
Решая уравнение (1, 2, 3) относительно , получим зависимость
,
,
где R - газовая постоянная;
Тк - температура наддувочного воздуха
Рис.4. Зависимости давления наддува и температуры наддувочного воздуха от среднего эффективного давления
В случае охлаждения наддувочного воздуха
,
где Тs - температура наддувочного воздуха после холодильника;
?Рs - потеря давления в холодильнике наддувочного воздуха.
Тк - определяется из следующего уравнения
где зк - КПД компрессора.
На рис.4. приведены зависимости давления наддува и температуры наддувочного воздуха от среднего эффективного давления, определенные по приведенным уравнениям при трех значениях КПД компрессора зк = 0,65; зк = 0,7; и зк = 0,75 и ge = 240 г/кВт·ч, при зv = 0,95 и = 1,8 без ОНВ и с охлаждением Тs до 333 и 353 єК, при температуре окружающего воздуха 293єК.
Из графика видно, что при КПД компрессора 0,70 без охлаждения наддувочного воздуха при Ре = 1,0 МПа давление наддува должно быть Рк = 0,223 МПа, а при Ре = 1,2 МПа, РК = 0,275 МПа. В случае охлаждения наддувочного воздуха до ТS = 333 єК требуемое давление наддува при Ре = 1,0 МПа снижается до РК = 0,182 МПа, а при Ре = 1,2 МПа до РК = 0,22 МПа, что на 12,5% ниже.
Рис.5. Нагрузочная характеристика Д-21А 1800 мин-1
Охлаждение наддувочного воздуха приводит к увеличению пределов форсирования и снижению удельного расхода топлива, а так же температуры отработавших газов. Это видно по нагрузочной характеристике двигателя Д-21А (n = 1800 мин-1) без охлаждения и с охлаждением наддувочного воздуха, приведенной на (рис.5). Например, в диапазоне нагрузок Ре от 0,5 до 1,2 МПа ge снижается на 3,5…5,0 г/кВт·ч.
Рис.6. Изменение мощности в зависимости от частоты вращения при различной подаче дополнительного воздуха
Для анализа показателей влияющих на мощность двигателя при газотурбинном наддуве и промежуточном охлаждении воздуха воспользуемся уравнениями мощности в развернутом виде
Так как ,
и подставляя параметры , которые характеризуют дополнительный воздух С, получим температуру в конце наполнения
,
то подставляя это значение в уравнение (9), получим для случая с наддувом
,
но из уравнения состояния , тогда
.
Из графика 6 видно, что при увеличении подачи дополнительного воздуха увеличивается масса заряда и возрастает мощность.
В третей главе «Программа и методика экспериментальных исследований» излагается конструктивная особенность модернизированного двигателя с турбокомпрессором, ОНВ и подачей дополнительного воздуха (рис.7). Составленная методика исследований позволила получить необходимые данные для реализации теоретических основ работы двигателя. Определена точность измерения регистрируемой аппаратуры и дана оценка погрешностей измерения опытов.
Рис.7. Экспериментальный двигатель
При экспериментах переход от модернизированного к серийному варианту осуществлялся путем выключения охлаждения дополнительного воздуха. Исследования осуществлялись по ГОСТ-14846-81. В состав экспериментальной установки входили: двигатель Д-21А оборудованный системой наддува, охлаждения наддувочного воздуха и подачи в цилиндры дополнительного воздуха; электротормоза постоянного тока; устройства для замеров основного и дополнительного воздуха; пульта управления с контрольно-измерительными приборами и современная компьютерная аппаратура. В четвертой главе «экспериментальные исследования» представлены основные результаты опытных данных: внешняя скоростная, нагрузочная, регулировочная характеристика.
Рис.8. Изменение основного, дополнительного, суммарного расхода воздуха и коэффициента наполнения в зависимости от коэффициента подачи дополнительного воздуха
Опыты (рис.8), показывают, характер процесса наполнения у дизеля с вводом в цилиндры охлажденного дополнительного воздуха, что общая масса заряда GУ увеличивается на величину GД и GОСН. Однако следует отметить, что дополнительный воздух вводится, в основном, когда поршень находится возле НМТ и направлен навстречу движению основного заряда. Следовательно, в процессе наполнения, дополнительный воздух влияет на дозарядку и величину основного заряда. На основании вышесказанного, видим, что коэффициент наполнения (зv) в дизеле с вводом в цилиндры дополнительного воздуха изменяется так же, как и суммарный заряд, то есть с увеличением GД коэффициент наполнения возрастает.
Рис.9. Скоростная внешняя характеристика. Двигатель Д-21А
На рис.9 показана скоростная характеристика модернизированного дизельного двигателя Д21-А, при наибольшей подаче топлива в цилиндр (мощностной нагрузке) и оптимальном угле опережения начала впрыска топлива (22...24° до ВМТ) с сохранением его постоянным до конца испытаний. Частота вращения коленчатого вала ограничивалась до n = 1800 мин-1, так как при дальнейшем увеличении n срабатывал регулятор, следовательно, нагрузка снижалась до нуля. По этой причине обороты двигателя были ограничены в диапазоне 1000...1800 мин-1.
С охлаждением дополнительного воздуха максимальный крутящий момент больше на 14%, а у системы с неохлажденным дополнительным воздухом максимальный крутящий момент возрастает на на 9,6%. Мощность двигателя с охлаждением дополнительного воздуха увеличивается на 4 кВт (на 19%), а у системы с неохлажденным дополнительным воздухом увеличивается на 3 кВт (на 13%). Снижается эффективный (минимальный) удельный расход топлива у системы с неохлажденным дополнительным воздухом с 230 до 210 г/кВт.ч, а у системы с охлаждением дополнительного воздуха до 200 г/кВт.ч.
Рис.10. Нагрузочная характеристика. Двигатель Д-21А
Рассматривая процесс смесеобразования в двигателе с ОНВ и дополнительным завихрением, видим, что его работа с завихрением позволяет использовать большую долю мощности на полезную работу, и тем самым получить более высокие энергетические показатели двигателя. Кроме того, поскольку турбонаддув и система охлаждения наддувочного воздуха увеличивает наполнение цилиндра, следовательно, среднее эффективное давление тоже увеличится при значительно более высоких частотах вращения коленчатого вала. А также, вихревой поток увеличивает скорость и полноту сгорания топлива, что приводит к смещению фаз газораспределения, как и к повышению энергетических, экономических показателей, а также к снижению токсичности двигателя. Нагрузочная характеристика дизеля может быть выражена как зависимость часового и удельного расходов топлива от частоты вращения и крутящего момента и нагрузки, представленной в виде эффективной мощности - GT, gt, n, Мк = (Nе).
Рис. 11. Регулировочная характеристика по температуре охлаждения наддувочного воздуха. Двигатель Д-21А
До этого было установлено, что динамические качества дизеля можно улучшить, за счет дополнительного завихрения, при нагрузке двигателя близкой к номинальной. Тогда как, (рис. 10) у двигателя с охлажденным дополнительным завихрением заряда эффективная мощность увеличивается с 24,5 до 26,2 кВт на 7% при одинаковых частотах вращения коленчатого вала. Минимальный удельный расход топлива у дизеля с охлажденным дополнительным завихрением, по сравнению с дизелем без охлаждения дополнительного завихрения снижается в среднем на 5% с 210 до 200 г/кВт.ч. Минимальный расход топлива ge у модернизированного двигателя смещается в сторону большей нагрузки. Тогда как, в это время у двигателя без охлаждения дополнительного завихрения ge возрастает. Такая же картина наблюдается при анализе часового расхода топлива.
Рассматривая процесс смесеобразования в двигателе с ОНВ и дополнительным завихрением, видим, что его работа с завихрением позволяет использовать большую долю мощности на полезную работу, и тем самым получить более высокие энергетические показатели двигателя. Кроме того, поскольку турбонаддув и система охлаждения наддувочного воздуха увеличивает наполнение цилиндра, следовательно, среднее эффективное давление тоже увеличится при значительно более высоких частотах вращения коленчатого вала. А также, вихревой поток увеличивает скорость и полноту сгорания топлива, что приводит к смещению фаз газораспределения, как и к повышению энергетических, экономических показателей, а также к снижению токсичности двигателя. У двигателя без охлаждения дополнительного завихрения заряда при температуре впуска 380 К дымность отработавших газов падает до 80%, и удельный расход топлива уменьшается (рис.11). У двигателя с охлаждением дополнительного заряда дымность снижается на 90…95%. На регулировочной характеристике, рисунок 11, видим, что у двигателя без охлаждения дополнительного завихрения заряда при снижении температуры впуска до 500 С дымность отработавших газов падает до 10%, а у двигателя с охлаждением дополнительного заряда дымность снижается до 5%, также снижается и удельный расход топлива.
Изменение температуры выхлопных газов (рис.12) можно объяснить тем, что охлажденный дополнительный воздух, введенный в цилиндр под определенным углом, создает вихрь заряда в конце наполнения и начале сжатия с относительно высокой скоростью. Следовательно, интенсифицируется процесс сгорания. Повышение температуры в конце расширения привело к снижению выброса токсичных веществ с отработавшими газами СnНm в среднем на 52% (с 620 ррm до 300 ррm) и дымность с 20% до 13%. Температура стенок в верхней части цилиндра и возле НМТ у двигателя с охлаждением дополнительного заряда ниже, чем у двигателя без охлаждения дополнительного завихрения заряда. Это объясняется тем, что охлажденный дополнительный воздух, в процессе введения его в цилиндр имел температуру ниже, чем заряд в цилиндре. Поэтому, при вводе дополнительного относительно холодного воздуха происходило охлаждение, как в нижней части цилиндра, так и в верхней части возле ВМТ.
Рис.12. Изменение тепловых и токсических параметров в зависимости от расхода топлива. Двигатель Д-21А
В пятой главе «Экономическое обоснование конструкции двигателя Д-21А с охлаждением наддувочного и дополнительного воздуха» показана цель экономических расчетов и была оценка показателей, которые дают возможность судить о целесообразности внедрения.
Расчетами установлено, что при годовой загрузке трактора 2400 моточасов годовая экономия составит 8,076 тыс. рублей одного дизеля (в ценах на дизельное топливо 1.04.2005 год).
Выводы
1. На основании рассмотрения современного состояния проблемы надежности работы, схем улучшения интенсивности горения заряда, проведенных расчетно-теоретических и экспериментальных исследований разработано схемно-конструктивное решение системы впуска с завихрением заряда, наддувом и охлаждением надувочного воздуха. Повышение технико-экономических и улучшения эколого-экономических показателей дизельных двигателей с завихрением заряда за счет охлаждения дополнительного воздуха в конце такта наполнения и в начале сжатия через каналы, расположенные выше нижней мертвой точки.
2. Получены новые количественные характеристики и закономерности изменения показателей смесеобразования и энергетических величин при завихрении заряда за счет подачи в цилиндры охлажденного основного и дополнительного воздуха.
3. Экспериментально отработана и испытана конструкция системы завихрения, обеспечивающая регулируемый ввод в цилиндр дополнительного охлажденного воздуха для дизельного двигателя Д-21А.
4. Разработана программа и обоснована методика проведения исследования экспериментального двигателя.
5. Проведенные испытания двигателя Д-21А с дополнительным охлаждением и завихрением заряда показали высокую работоспособность системы подачи дополнительного воздуха. Удельный расход топлива снижается на 13%, максимальная мощность увеличивается на 22%. Температура выхлопных газов увеличивается на 12...15%, что способствует снижению несгоревших углеводородов в сравнении с базовым двигателем. Двигатель на всех режимах работал мягче, по сравнению с базовым.
В результате количественного анализа выхлопных газов выявлено, что разработанная конструкция подачи охлажденного дополнительного воздуха в двигатель Д-21А позволяет снизить суммарное содержание токсичных компонентов в выхлопных газах на 60...80%: содержание углеводородов - на 60... 70%, дымность - на 60...65%.
6. Анализ теоретических и экспериментальных результатов показал, что система с охлаждением основного и дополнительного воздуха после турбокомпрессора на всех режимах дает снижение расхода топлива в среднем на 10…15% и повышает мощностные показатели на 20..25%.
Выявлено новое перспективное направление, улучшающее эксплуатационные показатели дизельного двигателя с применением охлажденного наддувочного и дополнительного воздуха и рекомендуется для разработок конструкций двигателей внутреннего сгорания на заводах двигателей.
Основное содержание диссертации опубликовано в 6 научных работах автора. Из них: 1 публикация в изданиях, рекомендованных ВАК России; 5 научных статей.
Литература
охлаждение дизельный двигатель
1. Гаврилов А.М. Снижение содержания оксидов азота в отработавших газах двигателей с дополнительным завихрением и расслоением заряда. / Аладашвили И.К., Самойлов Д.Н. // Ж. Механизация и электрификация сельского хозяйства. №11. 2007. С.30-31.
2. Гаврилов А.М. Повышение технико-экономических параметров дизелей с турбонаддувом путем применения промежуточного охлаждения наддувочного воздуха. / Самойлов Н.П., Самойлов Д.Н. // Улучшение технико-эксплуатационных показателей мобильной техники. Материалы 13-ой научно-практической конференции вузов Поволжья и Предуралья -Н.Новгород, НГСХА, 2003. С.80-84.
3. Гаврилов А.М. Улучшение технико-экономических показателей дизельного двигателя за счет охлаждения наддувочного воздуха и дополнительного завихрения заряда. // 3-я международная научно-практическая конференция. -Казань: Автомобиль и Техносфера, 2003. С.906-909.
4. Гаврилов А.М. Влияние токсичных веществ на экологию и методы снижения вредных выбросов с отработавшими газами автотракторных дизелей. / Самойлов Н.П. //Перспективы развития экологического сельского хозяйства и природопользования в РТ. Международная научная конференция КГСХА -Казань. 2004. С.27-32.
5. Гаврилов А.М. Влияние охлаждения системы впуска и дополнительного заряда после турбокомпрессора на технико-экономические показатели дизельного двигателя. // Молодые лидеры аграрного сектора России: Материалы региональной научно-практической конференции аспирантов и студентов. -Казань. Изд-во Казанской ГСХА. 2006. С.175-178.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Выбор основных конструктивных параметров дизельного двигателя. Параметры процесса газообмена. Сгорание в дизельном двигателе. Параметры, характеризующие рабочий цикл. Расчет перемещения, скорости и ускорения поршня. Расчеты основных деталей двигателя.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 18.01.2014Трибологические исследования чугунных образцов, имитирующих детали цилиндропоршневой группы судового дизельного двигателя. Описание механизма воздействия противоизносных магнитных присадок в смазочном масле на основе твердых порошковых включений.
статья [206,8 K], добавлен 10.06.2016Изучение экстракционной технологии производства экологически чистого дизельного топлива. Описание технологической схемы получения очищенного топлива. Расчет реактора гидроочистки дизельной фракции, стабилизационной колонны и дополнительного оборудования.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 24.01.2012Технологический процесс, принцип работы системы питания дизельного двигателя. Обслуживание дизельных двигателей, их регулировка. Основные неисправности, ремонт и техническое обеспечение системы питания, приборы и инструменты, необходимые для этого.
контрольная работа [187,3 K], добавлен 26.01.2015Тепловой расчет двигателя: процесс впуска, сжатия, сгорания и расширения газов. Расчет индикаторных и эффективных показателей двигателя. Построение регуляторной характеристики тракторного дизеля. Кинематический расчет двигателя и расчет маховика.
курсовая работа [196,2 K], добавлен 20.10.2009Построение номинальной и винтовой характеристики эффективной мощности дизельного двигателя. Определение фактора устойчивости дизеля, коэффициента усиления дизеля по подаче топлива. Описание системы автоматического регулирования угловой скорости вала.
курсовая работа [872,6 K], добавлен 17.09.2014Расчет октанового числа бензина, необходимого для двигателя внутреннего сгорания. Показатели качества бензинов и дизельных топлив. Определение марки и вида дизельного топлива. Определение марки моторного масла по типу двигателя и его форсированности.
контрольная работа [24,1 K], добавлен 14.05.2014Назначение двигателя и привода механизма газораспределения. Порядок работы цилиндров. Схема расположения колен коленчатого вала. Равномерность чередования одноименных тактов. Тепловой и динамический расчет двигателя. Расчет цилиндро-поршневой группы.
дипломная работа [6,3 M], добавлен 15.03.2011Общая характеристика судового дизельного двигателя внутреннего сгорания. Выбор главных двигателей и их основных параметров в зависимости от типа и водоизмещения судна. Алгоритм теплового и динамического расчета ДВС. Расчет прочности деталей двигателя.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 10.06.2014Техническая характеристика двигателя. Тепловой расчет рабочего цикла двигателя. Определение внешней скоростной характеристики двигателя. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма и системы жидкостного охлаждения. Расчет деталей на прочность.
курсовая работа [365,6 K], добавлен 12.10.2011Проектирование автомобильного двигателя дизельного типа, расчет его технических характеристик. Тепловой и динамический расчеты. Размеры двигателя, оценка его показателей. Расчет системы смазки (масляный насос, центрифуга, масляный радиатор, подшипники).
курсовая работа [327,2 K], добавлен 10.12.2013Система питания дизельного двигателя. Обозначения дизельных топлив, классификация схем их подвода. Устройство и работа узлов системы питания дизеля. Система питания карбюраторного двигателя. Работа простейшего карбюратора, всережимного регулятора.
презентация [15,5 M], добавлен 14.03.2017Характеристика дизельного топлива двигателей внутреннего сгорания. Расчет стехиометрического количества воздуха на 1 кг топлива, объемных долей продуктов сгорания и параметров газообмена. Построение индикаторной диаграммы, политропы сжатия и расширения.
курсовая работа [281,7 K], добавлен 15.04.2011Назначение, область применения и классификация дизельного топлива. Основные этапы промышленного производства ДТ. Выбор номенклатуры показателей качества дизельного топлива. Зависимость вязкости топлива от температуры, степень чистоты, температура вспышки.
курсовая работа [760,9 K], добавлен 12.10.2011Знакомство с функциями реактора гидроочистки дизельного топлива Р-1. Гидроочистка как процесс химического превращения веществ под воздействием водорода при высоком давлении и температуре. Характеристика проекта установки гидроочистки дизельного топлива.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 12.01.2014Техническая характеристика двигателя, работа кривошипного и газораспределительного механизма. Работа системы охлаждения и ее техническая характеристика, принцип работы карбюратора К-88АМ, система предпускового подогрева двигателя при низкой температуре.
реферат [34,6 K], добавлен 14.10.2009Обоснование схемы технологического процесса капитального ремонта двигателя ЗИЛ-130. Выбор режима работы и расчет годовых фондов времени работы рабочих и оборудования. Компоновка производственного корпуса. Технико-экономические показатели предприятия.
курсовая работа [63,5 K], добавлен 06.02.2013Изучение устройства системы смазки двигателя, предназначенной для подачи масла к трущимся поверхностям с целью уменьшения трения, охлаждения поверхностей и удаления продуктов изнашивания из зон трения. Отказы системы смазки, техническое обслуживание.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 18.03.2010Разработка энергоэффективного однокамерного бытового холодильника с естественной конвекцией охлажденного воздуха и отделением для быстрого охлаждения напитков. Технологическая характеристика конденсатора. Расчет участка переохлаждения жидкого хладагента.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 21.12.2014Розрахунок основного обладнання блоку гідроочистки дизельного палива установки Л-24-7 з розробкою заходів по підвищенню якості гідрогенізату. Фізико–хімічні основи процесу, характеристики сировини, каталізатора. Технологічні розрахунки реакторного блоку.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 03.12.2013