Улучшение параметров двухтактного ДВС путем применения непосредственного впрыскивания бензина и совершенствования процесса смесеобразования

• Автор: Лодня, Вячеслав Александрович
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 171 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Анализ современного состояния и перспектив развития
малогабаритных двухтактных ДВС
1.1 Специфика конструкции, эксплуатации и применения двухтактных ДВС
1.2 Применение впрыскивания топлива как основное направление совершенствования характеристик ДВС с искровым зажиганием
1.3 Основные схемы и классификация современных систем впрыскивания топлива в двухтактных ДВС
1.3.1 Пневматические системы впрыскивания
1.3.2 Гидродинамические системы впрыскивания
1.3.3 Механические системы впрыскивания
1.4 Анализ теоретических аспектов, определяющих совершенствование процесса сгорания при применении непосредственного впрыскивания
1.5 Выводы по первой главе
1.6 Задачи исследования
ГЛАВА 2. Расчетно-теоретический анализ закономерностей топливоподачи
и обоснование конструкции топливного насоса для системы непосредственного впрыскивания с механическим приводом
2.1 Теоретический анализ конструкции топливоподающего насоса
2.2 Влияние повышенной частоты вращения на
наполнение топливного насоса
2.3 Закономерности подачи топлива при приводе
толкателя эксцентриком
2.4 Регулирование двухтактного ДВС, оснащенного системой непосредственного впрыскивания топлива
2.5 Снижение выбросов вредных веществ
2.6 Выводы по второй главе
ГЛАВА 3. Проектирование и испытание системы непосредственного впрыскивания топлива. Создание экспериментальной установки
3.1 Цель разработки
3.2 Описание конструкции системы
3.3 Модернизация систем испытательного стенда
3.3.1 Система питания
3.3.2 Испытание системы подачи топлива
3.3.3 Методика и программа испытаний
3.3.4 Результаты испытаний системы топливоподачи
3.3.5 Система смазки
3.4 Экспериментальная установка
3.5 Оценка погрешностей измерения
3.6 Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4. Испытания двигателя с непосредственным впрыскиванием
топлива
4.1 Программа и методика испытаний
4.2 Результаты экспериментальных исследований
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Поршневые двигатели внутреннего сгорания в силу совокупности комплекса механизмов, систем и специализированных устройств, обеспечивающих и контролирующих преобразование в механическую работу части тепловой энергии, являются конечным продуктом производства различных по специализации промышленных предприятий. К настоящему времени развиты колоссальные мощности по выпуску как непосредственно самих двигателей внутреннего сгорания (ДВС), так и специализированных агрегатов и систем в их составе. В их проектировании, производстве и эксплуатации заняты миллионы людей, т.е. сложилась целая отрасль человеческой деятельности со своей социальной и технической спецификой. В настоящее время поршневые ДВС, оставаясь наиболее экономичными машинами, имеют суммарную установленную мощность, в несколько раз превышающую вырабатываемую всеми другими источниками, включая гидравлические, тепловые и атомные станции. Следует отметить как явное преимущество этих источников энергии их мобильность. Это установившееся состояние, характерное как для всего мира, так и для ряда стран СНГ, включая Беларусь, в обозримой перспективе по целому ряду причин измениться не может, т.е. на ближайшие десятилетия, как поршневое двигате-лестроение так и сопутствующие ему отрасли народного хозяйства будут являться крупнейшими потребителями минеральных и трудовых ресурсов.
В этой связи имеет смысл остановиться на трех основных проблемах развития двигателей, предназначенных для использования их в составе мобильных транспортных средств и средств малой механизации (СММ).
Первая из них - повышение эколого-экономических показателей при одновременном увеличении уровня форсирования.
Вторая - необходимость резкого сокращения сроков разработки конструкций двигателей.
от минимума (при холостом ходе) до максимума (при полной нагрузке). Это достигается путем вариации скорости течения в моменте закрытия запорного клапана, причем максимальная цикловая подача осуществляется при максимальной скорости течения топлива, и минимальная цикловая подача при минимальной скорости для данной ГИСВ. Скорость течения топлива регулируется изменением продолжительности открытия запорного клапана при постоянном начальном давлении топлива или изменением начального давления при постоянной продолжительности открытия запорного клапана. Изменение начального давления не оказывается целесообразным, потому что этот способ требует большого числа устройств и деталей. В данной ГИСВ применяется способ регулирования цикловой подачи путем изменения продолжительности открытия запорного клапана при постоянном начальном давлении топлива. В зависимости от характеристики течения топлива и времени закрытия запорного клапана торможение движения топлива при закрытии не всегда мгновенно, но и может осуществляться по определенной функции.
Работа ГИСВ определяется 8 параметрами, которые повышают опасность снижения надежности, но и позволяют оптимизировать систему. Они подразделяются на две группы. В первую группу входят: скорость звука в системе, время действия давления, плотность топлива. Эти параметры зависят, прежде всего, от температуры топлива и изменение этих параметров одинаковым образом влияет на все цилиндры. Изменение этих параметров компенсируется с помощью электронного устройства с датчиком температуры топлива. Во вторую группу входят следующие параметры: начальное давление, давление открытия форсунки, гидравлическое сопротивление, эффективное проходное сечение форсунки, время открытия запорного клапана. Эти параметры определяются точностью изготовления деталей и могут быть разными для каждой линии. Компенсация их влияний возможна только при установке специального электронного блока управления для каждой линии. С экономической точки зрения это не целесообразно.