Повышение топливной экономичности автомобильных дизелей отключением части цилиндров

• Автор: Медведев, Алексей Николаевич
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 138 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Типы дизелей, на которых проводились исследования

отключения цилиндров. Постановка проблемы

1.2. Анализ достигнутой экономичности дизелей

1.3. Способы отключения цилиндров

1.4. Использование способа отключение топливоподачи и достигнутая

при этом эффективность

1.5. Теоретическое обоснование режимов отключения-включения цилиндров

1.5.1. Влияние переходных процессов в топливной аппаратуре
при отключении цилиндров
1.5.2. Теоретические методы оценки эффективности отключения цилиндров
1.5.3. Определение числа работающих цилиндров
1.6. Сопутствующие явления при работе дизеля при отключении цилиндров и их изученность
1.7. Особенности работы автомобильного дизеля при включении цилиндров
1.8. Известные способы отключения подачи топлива в цилиндры
дизеля и их классификация
1.9. Примеры использования отключения топливоподачи
на автомобильном дизеле, их преимущества и недостатки
1.10. Обзор патентных документов
1.11. Цель исследования в данной работе
1.12. Постановка задачи исследования
1.13. Предлагаемая научная новизна
1.14. Практическая ценность работы
1.15. Выбор и обоснование объекта исследования
2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РЕЖИМОВ ВКЛЮЧЕНИЯ И ОТКЛЮЧЕНИЯ ЦИЛИНДРОВ АВТОМОБИЛЬНОГО ДИЗЕЛЯ ДЛЯ ЭКОНОМИИ ТОПЛИВА
2.1. Выбор критерия эффективности отключения цилиндров дизеля
2.2. Аналитическое представление зависимости индикаторного КПД rjt
от среднего индикаторного давления Р;
2.3. Определение улучшения топливной экономичности при отключении цилиндров с использованием аналитической зависимости Tj{=f(PJ
2.4. Изменение скоростного режима работы автомобильного дизеля при включении цилиндров
2.5. Объект теоретических исследований и его
характеристики
2.6. Обработка и анализ экспериментальных характеристик дизеля
без отключения цилиндров
2.7. Расчетно-теоретическая оценка улучшения топливной экономичности автомобильного дизеля КАМАЗ-740.10-20 при отключении
различного количества цилиндров
2.8. Теоретическая оценка частоты вращения коленчатого вала
при включении цилиндров
2.9. Выводы и рекомендации по отключению количества цилиндров, порядка их отключения и ожидаемый эффект от отключения
2.9.1. Рекомендации по отключению количества цилиндров
2.9.2. Ожидаемый эффект по экономии топлива от отключения цилиндров по часовому расходу топлива
3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Задачи экспериментальных исследований
3.2. Объект и общая методика экспериментальных исследований
3.2.1. Характеристика топливного насоса высокого давления мод
3.2.2. Определение формы и размеров паза на ведомой рейке
топливного насоса высокого давления для отключения цилиндров одного
блока дизеля
3.3. Режимы испытаний
3.4. Измерительная аппаратура и измеряемые величины
3.5. Оценка погрешностей при проведении эксперимента
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

нестабильности. На таких дизелях эффективность отключения можно ожидать более высокой [22].
Регулировочные характеристики дизеля КАМАЗ-740 по параметрам токсичности показывают, что отключение части цилиндров, а следовательно, увеличение нагрузки на работающие цилиндры способствуют уменьшению валового выброса с отработающими газами углеводородов, угарного газа, уменьшению раздражающего запаха отработавших газов. Изменение выброса окислов азота не имеет однозначной связи с отключением цилиндров, то есть их выброс при отключении цилиндров может, как возрасти, так и уменьшиться [22].
Влияние изменения числа работающих цилиндров на показатели, характеризующие совершенство рабочего процесса: расхода топлива и токсичности отработавших газов, может оказывать неблагоприятное воздействие из-за неравномерности крутящего момента, усиливающей вибрацию дизеля [31].
Исследования, проведенные на дизеле рабочим объемом 1500 см3 показали, что при отключении половины его цилиндров любым из трех способов (обозначения: 1 - впускные и выпускные клапаны неработающих цилиндров постоянно закрыты, 2 - прекращение подачи топлива в неработающие цилиндры, 3 - тоже, но с раздросселированием неработающих цилиндров, 4 - работа всех цилиндров) вибрация увеличивается, показано на рис.4.1. С увеличением частоты вращения коленчатого вала разница в условиях вибрации дизеля при отключении цилиндров может изменяться. Наименьший ее уровень при варианте (3), а максимальный при варианте (1), вариант (2) остается более предпочтительным, так как вибрация небольшая, а способ отключения подачи топлива самый простой требует небольшие изменения конструкции дизеля, которые реально осуществимы [31].