Повышение эффективных показателей тракторных дизелей электронным управлением топливоподачи

• Автор: Галиуллин, Рустам Рифович
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 294 с. : ил. + Прил. (307 с.)

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ТРЕБОВАНИЙ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫХ
К ТОПЛИВНЫМ СИСТЕМАМ ТРАКТОРНЫХ ДИЗЕЛЕЙ
1Л Аппаратура и регуляторы топливоподачи современных
тракторных дизелей
1.2 Условия работы тракторных дизелей
1.3 Влияние условий работы на качество топливоподачи
1.4 Влияние условий работы на регулирование топливоподачи
1.5 Основные требования к системам топливоподачи тракторных дизелей
1.6 Возможные направления совершенствования систем топливоподачи
1.7 Повышение эффективных показателей тракторных
дизелей электронным управлением топливоподачи
ГЛАВА II ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ТОПЛИВНЫХ СИСТЕМ
С ЭЛЕКТРОННЫМ УПРАВЛЕНИЕМ ТОПЛИВОПОДАЧИ
2.1 Информационная модель тракторного дизеля с микропроцессорным управлением
2.2 Аккумулирующие свойства топливоподающих систем непосредственного действия
2.3 Разработка базовых характеристик для дизелей с регулированием режимов работы пропуском подачи
2.4 Разработка методики снижения степени нечувствительности электронного регулятора топливоподающей системы, работающего пропуском подачи топлива
2.5 Электронно- управляемые системы с насосами
рядным и распределительного типа
2.6 Алгоритмы и программы для микропроцессорного непрерывного и дискретного управления топливоподачей

ГЛАВА III РАЗРАБОТКА ОПЫТНЫХ ВАРИАНТОВ ЭЛЕКТРОННОУПРАВЛЯЕМЫХ ТОПЛИВОПОДАЮЩИХ СИСТЕМ
3.1 Электронно- управляемая топливоподающая система с гидрозапорной форсункой
3.2 Электронно- управляемые топливоподающие системы с золотниковыми клапанами
ГЛАВА IV ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННОУПРАВЛЯЕМЫХ ТОПЛИВОПОДАЮЩИХ СИСТЕМ
4.1 Экспериментальные установки, измерительная
аппаратура и датчики для экспериментальных исследований
4.1.1 Общая методика исследований
4.1.2 Стенды для безмоторных исследований
4.1.3 Стенды для моторных испытаний
4.1.4 Измерительная аппаратура и датчики для экспериментальных исследований
4.1.5 Обработка экспериментальных данных, оценка погрешности измерений
4.2 Исследование электронно- управляемой системы с гидрозапорной форсункой
4.3 Исследование электронно- управляемых систем с золотниковыми клапанами прямого и непрямого
действий
ГЛАВА V ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ
РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. К тракторным дизелям, работающим в широких диапазонах частот вращения и нагрузок, причем неустановившихся нагрузок, предъявляется комплекс довольно жестких требований по их технико- экономическим показателям, важнейшими из которых являются эффективные, в частности мощностные и топливно - экономические, определяемые соответствующими индикаторными показателями и механическим к.п.д.
Эффективные показатели наиболее высокими оказываются при работе на относительно больших, причем постоянных нагрузках. С уменьшением нагрузки на двигатель, а также при переходе на неустановившиеся нагрузки они заметно ухудшаются.
Это во многом является результатом несовершенства ныне применяемых аппаратуры топливоподачи непосредственного действия (обусловленного жестким приводом плунжера их насоса высокого давления) и механических регуляторов центробежного типа (инертностью их действия) [5, 16, 58, 96, 157]. Из-за этих недостатков при них трудно решаются вопросы обеспечения оптимальных для каждого режима работы параметров топливоподачи [144, 164, 166].
В этой связи применительно к тракторным дизелям особый интерес представляют появившиеся в последние годы топливоподающие системы с аккумуляторной аппаратурой топливоподачи и малоинерционными электронными регуляторами.
При них относительно просто регулируются почти все основные параметры топливоподачи и, как следствие, не только улучшаются эффективные показатели работы двигателя, но и сравнительно легко решаются и многие другие проблемы, в частности снижения жесткости процесса сгорания и токсичности выхлопных газов. Вместе с тем следует отметить, что разработанные за рубежом такие системы, в частности типа Common Rail оказались высокотребовательными к чистоте топлива и, в итоге, не всегда достаточно приспособленными к нашим условиям.
ко 4% времени годовой занятости, на внесение удобрений - 14%, на почвообра-ботку - 27%, на транспортные работы - 55%. При внесении удобрений используются' в среднем около 40% мощности двигателя, на транспортных работах -45,3%, на посеве и посадке - 70,3% и на почвообработке - 83,5%.
Таблица 1.3 — Загрузка тракторов Т-150К и МТЗ-80 по видам работ, %
№ п/п Вид работ Т-150К (двигатель СМД-62) МТЗ-80 (двигатель Д-240)
1 Внесение удобрений и химикатов 40/14 46,5/9.
2 Транспортные 45,3/55 45/37,
3 Посев и посадка 70,3/4 55,6/
4 Уход за посевами - 56,6/
5 Уборка - 69/12,
6 Почвообработка 83,5/27 87,9/
Итого 100
Примечание: в1 числителе — степень загрузки двигателя, в знаменателе -доля годовой занятости по времени.
Тракторы МТЗ-80 большую часть времени эксплуатируются в режимах менее 66,7% номинальной мощности.
Распределения времени работы и загрузки тракторов различных классов представлены на гистограммах рисунка 1.22.
В целом следует отметить, что специфической особенностью условий работы тракторных двигателей, как и ряда двигателей других машин (строительных, дорожных и т.д.), является то, что они основную часть времени работают на широких диапазонах нагрузок.
При выполнении основных сельскохозяйственных операций нагрузка не остается постоянной, а колеблется с двумя резко отличающимися,частотами. Колебания с частотой 2...3 Гц и более происходят около среднего