Улучшение технико-экономических и экологических показателей дизельного двигателя путем регулирования состава смеси

• Автор: Шарипов, Эдуард Владиславович
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 245 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Условные обозначения

1. Анализ способов улучшения технико-экономических и экологических показателей дизельного двигателя

1.1. Анализ сферы применения дизельных двигателей

1.2. Анализ особенностей эксплуатации дизелей, работающих на агрегатах с механическим сцепным устройством

1.3. Анализ особенностей системы питания дизельного двигателя

1.4. Анализ процессов сгорания в двигателе с воспламенением от сжатия

1.4.1. Фазы сгорания

1.5. Анализ образования токсичных компонентов
1.6. Анализ средств очистки отработавших газов для снижения токсичности автотракторных двигателей
1.7. Анализ путей улучшения технико-экономических и экологических показателей автотракторных дизелей
1.7.1. Регулирование процесса сгорания топлива
1.7.2. Регулирование состава смеси в оптимальных пределах
Выводы
1.8. Задачи исследования
2. Математический анализ функциониравания дизельного двигателя е системой регулирования состава смеси
2.1. Определение состава смеси дизеля
2.1.1. Определение сопротивления впускного тракта серийного
дизеля Д-21А
2.2. Определение состава смеси серийного дизеля при различных режимах работы
2.3. Оптимальный состав смеси дизеля
2.4. Математическое определение угла поворота заслонки
Выводы:
3. Методика и программа экспериментальных исследований
3.1. Цель исследования
3.2. Объект исследования
3.3. Исследования топливного насоса
3.3.1. Методика эксперимента
3.3.2. Приборы и оборудование, используемое при исследовании
3.4. Исследования дизельного двигателя без нагрузки
3.4.1. Методика снятия характеристики по положению заслонки
3.4.2. Методика снятия регулировочной характеристики по положению заслонки
3.4.3. Методика снятия характеристики холостого хода
3.5. Приборы и оборудование, используемые при исследовании двигателя
3.5.1. Определение переводного коэффициента тахометра расхода воздуха
3.6. Предварительная обработка полученных результатов и их точность
3.7. Оценка погрешности измерений
4. Результаты исследования двигателя
4.1. Характеристика дизеля по положению заслонки
4.1.1. Изменение токсичности отработавших газов
4.2. Регулировочные характеристики дизеля

4.3. Сравнение характеристики холостого хода серийного и модернизированного двигателя
4.3.1. Изменение токсичности отработавших газов
4.4. Сравнительный анализ опытных и теоретических результатов
4.5. Экономико-экологическое обоснование при функционировании дизеля с системой регулирования состава смеси
Выводы
Общие выводы
Список использованной литературы
Приложения

дыма. При нажатии на педаль акселератора, топливный насос увеличивает подачу топлива в цилиндры, одновременно происходит открытие заслонки в основном канале для обеспечения оптимальности коэффициента избытка воздуха. Но при изменении нагрузки топливный насос изменяет подачу топлива для ее компенсации. Для решения этой проблемы, введена обратная связь в виде датчика 7 и электронного блока 6, который, интерпретируя показания кислородного датчика, выдает сигнал на открытие заслонки в дополнительном канале, при увеличении нагрузки или закрывает заслонку при уменьшении нагрузки.
Система позволяет снизить эмиссию окислов азота и контролировать состав смеси по выбросу несвязанного кислорода, также выход из строя электронных компонентов не ведет к остановке двигателя. К недостаткам системы можно отнести: усложнение конструкции за счет применения двух впускных каналов и невозможность регулирования состава смеси во всем диапазоне работы двигателя.
В Швейцарии в 1985г. запатентована дроссельная заслонка (ДЗ) с приводом от шагового электродвигателя, установленная во впускном патрубке двигателя [34]. В зависимости от нагрузки, частоты вращения и степени пульсации потока на впуске, электронный блок определяет оптимальное угловое положение ДЗ вплоть до ее почти полного прикрытия, при котором расход воздуха через оставшийся зазор не превышает 5... 15%. При прикрытой ДЗ уменьшается плотность воздушного заряда, в результате чего понижается температура воздуха и увеличивается содержание в заряде отработавших газов. Поступление такого заряда в дизель приводит к уменьшению коэффициента избытка воздуха, снижению максимальной температуры сгорания и уменьшению эффективности образования Ж)х.
На наш взгляд представленная система довольно сложна и требует контроля большого числа параметров, что требует усложнения блока электронных вычислений. Применение шагового электродвигателя ведет к