Совершенствование процессов распыливания топлива и смесеобразования транспортного дизеля, работающего на дизельном топливе и биотопливах на основе рапсового масла

• Автор: Зенин, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 222 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

1. РАСПЫЛИВАНИЕ ТОПЛИВА И СМЕСЕОБРАЗОВАНИЕ

В ТРАНСПОРТНЫХ ДИЗЕЛЯХ

1.1. Организация смесеобразования в дизелях

1.2. Совершенствование процессов распыливания топлива

и смесеобразования в дизелях

1.3. Совершенствование процессов распыливания топлива и смесеобразования в дизелях, работающих на биотопливах

на основе рапсового масла

1.4. Цель работы и задачи исследования
2. РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТРАНСПОРТНОГО ДИЗЕЛЯ С НЕСИММЕТРИЧНЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ ФОРСУНОК
2.1. Особенности процесса смесеобразования дизелей
с несимметричным расположением форсунок
2.2. Программные комплексы для моделирования
рабочего процесса быстроходных дизелей
2.3. Расчетные исследования влияния расположения
форсунок на показатели транспортного дизеля
2.4. Методика оптимизации расположения форсунок
в камере сгорания транспортного дизеля
Основные результаты и выводы по второй главе
3. РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ РАСПЫЛИВАНИЯ ТОПЛИВА И СМЕСЕОБРАЗОВАНИЯ ТРАНСПОРТНОГО ДИЗЕЛЯ ПРИ ВАРЬИРОВАНИИ ДЛИНОЙ
РАСПЫЛИВАЮЩИХ ОТВЕРСТИЙ
3.1. Анализ влияния длины распиливающих отверстий форсунок
на показатели транспортного дизеля
3.2. Методика оценки коэффициента расхода распылителей форсунок
при варьировании длиной распиливающих отверстий
3.3. Математическая модель динамики развития
струй распиливаемого топлива в дизелях
3.4. Расчетные исследования динамики развития струй распиливаемого топлива при варьированиищлиной распыливающих отверстий
3.5. Методика оптимизации длины распыливающих
отверстий форсунок
Основные результаты и-выводы.по'третьей главе
4. СПОСОБЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ РАСПЫЛИВАНИЯ ТОПЛИВА И СМЕСЕОБРАЗОВАНИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИЗЕЛЯ
4.1. Совершенствование процессов распыливания топлива и смесеобразования путем изменения длиньи
распыливающих отверстий
4.2. Совершенствование процессов распыливания топлива и смесеобразования путем изменения геометрии выходных
кромок распыливающих отверстий
4.3. Совершенствование процессов распыливания топлива и смесеобразования путем оптимизации состава
смесевых биотоплив
4.4. Методика оптимизации состава смесевых биотоплив
Основные результаты и выводы по четвертой главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ДВС - двигатели внутреннего сгорания;
ДТ - дизельное топливо;
КПД - коэффициент полезного действия;
КС - камера сгорания;
ОГ - отработавшие газы;
МЭРМ - метиловый эфир рапсового масла;
ПЗВ, Tj - период задержки воспламенения; п.к.в. - поворот коленчатого вала двигателя;
РМ - рапсовое масло;
ТНВД - топливный насос высокого давления;
ТЧ - твердые частицы;
УОВТ, 9 - угол опережения впрыскивания топлива;
ЦЧ - цетановое число;
NOx, СО, СНХ, С, Кх - оксиды азота, монооксид углерода, углеводороды, сажа, дымность ОГ ;
Cnox> С со, Ссих - объемные концентрации в ОГ оксидов азота, монооксида углерода, углеводородов;
£NOx, Eco, Ест - массовые выбросы оксидов азота, монооксида углерода, углеводородов;
eNOx, есо, есих - удельные массовые выбросы оксидов азота, монооксида углерода, углеводородов;
GT - часовой расход топлива;
ge, ge уел - удельный эффективный расход топлива; условный удельный эффективный расход топлива;
rfe, rte уел - эффективный КПД дизеля; условный эффективный КПД;
СрМ, СМэрм - объемная концентрация РМ и МЭРМ в смесевом биотопливе;
<пл, hnn - диаметр и ход плунжера ТНВД;

распиливающее отверстие. В топливной аппаратуре разделенного типа топливо от ТНВД под высоким давлением поступает в форсунку, воздействует на иглу 1 (рис. 1.9,а), поднимая ее, протекает через образовавшийся между иглой 1 и корпусом 2 кольцевой зазор 3 и поступает в полость 4 под иглой 3, где устанавливается давление впрыскивания рвпр. Под этим давлением топливо и поступает в распыливающее отверстие 5 форсунки.
Рис. 1.9. Схема распылителя форсунки с геометрическими характеристиками струй распыливаемого топлива (а) и схема течения топлива по распыливающему отверстию форсунки (6)
Непосредственно перед входом в распыливающее отверстие линии тока топлива искривляются (рис. 1.9,6), причем, их кривизна увеличивается от оси отверстия к его периферии. В результате возникает неравномерное поле распределения давлений и скоростей потока. При этом минимальные давления (и максимальные скорости) достигаются в периферийных участках потока, где локальные давления могут оказаться ниже давления насыщенных паров топлива. Характерно, что сразу за входным сечением распыливающего отверстия поток топлива сужается и возникает вихревое течение топлива (отрыв, зона А на рис. 1.9,6). Здесь зарождаются и нарастают кольцевые вихри, затем частично распадающиеся и увлекаемые топливом [50,64,119]. В этом нестационарном течении возникают пульсации давлений и скоростей в зоне