Улучшение пусковых характеристик дизелей специального назначения использованием масловпрыска

• Автор: Роднов, Константин Валерьевич
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 123 с. : ил.

Аннотация
Целью настоящего исследования является улучшение пусковых характеристик дизелей использованием впрыскивания масла в камеру сжатия для повышения боеготовности военных машин.
В диссертационной работе приведены методика и результаты расчетнотеоретического и экспериментального исследований по влиянию уплотнения зазора между поршнем и цилиндром маслом, впрыскиваемым в камеру сжатия дизеля, на пусковые характеристики с учетом особенностей его функционирования в качестве силовых установок военных машин.
Предложена математическая модель процессов в камере сжатия дизеля при прокручивании коленчатого вала сжатым воздухом. Основой модели является система дифференциальных уравнений массового и энергетического баланса рабочего тела. В отличие от существующих моделей предложенная математическая модель учитывает утечки воздуха через зазор между поршнем и цилиндром дизеля.
Выполнен анализ результатов экспериментальных исследований пусковых характеристик дизеля В-84М, оснащенного специальным устройством впрыскивания масла в «климатической» камере.
На основе расчетной и экспериментальной оценок влияния различных факторов на пусковые характеристики обоснованы конструктивные и регулировочные параметры системы масловпрыска, обеспечивающие снижение минимальной температуры окружающей среды, при которой гарантирован надежный пуск дизеля.
Результаты проведенных исследований использованы при конструктивной доводке дизелей типа В-2 (ЧН15/18) для обеспечения их пусковых характеристик, отвечающих требованиям боеготовности военных машин.

Содержание

Введение
1. Особенности и перспективы совершенствования пусковых характеристик дизелей военных матпин
1.1. Требования к пусковым характеристикам дизелей военных
машин
1.2. Методы и средства обеспечения пуска дизелей
1.3. Оценка пусковых характеристик дизелей
1.4. Методы математического моделирования процесса пуска дизеля
1.5 Постановка проблемы, цели и задач исследования
2. Совершенствование математического моделирования процесса пуска дизеля при использовании системы масловпрыска
2.1. Математическая модель состояния рабочего тела в камере сгорания
2.2 Идентификация математической модели
3. Расчетно-теоретическая оценка пусковых характеристик дизеля
при уплотнении зазора между поршнем и цилиндром
3.1 Характеристики рабочего тела при прокручивании коленчатого вала дизеля
3.2. Оценка влияния различных факторов на параметры состояния рабочего тела в камере сгорания
3.3. Влияние эквивалентного зазора между поршнем и цилиндром на характеристики рабочего тела
3.4. Выводы и рекомендации по результатам расчетнотеоретического исследования:
4. Экспериментальная установка, методика и измерительная аппаратура
4.1. Методика экспериментального исследования

4.2. Особенности испытательного стенда и экспериментальной установки
4.3. Применяемая измерительная и регистрирующая аппаратура
5. Результаты анализа данных экспериментального исследования
пусковых характеристик дизелей
5.1. Оценка влияния впрыскивания масла на характеристики
рабочего процесса дизеля на режимах пуска
5.2. Анализ результатов испытаний дизеля с УМВ на режимах пуска
с использованием разработанной математической модели
5.3. Оценка работоспособности системы пуска с устройством масловпрыска и совершенствование конструкции УМВ
5.4. Выводы и рекомендации экспериментального исследования
Заключение
Библиографический список
Приложение. Акты внедрения результатов диссертационной работы

Методики испытаний разрабатываются на основе ТЗ исходя из необходимости получения достоверных результатов, подтверждающих соответствие испытываемых опытных образцов изделий военной техники требованиям ТЗ на выполнение ОКР.
Требования зарубежных стандартов во многом идентичны отечественным, это относится как к системе испытаний, таки к методикам. Но есть и отличия, например согласно стандарта США MLL-STD-1400C [26] испытания дизелей ВМ проводится при температуре окружающего воздуха -23.3 °С (-10 °F) с использованием масла grade 10 (по стандарту MIL-L-2104), пусковых качеств и работоспособности - при -31.7 °С (-25 °F) с использованием масла ОАЕ (по стандарту MTL-L-46167), топливо - DF-1 (по стандарту VV-F-800).
При испытаниях измеряются:
1. напряжение аккумуляторной батареи перед пуском;
2. напряжение и сила тока на клеммах стартера;
3. плотность электролита;
4. частота вращения коленчатого вала двигателя;
5. время разогрева (остывания) двигателя;
6. время прокрутки двигателя (перед пуском);
7. время до начала горения в цилиндрах;
8. время до начала работы;
9. время до начала устойчивой работы (без пропуска вспышек по цилиндрам);
10.температуры:
- окружающего воздуха;
- охлаждающей жидкости;
- головки цилиндра (двигателя с воздушным охлаждением);
- масла в ГММ и картере;
- электролита;
- отработавших газов (по цилиндрам);
И. давление: