Улучшение показателей транспортного дизеля, работающего на дизельном топливе и смесевых биотопливах, путем совершенствования конструкции распылителей форсунок

• Автор: Стремяков, Андрей Васильевич
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 194 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

1. РАСПЫЛИВАНИЕ ТОПЛИВА И СМЕСЕОБРАЗОВАНИЕ В ДИЗЕЛЯХ, РАБОТАЮЩИХ НА НЕФТЯНЫХ

И АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ТОПЛИВАХ

1.1. Особенности организации смесеобразования в дизелях

с непосредственным впрыскиванием топлива

1.2. Методы улучшения качества процессов впрыскивания

и распыливания топлива в дизелях

1.3. Проблемы использования в дизелях биотоплив
на основе растительных масел
1.4. Цель работы и задачи исследования
2. РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТОПЛИВОПОДАЧИ ДИЗЕЛЯ, ОСНАЩЕННОГО РАСПЫЛИТЕЛЯМИ ФОРСУНОК С РАЗЛИЧНОЙ ГЕОМЕТРИЕЙ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ
2.1. Разработка распылителей форсунок с различной геометрией проточной части
2.2. Программные комплексы для моделирования течения топлива в проточной части распылителя форсунки и особенности их применения
2.3. Моделирование течения топлива в проточной части
распылителя форсунки
Основные результаты и выводы по второй главе
3. РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ СОСТАВА СМЕСЕВОГО БИОТОПЛИВА НА ПОКАЗАТЕЛИ ТРАНСПОРТНОГО ДИЗЕЛЯ
3.1. Особенности процесса смесеобразования дизелей, работающих на биотопливах на основе растительных масел

3.2. Программные комплексы для моделирования рабочего процесса быстроходных дизелей
3.3. Расчетные исследования влияния состава смесевого биотоплива на параметры процессов распыливания топлива и показатели дизеля
3.4. Методика оптимизации состава смесевого биотоплива
Основные результаты и выводы по третьей главе
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИЗЕЛЯ, ОСНАЩЕННОГО РАСПЫЛИТЕЛЯМИ ФОРСУНОК С РАЗЛИЧНОЙ ГЕОМЕТРИЕЙ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ
4.1. Испытания дизеля с различными распылителями форсунок
на дизельном топливе
4.2. Испытания дизеля с различными распылителями форсунок на смеси
дизельного топлива и метилового эфира рапсового масла
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;
МЭ - метиловый эфир;
МЭРМ - метиловый эфир рапсового масла;
ПЗВ, Tj - период задержки воспламенения; п.к.в. - поворот коленчатого вала двигателя;
ТНВД - топливный насос высокого давления;
ТЧ - твердые частицы;
УОВТ, 0 - угол опережения впрыскивания топлива;
ЦЧ - цетановое число;
NOx, СО, СНХ, С, Кх - оксиды азота, монооксид углерода, углеводороды, сажа, дымность ОГ ;
Onox; ССо, Сснх - объемные концентрации в ОГ оксидов азота, монооксида углерода, углеводородов;
-Enox, Eco, ЕСнх - массовые выбросы оксидов азота, монооксида углерода, углеводородов;
GT - часовой расход топлива;
ge, ge уел - удельный эффективный расход топлива; условный удельный эффективный расход топлива;
}]е, г/е усл - эффективный КПД дизеля; условный эффективный КПД;
Смэрм - объемная концентрация МЭРМ в смесевом биотопливе;

канавок / в 2,5-3 раза больше диаметра с!р, а глубина канавок оставляет й=0,3 мм. Причем, оси канавок ориентированы поперек вдоль оси распылителя.
Такое выполнение канавок на носке распылителя позволяет обеспечить различную длину распыливающего канала в плоскости, проходящей через образующую канавки, и в плоскости, перпендикулярной этой образующей. В результате струя топлива расширяется в плоскости, проходящей через образующую канавки, и фронт струи топлива трансформируется в эллипс с длиной С и шириной В (1.11,г). Это приводит к увеличению объема струи топлива. Кроме того, сокращение длины распыливающего отверстия в плоскости, проходящей через образующую канавки, приводит к сокращению длины струи Ь, что уменьшает долю топлива, попадающего на относительно холодные стенки КС, а наличие гидравлического сопротивления в виде канавки на выходе из распыливающего отверстия форсунки приводит к дополнительной турбулизации струи топлива. Эти- факторы также улучшают качество процессов распыливания топлива и смесеобразования.
Представленными на рис. 1.11 конструктивными вариантами распылителей не исчерпываются возможные пути совершенствования конструкции распылителей форсунок. Вместе с тем, представленные материалы свидетельствуют о том, что совершенствование процессов топливоподачи и смесеобразования в дизелях является эффективным средством воздействия на рабочий процесс дизелей транспортного и автотракторного назначения. Это еще в большей степени относится к дизелям, работающим на биотопливах на основе растительных масел, отличающихся повышенными плотностью, вязкостью и поверхностным натяжением [146,149,152].