Улучшение экономических и экологических характеристик дизеля совершенствованием элементов внутрицилиндрового пространства сжатия

• Автор: Гитис, Михаил Самуилович
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 201 с. : ил

Содержание

Основные обозначения

Введение
1. Проблемы совершенствования рабочего цикла дизеля с объемнопленочным способом смесеобразования и сгорания и наддувом

1.1 Особенности процессов рабочего цикла дизеля с полуразделенной

камерой сгорания при форсировании наддувом

1.2 Смесеобразование, самовоспламенение и выгорание топлива при изменении элементов внутрицилиндрового пространства сжатия

1.3 Влияние элементов внутрицилиндрового пространства сжатия на то-

пливную экономичность и выбросы вредных веществ отработавшими газами дизеля

1.4 Цель и задачи исследования

2. Оценка математическим моделированием показателей рабочего цик-
ла и теплового состояния деталей дизеля при изменении пассивного объема пространства сжатия и элементов камеры сгорания
2.1 Особенности математического моделирования рабочего цикла, температур поршня и распылителя топливной форсунки дизеля
2.2 Влияние пассивного объема пространства сжатия на топливную экономичность дизеля с наддувом
2.3 Экономические показатели рабочего цикла дизеля с наддувом при
изменении элементов камеры сгорания
2.4 Температуры поршня и распылителя при изменении пассивного объема пространства сжатия и элементов камеры сгорания дизеля
3. Методика исследования, экспериментальная установка, измерительная и регистрирующая аппаратура
3.1 Объект исследования и опытные детали дизеля
3.2 Методика экспериментального исследования

3.3 Экспериментальная установка и измерительная аппаратура
3.4 Определение и оценка погрешности измерений основных показателей работы дизеля
4. Безмоторное физическое моделирование процессов движения воздуха и впрыскивания топлива в камере сгорания дизеля
4.1 Особенности движения воздуха в цилиндре и камере сгорания исследуемого дизеля
4.2 Влияние элементов камеры сгорания дизеля на развитие топливного факела при впрыскивании и характер движения воздуха
5. Экспериментальная оценка эффективности совершенствования элементов внутрицилиндрового пространства сжатия в дизеле
5.1 Топливная экономичность и экологические показатели дизеля при минимизации пассивного объема пространства сжатия в цилиндре
5.2 Топливная экономичность и экологические показатели дизеля при совершенствовании элементов камеры сгорания
5.3 Оценка эффективности комплексного совершенствования элементов пассивного объема и камеры сгорания в пространстве сжатия дизеля .
Заключение
Список использованной литературы
Приложения

Основные обозначения
и - частота вращения коленчатого вала, мин ,
Ст - расход топлива, кг/ч;
N. - эффективная мощность, кВт;
& - удельный эффективный расход топлива, г/кВт-ч;
Ре - среднее эффективное давление, МПа;
р - давление газов в цилиндре, МПа;
а - коэффициент избытка воздуха;
0 - угол начала сгорания, град, п.к.в.;
5 - коэффициент эффективности сгорания;
к, фг - продолжительность процесса сгорания, с., град.п.к.в.;
т - показатель характера сгорания;
Т - температура газов в цилиндре, К;
Ъ - температура топлива, °С;
1 - температура элементов поршня, распылителя, °С;
6 - зазор, мм;
Р - плотность, кг/м3;
V* - объем камеры сгорания, мм3;
V* - объем пространства сжатия, мм3;
фвпр продолжительность впрыскивания топлива, град.п.к.в.
W - скорость, м/с;
wф - относительная скорость сгорания, град' ;
Б - площадь поверхности, м2;
/ - площадь поперечного сечения, м2;

Находятся параметры рабочего тела в конце процесса сжатия
Уу = Уа ч/(0) / 8 , (2.13)
•де р(0) - значение кинематической функции в момент 0,
Ру = Ра(Уа/Уу)П (2.14)
Ту = Та(уа/уу)п'-1. (2.15)
Вычисляется удельная работа процесса сжатия
1ау=(РаУа-РуУу)/(П1-1). (2.16)
Процесс сгорания
Определяется максимальное значение химического коэффициента молеку-ырного изменения
Ротах = 1 + {[(1/4)Н + (1/32)0] / [аЬ о]} . (2.17)
Вычисляется максимальное значение действительного коэффициента моле-сулярного изменения
Ртах = (Ротах+Г)/(1+У)- (2.1 8)
Рассчитывается общая удельная использованная теплота сгорания
Яг = 5Н„ /(1+у)аЬ’о . (2.19)
Находится максимальное значение коэффициента изменения массы рабоче-о тела
Ушах =1+1/ [(1+т) аЬ’о] . (2.20)
Вычисляются коэффициенты уравнения для отношения теплоемкостей
вежего заряда
к3 = 1 + рК/рС, (2.21)
де рС„ - изохорная теплоемкость воздуха, МДж/(кмоль К);
[ продуктов сгорания
кг=1 + рК/р.Суг , (2.22)
де цСуг - изохорная теплоемкость продуктов сгорания МДж/(кмоль К).
Изохорная теплоемкость продуктов сгорания определяется Ат = (Мсог/Мг )цСУсо2 +(Мнгс/Мг)рСУн2о ^ (М^2/Мг)рСУм2+(М02/Мг)цС,.о2, (2.23) де Мсог = С / 12 - количество углекислого газа, кмоль, (2.24)