Исследование рабочего процесса дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на этаноле с двойной системой топливоподачи

• Автор: Полевщиков, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Киров
• Количество страниц: 192 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Перспективы применения этанола в дизелях

1.2. Особенности применения этанола в качестве моторного топлива

для дизелей с использованием ДСТ

1.3. Анализ работ по применению этанола в дизелях с ДСТ

1.4. Особенности протекания рабочего процесса двигателя

при работе на этаноле с использованием ДСТ

1.5. Особенности процессов воспламенения и горения этанола
1.6. Задачи исследования
2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ СМЕСЕОБРАЗОВАНИЯ В ДИЗЕЛЕ 24 10,5/12,0 ПРИ РАБОТЕ НА ЭТАНОЛЕ
С ДСТ
2.1. Особенности развития топливных факелов в цилиндре
дизеля при работе на этаноле с ДСТ
2.2. Расчетная оценка влияния физических свойств топлив на характеристики впрыскивания и распыливания
2.3. Особенности расчета периода задержки воспламенения
при работе дизеля на этаноле с ДСТ
3. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА
ДИЗЕЛЯ 24 10,5/12,0 ПРИ РАБОТЕ НА ЭТАНОЛЕ С ДСТ
3.1. Объект испытаний
3.2. Методика исследования рабочего процесса дизеля ?
воздушного охлаждения при работе на этаноле с ДСТ
3.3. Особенности экспериментальной установки, приборов и оборудования для исследования рабочего процесса дизеля при
работе на этаноле с использованием ДСТ
3.4. Расчет выбросов вредных газообразных веществ
3.5. Методика обработки результатов исследований
4. ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ДИЗЕЛЯ
24 10,5/12,0 ПРИ РАБОТЕ НА ЭТАНОЛЕ С ДСТ
4.1. Особенности распылителей, применяемых для подачи
запальной порции ДТ при работе на этаноле с ДСТ
4.2. Исследование показателей рабочего процесса дизеля 24 10,5/12,0 при работе на этаноле с ДСТ в зависимости от
значений установочных углов опережения впрыскивания топлив
4.3. Влияние применения этанола в дизеле 24 10,5/12,0 с ДСТ на индикаторные показатели, показатели процесса сгорания и характеристики тепловыделения
4.4. Влияние применения этанола в дизеле 24 10,5/12,0 с ДСТ

на показатели процесса сгорания и характеристики тепловыделения
4.4.1. Влияние применения этанола в дизеле 24 10,5/12,0 с ДСТ
на показатели процесса сгорания и характеристики тепловыделения в зависимости от изменения нагрузки
4.4.2. Влияние применения этанола в дизеле 24 10,5/12,0 с ДСТ
на показатели процесса сгорания и характеристики тепловыделения в зависимости от изменения частоты вращения
4.5. Влияние применения этанола в дизеле 24 10,5/12,0 с ДСТ
на мощностные и экономические показатели
4.5.1. Влияние применения этанола в дизеле 24 10,5/12,0 с ДСТ на мощностные и экономические показатели в зависимости от изменения нагрузки
4.5.2. Влияние применения этанола в дизеле 24 10,5/12,0 с ДСТ на мощностные и экономические показатели в зависимости
от изменения частоты вращения
4.6. Влияние применения этанола в дизеле 24 10,5/12,0 с ДСТ
на экологические показатели
4.6.1. Влияние применения этанола в дизеле 24 10,5/12,0 с ДСТ
на экологические показатели в зависимости от изменения нагрузки
4.6.2. Влияние применения этанола в дизеле 24 10,5/12,0 с ДСТ на экологические показатели в зависимости от изменения частоты вращения
5. ЭК0Н0МИ4ЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭТАНОЛА С ДСТ В КА4ЕСТВЕ МОТОРНОГО ТОПЛИВА В ДИЗЕЛЕ 24 10,5/12
ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
1. п — частота вращения коленчатого вала дизеля, мин'1
2. ре - среднее эффективное давление, МПа
3. Ne - эффективная мощность дизеля, кВт
4. Мк — крутящий момент дизеля, Нм
5. GB - часовой расход воздуха, кг/ч
6. г|¥ - коэффициент наполнения
7. Gjrj, GT, GT£ - часовые расходы запального ДТ, дизельного топлива и суммарного топлива соответственно, кг/ч
8. а - коэффициент избытка воздуха
9. ge -удельный эффективный расход топлива, г/(кВт-ч)
Ю. ges - суммарный удельный эффективный расход топлива, г/(кВт-ч)
11.Г|е - эффективный коэффициент полезного действия
12. tr — температура отработавших газов, °С
13. ф — угол поворота коленчатого вала, градус
14. 0впр - установочный угол опережения впрыскивания топлива, градус
15. 0дТ, ©э - установочный угол опережения впрыскивания дизельного топлива и этанола соответственно, градус
16. cpi - период задержки воспламенения, градус
17. Pzmax - максимальное давление сгорания в цилиндре, МПа
18. рс — давление в конце сжатия, МПа
19. (dp/d(p)max - максимальная скорость нарастания давления в цилиндре дизеля, МПа/градус
20. х - относительное тепловыделение от сгорания топлива
21. Xi— активное тепловыделение
22. (dx/dcp)max - относительная скорость активного тепловыделения, град'1
23. Xi,Tz шах - активное выделение теплоты, соответствующее максимальной температуре цикла
24. Xijz max - активное выделение теплоты, соответствующее максимальному давлению цикла
25. (pTzmax _ угол, соответствующий максимальной температуре цикла, градус
26. Т - осредненная температура цикла в цилиндре, К
27. С - содержание сажи, ед. по шкале bosch
28. NOx - оксиды азота; мг/л, ppm, %
29. СО - оксид углерода; мг/л, ppm, %
30. СО2 - диоксид углерода; мг/л, ppm, %
31. СНХ - суммарные углеводороды; мг/л, ppm, %
32. ДСТ - двойноя система топливоподачи
33. ДТ - дизельное топливо
34. ОТ - отработавшие газы
35. ЦЧ - цетановое число

Модифицированный дизель, работающий на этаноле, предназначался для установки на тракторе и грузовом автомобиле. Параметры работы в первом случае: ре = 0,76 МПа и п = 2350 мин-1; во втором случае - ре = 0,65 МПа и п = 3000 мин'1.
Рис. 1.8 - Двухтопливная система впрыскивания дизеля серии 1>-226, работающая по принципу деления высокого давления: 1 - запальное топливо;
2 - спирт; 3 - насос предварительной подачи запального топлива; 4 - всере-жимный регулятор; 5 - ТНВД; 6 - клапан постоянного давления; 7 - форсунка для подачи спирта с делителем давления; 8 - форсунка для подачи запального
топлива
Небольшое количество запального топлива подается насосом 3 в под-поршневую полость цилиндра делителя давления, при этом под давлением запального топлива нагнетательный поршень перемещается вниз. Клапан постоянного давления обеспечивает обратную подачу спирта в камеру всасывания основного ТНВД 5, когда давление запального топлива выше, чем обусловливаемое этим клапаном обратное давление. В процессе нагнетания спирта топливным насосом в форсунку его небольшая часть используется для гидравлического привода нагнетательного поршня запального ДТ. Благодаря делителю давления, ТНВД обеспечивает впрыскивание как запального, так и основного топлива. Таким образом, упрощается конструкция двух-