Улучшение эффективных показателей дизеля 4ЧН 11,0/12,5 при работе на природном газе путем оптимизации процессов сгорания и тепловыделения

• Автор: Рудаков, Леонид Викторович
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Киров
• Количество страниц: 194 с. : ил.

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1Л. Проблемы влияния автомобильных двигателей на окружающую среду и мировую социально-экологическую обстановку
1.2. Проблемы и перспективы применения природного газа для автомобильного транспорта
1.3. Использование природного газа в качестве альтернативного топлива для дизелей
1.3.1. Теории воспламенения и горения МВС в цилиндре дизеля
1.3.2. Особенности процесса сгорания в цилиндре газодизеля
1.3.3. Особенности процесса тепловыделения в цилиндре газодизеля
1.4. Эффективные показатели дизелей при работе на КПГ
1.5. Задачи исследований
2. РАЗРАБОТКА УТОЧНЕННЫХ МОДЕЛЕЙ ПРОЦЕССОВ СМЕСЕОБРАЗОВАНИЯ И ГОРЕНИЯ В ЦИЛИНДРЕ ГАЗОДИЗЕЛЯ С ТУРБОНАДДУВОМ
2.1. Уточненная зонная модель распространения топливных факелов в цилиндре дизеля с турбонаддувом при впрыскивании топлива в МВС через многоструйную форсунку
2.2. Уточненная зонная модель воспламенения и горения метановоздушной среды в цилиндре дизеля с турбонаддувом 4ЧН 11,0/12,5 с камерой сгорания типа ЦНИДИ
2.3. Математическая модель турбулентного горения метановоздушной среды в цилиндре дизеля с турбонаддувом 4ЧН 11,0/12,5 с камерой сгорания типа ЦНИДИ
3. ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ПРОГРАММЫ И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Характеристика объекта испытаний и используемых ГСМ
3.2. Основы методики исследования рабочего процесса газодизеля
3.3. Комплектация приборов и оборудования для экспериментальной установки
3.4. Обработка результатов эксперимента. Оценка ошибок измерений
4. УЛУЧШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДИЗЕЛЯ С ТУРБОНАДДУВОМ4ЧН 11,0/12,5 ПУТЕМ ПРИМЕНЕНИЯ В КАЧЕСТВЕ АЛЬТЕРНАТИВНОГО ТОПЛИВА КПГ
4.1. Оптимизация параметров системы дозирования
4.2. Изменение показателей рабочего процесса дизеля 4ЧН 11,0/12,5 при работе на КПГ в зависимости от установочного угла опережения впрыскивания топлива

4.3. Влияние применения природного газа на индикаторные показатели, характеристики процессов сгорания и тепловыделения дизеля с турбонаддувом 4ЧН11,0/12,5
4.4. Влияние применения природного газа на показатели работы дизеля с турбонаддувом 4ЧН11,0/12,5 в зависимости от изменения нагрузки
4.4.1. Влияние применения природного газа на характеристики сгорания и тепловыделения дизеля с турбонаддувом 4ЧН 11,0/12,5
4.4.2. Влияние применения природного газа на мощностные и экономические показатели работы дизеля с турбонаддувом 4ЧН11,0/12,5
4.4.3. Влияние применения природного газа на экологические показатели работы дизеля с турбонаддувом 4ЧН 11,0/12,5
4.5. Влияние применения природного газа на показатели работы дизеля с турбонаддувом 4ЧН 11,0/12,5 в зависимости от частоты вращения коленчатого вала
4.5.1 Влияние применения природного газа на показатели процесса сгорания и тепловыделения дизеля с турбонаддувом 4ЧН11,0/12,5 в зависимости частоты вращения коленчатого вала
4.5.2. Влияние применения природного газа на показатели токсичности дизеля с турбонаддувом 4ЧН 11,0/12,5 в зависимости от частоты вращения коленчатого вала
4.5.3. Влияние применения природного газа на мощностные и экономические показатели дизеля с турбонаддувом 4ЧН 11,0/12,5 в зависимости от частоты вращения коленчатого вала
5. РАЗРАБОТКА МАКЕТНОГО ОБРАЗЦА АВТОБУСА ПАЗ-32054-12 С МОДЕРНИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМОЙ ПИТАНИЯ ДЛЯ РАБОТЫ НА КОМПРИМИРОВАННОМ ПРИРОДНОМ ГАЗЕ
5.1. Разработка системы дозирования и регулирования подачи природного газа в цилиндры дизеля Д-245.12С автобуса ПАЗ-32054-12
5.2. Разработка макетного образца автобуса ПАЗ-32054-12 с системой питания, модернизированной для работы на компримированном природном газе
6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КПГ В КАЧЕСТВЕ МОТОРНОГО ТОПЛИВА В АВТОМОБИЛЬНОМ ДИЗЕЛЕ 4ЧН 11,0/12,5,УСТАНОВЛЕННОМ НА АВТОБУСЕ ПАЗ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
1. Ne - эффективная мощность дизеля, кВт
2. Мк - крутящий момент дизеля, Н-м
3. п - частота вращения коленчатого вала дизеля, мин'1
4. ре - среднее эффективное давление, МПа
5. GB - часовой расход воздуха, кг/ч
6. Г|у - коэффициент наполнения
7. GT - часовой расход топлива, кг/ч
8. а - коэффициент избытка воздуха
9. ge - удельный эффективный расход топлива, г/кВт-ч
10. Г)е - эффективный коэффициент полезного действия
11. tr - температура отработавших газов, °С
12. ф - угол поворота коленчатого вала, градус
13.0впр - установочный угол опережения впрыскивания топлива, градус
14. pz — максимальное давление сгорания в цилиндре, МПа
15. рс — давление конца сжатия, МПа
16. — - скорость нарастания давления в цилиндре, МПа/градус бф
17. Т- осредненная температура цикла в цилиндре, К
18. Ттах - максимальная осредненная температура цикла в цилиндре, К
19. GTa, Gt, GT3an - часовые расходы дизельного топлива, запального дизельного топлива, кг/ч
20. Gr - часовой расход природного газа, кг/ч
21. NOx - оксиды азота, ррш
22. СО - оксид углерода, %
23. СОг - диоксид углерода, %
24. СН, CnHm - суммарные углеводороды, %
25. ф1- угол, соответствующий периоду задержки воспламенения, градус

Рис. 1.14. Влияние применения природного газа на показатели процесса сгорания в зависимости от нагрузки: а - дизеля 24 10,5/12,0 при п = 1800 мин'1:0впр = 22°; б - дизеля 44 11,0/12,5 при п = 2200 мин'1: 0впр = 23°;
дизельный процесс; газодизельный процесс