Экспериментальные исследования структуры и состава твердых частиц в отработавших газах вихрекамерного дизеля

• Автор: Унгефук, Александр Александрович
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 164 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ СНИЖЕНИЯ ВЫБРОСОВ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ С ОТРАБОТАВШИМИ ГАЗАМИ ДИЗЕЛЕЙ. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Твердые частицы в составе отработавших газов дизелей
1.2 Информативность сведений о характеристиках твердых частиц в отработавших газах дизелей
1.3 Влияние типа смесеобразования на содержания твердых частиц в отработавших газах дизелей
1.4 Основные направления снижения дымности и токсичности отработавших газов дизелей
1.5 Снижение выброса твердых частиц путем отработки газов в специальных устройствах в системах выпуска
1.6 Выводы по главе 1. Цели и задачи исследования
ГЛАВА 2. ПОЛУЧЕНИЕ РЕГРЕССИОНОЙ МОДЕЛИ ВЫБРОСОВ
ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ ВИХРЕКАМЕРНОГО ДИЗЕЛЯ ПЛАНИРОВАНИЕМ ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1 Выбор критерия оптимизации и факторов влияющих на него
2.2 Планирование эксперимента для базового варианта двигателя ВАЗ-341 (44 7,6/8,4)
2.3 Оптимизация откликов по программе ЭВМ с изображением трехмерных графиков
2.4 Выводы по главе
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА. МЕТОДИКИ
ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ
3.1 Общие положения программы исследований
3.2 Основные направления исследований по программе
3.3 Методика обработки фильтров при исследовании дисперсности
твердых частиц
3.4 Экспериментальная установка с дизелем ВАЗ-341 (447,6/8,4)
3.5 Системы отбора отрабатывающих газов дизеля
3.6 Методики оценки уровней вредных выбросов с отработавшими газами дизелей
3.7 Обработка экспериментальных данных
3.8 Оценка погрешностей измерений и расчетов
3.9 Методика расчета выбросов твердых частиц при их определении различными приборами
3.10 Методика оценки недогорания топлива и масла в цилиндре
дизеля
3.11 Методика определения состава твердых частиц в отработавших газах по их происхождению
3.12 Комбинированный фильтр твердых частиц для дизеля
3.13 Выводы по главе
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Результаты оценки экологических показателей на моторном
стенде
4.2 Результаты определения характеристик твердых частиц в отработавших газах в зависимости от условий на впуске, выпуске и условий охлаждения
4.3 Результаты определения характеристик твердых частиц в отработавших газах в зависимости по внешней скоростной и нагрузочной характеристикам
4.4 Результаты определения характеристик твердых частиц в отработавших газах в зависимости от регулировочных характеристик

4.5 Результаты определения характеристик твердых частиц в отработавших газах в зависимости от условий сгорания в камере быстроходного вихрекамерного дизеля
4.6 Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

(Белоруссия), ЧТЗ (Россия). Опыт фирмы «Perkins» (Великобритания) показал, что применение камер сгорания с зауженной горловиной приводит к снижению дымности газов в 1,33 раза, максимальная температура цикла понижается на 360°С.
Концепция достижения уровней норм ЕВРО - стандартов поэтапно, представленная фирмой AVL (Австрия), предполагает уменьшение подъи-гольного пространства в распылителях закрытых форсунок, поднятие поэтапно давления впрыска до 1000... 1400 бар, сдвиг момента начала впрыска к ВМТ и функциональной связи его с частотой вращения коленчатого вала и нагрузкой, температурой цикла, в сочетании с объемно-пленочным, пленочным смесеобразованием и применением сажевых фильтров и каталитических нейтрализаторов отработавших газов. В 1998 году фирма «Citroen» инвестировала в разработку нового дизеля с непосредственным впрыском топлива HDI три миллиарда франков( HDI-High Pressure Direct Injection). Топливная экономичность турбодизеля с Vh=2л при Ае=110 л.с., и=4000 мин'1 улучшена на 20% , вредные выбросы снижены на одну треть. Фирма «Mercedes-Benz» уже выпускала такие дизели с 1997 года.
При этом повышение топливной экономичности и снижение токсичности дизелей происходит за счет влияния на характеристики тепловыделения.
Стратегия развития рабочих процессов для дизелей автомобилей класса М связывается с вихрекамерным смесеобразованием, так как дизели с вихревыми камерами выбрасывают максимально до 2,6 t/m3NOx.
В некоторых работах указывается, что в связи с дальнейшим ужесточением норм ЕВРО по выбросам NOx (таблица 1.3), учитывая ограниченные возможности повышения качества топлива, при форсировании предполагается установка форсунок в центре и на периферии камер сгорания с различными углами шатра между факелами топлива.
Перспективы решения проблемы и развития связываются и с совершенствованием систем газотурбинного наддува (ГТН) с охлаждением наддувочного воздуха (OEIB). По этому пути идут фирмы «Комацу» (Япония),