Улучшение эксплуатационно-технических показателей быстроходного дизеля совершенствованием процесса впрыскивания и распыливания топлива

• Автор: Девянин, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 390 с. : ил.

• t

0Г ЛАВЛЕНИЕ

Основные условные обозначения и сокращения

ф ВВЕДЕНИЕ

1. ВПРЫСКИВАНИЕ И РАСПЫЛИВАНИЕ ТОПЛИВА

В ТРАНСПОРТНЫХ И АВТОТРАКТОРНЫХ ДИЗЕЛЯХ

1.1. Организация смесеобразования в дизелях

1.2. Конструктивные особенности современных систем топливоподачи дизелей

1.3. Совершенствование процессов впрыскивания

и распиливания топлива
# 1.4. Задачи исследования
2. ВЛИЯНИЕ РЕЖИМА РАБОТЫ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ТОПЛИВОПОДАЧИ И ПОКАЗАТЕЛИ ДИЗЕЛЯ
2.1. Режимы работы транспортных и автотракторных дизелей
Щ 2.2. Экономические и экологические показатели дизелей
2.3. Влияние режима работы дизеля на характеристики впрыскивания и распыливания топлива
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ ^ ОСОБЕННОСТЕЙ РАСПЫЛИТЕЛЕЙ ФОРСУНОК
НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ТОПЛИВОПОДАЧИ
И ПОКАЗАТЕЛИ ДИЗЕЛЯ
3.1. Расположение распыливающих отверстий
3.2. Длина распыливающих отверстий и ее отн ошение к диаметру отверстий
3.3. Анализ взаимосвязи характеристик топливоподачи с показателями дизеля
3.4. Число распыливающих отверстий и их проходное сечение

4. ХАРАКТЕРИСТИКИ ВПРЫСКИВАНИЯ И РАСПЫЛИВАНИЯ ТОПЛИВА НА ПУСКОВЫХ РЕЖИМАХ ДИЗЕЛЯ

4.1. Исследование характеристик впрыскивания и
распыливания топлива на пусковых режимах
4.2. Исследование влияния автоколебаний иглы форсунки на характеристики впрыскивания и
распыливания топлива на пусковых режимах
4.3. Работа топливной аппаратуры дизеля на нефтяном
топливе утяжеленного состава при пуске
5. ХАРАКТЕРИСТИКИ ВПРЫСКИВАНИЯ И • РАСПЫЛИВАРЖ ПРИ РАБОТЕ ДИЗЕЛЯ
НА НЕТРАДИЦИОННЫХ ТОПЛИВАХ
5.1. Облегченные нефтяные топлива
5.2. Спиртовые топлива
» 6. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПРОЦЕССОВ
ВПРЫСКИВАНИЯ И РАСПЫЛИВАНИЯ ТОПЛИВА
6.1. Методы расчета процесса впрыскивания топлива
6.2. Расчет процесса впрыскивания топлива
Ф 6.3. Методы расчета процесса распыливания топлива
6.4. Расчет процесса распыливания топлива
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Основные условные обозначения и сокращения
а - однородность распыливания топлива;
В - максимальная ширина струи распыливаемого топлива;
Снох, С со, ССнх - концентрации в ОГ оксидов азота, монооксида углерода и углеводородов, соответственно;
Сср - средняя скорость истечения топлива из распыливающего отверстия; Сф- скорость фронта струи;
С; - скорость /-ой порции топлива;
Со; - начальная скорость /-ой порции топлива;
сх — коэффициент аэродинамического сопротивления;
^къ ^20, с1.зо, й?з2, , - средние диаметры капель арифметический, поверхностный, объемный и по Заутеру, соответственно; с!а - диаметром иглы по направляющей распылителя;
- диаметр капель топлива; с!т - диаметр плунжера; с1р - диаметр распыливающего отверстия;
Е - критерий Эйлера;
£№х, есо, бснх - удельные выбросы оксидов азота, монооксида углерода и углеводородов, соответственно;
С - прямая волна давления;
С - сила гидродинамического давления струи распыливаемого топлива;
-Сер - средняя сила гидродинамического давления струи за твпр;
/- частота колебаний;
С, - часовой расход топлива;
ё& §1 ~ удельные эффективный и индикаторный расходы топлива; gц - массовая цикловая подача топлива;
/ги д - амплитуда колебаний иглы распылителя;
1га - подъем иглы распылителя;
Сл ~ Х°Д плунжера;
,/0 - обобщенный критерий оптимальности;
2р - число распыливающих отверстий;
Кх - дымность ОГ;

провождается уменьшением среднего диаметра капель с 25 до 19 мкм (рис. 1.20,а). Однако такое снижение с1р также имеет некоторые ограничения.
Рис. 1.20. Зависимость среднего диаметра с1к ср капель газойля от диаметра распиливающего отверстия с1р при постоянном перепаде давлений Др=27 МПа (а), от отношения длины распыливающего отверстия /р к его диаметру <7р=0,407 мм при перепаде давлений Др=24 МПа (б) и зависимость коэффициента расхода //с распиливающих отверстий от отношения 1РШР при относительном перепаде давлений Ар/р2-Ю (в)
Исследование параметров процесса топливоподачи (в частности, при изменении числа и диаметра распиливающих отверстий) на показатели дизеля грузового автомобиля проведены во ВТУЗе г.Ахен (Германия) [106]. Исследовался дизель с КС в поршне объемом 75 см3 и непосредственным впрыскиванием, с отношением S/D, равным 13,8/12,7, максимальным давлением сгорания pz= 17,5 МПа и степенью сжатия £'=17. Двигатель был оборудован ТНВД типа RP39 фирмы R.Bosch с подвижной отсечной втулкой, регулирующей угол опережения впрыскивания топлива. Максимальное давление впрыскивания ТНВД достигало 140 МПа. Для дальнейшего повышения давления впрыскивания при-