Улучшение основных показателей работы газовой модификации дизеля путем совершенствования рабочего процесса

• Автор: Хакимов, Рамиль Тагирович
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 143 с. : ил.

Условные обозначения

Глава 1. Анализ состояния вопроса и задачи исследований

1.1. Применения природного газа и снижения токсичности отработавших газов в двигателях внутреннего сгорания

1.2. Регулирование состава газовоздушной смеси

1.3. Регулирование мощности газовой модификации дизеля

1.4. Особенности рабочих процессов

1.5. Анализ применения технических средств для систем приготовления газовоздушной смеси

1.6. Концепция модернизации системы приготовления газовоздушной смеси

1.7. Схема системы приготовления газовоздушной смеси

1.8. Выводы
Глава 2. Разработка комплекса модернизированных моделей по расчету физического состояния рабочего тела и рабочего цикла газового двигателя
2.1. Модель физического состояния рабочего тела
2.2. Коэффициенты переноса газов моторных топлив
2.3. Математическая модель процесса газообмена при регулируемом теплообмене на впуске
2.4. Методика расчета рабочего процесса газовой модификации дизеля
2.4.1. Термодинамическая модель рабочего цикла
2.4.2. Физическая и математическая модель выгорания и тепловыделения
2.4.3. Скорость распространения пламени
2.4.3.1. Ламинарная скорость распространения пламени
2.4.3.2. Турбулентная скорость распространения пламени
2.4.4. Определение параметров тепловыделения
2.4.4.1 .Влияние характеристик выгорания на показатели рабочего цикла
2.5. Выводы
Глава 3. Методика экспериментального исследования
3.1 Общая методика эксперимента.
3.2. Экспериментальные установки.
3.3 Приборы и оборудование, используемые при исследованиях
3.4. Обработка результатов исследования.
3.5. Индикаторные показатели.
3.6. Оценка погрешностей результатов экспериментального исследования.
3.7. Выводы
Глава 4. Результаты экспериментального исследования рабочего процесса газовой модификации дизеля.
4.1. Программа экспериментов.
4.2.0сновные параметры и характеристики газовой модификации дизеля
4.2.1. Расходы воздуха и газа.
4.2.2. Коэффициент избытка воздуха.
4.2.3. Эффективный КПД.
4.2.4. Температура отработавших газов.
4.3. Параметры рабочего цикла.
4.3.1. Максимальное давление цикла.
4.3.2. Скорость нарастания давления.
4.4. Влияние угла опережения зажигания на период воспламенения
4.5. Характеристика тепловыделения.
4.5.1. Показатели первой фазы тепловыделения.
4.5.2. Продолжительность второй фазы сгорания.
4.6. Экологические показатели газовой модификации дизеля.
4.7. Выводы.
Заключение.
Литература.
Приложение.

Условные сокращения.
ВМТ - верхняя «мертвая» точка;
ПКВ - поворот коленчатого вала;
ДВС - двигатель внутреннего сгорания;
ОГ - отработавшие газы;
XX - холостой ход;
ГА - газовая аппаратура;
КВ - коленчатый вал;
КПД — коэффициент полезного действия;
СУГ - сжиженные углеводородные (нефтяные) газы; КПГ - компримированный природный газ;
ТЭ - топливная экономичность;
НМТ - нижняя «мертвая» точка;
ЭУ - электронное управление;
БЭУ - блок электронного управления;
ОМЧВ - ограничения минимальной частоты вращения; ЧН - частичная нагрузка;
ПМ - полня мощность;
ЭВМ - электронная вычислительная машина;
УОЗ - угол опережения зажигания;
КШМ - кривошипно-шатунный механизм;
ГД - газовый дозатор;
ГМД - газовая модификация дизеля.

что потери массы НМ = с1Мп получим уравнение скорости изменения давления на
участке сжатия

йср <1(р МсуТ йср
Если отсутствует необходимость считаться с потерей массы рабочего тела через неплотности (потери через замки колец, негерметичность клапанов), то уравнение (2.3.17) примет вид
dVciV | 1 й<2„л
, (2.3.17а)
йср МсуТ йср
Так же как и в случае процесса наполнения и выпуска газа из цилиндра в формулах (2.3.15) и (2.3.17), член р ^ есть не что иное как
Мс^Т йср
2 Р/2 + Н а(Т-Т„)
3 ОН п ’
в процессах газообмена, сжатия и расширения коэффициент теплоотдачи определяется по формуле Вошни
а =89,50~0,2 р0ПрТ~0'ы1¥°'>;
где О - диаметр цилиндра, м; рпр - текущее давление при прокрутке двигателя, МПа; IV-скорость рабочего тела, м/с.
При газообмене У= 6,18сп, при сжатии IV- 2,28сп, при сгорании и расширении
1¥= 2,28с„+3,24-10ГкТа)1(раУа))-(р-рпр)-
где сп - скорость поршня, м/с; р - текущее давление в цилиндре, МПа.
Расчет теплоотдачи ведется с учетом распределение температуры по высоте гильзы и изменения площади теплоотдачи вследствие перемещения поршня.
Итак, нами получены уравнения скорости изменения давления Нр/Нср для всех стадий рабочего процесса - процессов наполнения (2.3.166), выпуска (2.3.12а), сжатия (2.3.17) и горения - расширения (2.3.15). В зависимости от постановки задачи или целей исследования следует пользоваться или усложненной, или упрощенной модификацией приведенных зависимостей.
Например, если в процессе исследований ставится задача изучить влияние работы кольцевого уплотнения с учетом герметичности уплотнения камеры