Повышение топливной экономичности тракторных дизелей регулированием режимов их работы пропуском подачи топлива

• Автор: Гайсин, Эльмир Маликович
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург, Пушкин
• Количество страниц: 129 с. : ил.

1 АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕТОДОВ И МЕХАНИЗМОВ ОТКЛЮЧЕНИЯ ЦИЛИНДРОВ ДВИГАТЕЛЯ
1Л Особенности работы тракторных дизелей и определяемые ими к требования к их топливным системам
1.2 Влияние отключения цилиндров на технико-экономические показатели дизелей
1.3 Анализ методов и механизмов отключения цилиндров дизелей... 23 Выводы и задачи исследования
2 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ТОПЛИВОПОДАЧИ С НАСОСАМИ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО ТИПА С РЕГУЛИРОВАНИЕМ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ПРОПУСКОМ ПОДАЧИ
2.1 Разработка конструкции топливоподающей системы
» 2.2 Разработка блока управления
2.3 Разработка базовой характеристики для регулятора дизеля с регулированием пропуском подач топлива
2.3.1 Общие принципы разработки базовой характеристики
2.3.2 Базовая скоростная характеристика топливной системы
2.3.2.1 Основные требования, предъявляемые к скоростным характеристикам тракторных дизелей
2.3.2.2 Базовая скоростная характеристика топливной системы для случая регулирования двигателя пропуском подач топлива
2.4 Разработка математической модели перепускного устройства
2.3 Расчет электромагнита
Выводы по главе
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ, ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ АППАРАТУРА И ДАТЧИКИ ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Общая методика исследований
3.2 Стенд для безмоторных исследований
3.3 Стенд для моторных испытаний
3.4 Измерительная аппаратура и датчики для экспериментальных исследований
3.5 Обработка экспериментальных данных, оценка погрешностей
% измерений
4 БЕЗМОТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ДОВОДКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ТОПЛИВНОЙ СИСТЕМЫ
4.1 Общие доводка и исследование системы топливоподачи
4.2 Исследование системы при работе с пропуском подач
5 СРАВНИТЕЛЬНЫЕ МОТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИЗЕЛЕЙ ПРИ РАБОТЕ С ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ТОПЛИВНОЙ СИСТЕМОЙ
5.1 Исследования регулирования отключением цилиндров двигателей
» 5.1.1.Исследование двигателя Д-21А1 при работе с экспериментальной системой с последовательным отключением цилиндров
5.1.2 Исследование тепловозного дизеля Д-50 при последовательном отключении цилиндров
5.2 Исследование регулирования двигателей пропуском подач топлива
5.3 Исследование способов повышения эффективности регулирования отключением цилиндров
6 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ПРОПУСКОМ ПОДАЧИ ТОПЛИВА И КОНСТРУКЦИЯ НАСОСА
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

Двигатели внутреннего сгорания, в частности дизели, широко применяются в тракторах, автомобилях, железнодорожном транспорте, судах, стационарных установках, боевых машинах и др.
В сельскохозяйственном производстве они стали основным источником энергии. Вследствие этого и само сельскохозяйственное производство стало крупнейшим потребителем нефтепродуктов (в отдельные периоды потребляло до 40...45% вырабатываемого в стране дизельного топлива). В этой связи себестоимость сельскохозяйственной продукции во многом определяются именно технико-экономическими показателями дизелей и их дальнейшее улучшение является непреходящей проблемой.
Совершенствование дизелей ведется по направлениям повышения их топливной экономичности, снижения расхода смазочных материалов и металлоемкости, уменьшения токсичности выхлопных газов и шума работы, повышения надежности, упрощения конструкции и др.
В последние годы особую остроту приобрела проблема повышения топливной экономичности из-за постоянного удорожания нефтепродуктов и все острее ощущающегося их недостатка.
Правда, на сегодня дизели являются наиболее экономичным источником энергии. В них удельный расход топлива может быть доведен до 188 г/(кВт-ч), тогда как в других тепловых машинах он намного выше. В то же время следует отметить, что потенциальные возможности дизелей по топливной экономичности пока еще далеко не исчерпаны.
Как показывают достижения науки и практики, в современных условиях наибольшего успеха работы в этом направлении можно достичь при совершенствовании дизелей с учетом условий их работы.
Автотракторные дизели работают в широких диапазонах нагрузочных режимов. Наибольшая топливная экономичность их работы достигается на режимах, близких к номинальному. Снижение ее при переходе на частичные нагрузки, особенно на режимы пониженных частот вращения во многом объМетт-Мен'
Пдн ~ Пд2
- снижения частоты вращения к моменту достижения Ме, а-!*

(2.3)
(2.4)
Для тракторных двигателей запас крутящего момента предлагается принимать =1,10... 1,22 [26].

-Чла
”д.
Пдв Пдн
Рисунок 2.9 Характеристика крутящего момента «желаемого» вида: Ме тах и Мен - максимальный и номинальный крутящие моменты; Рисунок 2.8 Зависимости крутящих мо- пде и пдн - частоты вращения, со-ментов (Ме1, Ме2) и моментов сопротив- ответствующие максимальному ления (Мс!, МС2) от частоты вращения крутящему моменту и номиналь-двигателя (пд) н0® мощности
Применения указанных выше трех коэффициентов можно избежать,
используя нормированный коэффициент приспособляемости двигателя [26]:

- А
етах ен
Пдн-ПА 2 °М,
п ¥
пдн _ 1
1-а
(2.5)

Ориентируясь на вышеуказанные пределы изменений %ж и а, можно установить, что целесообразно обеспечивать /<н=0,40...0,63.
Отметим, что характер изменения крутящего момента двигателя определяется помимо всего прочего и характером влияния частоты вращения двигателя на цикловую подачу системы. В этой связи важнейшим требованием к топливной аппаратуре двигателей, работающих на режимах неустановив-шихся нагрузок, становится обеспечение такой зависимости цикловой подачи