Проблемы и обеспечение экономических и экологических показателей дизельного двигателя с дополнительным завихрением заряда при функционировании трактора в полевых условиях

• Автор: Аладашвили, Иосиф Карлоевич
• Шифр специальности: 05.04.02, 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 179 с. : ил

Введение Я

Основные обозначения .

1. Анализ улучшения показателей работы тракторных агрегатов путем

усовершенствовании конструкции и смесеобразования в дизельных

двигателях .

1.1. Техникоэкономический и экологический анализ при

функционировании колесного трактора

1.1.1. Функционирование трактора в сельскохозяйственном производстве

и его показатели .

1.1.2. Работа современного фактора на повышенных скоростях

1.1.3. Расход топлива при функционировании трактора

1.2. Анализ путей улучшения работы дизельных двигателей . , б
1.2.1. Анализ показателей работы дизеля путем совершенствании
конструкции
1.2.2. Особенности горения в дизеле с вихревым движением заряда.
1.3. Анализ работы дизельного двигателя с завихрением
заряда .
1.4. Анализ завихрения в цилиндре дизеля путем ввода в цилиндры
дополнительного воздуха
Выводы
Задачи исследования
2. Теоретические исследования трактора с двигателем, оборудованным
системой дополнительного завихрения заряда
2.1. Параметры системы подачи в цилиндры дизеля дополнительного
воздуха для завихрения заряда
2.1.1. Энергетические параметры воздуходувки .
2.1.2. Место расположения впускного отверстия
2.1.3. Диаметр отверстия для подачи в цилиндр дополнительного
воздуха
2.2. Баланс мощности и к.п.д. трактора
2.3. Исследование тяговых качеств при функционировании трактора, оборудованного двигателем с системой дополнительного завихрения
2.4. Экономические показатели при функционировании трактора.
2.5. Перемещение дополнительного заряда по цилиндру дизеля в процессе наполнения и сжатия.
2.6. Образование токсичных компонентов при работе дизеля
2.6.1. Оксид углерода
2.6.2. Углеводороды
2.6.3. Сажа
2.6.4. Образование окислов азота.
Выводы
3. Методика и программа исследований.
3.1. Методика исследований двигателя в лабораторных условиях .
3.1.1. Цель исследования.
3.1.2. Объект исследования
3.2. Программа исследования.
3.3. Методика исследований на стенде.
3.3.1. Порядок проведения испытаний
3.3.2. Конструктивная особенность дизеля с дополнительным завихрением заряда в цилиндре.
3.3.3. Приборы и оборудование, используемые при исследовании .
3.4. Изамеряемые величины и точность их определения.
3.5. Оценка погрешности измерений
3.6. Методика полевых исследовании при функционировании трактора Т с опытным двигателем.
3.6.1. Цель исследования трактора в полевых условиях
3.6.2. Объект исследования.
3.6.3. Программа полевых испытаний.
3.6.4. Приборы и оборудование при испытаниях трактора в полевых условиях.
3.6.5. Замеряемые величины и точность их определения. ИЗ
4. Результаты испытаний двигателя и трактора
4.1. Определение потока дополнительного воздуха в цилиндре двигателя на безмоторной установке.
4.2. Результаты стендовых испытаний дизельного двигателя
4.3. Испытание экспериментального двигателя на стенде.
4.4. Исследование отработавших газов на токсичность.
4.4.1. Несгоревшис углеводороды.
4.4.2. Содержание окиси углерода
4.4.3. Содержание сажи .
4.4.4. Содержание окислов азота.
4.5. Испытание трактора в полевых условиях
4.6. Испытание трактора Т по расходу топлива при различном
сопротивлении дороги.
4.7. Испытание трактора на подъем.
4.8. Сравнительный анализ опытных результатов с теоретическими .
4.9. Рекомендации по внедрению результатов исследования.
4 Мощность, затраченная на привод воздуходувки
4 Экономическое обоснование работы трактора Т оборудованного двигателем с дополнительным завихрением заряда
Выводы.
Общие выводы.
Используемая литература.
Приложение
ВВЕДЕНИЕ


В этом направлении, в настоящее время, следует отечественное тракторостроение, создавая скоростные трактора для сельского хозяйства с более высокой мощностью двигателя, но относительно высоким расходом топлива и высоким выбросом токсичных веществ в атмосферу с отработавшими газами. Тракторные двигатели дизели значительную часть времени работают при изменяющейся нагрузке, что приводит к отклонению техникоэкономических показателей от статических значений . Проведенные исследования показали, что мощность двигателя, заграчиваемая на преодоление момента сопротивления при одинаковых нагрузках в зоне поминального режима, практически совпадает со статической, а значения удельного расхода топлива выше. Причем, при отклонении нагрузки в сторону увеличения имеет больший расход топлива, нежели отклонение в сторону уменьшения. В результате чего среднее значение коэффициента избытка воздуха снижается, что приводит к иедогоранию топлива, то есть к дымлению и увеличенному выбросу сажи с отработавшими газами. Удельный расход топлива в начале эксплуатации нового трактора период обкатки несколько снижается, а затем с увеличением моточасов возрастает, несмотря на проводимые регулярное профилактическое обслуживание и ремонты двигателей и топливной аппаратуры. Наблюдение показывает, что затраты на эксплуатационные материалы пропорциональны затратам на топливо в интервале от 0 до моточасов они составляют 6 от затрат на топливо . Если неровности дороги, полей оказывают существенное влияние на скорость движения трактора и мощность, развиваемую двигателем, то в немалой степени они будут влиять на топливную экономичность. С уменьшением сопротивления движению снижается буксование ведущих колес, что приводит к уменьшению расхода топлива . Выбор нового порядка работы дизеля и применение демпферов осевых и крутильных колебаний, а также использование звукоизолирующих материалов, позволили уменьшить вибрацию и уровень шума по сравнению с выпускающимся двигателем 9. Однако, это приводит к увеличению массы двигателя, увеличению расхода топлива. Главными задачами при рассмотрении двигателей фирмой МерседесБенц, ставилось снижение стоимости, уменьшения расхода топлива, повышение надежности и простота обслуживания. Выполнение этих задач, в полном объеме, дело очень трудное, порой и не выполнимо. Фирма не учитывает и то, что кроме этих задач, необходимо решить проблему токсичности. Им установлено, что смещение оси иглы и соответствующее смещение топлива к одной стенке подигольного объема при впрыскивании, вызывали изменение направления и деформацию формы струи. Опыты показали, что при устранении нестабильности работы форсунки выбросы несгоревших углеводородов и дымление существенно снижаются. Морозов В. С., для улучшения техникоэкономических параметров дизеля с камерой ЦНИДИ, использовал бессливной процесс топливоподачи. С объемнопленочным смесеобразованием и бессливным процессом подачи топлива, с постоянным остаточным давлением, обеспечивалась, по сравнению с традиционным, более высокое давление впрыскивания, при меньшей продолжительности подачи и улучшилось распиливание топлива. Однако, на наш взг ляд, автор не показал отсечку топлива в форсунке и распылителе могут зависать капли топлива, которые приводят к забиванию отверстий распылителя и, в конечном счете, к его отрыву. Двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия был запатентован Плющевым В. Г. и др. Двигатель имел противоположно движущие поршни. На днище одною поршня выполнен полый суживающийся кольцевой выступ, входящий в углубление противоположного поршня, при положении его в ВМТ. При этом объем между поршнями делится на камеру сгорания в центре и периферийный аккумулирующий объем, сообщающийся между собой через щель переменного сечения между выступом и углублением поршней. Впрыснутое на периферию топливо выдавливается через кольцевую щель в камеру сгорания внутри кольцевого выступа. После воспламенения топлива и начала расхождения поршней продукты сгорания выбрасываются через внутренний канал кольцевого выступа в объем между поршнями, способствуя перемешиванию газов и быстрому завершению процесса сгорания. Следует отметить, что такая конструкция очень сложная в изготовлении и ненадежная в работе.