Улучшение технико-эксплуатационных показателей тракторных дизелей применением комбинированной системы топливоподачи

• Автор: Рачкин, Валерий Анатольевич
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 190 с. : ил.

Введение

1 Состояние вопроса и задачи исследования

1.1 Влияние активаторов на характер протекания рабочего процесса транспортных дизелей при различных способах подачи их в цилиндры

1.2 Устройства для подачи активаторов в дизель

1.3 Обоснование темы и задачи исследования

2 Расчетнотеоретическая оценка влияния углеводородных активаторов на характер протекания рабочего процесса в цилиндрах дизеля
2.1 Уточненная методика расчета показателей рабочего цикла дизелей при обогащении воздушного заряда углеводородным активатором
2.2 Результаты расчета и анализ показателей рабочего цикла тракторного дизеля при обогащении воздушного заряда углеводородным активатором
3 Конструктивные схемы и варианты исполнения системы автоматического управления подачей углеводородного активатора во впускной трубопровод дизеля
3.1 Система автоматического управления подачей активатора для безмоторных исследований пропускной способности электромагнитной форсунки
3.2 Система автоматического управления с ручной настройкой подачи активатора для моторных исследований дизеля
3.3 Система автоматического управления подачей активатора для исследований трактора в производственных условиях
4 Программа и методика экспериментальных исследований
4.1 Программа исследований
4.2 Методика безмоторных контрольных испытаний агрегатов дизельной топливной аппаратуры
4.3 Методика безмоторных исследований влияния хода рейки топливного насоса высокого давления на цикловую подачу топлива
4.3.1 Объект и аппаратура для исследований
4.3.2 Методика экспериментальной оценки влияния хода рейки топливного насоса высокого давления на цикловую подачу топлива
4.4 Методика экспериментальных исследований пропускной способности электромагнитной форсунки
4.4.1 Объект и аппаратура для исследований
4.4.2 Методика экспериментальной оценки длительности управляющих импульсов на пропускную способность электромагнитной форсунки
4.5 Методика экспериментального определения коэффициента избытка воздуха
4.6 Методика экспериментальных исследований показателей рабочего цикла тракторного дизеля при обогащении воздушного заряда углеводородным активатором
4.6.1 Объект и аппаратура для исследований
4.6.2 Методика экспериментальной оценки показателей рабочего цикла дизеля с подачей активаторов во впускной трубопровод
4.7 Методика сравнительных исследований трактора в производственных условиях, оснащенного штатной и комбинированной системами топливоподачи
4.7.1 Объект и аппаратура для исследований
4.7.2 Методика исследований трактора в производственных условиях, оснащенного штатной и комбинированной системами топливоподачи
4.8 Методика оценки погрешностей величин измерений
ВЫВОДЫ
5 Результаты экспериментальных исследований
5.1 Оценка длительности управляющих импульсов на
пропускную способность электромагнитной форсунки
5.2 Оценка влияния хода рейки топливного насоса высокого давления на цикловую подачу топлива
5.3 Результаты сравнительных исследований показателей
рабочего цикла дизеля ,5 Д0 со штатной и
комбинированной системами топливоподачи
5.4 Результаты сравнительных исследований трактора МТЗ в производственных условиях, оснащенного штатной и
комбинированной системами топливоподачи
ВЫВОДЫ
6 Оценка экономической эффективности работы трактора, оснащенного комбинированной системой топливоподачи
ВЫВОДЫ
Общие выводы
Список использованной литературы


Однако, использование рапсового масла или биотоплива, составленного на его основе с добавлением дизельного топлива или спиртов этилового или метилового, вносит существенные изменения в характер протекания рабочего процесса 8. Эксплуатационными исследованиями , 8 установлено, что работа дизеля Д0 ,5 на биодите рапсового масла и дизельного топлива приводит к снижению концентрации вредных веществ в ОГ окиси углерода на , углеводородов в 2 5 раз. При этом не отмечено снижения эффективной мощности и ухудшения топливной экономичности. Так как рапсовое масло обладает меньшим цетановым числом, то следует ожидать увеличение периода задержки воспламенения. Однако, как показывают исследования 8, дизели, работающие с добавкой биотоплива на впуске, имеют более низкие скорости нарастания давления и меньшую интенсивность тепловыделения. Это объясняется пониженной способностью биотоплива к самовоспламенению и ухудшением качества его распиливания по причине повышенной вязкости рапсового масла 8. Перспективными активаторами являются метанол и этанол. Данные энергоносители по объему производства и применения занимают одно из первых мест среди альтернативных моторных источников энергии. Они могут использоваться как в чистом виде, так и в составе многокомпонентных топливных смесей , ,1. Показатели процесса сгорания при добавлении к воздушному заряду легкоиспаряюшегося этанола с низким октановым числом в цилиндре дизеля зависят от коэффициента избытка воздуха, турбулизации воздушного заряда и давления в конце сжатия. На процесс сгорания также оказывает воздействие большая теплоемкость этанола 8. Гак сравнительным методом исследовалось применение этанола в тракторном и автомобильном дизелях, при этом воздушный заряд, поступающий в цилиндры двигателя, обогащался бензином, этанолом и их смесями . При этом было установлено, что обогащение воздуха бензином А с помощью карбюратора повысило производительность трактора Т на . Недостаточное октановое число смеси привело к уменьшению угла впрыскивания топлива на 5 0 п. Исследования , проведенные на двигателе ДА1 с обогащением воздушного заряда бензином АИ и этанолом показали, что при малой нагрузке удельный эффективный расход комплексного топлива увеличился на , по сравнению с работой двигателя на чистом дизельном топливе, а при больших нагрузках уменьшился на . К. В зависимости от дозы легкого топлива бензина и режима работы двигателя дымность ОГ уменьшилась на . Увеличение дозы легкого топлива более чем на резко повышает жесткость работы дизеля. Исследования по влиянию этанола на характер протекания рабочего процесса проводились и на автомобильном дизеле АисН серии , имеющем турбонаддув и систему рециркуляции ОГ. Обогащение воздушного заряда осуществлялось легкоиспаряющейся смесыо, состоящей из ,1 этанола, 2,6 воды, 0,3 фузеля и 5 бензина Аи с помощью управляемого электромагнитного распылителя. Удельный эффективный расход комплексного топлива при работе двигателя на больших нагрузках уменьшился на , а дымность ОГ превысила . Применение в дизеле системы рециркуляции ОГ расширило зону использования этанола для уменьшения дымности ОГ и удельного эффективного расхода дизельного топлива на режиме максимального крутящего момента. Возможность использования метанола в двигателях обусловливается в первую очередь тем, что его можно получать из любого газообразного топлива, а также из пищевых и с. Применению метанола в дизелях препятствует ряд обстоятельств, и в первую очередь, это его отличие от топлив нефтяного происхождения. Основным недостатком данного энергоносителя является большая теплота парообразования в 4,4 раза выше, чем у дизельного топлива при низкой температуре кипения, обуславливающая более низкое значение цетанового числа, высокую температуру самовоспламенения, и как следствие, трудности воспламенения в дизелях. Кроме того, у метанола низкая теплота сгорания 5 кДжкг, и высокая теплота испарения кДжкг, а температура вспышки ниже, чем у дизельного топлива. Октановое число метанола составляет единиц по исследовательскому методу, то есть он обладает высокой детонационной стойкостью.