Улучшение эксплуатационных показателей автотракторной техники совершенствованием работы двигателей на холостом ходу

• Автор: Уханов, Денис Александрович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 450 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ

ВВЕДЕНИЕ
1 ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ ТРАКТОРНЫХ, КОМБАЙНОВЫХ И АВТОМОБИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ НА ТИПОВОМ РЕЖИМЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ХОЛОСТОГО ХОДА

1.1 РАБОТА ДИЗЕЛЕЙ АВТОТРАКТОРНОЙ ТЕХНИКИ В РЕЖИМЕ ХОЛОСТОГО ХОДА.

1.2 РАБОТА КАРБЮРАТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ АВТОМОБИЛЕЙ

В РЕЖИМЕ ХОЛОСТОГО ХОДА.

1.3 СПОСОБЫ УЛУЧШЕНИЯ ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКИХ И ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТРАКТОРНЫХ, КОМБАЙНОВЫХ И АВТОМОБИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ НА ХОЛОСТОМ ХОДУ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИХ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.
1.3.1 Способы улучшения показателей дизелей на режиме холостого хода и устройства для их осуществления.

1.3.2 Способы улучшения показателей бензиновых двигателей

на режиме холостого хода и устройства для их осуществления.

1.4 ОБОСНОВАНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО РЕЖИМА САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ХОЛОСТОГО ХОДА ДВИГАТЕЛЕЙ АВТОТРАКТОРНОЙ ТЕХНИКИ
2.1 СУЩНОСТЬ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО РЕЖИМА ХОЛОСТОГО ХОДА .
2.2 РАСЧЕТНОТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО РЕЖИМА ХОЛОСТОГО ХОДА ДИЗЕЛЯ
2.2.1 Анализ сил и моментов, действующих на кривошипношатунный механизм поршневого ДВС в экспериментальном режиме холостого хода.
2.2.2 Обоснование закона изменения угловой скорости коленчатого вала в пределах цикла экспериментального режима холостого хода
дизеля
2.2.3 Обоснование и расчет параметров управляющих воздействий на топлиноподачу при реализации экспериментального режима холостого хода дизеля.
2.3 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ДИЗЕЛЯ В РЕЖИМЕ ХОЛОСТО О ХОДА НА ПЭВМ.
2.4 РАСЧЕТНОТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ СОСТАВА ТОПЛИВОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ НА ПОКАЗАТЕЛИ АВТОМОБИЛЬНОГО КАРБЮРАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ В ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ РЕЖИМЕ ХОЛОСТОГО ХОДА
2.4.1 Взаимосвязь конструктивных и гидродинамических параметров системы холостого хода карбюратора с составом топливовоздушной смеси
2.4.2 Влияние состава топливовоздушной смеси на показатели рабочего процесса карбюраторного двигателя.
2.4.3 Закономерности перемещения клапана системы холостого хода карбюратора
2.5 ОБОСНОВАНИЕ НИЖНЕГО ЗНАЧЕНИЯ ИНТЕРВАЛА ИЗМЕНЕНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА КОМБАЙНОВОГО
ДИЗЕЛЯ НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ РЕЖИМЕ ХОЛОСТОГО ХОДА
2.6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
АВТОТРАКТОРНОЙ ТЕХНИКИ
ВЫВОДЫ
3 СИСТЕМЫ АВТОМАТИЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ ТРАКТОРНЫХ, КОМБАЙНОВЫХ И АВТОМОБИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ РЕЖИМЕ
САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ХОЛОСТОГО ХОДА.
3.1 СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ ТРАКТОРНОГО ДИЗЕЛЯ НА РЕЖИМЕ ХОЛОСТОГО ХОДА.
3.1.1 Система автоматического управления с воздействием на рейку топливного насоса высокого давления и варианты конструктивного исполнения
3.1.2 Система автоматического управления с воздействием на рычаг центробежного регулятора частоты вращения и варианты конструктивного исполнения
3.1.3 Система автоматического управления с воздействием
на вильчатый рычаг ограничения подачи топлива регулятора частоты вращения
3.2 СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ КОМБАЙНОВОГО ДИЗЕЛЯ НА РЕЖИМЕ ХОЛОСТОГО ХОДА
3.3 СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ АВТОМОБИЛЬНОГО ДИЗЕЛЯ НА РЕЖИМЕ ХОЛОСТОГО ХОДА
3.4 СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ КАРБЮРАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ, ОСНАЩЕННОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ИЛИ ЭЛЕКТРОПНЕВМАТИЧЕСКИМ КЛАПАНОМ ЭКОНОМАЙЗЕРА ПРИНУДИТЕЛЬНОГО ХОЛОСТОГО ХОДА.
3.4.1 Система автоматического управления работой карбюраторного двигателя, оснащенного электромагнитным клапаном ЭГЕХХ
3.4.2 Система автоматического управления работой карбюраторного двигателя, оснащенного электронневматическим клапаном ЭПХХ
3.5 СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ
ИНЖЕКТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ НА РЕЖИМЕ ХОЛОСТОГО ХОДА.
ВЫВОДЫ
4 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 ПРОГРАММА ИССЛЕДОВАНИЙ
4.2 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ НАБЛЮДЕНИЙ ЗА РАБОТОЙ АВ ТОТРАКТОРНОЙ ТЕХНИКИ В РЕЖИМЕ ХОЛОСТОГО ХОДА
4.3 МЕТОДИКА БЕЗМОТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДИЗЕЛЬНОЙ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ.
4.4 МЕТОДИКА ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ КАРБЮРАТОРОВ, АГРЕГАТОВ СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ И ГЕНЕРАТОРА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА.
4.5 МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИЖНЕГО ЗНАЧЕНИЯ ИНТЕРВАЛА ИЗМЕНЕНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА ДВИГАТЕЛЯ НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ РЕЖИМЕ ХОЛОСТОГО ХОДА.
4.6 МЕТОДИКА МОТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
4.6.1 Методика моторных исследований дизеля в стендовых условиях
4.6.2 Методика моторных исследований дизеля в составе трактора
4.6.3 Методика моторных исследований дизеля в составе комбайна
4.6.4 Методика моторных исследований дизеля в составе автомобиля
4.6.5 Методика моторных исследований карбюраторного двигателя
в стендовых условиях.
4.6.6 Методика моторных исследований карбюраторного двигателя в составе автомобиля
4.7 МЕТОДИКА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ АВТОТРАКТОРНОЙ ТЕХНИКИ.
4.7.1 Методика эксплуатационных исследований тракторов
и комбайнов
4.7.2 Методика эксплуатационных исследований автомобилей.
4.8 МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ПОГРЕШНОСТЕЙ ВЕЛИЧИН ИЗМЕРЕНИЙ.
5 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1 РЕЗУЛЬТАТЫ ХРОНОМЕТРАЖА ВРЕМЕНИ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЕЙ АВТОТРАКТОРНОЙ ТЕХНИКИ В РЕЖИМЕ ХОЛОСТОГО ХОДА.
5.2 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ТРАКТОРНОГО ДИЗЕЛЯ Д
,5.
5.3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ КОМБАЙНОВОГО ДИЗЕЛЯ СМДА
6ЧН .
5.4 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ АВТОМОБИЛЬНОГО ДИЗЕЛЯ ЯМЗ8М2
5.5 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ КАРБЮРАТОРНЫХ БЕНЗИНОВЫХ
ДВИГАТЕЛЕЙ УМЗ4, ЗМЗ2 9,,2 И ВАЗ 7, .
ВЫВОДЫ
6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОТ ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ ДВИГАТЕЛЕЙ АВТОТРАКТОРНОЙ ТЕХНИКИ В ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ РЕЖИМЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО
ХОЛОСТОГО ХОДА
ВЫВОДЫ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


При отпущенной педали акселератора на малых оборотах РХХ дроссельная заслонка карбюратора прикрыта практически закрыта и приготовление ТВС осуществляет система холостого хода 1. При этих условиях распыливание и испарение топлива в карбюраторе ухудшаются вследствие малых скоростей воздушного потока в диффузоре. Кроме того, с прикрытием дроссельной заслонки увеличивается количество продуктов сгорания в цилиндре, которые остаются там после предшествующего рабочего цикла. Чтобы скомпенсировать этот недостаток, на РХХ необходимо приготовить смесь обобщенного состава с коэффициентом избытка воздуха а 0,6. Однако это приводит к повышенному расходу топлива и увеличению концентрации оксида и диоксида углерода, альдегидов, бензапиренов и других вредных веществ, содержащихся в отработавших газах , , 8, 0. Специфика работы автомобильного двигателя при частых сменах разгона, торможения и работы в режиме холостого хода является одной из существенных причин неэффективного использования топлива и высокой токсичности отработавших газов. На рисунке 1. СО, , x от коэффициента избытка воздуха сс. С. Рост концентрации несгоревших углеводородов
в области богатых смесей объясняется теми же причинами. Наиболее токсичным компонентом в отработавших газах являются оксиды азота x. Наибольшее их количество приходится на составы смеси, близкие к экономичным. На РХХ в цилиндрах двигателя температура недостаточно высокая для образования в отработавших газах большого количества ЫОх, поэтому при проверке токсичности по ГОСТ . Рисунок 1. Оптимальный процесс организации смесеобразования карбюраторного двигателя должен выглядеть следующим образом состав топливовоздушной смеси в объеме зоны возгорания должен быть близок к стехиометрическому и не изменяться с изменением режимов работы. В остальном объеме цилиндра должна находиться гомогенная горючая рабочая смесь, качественный состав которой зависит от режимов работы двигателя и может изменяться в довольно широких пределах. Распределение остаточных газов желательно в пристеночной зоне и в щелевых зазорах камеры сгорания, при попадании в которую горючая смесь не сгорает при любой своей концентрации. Однако, получение подобного результата ни при карбюраторном питании внешнее смесеобразование, ни при инжекторном питании, включая непосредственный впрыск внутреннее смесеобразование невозможно. Вся сложность заключается именно в несовершенстве этих классических процессов смесеобразования, которая усугубляется различными нагрузочными, скоростными и тепловыми режимами двигателя 4. ЮОО
4ЛН
Для обеспечения надежного воспламенения ТВС искровой разряд должен обладать достаточной энергией в пределах . Дж. При зазорах между электродами свечи в пределах 0,6. В 0. При эксплуатации автомобильного транспорта с карбюраторной подачей топливовоздушной смеси в двигатель отечественные заводыизготовители рекомендуют оптимальные регулировочные параметры для системы холостого хода карбюратора, которые обеспечивают работу двигателя в зоне обогащенных смесей при коэффициенте избытка воздуха а 0,6. Но в процессе эксплуатации автомобиля довольно сложно поддерживать эти регулировочные значения. Система холостого хода карбюратора, совместно с главной дозирующей системой, обеспечивает корректировку состава горючей смеси не только на РХХ, но и на других режимах работы бензинового двигателя . При малой частоте вращения к. Изза этого топливовоздушная смесь горит крайне медленно, двигатель работает неустойчиво. Поэтомуто заводами изготовителями для стабильной и устойчивой работы двигателя на РХХ и рекомендуется смесь обогащенного состава. Причем эмульсионный регулировочный винт карбюратора позволяет изменять этот состав ТВС в довольно широких пределах. До недавнего времени считалось, что при отпущенной педали акселератора частота вращения к. Минимальноустойчивая частота вращения оговаривается в нормативнотехнической документации и по ней оценивалось качество работы ДВС, в том числе и по содержанию в отработавших газов оксида углерода. Однако, как было указано выше, при минимальной частоте вращения к.