Синтез и исследование связи внутрицилиндровых и экологических характеристик тепловозных дизелей для целей диагностики

• Автор: Кулешов, Руслан Валентинович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 187 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЦЕЛИ ИССЛЕДОВАНИЯ

ГЛАВА II ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ. ХАРАКТЕРИЗУЮПИХ ВЫХЛОПНЫЕ ГАЗЫ, ДЛЯ АНАЛИЗА РАБОТЫ ОТДЕЛЬНЫХ ЦИЛИНДРОВ ТЕПЛОВОЗНОГО ДИЗЕЛЯ

2 Л. Теоретическое обоснование связи индикаторной работы с

коэффициентом избытка воздуха

2.2. Зависимость потери индикаторной работы от химической неполноты сгорания и учет этой потери
2.3. Оценка способов определения индикаторной работы с помощью внутрицилиндровых параметров цилиндра
2.4. Оценка способов измерения внутрицилиндровых параметров путем отключения цилиндров.

ГЛАВА III ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕСТА ОТБОРА

ГАЗА ЗА ЦИЛИНДРОМ .

3.1. Определение поля скоростей при смешивании потоков методом зеркального отражения .
3.2. Алгоритм определения поля скоростей при смешивании потоков
3.3. Алгоритм определения минимального количества членов ряда с целью получения достоверной величины общего вектора скорости при смешивании потоков
3.4. Математическое моделирование поля скоростей при смешивании потоков и величины общего вектора скорости при различном количестве отражений с решением на ЭВМ.
3.5. Определение места отбора газа из выхлопного патрубка, входящего в выпускной коллектор
ГЛАВА IV КОНСТРУКТИВНЫЕ ОБОСНОВАНИЯ ОТБОРА ГАЗА ЗА ЦИЛИНДРОМ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НА ПУНКТЕ РЕОСТАТНЫХ ИСПЫТАНИЙ.
4.1. Конструктивные обоснования отбора газа в выхлопном патрубке за цилиндром
4.2. Схема экспериментальной установки на пункте реостатных испытаний тепловозного депо.
4.3. Методика проведения эксперимента на пункте реостатных испытаний
4.4. Практические возможности ПЭК тепловозного депо
ГЛАВА V АНАЛИЗ СВЯЗИ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ, ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ОТ УСТРАНЕНИЯ НЕРАВНОМЕРНОСТИ РАБОТЫ ЦИЛИНДРОВ.
5.1. Установление связи электрической мощности и коэффициента избытка воздуха для дизеля в целом
5.2. Определение мощностей отдельных цилиндров в зависимости
от показаний коэффициентов избытка воздуха.
5.3. Анализ внутрицилиндровых и экологических характеристик тепловозного двигателя.
5.4. Оценка силы корреляционной связи электрической мощности
от коэффициента избытка воздуха
5.5. Экономический эффект от устранения неравномерности распределения индикаторных мощностей по цилиндрам
тепловозного двигателя.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Имеется так же опыт измерения внутрицилиндровой работы среднее индикаторное давление с помощью специальной электронной аппаратуры, получающей сигналы об изменении давления в цилиндрах от специальных датчиков давления устанавливаемых в цилиндрах. В числе первых работ посвященных измерению внутрицилиндровой работы с помощью электрических методов были Флеминг, США, г. Эмшерманн, ФРГ, г. Дайто, Япония, г. Одним из первых был разработан электрический индикатор, разработанный в Ростовском институте инженеров железнодорожного транспорта РИИЖТ Ю. А. Магиитским и В. Д. Карминским , который позволяет при установке датчиков во всех цилиндрах двигателя путем дискретнонепрерывного снятия характерных точек определить непосредственно среднее индикаторное давление аналоговый метод. Прибор способствует диагностике такого важного фактора, определяющего надежность и экономичность двигателя в целом, как неравномерность распределения мощности по цилиндрам. Центральный научноисследовательский дизельный институт, Одесский институт морского флота, зарубежные фирмы 2. Все названные выше методы непосредственного измерения внутрицилиндровой работы имеют серьезные недостатки, заключающиеся в искажении результата измерения изза инерции столба газов в индикаторном кране, изза неточной установки верхней мертвой точки цикла. Сами датчики давления при высоких температурах и большой частоте вращения вала двигателя работают ненадежно. Способ определения мощности в цилиндрах путем поочередного отключения подачи топлива в цилиндры. При положении реек топливных насосов на упоре и постоянной частоте вращения вала дизеля, регистрируемой точным тахометром или тахогенератором, индикаторная мощность включенного цилиндра определяется по разности мощностей дизеля при всех работающих и при одном отключенном цилиндре. Это позволяет определить равномерность распределения мощности по цилиндрам. Этот способ имеет следующие недостатки ошибка способа зависит от того, что индикаторная мощность каждого цилиндра многоцилиндрового дизеля определяется как разность двух больших величин а также от того, что. Этот способ определения мощностей дает относительно. Наряду с существующими методами предлагается метод определения мощностей в каждом цилиндре, не требующий установки дорогостоящих и ненадежных датчиков давления, не требующий отключения отдельных цилиндров, что в свою очередь, устраняет ряд недостатков, связанных с неравномерным перераспределением мощностей по цилиндрам. Предлагаемый в диссертации метод основан на учете связи внутрицилиндровых и экологических характеристик тепловозных дизелей. При использовании данного метода применяется стандартное оборудование на пунктах экологического контроля. ГЛАВА И. В последние годы организованы пункты экологического контроля ПЭК на сети дорог, где контролируются такие параметры как концентрации СО, СпНт, сажи, коэффициент избытка воздуха. Вместе с тем, информация, получаемая на этих пунктах, может быть использована для определения механических параметров работы цилиндров, таких, как индикаторная работа, распределение индикаторной работы по цилиндрам. Определим связь между индикаторной внутрицилиндровой работой и коэффициентом избытка воздуха. О теплота, выделенная топливом за цикл, кДжЫг
Г абсолютный индикаторный к. Вц расход топлива в цилиндре за цикл, кг 0 теплота сгорания топлива, кДжкг. Подставив выражения 2. АеЖЧм. Т3 параметры наддува оиО параметры окружающей среды при нормальных условиях. Коэффициент наполнения зависит главным образом от числа оборотов п двигателя и коэффициента остаточных газов. Для цилиндров одного и того же двигателя многие показатели п, 8, скорость сгорания, форма камеры сгорания и др. Так у дизеля Д0 щ меняется от 0. Вт, у дизеля 2Д соответственно от 0,5 до 0,2 , аналогично у дизеля Д . Это положение следует проверить экспериментально. После произведенных экспериментов были получены данные о суммарном коэффициенте избытка воздуха а, электрической мощности двигателя частоте вращения п в зависимости от позиций контроллера. Найдем связь между индикаторной мощностью всего тепловозного дизеля и коэффициентом избытка воздуха, определяемого на выходе. К6БЗ 1Ж к 0,5.