Методика улучшения эксплуатационных показателей автомобильных газодизелей повышением однородности и равномерности подачи газовоздушной смеси

• Автор: Пенкин, Алексей Леонидович
• Шифр специальности: 05.22.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 161 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ОБЛАСТИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Требования к эксплуатационным показателям автомобильных газодизелей

1.2. Известные конструкции систем подачи газовоздушной

смеси автомобильных 1азодизелей

1.3. Возможные пути улучшения эксплуатационных показателей автомобильных газодизелей

1.5. Задачи исследований

2. РАСЧТ1ЮТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Организация рабочего процесса автомобильного газодизеля

2.2. Тепловой расчет автомобильного газодизеля
2.3. Математическая модель процесса подачи газовоздушной смеси
в газодизель с газовым аккумулятором
2.4. Методика расчета газового аккумулятора системы подачи газовоздушной смеси в газодизель
2.5. Теоретическое обоснование концепции конструкторского решения насадкагомогенизатора на газовую форсунку
2.6. Уточнение параметров газового аккумулятора системы подачи газовоздушной смеси в газодизель
2.7. Выводы по главе 2
3. ЭКСПЕРИМЕ1ГГАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЙ СИСТЕМЫ ПОДАЧИ
I АЗОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ В ГАЗОДИЗЕЛЬ
3.1. Разработка принципиальной схемы системы подачи газовоздушной смеси с газовым аккумулятором в газодизель КамАЗ
3.2. Исследования газодизеля КамАЗ с разработанной
системой подачи газовоздушной смеси
3.3. Испытания газодизельного трактора МТЗ с
разработанной системой подачи газовоздушной смеси
3.4. Выводы по главе 3
4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
4.1. Состояние инфраструктуры, обеспечивающей эксплуатацию газобаллонных автомобилей в СанктПетербурге
и Ленишрадской области
4.2. Разработка программы перевода дизельного автотракторного парка агропромышленного комплекса
Ленинградской области на природный газ газодизельный процесс
4.3. Техникоэкономическое обоснование применения разработанной системы подачи газовоздушной смеси при переводе дизельной автотракторной техники на газодизельный цикл
4.4. Экономическая эффективность реализации программы перевода дизельного автотракторного парка агропромышленного комплекса на газодизельный процесс на примере
Ленинградской области
4.5. Выводы по главе 4
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ


Вторая глава посвящена разработке математической модели процесса подачи однородной и равномерной газовоздушной смеси в газодизель с газовым аккумулятором, разработке методики расчета газового аккумулятора системы подачи и уточнению параметров газового аккумулятора. Третья глава описывает выполненные экспериментальные исследования автомобильной техники с газодизелем, оборудованным усовершенствованной системой подачи газовоздушной смеси, для проверки экспериментом результатов теоретических исследований о влиянии параметров ГА на качество образования и подачи газовоздушной смеси в цилиндры газодизеля. В четвертой главе представлена разработанная программа перевода дизельного авто факторного парка агропромышленного комплекса Ленинградской области на компримированный природный газ (газодизельный процесс) и технико-экономическое обоснование применения разработанной системы подачи газовоздушной смеси при переводе дизельной автотракторной техники на газодизельный цикл. Диссертационная работа выполнялась на кафедре наземных транспортнотехнологических машин Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета. Для использования природного газа можно модифицировать любой серийный двигатель автомобиля или трактора. В нашей стране в начале -х гг. Московский и Горьковский автомобильные заводы начали серийный выпуск газобаллонных автомобилей. Для заправки автомобилей сжатым природным газом в г. Мелитополе, Москве и Горловке газонаполнительные станции []. Более лет продолжаются периодические подъемы и спады интереса к использованию природного газа на автомобильном и других видах транспорта. Выполненные в этой области научные работы позволили усовершенствовать топливную аппаратуру []. Возможны два варианта перевода дизельных двигателей на природный газ. Первый способ - это дооборудование дизельного двигателя газовой системой питания и механизмом ограничения запальной дозы дизельного топлива с целью обеспечения его работы по газодизельному циклу. В этом случае двигатель работает одновременно на газе и на дизельном топливе. Возможность работы на чисто дизельном топливе сохраняется. Второй способ -конвертация дизельного двигателя в двигатель с искровым зажиганием для работы только на газовом топливе. Работа на дизельном топливе будет невозможна. Переоборудование значительного парка дизельных двигателей в настоящее время наиболее осуществимо путем организации их работы по газодизельному циклу [4, 7]. Этот способ воспламенения газового топлива дозой дизельного топлива запатентовал Р. Дизель еще в г, однако практически применяться этот способ начал только с г. Впрыскивание запальной дозы в сжатую и нагретую газовоздушную смесь обеспечивает её эффективное самовоспламенение. При этом газовоздушная рабочая смесь воспламеняется не в одной точке у холодной стенки камеры сгорания, как эго происходит у конвертированных дизелей с искровым зажиганием, а по всему объему цилиндра. Подобная система самовоспламенения обеспечивает улучшение процесса сгорания однородного состава газовоздушной смеси и более полное ее сгорание. Газодизельный процесс обеспечивает эффективное обеднение газовоздушной смеси []. Газодизельный процесс сохраняет возможность быстрого перехода с газового топлива на дизельное и обратно. Газодизельный двигатель, в отличие от конвертированного из дизеля газового двигателя, является двухтопливным двигателем, и в случае необходимости с равной энергетической эффективностью может работать как на газовом, так и на дизельном топливе. В отличие от внешнего способа смесеобразования в бензиновых двигателях, и от внутреннего в дизелях, смесеобразование в газодизельном процессе - смешанное, т. В ГД режиме двигатель работает на двойном топливе -дизельном топливе и природном газе. При переоборудовании дизельных двигателей, имеющих высокую степень сжатия, на работу в газодизельном режиме, где - % газовоздушной смеси в общем цикловом заряде сгорает практически без детонации с наибольшей эффективностью, мощность двигателя остаётся на уровне базового двигателя.