Теория и практика применения динамических режимов нагружения двигателей внутреннего сгорания при эксплуатации автомобилей

• Автор: Родионов, Юрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.22.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 393 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Назначение обкатки.

1.2. Обкатка двигателей внутреннего сгорания с динамическим нагружением.

1.3. Применение дросселирования и рециркуляции газов и воздуха применительно к двигателям внутреннего сгорания.

1.4. Способы повышения эффективности работы двигателей на режиме холостого хода

1.5. Задачи исследований

Глава 2. РАСЧЕТНОТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

ПАРАМЕТРОВ ДИНАМИЧЕСКОГО НАГРУЖЕНИЯ И СИСТЕМ

ЕГО ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ.

2.1. Методика расчета управляющих воздействий на рейку ТНВД

при обкатке дизелей с динамическим нагружением.
2.2. Обоснование способа холодной обкатки с повышенными нагрузочноскоростными режимами
2.3. Нагрузочноскоростной режим и продолжительность дополнительных ступенях холодной обкатки.
2.4. Повышение эффективности обкатки с динамическим нагружением и дросселированием газов на выпуске.
2.5. Обоснование метода повышения эффективности обкатки регулируемыми инерционногазовыми силами
2.6. Методика расчета параметров управляющих воздействий дизеля
на динамическом режиме холостого хода
2.7. Методика расчета управляющих воздействий бензинового двигателя
на динамическом режиме холостого хода
Выводы по главе 2.
Глава 3. СХЕМНЫЕ РЕШЕНИЯ И КОНСТРУКТИВНЫЕ ВАРИАНТЫ
ИСПОЛНЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ ДЛЯ
РЕАЛИЗАЦИИ ДИНАМИЧЕСКОГО НАГРУЖЕНИЯ ДВС.
3.1. Электромагнитный исполнительный механизм для дросселирования газов на выпуске
3.2. Конструкции стендов для обкатки двигателей в бестормозных неустановившихся режимах.
3.3. Конструктивные схемы автоматизированных систем для воспроизведения динамического режима холостого хода дизеля.
3.4. Конструктивные схемы и варианты исполнения автоматизированной
системы управления динамическим режимом холостого хода
бензинового двигателя.
Выводы по главе
Глава 4. ПРОГРАММА И МЕТОДИКИ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
4.1. Общая программа экспериментальных исследований
4.1.1. Методика исследований показателей обкатки дизеля Д0.
4.1.2. Методика исследований показателей обкатки дизеля Д0.
4.1.3. Методика исследований оценочных показателей работы дизеля
Д0 на динамическом режиме холостого хода.
4.1.4. Методика исследований оценочных показателей работы
бензинового двигателя автомобиля на типовом и динамическом режиме холостого хода.
4.2. Методика оценки погрешностей величин измерения
Выводы по главе
Глава 5. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ.
5.1. Результаты исследований дизеля Д
5.1.1. Результаты определения эталонных значений ускорений разгона
и выбега коленчатого вала дизеля Д
5.1.2. Результаты определения параметров управляющих воздействий
регулятора частоты вращения в процессе обкатки
5.1.3. Результаты исследования качества приработки дизеля Д
в бестормозных неустановившихся режимах
после капитального ремонта
5.2. Результаты исследований раздельной обкатки дизеля Д
после капитального ремонта.
5.2.1. Экспериментальные исследования рабочего процесса дизеля
Д0 на режимах холодной и горячей обкатки.
5.2.2. Результаты экспериментальных исследований обкатки дизеля
Д0 после капитального ремонта
5.3. Результаты исследований метода бестормозной обкатки дизеля
с регулируемыми инерционногазовыми силами.
5.3.1 Экспериментальная оценка влияния температуры топлива и хода рейки топливного насоса высокого давления на цикловую подачу и другие параметры топливоподачи.
5.3.2. Результаты экспериментальной оценки показателей рабочего
процесса и топливной экономичности дизеля на статических и динамических режимах нагружения.
5.3.3. Результаты трехфакторного эксперимента при работе дизеля в
номинальном режиме динамического нагружения.
5.3.4. Результаты тормозной и бестормозной обкатки дизеля после
капитального ремонта на статических и динамических режимах нагружения
5.3.5. Результаты исследований показателей рабочего процесса дизелей
при бестормозной обкатке
5.5. Результаты экспериментальных исследований дизеля Д
на режиме холостого хода.
5.5.1. Экспериментальные исследования показателей рабочего процесса дизеля на динамическом режиме холостого хода.
5.5.2 Оценка влияния исследуемых факторов на техникоэкономические показатели дизеля при работе на динамическом
режиме холостого хода.
5.5.3. Экспериментальные исследования оценочных показателей
работы дизеля на динамическом режиме холостого хода
5.6. Результаты экспериментальных исследований бензиновых двигателей на режиме холостого хода
5.6.1. Количественная оценка влияния длительности командных
импульсов на пропускную способность жиклера электромагнитного клапана системы холостого хода автомобильного карбюратора
5.6.2. Результаты сравнительных исследований показателей рабочего
цикла бензинового двигателя на типовом и динамическом режимах холостого хода
5.6.3. Результаты сравнительных исследований оценочных показателей
работы бензинового двигателя на типовом и динамическом
режимах холостого хода
Выводы по главе 5.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


С. Ждановского , при использовании в качестве нагрузки выключения цилиндров и цикла с дросселированием газов на общем выпуске, показали, что исследуемые двигатели при бестормозной нагрузке на двух цилиндрах работают с высокой стабильностью скоростных, нагрузочных и темперагурных показателей. Дросселирование газов на выпуске широко применяется для регулирования давления наддува в конструкции зарубежных двигателей , 2,1. Для уменьшения термодинамических потерь в ДВС с искровым зажиганием на фирме ВМУ был выбран метод выключения цилиндров, при этом для улучшения топливной экономичности используется выключение подачи топлива при работе ДВС в диапазоне малых нагрузок и низкой частоты вращения. Эффективность этого мероприятия увеличена отработавшими газами от работающих цилиндров. При работе группы из трех цилиндров дроссельная заслонка в системе питания неработающей группы остается закрытой, а продувка цилиндров этой группы осуществляется отработавшими газами от рабочей группы цилиндров, поступление которых регулирует дроссельная заслонка, установленная в выпускном коллекторе рабочей группы цилиндров 4. Таким образом, наиболее эффективным является дросселирование выключенных цилиндров, позволяющее использовать максимальные значения противодавлений. Данный вывод подтверждается широким использованием дросселирования газов для повышения эффективности торможения транспортных средств двигателем. Так, тормозной механизм вспомогательной тормозной системы автомобиля ЗИЛ дроссельная заслонка установлен в системе выпуска газов перед глушителем. При включении вспомогательной тормозной системы дроссельная заслонка тормозного механизма при помощи пневмоцилиндра устанавливается перпендикулярно потоку выхлопных газов и тем самым увеличивая сопротивление перемещению поршня на такте выпуске, что приводит к уменьшению частоты вращения коленчатого вала двигателя. Одновременно другой пневмоцилиндр воздействует на рычаг регулятора топливного насоса, выключая подачу топлива ,0, 6. Аналогичные вспомогательные тормозные системы установлены и на автомобилях семейства КамАЗ 8, автобусах семейства Икарус 8, ОтомарсанТ, Санос5 и ЛиАЗ 4. При эксплуатации транспортных средств, оборудованных системами торможения двигателем нельзя допускать превышения максимально допустимых оборотов двигателя, возможность которого возникает при использовании пониженных передач коробки перемены передач, и может привести к износу и поломкам деталей ДВС . Принцип торможения двигателем использован на зарубежных двигателях семейава . При совместном функционировании обоих клапанов тормозной момент повышается на в области высоких и на 0 в области низких частот вращения, что позволяет двигаться в горной местноеIи на передачах на ступени выше, чем с традиционным двигателем. Под рециркуляцией перепуском отработавших газов воздуха понимают отбор их части на тактах сжатия или выпуска с подачей в промежуточное устройство ресивер, пневмоаккумулятор и т. Рециркуляция части отработавших газов, увеличивая темп роста температуры рабочих сред и деталей двигателя, позволяет ускорить набор частоты вращения и нафузки при прогреве двигателей. Одним из мероприятий по повышению долговечности дизелей и уменьшению жесткости их работы является перепуск отработавших газов при низких температурах, что ведет к снижению износа деталей , 2. Добавление горячих отработавших газов во впускной тракт двигателя позволяет увеличить температуру поступающего в цилиндры заряда и гем самым сократить период задержки воспламенения. При эюм снижается коэффициент избытка воздуха вследствие замещения части поступающего в двигатель воздуха отработавшими газами, что вызывает снижение скорости сгорания топлива. Процесс рециркуляции перепуска воздуха широко используется в двига1елях с регулируемой степенью сжатия. В частности, в двигателях с регулируемым перепуском части заряда на продувку используется продувочный ресивер, сообщенный с камерой сгорания через перепускной клапан, имеющий отдельный от газораспределительных клапанов привод. При этом на такте сжатия происходит нагнетание воздуха в ресивер и его запирание, а на такте выпуска до открытия впускных клапанов происходит продувка цилиндров накопленным в ресивере воздухом. Для создания противодавления в выпускном коллекторе устанавливается заслонка.