Совершенствование экологических показателей дизеля на основе термохимического преобразования топлива в одном из его цилиндров

• Автор: Шиале Висенте Пауло Шикуби
• Шифр специальности: 05.04.02, 05.14.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 128 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Перечень условных обозначений
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ПРОДУКТЫ ТЕРМОХИМИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
ТОПЛИВА КАК ЭФФЕКТИВНОЕ СРЕДСТВО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДИЗЕЛЕЙ (аналитический обзор литературных источников)
1.1 Анализ возможности улучшения эколого - экономических показателей дизеля за счет использования добавок водородосодержащих продуктов синтеза углеводородного топлива
1.2 Способы получения (синтезирования) водородосодержащих продуктов из моторных топлив
1.3 Качественный состав продуктов термохимической конверсии углеводородных топлив
1.4 Основные выводы по главе. Задачи исследования
Глава 2. РАСЧЕТНО-АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА
ТЕРМОХИМИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТОПЛИВА В РЕАКТОРНОМ ЦИЛИНДРЕ ДИЗЕЛЯ
2.1 Исследование условий осуществления процесса термохимического преобразования топлива и выбор способа его реализации на дизеле .'
2.2 Определение коэффициента избытка окислителя для реализации процесса ТХПТ в реакторном цилиндре
2.3.Исследование уровня энергетических потерь в реакторном цилиндре дизеля
2.4 Расчетное исследование равновесного состава продуктов термохимического преобразования топлива в реакторном цилиндре
2.5 Анализ влияния добавок продуктов термохимического преобрв-азования топлива на экологические показатели дизеля (1, 2 и 3-й цилиндры)
2.6 Выводы по главе
Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА И ОБОРУДОВАНИЕ.
МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Задачи экспериментальных исследований
3.2 Экспериментальная установка и оборудование
3.3 Методики проведения экспериментальных исследований
3.4 Оценка погрешностей измерений
Глава 4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭКОЛОГО - ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДИЗЕЛЬ-РЕАКТОРНОЙ УСТАНОВКИ
4.1 Исследование эффективности процесса термохимического преобразования топлива в одном из цилиндров дизеля типа Д
4.2 Анализ энергетических потерь в реакторном цилиндре
4.3 Анализ результатов исследования эколого- экономических показателей дизель- реакторной установки на базе дизеля Д
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
Ре- среднее эффективное давление. МПа;
Ра - давление воздуха на впуске в двигатель, МПа;
Р2- максимальное давление цикла, МПа;
Т - текущая температура рабочего тела в цилиндре;
Тэкв - эквивалентная температура среды, К;
Р- текущее давление в цилиндре, МПа; п - частота вращения коленчатого вала, Мин '1 ;
N5- эффективная мощность, кВт;
Ме- эффективный крутящий момент, Н.м;
вт- часовой расход топлива, кг/ч;
gc - удельный эффективный расход топлива, г/(квт.ч);
Ов - часовой расход воздуха, кг/ч; а - коэффициент избытка воздуха;
0 - угол опережения подачи топлива, град. п. к. в.;
Г|у. коэффициент наполнения;
Т; - период задержки самовоспламенения, мкс;
ф;- угол, соответствующий периоду задержки самовоспламенения, град.п.к.в.,;
Р; - среднее индикаторное давление в цилиндре, МПа;
© - удельный индикаторный расход топлива. г/( кВт.ч);
р - плотность, кг/м3;

стве альтернативной рассмотрим схему, при которой уменьшение окислителя в реакторном цилиндре достигается за счет дросселирования воздушного потока перед входом его во впускной патрубок этого цилиндра. Очевидно, задача исследования в этом случае сводится к оценке необходимой степени дросселирования.
Оценка степени дросселирования впуска, необходимого для реализации ТХПТ в реакторном цилиндре, проведена применительно к дизелю Д-144, являющему объектом данного исследования. Часовое количество (кг/ч) свежего воздуха, поступающего в один цилиндр на каком-либо скоростном режиме, ориентировочно определяется по формуле:
120 Унпрет{7„
°в= и ” (2-5)
где: V/, - рабочий объем одного цилиндр, л.

п - частота вращения коленчатого вала, мин.
рв - плотность воздуха
г), - коэффициент наполнения
Тде -тактность двигателя.
Количество воздуха Се (кг/ч), которое необходимо подать в один из его цилиндров для заданного значения коэффициента избытка окислителя а™ определяется по формуле:

От=с£м 10 От (2-6)
где: 10 - теоритически необходимое количество воздуха (кг)
Тогда степень дросселирования Д%) можно определить как:

<Рл =(1 - Св/вц) 100%; (2.1)
Результаты расчетов для скоростного режима п = 2000 мин и нтерва-лов изменений 0,5 < а“ < 1,0; 0,88 < 0*7 < 2,62 приведены на рис.2.1. Интервал изменения Окт выбран согласно средним значениям часового