Пути и методы совершенствования экономических и экологических показателей транспортных дизелей (1024697), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Отступление от перечисленного не исключает возможности достижения высоких показателей двигателя, В этом случае поиск оптимальных ре- — Х6— шений оказывается более сложным, менее стабильным и противоречивым в отношении качества смесеобразования по различным факелам топлива,что сопряжено с общим повышением Ц»„ и затрат на привод ТА и др. Из результатов опытов также вытекает,что наивыгоднейшее значение у„.
с каждой КС при сс =~Газ достигается при определенных оптимальййх значениях угла между факелами ~' (рис.ХО),которые заахоот висят от структуры движения заряда в КС й параметров топливного факела (определяемого,в частности, Цтп ) и др. Оптимальная скорость вихревого движения заряда в КС,при которой совместно с т достиа е'опт гается ~.,близко соответствует условию Ыс(~ — '~А~-),6к ~Х2) твахоот со ~ыл о где у „-продолжительность впрыскивания,...о.
При интенсивности топливойодачи близкой к оптимальной и Ы„с=сопл~ значения ~' незнао*аот чительно изменяются при изменении ь и я, что вытекает„по-видимому,из условий некоторой тождественности структуры движения заряда в КС и определенной адекватности изменения интенсивностей топливо- подачи и движения заряда в КС. Для ряда транспортных дизелей,использующих цилиндрическую И.", 6 =Х5-Х7,5, с = 2-6 и оо 28О-32Ос о со= хнаи зависимость ~"' =До~с) показана на рис.
ХО,д. хаот При ~х>~х наибольшие ~~, достига~тс~ при ~т =м,,„,а при от" ~~ при ит~~„>и,,,„, что вытекает из характера изменения скоростей движения заряда по глубине КС. При существенном уменьшении ~"' преимущество имеют "безвихревые" процессы, вероятность использования которых оказывается тем большей,чем меньше с7„ . Н этом случае, однако, при уменьшении ть имеет место активное увеличение у~,Кх,С ',температуры ОГ 1з и снижение сс . Из результатов анализа закономерностей изменения показателей работы двигателя в функции степени повышения давления при сгорании Х и с~„с,ут ,„,~"х, Д „, определенных при я,сс=сапз1, вытекает ~рис.ХХ),что зависимости у ,( ф~~„~ =~~А), характеризующие протекание предпламенных реакций и участка быстрого сгорания,практически не зависят от рассмотренных особенностей рабочих процессов.
А зависимости р.,Кх,йт=~® , наоборот, определяются этими параметрами, влияющими на качество смесеобразования и сокращение продолжительности тепловыделения в дизеле у„ . Здесь ( 9Йр) ,„ — максималь- ~тоХ ' ная скорость нарастания давления при сгорании. Число сопловых отве стий в аспылителе ссо . При увеличении ю в распылителе с установленнымиэкзивалентным сечением сопловых отверстий ~рЯ и интенсивностью топливоподачи снижается количест со во движения факела и его дальнобойность при относительно высокои а) Ф.
0,05 0,00 ТА: "~ Рис.7. Изменение параметров ВК и двигателя 8Ч13/14.в функции с и, а, ТА при р =со~сей (а); Зависимости ':г = Я =~® для ТД,где А-А и В-В сэг„„,,-- . =,т® для дизелей 8Ч13/14 и 8Ч12/12(о). ит 5 ~ на-ы;0-мг коа 0 3 0,5 1е' 250 /~»»7".4) 224 500 400 и ,с ' А 540 сок, гм с юа гао Г'Ё к 0,45 ха,54 -"0 25 220 ~оао 0400. аа ггаа 2500 Р 200 400 ИЮ п, мхх с~к ° Рис.8. Зависимости Кз=~~с) ) при с„=10-11 м.с,где А,В,С вЂ” винтов;и' -1 ВК,тангенциальные ВК с цилиндрическим и профилированным седлом клапана. 4Рвх Рис.9. Совершенствование конструкции ВК, * при увеличении ь„ =6.
/Ы, , с„ = 10 5 м.с~ где 1,2,3,4,5-ВК ТЛ:винтовой й.„„ =4 233 ,гг г бЧ10,7/12);тангенциальный, Х„„ =0,242 8Ч12/12);Вйнтовой+тангенцйальный, Е„, = =6,277(8Ч14/14); тангенщальный с цилйндрическим и ппоййлиЬованным седлом клапана, Б„„ =0,221(8Ч13/14). о) МЛ» „~~Я ~! Рис.10. Схема для опреде1ения,", и;),: Влияние 2"' и при с,, =-4 .'«.а показатели раооты „.„».игателя: — Ч12~'12, й"„,е =70 б Ю».17,2, ~ъ = =2Ы мин ',с4 =17'ьйс где 1-7- К; — .'1'Я;", 4'' (б)' -Ч13/14 Йх,' -. =ОЛ15, е.'.=1~, ":;- =1 4 где 1,2- »4 = =2100 1300 ' и - "' (ч) Схема влияния' ЯТП И )~т 777»ах На ~ хо»7т и ТД ПРИ при сс, й»Ф-"гФ~и (д) „ ~»77', Иеа '»9 0,;С'" б50 0 И0 — ~~7»Ф 07»2 07 Йа»7, ае»а»7 ~) 0»,щ К», Ыс-»»77 / 07 ° '000 Кеа 400 $ „В04 »О !Ы' И а» ~Я СС7КС7 7 = ) 7 ЗаВИСИМОСтЬ 02" =~Я ) — 18-- тонкости распыливания.
Уменьшение ~ср, наоборот, способствует увеличению дальнобойности,но снижается тонкость распыливания топлива. Оба случая могут способствовать ухудшению смесеобразования. Однако на практике степень отмеченного может быть несущественна, т.к.при оптимизации смесеобразования ТА дизеля формируется в направлении повышения энергии распыливания при сокращении ш „и ее основные параметры принимаются близкими к тем, при которых дальнейшее повышении качества распыливания уже не оказывает заметного влияния на совершенствование зависимости д.=~(сс) при л.=сопИ.
На рис.12 приведены результаты опытов по совместному изменению асс (при т" ) и к, , свидетельствующие об активном влиянии их дерру трах ) на формирование показателей дизеля. 3 частности,при с =сраИ и со увеличении интенсивности закрутки заряда в КС: — до достижения ит „„ способствует совершенствованию смесеобттах рпт разования (за счет увеличения использования заряда вследствие снижения степени "недозавихривания"),сопровождаемого сокращением продолжительности тепловыделения ш и улучшением показателей дйгахтах теля; при ~т~,„>ут ахр„т показатели двигателя ухудшаются вследствии переноса части продуктов окисления одного факела в зону конца подачи топлива другого факела ("перезавихривание" заряда); — снижаются активные для воспламенения топлива концентрации в факеле,что сопровождается увеличением у,(Я/~р) „„, р, С„,,С и. При увеличении М степень ухудшения показателей двигателя по топливной экономичности и К при "недозавихривании" и "перезавихривании" заряда существенно снижается.
При каждом значении ь о и и~ ,„ достигается примерно одинаковый ур~~~~~ показателей ~; .„,1з Кх~ ~„'~( ~7с~у) .х», Си~„, ~сн ~со. Это характеризует,что совокупность определенного качества распыливания топлива (определяемого изменением с ) с оптимизацией ыт,рах обеспечивает приблизительно одинаковый эффект по качеству смесеобразования и тепловыделения в дизеле.
Оптимальное значение кт „„ твахолт ' при которой с каждым с достигаются о. и К ., соответствует уравнению (12). Увеличение ~ сопровождается, согласно уравнениям (7),(11) и (12),уменьшением чт„„х , с эх,лрв, и увеличением ~ и рм, что способствует улучшению эффективных показателей ТЛ и снижению К и токсичности ОГ (рис.13,а). Следовательно, оптимальным асс „ следует считать то его наибольшее значение,при дальнейшем увеличении которого уже не удается устойчиво реализовать в головке цилиндра изменение геометрии впускного канала для снижения лр Вкх ° а уменьшение диаметра соплового ответствия в распылителе сопровождается увеличением технологических и зкс4атационных трудностей. Рис.14. Влияние диаметра горловины ~ПРИ ~о~ ~нъо-"Со"~б) И ~тонок изменаыие показателей работы двигате! ля Ч13/14 при 4 =4, л.
=2100 мин ~=1,4, где 1,2,3- Ык,=0,682; 0,615 и 0,5. Р~,8 ипа 7 ~'В~, 'б МП Хф х„ ~,о МПа бб Х , И7 ! фетч) Ю а,б 'ОД ~ о О. 6О " О БО у ...~120 а) ~) 'т'1 Рис.15. Особенности протекания процессов тепловыделения в дизеле 8Ч12/12, ~о =17>2е ~м =1,5 кко ""с 1ю ~опт югде 1е2- ~кс =0,75 и 0,5; а,б- тб = 2600,1400 мин ; ф,„ — участок быстрого сгорания. * -'1."' ., кх ба бб Рис.16, Регулировочные характеристики Двигателн 8Ч12/12, Ео =17,2, 77.
=2600 мин , с6 =1,6, ккоа..1, где 1,2,3,4 -Ыкс -1 =0,75;0,625; 0,5;0,433. 0,б а~ . ~ Б) 4 х! И0 3 '.™ х ° ' д.кс2<<~~кч ! т ~Ц 70 у„ЯО; НО Ь ~М 7Я 7,б ), Рис.17. Зависимости 1~ =УДЫ,„) при с~ = 1,6, )~о„т и поэтапном совершенствовании качества смесеобоазова- ния,где 1 — 8Ч12/12, Ык, =0 5 ~о =17,2, ин „ =2600 мин-'„2 3-ВЧ13/14, сХно Я 523у ~ о †16~ к =2100,1400 мйн-';4,5 — то же,что 2,3,но при с~„о =0,561(а)," Схема изменения ж=~(ф при й„~=~Гаъ,к„, ~~ и тб,Я:=сопм~ (б)„ - 25- на -5,5о(6 ) при Щс = О 5 и на „2о(2 5о) при Ыкс = 0,75.
В этом случае ~~,,Я,а,„,С~О~, Ссл и шумность работы двигателя снижаются; х улучшаются йусковые качества двигателя; значения у Д,К„,..;=",Я4 со-' храняются практически неизменными. Об ость и ин пов совепшенствования качества смесеоб зования. При отдельном и совокупном их рассмотрении вытекает следующее; 1. При увеличении сс эффективность использования различных способов смесеобразования в отношении совершенствования р,,1з,К„,...
снижается тем активнее,чем меньше Ы„„п и п.,что вытекает из особенностей тепловыделения ж,э,";=~~у,~ „сф Поэтому при использовании псе новых способов совершенствования смесеобразования в дизеле и регЭ- лировке 1с„„ последовательно достигаются "наивыгоднейшие" значения и. ,1з , в зонах все меньших и меньших Ы (рис.19).
Достигнутые Ь,х Лх °" для конкретной органиэации рабочих процессов и п,м=кпь1 значения р.,,1з„,.„, ... практически уже не совершенствуются при дальнейшем воздействии на процессы смесеобразования,характеризуя тем самым "некоторый предел",определяемый коэффициентом качества смесеобразования к„, 1, т.е. а. . (1ч) где а. ю.— фактические и а„.,ю, — наивыгоднейшие значения удельно- 41. ~ 6[ с~йл~а1~1тах го расхода топлива и индикаторного К?Д.
2. Приращение индикаторного НПД при п.,с~=спа~Ы за счет каждого и,' способов совершенствования качества смесеобразования в дизеле нс приводит к суммированию эффектов по увеличению ~. ,Но может способствовать и его снижению. Примерами этого являются: широкан взаимосвязь оптимальных сочетаний ~~о,~' Д,.„,Ы„~,~~ ,...; влияние покаэакСх трехах~*" х телей качества топливоподачи на совершенствование р. при смещенном и центральном относительно оси КС распылителе или использовании в плане квадратной" КС. Преимущества последней по отношению к цилиндрической КС при 8„$,и~ =сою1 обнаруживаются при относительно низких значениях Ц и,прежде всего,в зоне малых и, .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
