Пути и методы совершенствования экономических и экологических показателей транспортных дизелей (1024697), страница 5
Текст из файла (страница 5)
При увеличении й „ показатели двигателя с отмеченными КС оказываются тождественными. 3. При любом способе совершенствования качества смесеобразовавив (~„-~ «~ продолжительность тепловыделения ш„ сокращается,увеличивае;" ся коэффициент активного тепловыделения ж„ ,уменьшаются относитель ные потери теплоты в систему охлаждения двигателя и:„,.
Результатом этого является увеличение р. и снижение 1 „~,Вэ„„ „К„,~ и,част'; лю,. . Зависимости, определяющие протекание предпламенных реакций и участка быстрого сгорания в функции 1 ,оказываются одинаковыми или близкими. Поэтому снижение в этом случае 1 способствует сниже- Ф-') шп нию Я,,~~-),~лш и,частично> ~си (рис.11,16,18). При достигнутом Ф с„,и с, аи с", с 1 саа„ аа 0„-каки -ейаиа сааркеи аииесаав, и -среоа саииата ааииера иа аиассие вирисаий а; й Ф - исака аа вааваии; Ча, -аеа 6 икара ииаа е иаа иааааиа; Чи„-раесриас ааааа иэъееак иааааасс р а, Ч -ааоерхка и араааииие. оарисаивамФ; р, р - рабаиаа иаи.
ааваеаа аиа рааиаик и юаа ири воаисииваиии. сС 'и ~ир и ц в) 0,42 Й э 045, В 6 ~ .,'а 045; 2 4 'й .„*ииии 0 4 0 в 5,26 0 В, и Ча има Ва,а сааз «4 46 ~22 1 с4 6 42 сс ,4Ч 0 4 В ~г, Ю 1 Ф Чав., определенные для. ТД-8Ч14/14 для случая Ле„„„ ~обозначения В табЛИцЕ)~В); дЛя СЛуЧая Ле,,Мк „ТД-6Ч13/14 ГдЕ 6,8-ТА Сс Аа,~= =8/10 и 10/10 мы+упругий толкатель --100 кг/мм1подготовка Б.Н.
Файнлейба) ТД-8Ч12/12,где 9 13-ТА Ы„/Й„„ =В/10 и 10/10 мм; 16-ТД- -10Ч12,5/13, ТА с~с,е/йла=10/10 мм,...(г)' — Регулировочные зависймости при рс =2100 мин ', ос =1,5 и 9 4 при ЛРе~ ,где 7 — то же что и 8,но 5 =70 кг/мм; 17-ТД-6Ч13/15,2, ТА С~сесс~Дга,д =10/Э Мм (Д1и Рис.18.
Регулировочные хапак,.„.„; „. тД.Ч14/147.; =О,521, г =16 4, п=2300 мин-в, ~ =1,6~~а) 6ЧЙ13/14 ( Ы„, =', =0,584 А, =15,2, и. =2100 мин,' см =1,76) ~б),обозначения в таблице; — Характеристики ~ 4 =УРк~ .в), .с, Ч4 Чиа ! „,Чае Ча, ЧЧ»Чие'еЧаа ари и„с Скиа ~-(гсф-~м, СеЖ с,с,с, ,5-к„4>к»к с-зтааас дововач- иаа равас Рис.19. Схема совершенство- вания основных показателей двигателя и особенности изме- нения зависимостей р. =~яос~ при Ас~,к„,=7Газ, ~осчт ° 27 высоком уровне с.
регулировкой 1 с 1 „, можно дополнительно ~ вях уменьшить давление сгорания, эмиссию токсичнйх компонентов в ОГ и шумность работы двигателя. По-видимому, такая схема совершенствования основных показателей работы ТД за счет качества омесеобразования является единственной. 4. Влияние относительного объема КС Исследование влияния Уэ на показатели двигателя впервые затрагивалось в работах И.Мойрера,Б.Н.Давыдкова,В.М.Володина и др. Опыты по влиянию Уэ на показатели дизеля (8Ч~2, 8Ч14, 8Ч-8ЧН14, бЧЭ-5) вы- 12 13 14 10 полнялись при Ыке ~о ~со,с.~х,п,«х=М3, к„;-~, 1 .
Изменение Уе осуществлялось с различного исходного значения в пределах до ЭЯ (чтобы избежать существенного изменения 8 и других факторов, влияющих на Формирование показателей двигателя) за счет изменения объемов в надпоршневом зазоре К„з ,газовом стыке У, ,подклапанных выемках поршня У„ э ,зазоре "поршень-гильза" за счет изменения положения 1-го компрессионного кольца У„„ и других элементах. Из результатов опытов вытекает,что объем сжатия У в достаточной степени определенносс ти разделяется на полезный объем КС У„с =У«с +У„,~-+...,где протесж- кс„ кают основные процессы тепловыделения,и объем Ус-Ухсх,где эти процессы протекают с малой эффективностью или случайно (рис.20). Здесь Укс„ и Ч„,~- объемы КС в поршне и надпорпневом зазоре.
Относительный объем КС определяется по уравнению: (14) с где К„= У =~р„з~-коэфФициент потерь ", У~- — объем в нэдпоршне- ~~-У~~ у 1$ я„ вом зазоре. При постоянных среднем индикаторном давлении р, и ю изменение Уо сопровождается практически пропорциональным изменением ' р. и с(. (рис.21,а), т.е.
уо«й«й« — О« ~ Й« ~ «~~~ ~' сол~й с с«'. ~сопй (15) На рис.21,б линиями С1,С2,СЗ.... отмечены ~у.«х),фи)~,~у.о«)~,...=соей, соответствующие р, , и, , р„ , .=соаИ . При йзменейии отйосительного объема КС с Уо до У й ~.=сшЫ показатели двигателя изменяются на величинулу, и лс«'.. Последнее (т.е. л«х. )способствует изменению л „, л', л "~ „,лСс„,лСсо,...,хотя сами зависимости ~э, Кх, )~„ Сверх, Сси, К Ссс, ... =~~«х,) практически не претерпевают изменений при Уэ = =~Гат. При увеличении Ус значения у,=~(с«) совершенствуются незаэиси- 'Ф мо от исходного значения Ус во всем диапазоне нагрузок(от с~„„„ до «Ххах),что принципиально отличает данный способ воздействия на про- -29- или "выступахщих" с введением выточек на плоскости поршня под клапаны; — уменьшения фаз "перекрытия" клапанов у в.м.т.
и др. Отмеченное предполагает высокую степень совершенствования внутрицилнндрового пространства и смежных процессов (в частности,газообмена и др.),конструкции двигателя и технологии его изготовле.— нияа б. Ыето ка совепшенствования и о ессов газообмена и в енних затпат в игателе Снижение затрат мощности на процессы газообмена и в работе поршневой группы являются важными слагаемыми. увеличения ~„ р~,с~, р~, Л~е (рис.Х9).
Совершенствованию процессов газообмена в ТД йосвящались работы Ы.М.Глаголева,А.Э. Симсона,м.Г.Круглова,Б.А.Киселева,В.Г. Дьяченко и др. Совепшенствование п о ссов газообмена п и вп оке затрагивало ' выбор рациональной конструкции ВК и впускных трубопроводов (коллекторов), оптимизацию фаз впуска и параметров ТКР. В процессе исследований установлено,что впускные трубопроводы, создающие активную динамическую дозарядку цилиндра, хотя и способствуют увеличению ~, до 0„92-0,98 (и больших значений) в отдельных зонах п,,не создают, однако, желаемого изменения р,=Д('ю) . Конструктивно они, как правило,оказываются сложными и громоздкими и приводят к увеличению шумности и затрат энергии при впуске,что обусловливает ухудшение топливной экономичности на частичных режимах раооты дизеля.
В дизеле с наддувом такие системы впуска способствуют увеличению давления наддува р„ и с~ в зоне малых рабочих п.,однако, достаточно просто могут быть компенсированы необходимой настройкой газотур- бинного наддува (оптимизацией параметров ТКР,4аз газораспределения и конструкцией выпускных коллекторов). Поэтому предпочтение отдается впускным трубопроводам достаточного большого объема, которые конструктивно просты, используют гармонику колебаний высокого по- рядка, низкий уровень затрат при впуска и обеспечивают в дизеле без наддува достижение ц в0,84-0,86 и 0,86-0,89 при пщ и пм ° До" водка этих систем впусла сводится, в основном, к обеспечению рав- номерности наполнения и затрат по цилиндрам.
Увеличение предварения открытия впускного клапана до в.м.т. спо- собствует увеличению эфйективного сечения клананной щели, у и снижению затрат при впуске. Увеличение запаздывания закрытия выпуск- ного клапана после в.м.т. способствует уменьшению остаточных газов и затрат на очистку цилиндра. В совокупности это способствует ор- — 30— ганизации продувки цилиндра воздухом.
Однако,э ТД с относительно "узкой" Ж зто сопровождается снижение~ Чс,у.,о~,~ и уэеличением К„ . Позтому для обеспечения приемлемого уровня показателей "эпуска-эыэуска" и увеличения Чс осуществлялось сужение фаз "перекрытия" клапанов (до 20о э дизелях ЯМЗ новых поколений); перемещение тарелок клапанов относительно плоскости голоэки цилиндра из положения "утопленных в голоэку" э положение "заподлицо" или' "эыступающих" с эыполнением эыточек под клапаны на плоскости поршня; обеспечение плаэного перехода от плоскости головки цилиндра в клапанную щель; максимальное уэеличение темпа "подъема-посадки" клапанов.
Последнее,при ограничении максимальных ускорений "подъема-посадки" клапаноэ,достигалось увеличением отношения радиуса начальной окружости кулачка 3, к его высоте подъема Е„ (где ~' = 2,2 для серийных И.к дизелей ЯМЗ. 2,85-2,9 — для дизелей нового поколения; осадя 88- -1406, 8ЧН, эпуск-выпуск — = 2,8-2,6).
12 7' ~а К Оптимальное значение запаздывания закрытия впускного клапана, с~ответствующее достижению ~„ ,при снижении и, уменьшается практически э равной степени для двйгателя без наддуэа и с наддуэом (с 56о-60о до 26о-ЗОо после н.м.т. соотэетстэенно при п = 2100 и 1300 мин ) и может быть использовано для совершенстэоэания его показателей в зоне преимущестэенной загрузки. Снижение зат ат на вып ск газов из лин оэ, улучшение их очист- ки от ОГ и увеличение ~„ достигается соэершенствоэанием выпускного канала (ВыпК) в головке цилиндра,эыпускного трубопровода (коллектора) и выпускной системы, которые помимо гидравлических сопротивлений могут также характеризоэаться активными эолноэыми явлениями, что обуслоэлиэает соэершенстэоэание их э виде единой системы. Последующий анализ, однако, затрагивает по ряду причин только часть общей проблематики.
В частности, установлено,что увеличение гидраэлического сопротивления эыпускной системы,лр „ на каждые 10 кПа сопроэождается уэеличением у на -4,5-6,6(7) г/(кВт.ч) при и -ю„,„ . Зто определило соэвршенствование этих систем при расходах газа,соответствующих номинальному режиму работы ТД,до уроэня лр =6-9 кПа тя (э частности, автомобили ш1ирмы ИУ с дэигателем МФФ-Д2866БХ~, ~, а„,„= 2100 мин, р = 1,3 МПа, ас = 2,1; лп =6,6-6 .Па 2 8 ном т~э и др ) ° Учитыэая температуру ОГ (на основных режимах 1 =200-600оС) и достаточно высокие скорости зэука,а также относительно низкие числа М и Ре„традиционные конструкции выпускных трубопроводов (короткие патрубки; относительно большого объема ресивер),как праэило,оказыэают незначительное влияние на величину гидравлического сопротив- -31- ления при истечении газов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
