Диссертация (1024783)
Текст из файла
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙУНИВЕРСИТЕТ им. Н. Э. БАУМАНАНа правах рукописиУДК 621.436ФУРМАН Виктор ВладимировичУЛУЧШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИХХАРАКТЕРИСТИК ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРОВ ТЕПЛОВОЗОВПУТЕМ СОЗДАНИЯ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯСИСТЕМ ЭЛЕКТРОННОГО УПРАВЛЕНИЯСпециальность 05.04.02 – «Тепловые двигатели»Диссертацияна соискание ученой степенидоктора технических наукМосква – 20162ОГЛАВЛЕНИЕСтр.СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6ВВЕДЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9ГЛАВА 1. СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОННОГО УПРАВЛЕНИЯТОПЛИВОПОДАЧЕЙ КАК СРЕДСТВО УЛУЧШЕНИЯЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙДИЗЕЛЕЙ ТЕПЛОВОЗОВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . 191.1. Направления и тенденции развития систем управлениядизель-генераторами тепловозов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191.2.Режимы работы дизельных двигателей дизель-генераторовтепловозов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441.3. Типы систем топливоподачи дизелей транспортногоназначения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 481.4. Обоснование необходимости управления углом опережениявпрыскивания топлива в дизелях транспортного назначения . . . .
. . . . . . . . 521.5. Разработанные системы управления углом опережениявпрыскивания топлива транспортных дизелей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 591.6. Цель работы и задачи исследования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67ГЛАВА 2. РАЗРАБОТАННЫЕ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОННОГОУПРАВЛЕНИЯ ТОПЛИВОПОДАЧЕЙ ДИЗЕЛЕЙ.РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССАТОПЛИВОПОДАЧИ . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 712.1. Разработанные системы электронного управлениятопливоподачей дизелей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 712.2. Методики расчета процесса топливоподачи дизелей . . . . . . . . . .
. . . . . 942.3. Расчетные исследования процесса топливоподачи дизелясо штатной и опытной системами топливоподачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1132.4. Выводы по второй главе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1263Стр.ГЛАВА 3. РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОЧЕГОПРОЦЕССА ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ С ЭЛЕКТРОННЫМУПРАВЛЕНИЕМ ТОПЛИВОПОДАЧЕЙ . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 1293.1. Обоснование необходимости расчетных исследований рабочегопроцесса дизеля, оснащенного системой топливоподачис электронным управлением . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1293.2. Программные комплексы для моделированиярабочего процесса дизелей . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1313.3. Методика проведения расчетных исследований рабочего процессадизеля со штатной и опытной системами топливоподачи . . . . . . . . . . . . . . 1483.4. Анализ результатов расчетных исследований рабочего процессадизеля со штатной и опытной системами топливоподачи . . . .
. . . . . . . . . . 1533.5. Выводы по третьей главе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157ГЛАВА 4. РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМЫЭЛЕКТРОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ТОПЛИВОПОДАЧЕЙ . . . . . . . . . 1614.1. Статические и динамические характеристики системэлектронного управления дизелей . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1614.2. Методика расчета ограничительной характеристикитепловозного дизель-генератора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1644.3. Методика оценки динамических свойств системыэлектронного управления топливоподачей . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 1714.4. Выводы по четвертой главе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ С СИСТЕМОЙ ЭЛЕКТРОННОГОУПРАВЛЕНИЯ ТОПЛИВОПОДАЧЕЙ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1965.1. Обоснование необходимости экспериментальных исследованийдизеля, оснащенного системой топливоподачис электронным управлением . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1964Стр.5.2. Методика проведения экспериментальных исследованийдизеля, оснащенного штатной и опытной системамитопливоподачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1985.3. Результаты экспериментальных исследований дизелясо штатной и опытной системами топливоподачи .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2045.4. Выводы по пятой главе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215ГЛАВА 6. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ИСПЫТАНИЯТЕПЛОВОЗА, ОБОРУДОВАННОГО СИСТЕМОЙЭЛЕКТРОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ТОПЛИВОПОДАЧЕЙ . . . . . . . . . 2186.1. Особенности системы электронного управлениятопливоподачей, установленной на тепловоз при проведенииего эксплуатационных испытаний . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2186.2. Методика проведения эксплуатационных испытаний . . . . . . . . . . . . . 2266.3. Результаты эксплуатационных испытаний тепловоза,оборудованного системой электронного управлениятопливоподачей . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2286.4. Выводы по шестой главе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239ГЛАВА 7. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯСИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОННОГО УПРАВЛЕНИЯТОПЛИВОПОДАЧЕЙ ТЕПЛОВОЗНОГО ДИЗЕЛЯ . . . . . . . . . . . . . . . 2427.1. Обоснования необходимости разработки методики оценкиэффективности использования системы электронного управлениятопливоподачей тепловозного дизеля . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2427.2. Методика оценки эффективности использования системыэлектронного управления топливоподачейтепловозного дизеля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 2445Стр.7.3. Результаты оценки эффективности использования системыэлектронного управления топливоподачей тепловозного дизеля . . . . . . . . 2487.4. Выводы по седьмой главе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕПО ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЕ. . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257ПРИЛОЖЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2826СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙАБ – аккумуляторная батарея;БП – блок питания;БУ – блок управления;ДВС – двигатели внутреннего сгорания;ДЧВ – датчик частоты вращения;ВМТ – верхняя мертвая точка;ИУ – исполнительное устройство;КПД – коэффициент полезного действия;КР – капитальный ремонт;КС – камера сгорания;ЛВД – линия высокого давления;НР – неплановый ремонт;ОГ – отработавшие газы;ПЗВ, τi – период задержки воспламенения;ПИД-звено – пропорционально-интегрально-дифференциальное звено;п.к.в.
– поворот коленчатого вала двигателя;РМ, ТЧ – твердые частицы;САР,САРЧ–системаавтоматическогорегулирования,автоматического регулирования частоты вращения;САУ – система автоматического управления;СР – средний ремонт;ТА – топливная аппаратура;ТНВД – топливный насос высокого давления;ТО – техническое обслуживание;ТР – текущий ремонт;УОВТ, θ – угол опережения впрыскивания топлива;ЦПТ – цикловая подача топлива;система7ЭРЧВ – электронный регулятор частоты вращения;ЭСУВТ – электронная система управления впрыскиванием топлива;СNOх, ССО, ССНх – объемные концентрации в отработавших газах оксидовазота, монооксида углерода и несгоревших углеводородов (в миллионныхобъемных долях – ррm);ЕNOх, ЕСО, ЕСНх – массовые выбросы с отработавшими газами оксидов азота,монооксида углерода и несгоревших углеводородов [г/ч];еNOх, еСО, еСНх – удельные массовые выбросы с отработавшими газамиоксидовазота,монооксидауглеродаинесгоревшихуглеводородов[г/(кВт·ч)];NOх, СО, СНх – оксиды азота, монооксид углерода и несгоревшиеуглеводороды;Ki–коэффициент,отражающихдолювременикаждогорежимаиспытательного цикла (весовой коэффициент режима);Кх – натуральный показатель ослабления светового потока (дымность ОГ),[м-1];N – коэффициент ослабления светового потока (дымность ОГ), [%];а – скорость звука в топливе;спл, Wпл – скорость плунжера топливного насоса;dпл, hпл – диаметр и ход плунжера топливного насоса;dр, iр – диаметр и число распыливающих отверстий;hи – ход иглы форсунки;Hкл, hкл – ход электронно-управляемого клапана;dкл – диаметр электронно-управляемого клапана;fс – собственная частота колебаний системы автоматического регулирования;Gт – часовой расход топлива;ge – удельный эффективный расход топлива;НU – низшая теплотворная способность топлива;8k1, k2, k3 – коэффициенты составляющих ПИД-закона регулирования(соответственно пропорциональной, дифференциальной и интегральной);kр – коэффициент усиления регулятора;D32 – средний диаметр капель по Заутеру;dвн, Dtr – внутренний диаметр нагнетательного топливопровода;Ltr, Lтр – длина нагнетательного топливопровода;n, nтн – частота вращения коленчатого вала двигателя и кулачкового валатопливного насоса;Ne, Мд – эффективная мощность двигателя и крутящий момент;qц, gц – объемная и массовая цикловая подача топлива;p – комплексная переменная преобразования Лапласа;p – давление;pц – давление в цилиндре;pa, pc, pz – давление начала и конца сжатия, максимальное давление сгорания;рфо – давление начала подъема иглы форсунки;Vair – часовой расход воздуха;Vh – рабочий объем цилиндра двигателя;α – коэффициент избытка воздуха;т, т, т – сжимаемость, плотность и кинематическая вязкость топлива;τ – продолжительность открытия дозирующего клапана;γр – фазовый сдвиг регулятора;γс – суммарный фазовый сдвиг системы автоматического регулирования;λ – степень повышения давления при сгорании;η , ηi – эффективный и индикаторный КПД двигателя;φ – угол поворота вала; – частота колебаний входного сигнала;д – угловая скорость вращения коленчатого вала двигателя;δd – заброс частоты вращения при сбросе номинальной нагрузки.9ВВЕДЕНИЕДизели давно стали основным типом двигателей в диапазоне агрегатныхмощностей от 200 до 80000 кВт.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
