Диссертация (1173122), страница 17
Текст из файла (страница 17)
При изменении УОВ таким образом, чтобы начало последующеговпрыскивания приходилось на Δθ=13°ПКВ до ВМТ, получены следующиезависимости на выбранных режимах:при уменьшении времени задержки последующего впрыскивания Δτ с 5до 3 мс так, чтобы УОВ предварительной порции уменьшился с 53º до 38º,мощность ДВС и среднее эффективное давление увеличиваются на 22%,132эффективный КПД увеличивается на 20%, индикаторный КПД увеличивается на12%;придальнейшемуменьшениивременизадержкипоследующеговпрыскивания Δτ с 3 до 1,5 мс так, чтобы УОВ предварительной порцииуменьшился с 38º до 22º, происходит уменьшение мощности ДВС и среднегоэффективного давления на 7%, эффективный КПД уменьшается на 9%,индикаторный КПД уменьшается на 11%;при уменьшении времени задержки последующего впрыскивания Δτпроисходит уменьшение максимального давления и максимальной температурыцикла, при этом отмечается увеличение цикловой подачи топлива, коэффициентаизбытка воздуха и средней температуры перед турбиной;отмечается значительное увеличение эмиссии твердых частиц изначительное уменьшение концентрации оксидов азота при уменьшении временизадержки последующего впрыскивания Δτ с 5 до 1,5 мс.4.
Результаты, полученные на режиме работы «мин - ср», схожи с результатами,полученными на режиме «мин -мах». При этом уменьшение УОВ на режиме «мин -ср» оказывает меньшее влияние на полученные результаты эксперимента.5. Допуски топливной аппаратуры не оказывают значительного влияния намощностные и экологические характеристики ДВС.6. При многократном впрыскивании на различных режимах, мы наблюдаемзначительное уменьшение концентрации NOx, сажи в ОГ.7.
При многократном впрыскивании наибольшее влияние на показатели двигателяоказывает время задержки Δτ между впрыскиванием порций цикловой подачи.8. С изменением УОВ таким образом, чтобы начало последующего впрыскиванияприходилось на Δθ=13°ПКВ до ВМТ, увеличивается мощность двигателя,уменьшается удельный эффективный расход топлива, растет среднее эффективноедавление, особенно на средних временных показателях задержки междувпрыскиваниями Δτ.133ЗАКЛЮЧЕНИЕ1. Проведен анализ влияния конструкции электрогидравлической форсунки(ЭГФ) и физических свойств впрыскиваемого ею топлива на цикловую подачу ирасход топлива на управления в зависимости от управляющего импульса τ идавления в топливном аккумуляторе:- при повышении вязкости топлива в двадцать раз, связанным с переходом сДТ на РМ, доля топлива, расходуемого на управления сократилась в 5 раз при τ = 0,3мс и давлении впрыскивания 180 МПа;- введение в конструкцию разгруженного управляющего клапана идополнительного объема в корпусе ЭГФ, способствовало достижению давлениявпрыскивания до 300 МПа и сокращению доли топлива, расходуемого науправления в 2 раз при τ = 0,3 мс.2.
Волновые явления в линии высокого давления, возникающие примногократном впрыскивании оказывают влияние как на цикловую подачу, так и наформу характеристики впрыскивания, следующего за предварительным. Этовоздействие определяется как величиной предварительного впрыскивания, так иинтервалом между впрыскиванием Δτ. Так, на режиме 180 МПа, при сочетании «ср-мин» продолжительность впрыскивания вп увеличилась на 0,8 мс при изменении Δτс 5 до 1,5 мс, а при «мин - ср» - на 0,2 мс.3.
Режим работы электрогидравлической форсунки определяет влияниедопусков ее конструктивных параметров на топливоподачу. Так наибольшееизменение цикловой подачи Q (+10%) для номинального режима работы ЭГФполучено при сочетании параметров µfс и hи с максимальными значениями (впределах технологических допусков). На режиме минимальной нагрузкинаибольшее значение Q (+20%) достигнуто при сочетании параметров µfс, hкл вмаксимальных и hи, dих в минимальных значениях.4. РассмотреновлияниеизмененияпараметровЭГФвпределахтехнологических допусков на форму характеристики впрыскивания.
Так на134номинальном режиме работы ЭГФ сочетание параметров µfс в максимальном и hи вминимальных значениях увеличило максимальную скорость впрыскивания на 7,8%.5. При двукратном впрыскивании наибольшее влияние на показатели дизеляоказывает задержка между впрыскиваниями Δτ и форма переднего фронтадифференциальнойхарактеристикиосновноговпрыскивания.Наиболееприемлемым с точки зрения экологических и экономических показателей дизеля1ЧН12/13, является обеспечение предварительной подачи топлива вблизи основнойподачи (Δτ = 1,5 мс) при начале ее впрыскивания за 4°ПКВ до ВМТ (содержаниечастиц составило 0,64 г/(кВт·ч) и NOx 410 млн-1).135СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙАТС – аккумуляторная топливная система;ВМТ – верхняя мертвая точка;ДВС – двигатель внутреннего сгорания;ДТ – дизельное топливо;КС – камера сгорания;КПД – коэффициент полезного действия;МЭРМ – метиловый эфир рапсового масла;НЗТА – Ногинский завод топливной аппаратуры;ОГ – отработавшие газы;ПМ – подсолнечное масло;ПАУ – полициклические ароматические углеводороды;ПКВ – поворот коленчатого вала;РМ – рапсовое масло;СЖК – свободная жирная кислота;CR – топливная система Common Rail;СМ – соевое масло;УОВ – угол опережения впрыскивания топлива;ХХ – холостой ход;ЭЭРМ – этиловый эфир рапсового масла;ЭГФ – электрогидравлическая форсунка;ТНВД – топливный насос высокого давления;φвпр – продолжительность впрыскивания топлива;Ne – эффективная мощность;ηе – Эффективный КПД;ηi – Индикаторный КПД;qц – объемная подача топлива;ge – удельный эффективный расход топлива;Gц – масса цикловой подачи топлива;136Gу – масса топлива на управление (слив);Q1 – предварительная порция топлива;Q2 – последующая порция топлива;D – диаметр цилиндра;S – ход поршня;Uф – напряжение сигнала управления электромагнитом форсунки;tв – температура окружающего воздуха;Δθ – угол опережения впрыскивания топлива; – управляющий импульс форсунки;τвп – продолжительность впрыскивания топлива;τqmах – время от момента начала впрыскивания до достижения максимальнойскорости подачи топлива;Δτ – продолжительность задержки между предварительным и последующимвпрыскиванием форсунки;qmax – максимальное значение скорости подачи топлива;µfс – эффективное проходное сечение сопловых отверстий распылителя;Fкло – сила затяжки пружины клапана форсунки;dих – диаметр иглы форсунки;dжн – диаметр жиклера на входе в камеру форсунки;dтп – диаметр трубопровода;dжв – диаметр жиклера на выходе из камеры форсунки;hкл – высота подъема клапана форсунки;hи – высота подъема иглы форсунки;pфо – давление затяжки пружины иглы форсунки;pак – давление топлива в аккумуляторе;pe – среднее эффективное давление цикла;pz – максимальное давление цикла;pвпр – давление впрыскивания топлива;Мк – масса клапана форсунки;Ми – масса иглы форсунки;137n – частота вращения коленчатого вала;ε – степень сжатия;L – длина трубопровода;Lстр – длина струи топлива;Δи – зазор между иглой и корпусом форсунки;Δп – зазор между поршнем и корпусом форсунки;NOx – оксиды азота;CO2 – двуокись углерода;CHx – несгоревшие углеводороды;Kx – дымность ОГ;δ – коэффициент для оценки относительных гидравлических затрат на реализациюпроцесса впрыскивания;Δδ – разность между экспериментальными и расчетными значениями;Q – величина последующей порции подаваемого топлива;δи – жесткость пружины иглы форсунки;δкл – жесткость пружины клапана форсунки;fж – площадь поперечного сечения канала жиклера форсунки;fс –суммарная площадь поперечного сечения распыливающих отверстийраспылителя форсунки.138СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1.
Аблаев, А.Р. Получение моторного топлива из возобновляемого сырья вРоссии / А.Р. Албаев // Транспорт на альтернативном топливе. - 2008. -№5. - С.7376.2. Аннаев, Я.Н. Исследование влияния характеристик впрыска топлива надинамику и экономичность рабочего процесса автотракторного дизеля: дис. …канд. техн. наук : 05.04.02 / Аннаев Я.Н. – М., 1973.
– 150 с.3. Автомобильные двигатели: учебник для вузов / под ред. М.Г. Шатрова. –М.: Академия, 2010. – 464 с.4. Аккумуляторныетопливныесистемысэлектроуправляемымигидроприводными насос-форсунками / А.С. Хачиян, С.В. Бойко, Л.Н. Голубков идр. // Повышение эффективности автомобильных и тракторных двигателей: сб.науч. тр. / МАДИ. – М., 1995. – С. 39-49.5.
Алексеев, А.Б. Совершенствование показателей дизелей грузовыхавтомобилей выбором камеры сгорания и оптимизацией топливной аппаратуры:дис. … канд. техн. наук : 05.04.02 / Алексеев А.Б. – М., 2010. – 177 c.6.Астахов, И.В. Топливные системы и экономичность дизелей / И.В.Астахов, Л.Н. Голубков, В.И. Трусов и др. – М., 1990. – 288 с.7. Астахов, И.В. Расчет гидравлических характеристик многодырчатыхраспылителей форсунок автотракторных дизелей / И.В.
Астахов, В.И. Трусов, В.П.Дмитренко // Топливная аппаратура дизелей: межвуз. сб. науч. тр. / Ярославскийполитехн. ин-т. – Ярославль, 1973. – С. 31-36.8. Белоусов, Е.В. Цикл Миллера и его реализация в судовых дизельныхдвигателях / Е.В. Белоусов, В.В. Чернявский // Двигатели внутреннего сгорания:всеукр. науч.-техн. журн. – 2013. – № 1. – С. 121-132.9.Биотопливо для дизелей / С.А. Нагорнов, А.А. Макушин, С.В. Романцова// Автомобильная промышленность. - 2006. - №10. - С.34-36.13910. Боковиков, А.Н. Математическая модель системы воздухоснабженияавтомобильного дизеля для полунатурного моделирования его динамическихрежимов / А.Н. Боковиков, А.Г. Кузнецов // Грузовик. – 2009.