автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Исследование межцикловой нестабильности процессов топливоподачи дизелей при работе на режимах малых подач и частот вращения

На правах рукописи

Чистяков Александр Юрьевич

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕЖЦИКЛОВОЙ НЕСТАБИЛЬНОСТИ ПРОЦЕССОВ ТОПЛИВОПОДАЧИ ДИЗЕЛЕЙ ПРИ РАБОТЕ НА РЕЖИМАХ МАЛЫХ ПОДАЧ И ЧАСТОТ ВРАЩЕНИЯ

Специальность 05.04.02 - Тепловые двигатели

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Хабаровск - 2006

Работа выполнена в ГОУВПО «Тихоокеанский государственный университет»

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор Горелик Геннадий Бенцианович

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Голубков Леонид Николаевич

кандидат технических наук, доцент Коньков Алексей Юрьевич

Ведущая организация - ОАО «ЦНИИТА» (Центральный научно-исследовательский и конструкторский институт топливной аппаратуры)

Защита состоится «.А...» 2006 г. в час. на заседании

диссертационного совета Д 212.294.01 при ГОУВПО «Тихоокеанский государственный университет» по адресу: 680035, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136, ауд. 315л.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО «Тихоокеанский государственный университет».

Автореферат разослан <.(Z. .?Ь> 2006 г.

х^г

Ученый секретарь

диссертационного совета у__ A.B. Лещинский

АоОбА

-(огоь

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Как известно, показатели работы дизелей до сих пор регламентируются только для номинальных режимов. Однако, только главные двигатели значительную часть времени работают на близноминаль-ных режимах. Для остальных двигателей более характерны долевые (частичные) режимы работы. Так, главные двигатели судов буксирного флота основную часть времени работают на режимах, не превышающих 40% номинального, дизели рыбопромысловых судов, судов речного флота и смешанного плавания работают в условиях сложной навигационной обстановки на долевых режимах. Маневровые тепловозы до 70% всего времени эксплуатации работают на частичных режимах. Для дизель-генераторов (ДГ) судовых электростанций характерный режим работы составляет 30% - 50% от номинальной мощности. При работе нескольких ДГ в параллель из-за не качественной работы топливной аппаратуры (ТА) возникают обменные колебания электрической мощности, что негативно сказывается на показателях надежности и эффективности использования дизелей.

Так как значительную часть времени дизели эксплуатируются на частичных режимах, то эффективность эксплуатации определяется не параметрами номинального режима, а качеством работы на частичных режимах. Наиболее значимым фактором, определяющим неудовлетворительную работу ТА на частичных режимах является периодическое чередование параметров впрыскивания и величины цикловой подачи от цикла к циклу вплоть до пропусков подачи через цикл (межцикловая нестабильность).

Недостаточная изученность физической природы периодических колебаний рабочих процессов топливной аппаратуры (РП ТА) в последовательных циклах впрыскивания не позволяет разработать эффективные мероприятия по полному устранению или снижению межцикловой нестабильности (МН). При этом, периодические колебания цикловых подач на частичных режимах приводят к повышенной нестабильности частоты вращения коленчатого вала (КВ) двигателя, ухудшению топливной экономичности, не позволяют снизить минимально устойчивые обороты холостого хода. Неудовлетворительная работа ТА на частичных режимах из-за чередования от цикла к циклу «активных» и «пассивных» впрыскиваний с частотой л/240 Гц приводит к значительному ухудшению качества распыливания топлива при «пассивных» циклах, колебаниям от цикла к циклу угла опережения впрыскивания и давлений впрыскивания, и как следствие, к повышенной эмиссии в окружающую среду продуктов неполного сгорания топлива, снижению ресурсных показателей как самих элементов ТА, так и двигателя в целом. В случае работы дизелей в составе ДГ нестабильная от цикла к циклу работа ТА является источником возмущения параллельно работающих агрегатов и при совпадении частоты чередования циклов впрыскивания с частотой собственных колебаний крутильной системы приводит к повышенным (резонансным) обменным колебаниям электрической мощности.

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА С.-Петербург ОЭ гООбакт

Следует отметить, что несмотря на активное развитие альтернативных видов топливоподающих систем, в обозримом будущем основу энергетики по-прежнему будут составлять двигатели с классической ТА.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что повышение качества работы ТА на долевых нагрузочных и скоростных режимах представляет собой актуальную задачу. Решение проблемы МН работы ТА на частичных режимах работы дизеля позволит удовлетворить все возрастающие требования по величине эмиссии вредных веществ, обеспечит выраженный экономический эффект за счет повышения топливной эффективности и улучшения показателей динамики и надежности дизелей, позволит повысить качество вырабатываемой дизель - электростанциями электроэнергии при параллельной работе ДГ.

Цель работы. Исследование возможности повышения качества работы ТА при работе на режимах малых подач и частот вращения.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

1. Разработка математической модели топливной аппаратуры (ММ ТА) как инструментария для исследования РП ТА на частичных режимах работы с проверкой адекватности ММ ТА реальным процессам.

2. Изучение физической природы МН РП ТА на основе ММ ТА для исследования режимов малых подач.

3. Поиск критерия стабильности для адекватной оценки степени нестабильности РП ТА на частичных режимах с учетом нелинейности расходных характеристик (РХ) топливного насоса высокого давления (ТНВД) и форсунки.

4. Оценка влияния наиболее важных конструктивных и настроечных параметров ТА на стабильность процессов топливоподачи и поиск оптимального диапазона их соотношений с использованием математического планирования расчетного эксперимента.

5. Анализ путей повышения качества работы ТА и разработка рекомендаций и мероприятий по повышению качества работы ТА на частичных режимах.

Научная новизна:

1. Предложена ММ ТА, учитывающая особенности протекания РП ТА при работе на режимах малых подач и частот вращения.

2. Впервые выполнена комплексная оценка влияния величины шага интегрирования ММ ТА на точность моделирования РП ТА при исследовании частичных режимов работы дизелей.

3. Предложена методика проверки адекватности ММ ТА, учитывающая специфику расчетных и экспериментальных исследований частичных режимов работы ТА и базирующаяся на интервальном способе оценки адекватности ММ.

4. Получены новые данные о физической природе нестабильной от цикла к циклу работы ТА на частичных режимах и нелинейности РХ ТНВД и форсунки, раскрыта физическая природа нелинейности РХ на режимах с наличи-

ем разрывов сплошности в системе высокого давления (СВД). Уточнена методика определения критерия стабильности РП ТА;

5. Раскрыта физическая природа влияния вторичного эффекта по рейке ТНВД на усиление амплитуды первичных колебаний частоты вращения KB дизеля.

Научная новизна подтверждена полученными патентами на предлагаемые мероприятия по снижению МН.

Практическая значимость. Компьютерная реализация комплекса математических моделей для расчетно-экспериментального исследования РП ТА и предложенного метода оптимизации может быть использована на стадии проектирования, модернизации и доводки систем топливоподачи. ММ ТА используется в учебном процессе кафедры «Двигатели внутреннего сгорания» ТОГУ. Предложены варианты комплектации ТА и эффективные мероприятия на уровне изобретений, направленные на повышение межцикловой стабильности процессов топливоподачи.

Достоверность обеспечена использованием основных законов сохранения и механики сплошной среды, постановкой смешанной задачи Коши для системы топливоподачи дизеля. Адекватность предложенной ММ ТА подтверждена экспериментальными исследованиями процессов топливоподачи ТА дизелей 6ЧН 18/22.

Основные положения выносимые на защиту:

1. ММ ТА как инструментарий для выполнения расчетно - исследовательских работ с целью обеспечения межцикловой стабильности РП ТА на режимах малых подач и частот вращения.

2. Методика оценки адекватности ММ ТА реальным процессам, происходящим в ТА на частичных режимах работы.

3. Нелинейность РХ ТНВД и форсунки при работе ТА на частичных режимах и методика определения критерия стабильности при наличии нелинейности РХ.

4. Результаты оценки возможности снижения МН процессов топливоподачи путем изменения комплектации ТА на базе математического планирования эксперимента, внедрения специальных конструкций ТА и использования во-дотопливной эмульсии (ВТЭ).

5. Результаты исследования влияния вторичного эффекта по рейке ТНВД на усиление амплитуды первичных колебаний частоты вращения KB дизеля и рекомендации по ее снижению.

Апробация работы. Основные положения работы и результаты исследований докладывались и получили положительную оценку на Международной научно-технической конференции «Двигатели 2002» (г. Хабаровск, сентябрь 2002 г.), International Conference of Alternative Fuels Vehicle (Changchun, China, октябрь 2004г.), Международной научно-технической конференции «Двигатели 2005» (г. Хабаровск, сентябрь 2005 г.), на заседаниях кафедры «Двигатели внутреннего сгорания» (г. Хабаровск, 2002 г., 2004 г., 2005 г., 2006 г.) и на региональном семинаре по проблемам двигателей внутреннего

сгорания (г. Хабаровск, 2005 г.), на семинарах кафедр ДВГТУ, МГУ им. адм. Г.И. Невельского и ДАЛЬРЫБВТУЗа (г. Владивосток, 2006 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе 2 патента.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы из 145 наименований. Она содержит 189 страниц основного текста, 61 рисунок, 17 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы.

В первой главе анализируется современное состояние задачи обеспечения качественной работы ТА дизелей на частичных и неустановившихся режимах. Отмечается, что по данной проблеме выполнен большой объем работ с использованием как экспериментальных исследований на дизелях и специальных стендах, так и теоретических на основе ММ ТА. Рассмотрены особенности протекания НУР дизелей с учетом того, что ТА также имеет свои собственные неустановившиеся режимы работы (НУР ТА). Выполнен анализ исследований ЦНИИ МПС, Харьковского тепловозостроительного завода им. Малышева, Харьковского института инженеров железнодорожного транспорта, ЦНИДИ, рассмотрены работы Хетцеля, Ротрока, Марша, Бри-линга Н.Р., Ваншейдта В.А., Дьяченко Н.Х., Толстого А.И., Мелькумова Г.М., Орлина A.C., Чаромского Н.Д., Шмигельского Н.В., Миронова Н.И., Гуревича А.Н., Сурженко З.И., Клепач П.Т., Ганчева Е.Х., Пугачева Б.П., Горелика Г.Б., Голубкова JI.H., Русинова Р.В., Астахова И.В., Магидовича JI.E., Конкса Г.А. Толшина В.И., Патрахальцева H.H. и др.

Анализ выполненных экспериментальных и расчетно - экспериментальных работ показал, что несмотря на достаточно длительный срок изучения данной проблемы физическая природа нестабильной от цикла к циклу работы ТА до сих пор изучена недостаточно. Так, некоторые авторы полагают, что одна из основных причин возникновения нестабильной от цикла к циклу работы ТА - волновые явления во всасывающей полости ТНВД вследствие отсечки топлива, тогда как это только один из каналов усиления первичной МН ТА наряду с вторичным эффектом по рейке ТНВД. Другими авторами рассматриваются не вопросы стабильности работы ТА и происходящих в ней процессов в комплексе, а только влияние отдельных компонентов или свойств системы. Следует отметить, что эти пути лишь ограниченно применимы для оценки реальной стабильности РП ТА, так как не позволяют оценить устойчивость ТА в целом. Попытки улучшить качество работы ТА дизелей при помощи индивидуальной настройки и экспериментального подбора конструктивных параметров ТА окончились неудачей. Большинством авторов отмечено неоднозначное влияние конструктивных и эксплуатационных параметров на стабильность работы различных ТА. Например, наличие разрывов сплошности в СВД может как увеличивать, так и уменьшать МН РП ТА. Неоднозначны рекомендации по влиянию ТВД. Данное обстоятельство привело к необходимости создания универсального критерия, адекватно

отражающего физическую природу нестабильной от цикла к циклу работы ТА и позволяющего оценить общую устойчивость режима. Наиболее приемлемым является критерий стабильности X, предложенный Гореликом Г. Б., базирующийся на анализе РХ ТНВД и форсунки. Однако критерий X, а также методика его определения нуждается в доработке, так как автор не учел нелинейность РХ на частичных режимах.

Анализ работ по улучшению качества РП ТА на частичных режимах за счет улучшения существующей ТА путем внедрения новых конструкций и ее отдельных элементов показал, что хотя на данный момент существует достаточно много способов уменьшения МН путем модернизации классической ТА разделенного типа, практически все предложенные решения обладают недостатками и ни один из методов не позволяет полностью устранить МН РП ТА. Внедрение специальных элементов в конструкцию ТА приводит к значительному увеличению ее стоимости и снижению надежности, а большинство предложенных решений имеют ограниченную область применения. Внедрение перспективных видов ТА, таких, как аккумуляторная ТА, насос -форсунки, ТА с электронным управлением, хорошо зарекомендовавших себя в области автотракторных дизелей, для двигателей средней и большой мощности сопряжено с рядом известных проблем. При этом, нестабильность РП ТА на долевых режимах не может быть устранена полностью из-за ряда конструктивных особенностей использующихся в новых видах ТА элементов. Следует отметить актуальность проблемы повышения межцикловой стабильности РП ТА при использовании альтернативных видов топлив и при создании многотопливных дизелей. Это связано с повышенной нестабильностью процессов топливоподачи при увеличенной сжимаемости топлива. Возможно значительное снижение МН РП ТА при использовании ВТЭ за счет уменьшения сжимаемости топлива при относительном увеличении цикловой подачи.

Таким образом, проблема повышения качества работы ТА на частичных нагрузочных и скоростных режимах представляет теоретический и практический интерес, является актуальной задачей в дизелестроении, особенно в связи с возрастанием требований к эмиссии вредных веществ в атмосферу, качеству вырабатываемой ДГ электроэнергии, высокой равномерности и обеспечению минимальной частоты вращения КВ дизеля.

Экспериментальные исследования вследствие сложности гидродинамических явлений в ТА, отсутствия повторяемости результатов исследований и высокой стоимости их проведения не позволяют в полной мере изучить механизм сложных гидродинамических процессов, происходящих в ТА дизелей. Приемлемым следует считать расчетно - экспериментальный метод исследований (математическое моделирование гидродинамических процессов топливоподачи, базирующееся на экспериментальных данных). Наибольший интерес представляет собой ММ ТА, разработанная Пугачевым Б.П. на основе гидродинамического метода Астахова И.В., в дальнейшем уточненная и дополненная Гореликом Г.Б. с целью обеспечения возможности исследования процессов топливоподачи на частичных режимах. Однако данная

ММ ТА не учитывает ряд важных явлений, таких как местные гидравлические потери, переменность скорости звука в топливе, наличие и распределение остаточных свободных объемов непосредственно в ТВД и др, имеющих определяющее значение при моделировании РП ТА на частичных режимах, а потому она нуждается в доработке. В результате выполненного анализа поставлены задачи настоящего исследования.

Вторая глава посвящена разработке уточненной ММ ТА дизелей как инструментария для исследования процессов топливоподачи на малых скоростных и нагрузочных режимах. В качестве базовой была принята ММ ТА, разработанная Пугачевым Б.П. на основе гидродинамического метода расчета Астахова И.В. и Голубкова Л.Н., в дальнейшем дополненная Гореликом Г.Б., для исследования процессов топливоподачи на частичных режимах. Данная ММ ТА представляет собой краевую задачу Коши, а именно: в основе ее - дифференциальное уравнение неустановившегося движения топлива в ТВД (телеграфное уравнение), граничные условия слева - система дифференциальных уравнений, описывающих процессы в ТНВД, а справа - система дифференциальных уравнений у форсунки. Решение дифференциального уравнения движения топлива в ТВД осуществляется конечно-разностным методом. Формирование волны давления осуществляется путем решения системы дифференциальных уравнений, описывающих процессы в ТНВД. Граничные условия со стороны форсунки определяются путем решения соответствующей системы дифференциальных уравнений, описывающих процессы в форсунке. Решение производится прогонкой на данном временном слое (при конкретном значении угла поворота кулачкового вала ТНВД). Далее, решение повторяется на новом временном слое.

Для описания нестационарного движения потока топлива в ТВД используется дифференциальное уравнение второго порядка в частных производных, полученное путем преобразования уравнений Навье-Стокса при принятии ряда упрощений. Для решения уравнения применен конечно-разностный метод с использованием прямоугольных сеток, отличающийся наглядностью, простотой, малой потребностью в ресурсах компьютера. Решение телеграфного уравнения относительно скорости вызвано необходимостью учета разрывов сплошности по длине ТВД. При этом определение величины давления на любом участке ТВД в любой момент времени не представляет сложности и производится с использованием уравнения неразрывности. Система уравнений граничных условий у ТНВД составлена исходя из условий неразрывности потока в полостях насоса и штуцера нагнетательного клапана (НК) с учетом сжимаемости топлива и состоит из дифференциального уравнения первого порядка, описывающего баланс расходов топлива в надплунжерной полости, уравнения сплошности в полости штуцера ТНВД, дифференциального уравнения второго порядка, описывающего движение Ж и уравнения связи ТНВД и ТВД. Система дифференциальных уравнений у форсунки состоит из уравнения сплошности в полости форсунки, уравнения движения иглы распылителя и уравнения связи ТВД и форсунки. Обе

системы уравнений решаются итерационным методом с ускоренной сходимостью.

Исследования РП ТА при работе на частичных режимах связаны с рядом особенностей в протекании процессов. Значительное влияние утечек топлива в плунжерном элементе на малых режимах проявляется в уменьшении интенсивности нарастания давления, снижении коэффициента подачи ТНВД, дополнительном повышении неравномерности распределения топлива от цикла к циклу и по секциям. Суммарный расход утечного топлива складывается из утечек топлива в картер насоса, секундного расхода топлива через впускные и отсечные окна при переменном давлении в надплунжерной полости и текущем положении плунжера относительно окон. Смещение кулачка относительно его равномерного вращения из-за закручивания кулачкового вала ТНВД и привода изменяет относительную скорость движения плунжера, а, следовательно, приводит к падению давления в СВД, растягиванию процессов топливоподачи. Это ощутимо сказывается на стабильности последовательных циклов впрыскивания и неравномерности по секциям. В большей степени это касается наиболее удаленных от привода секций. Для исследования режимов малых подач, особенно режимов с наличием разрывов сплошности в СВД, необходимо полное воспроизведение граничных условий у форсунки, в том числе переменного противодавления впрыскиванию. В данной ММ ТА переменное давление в цилиндре аппроксимируется функцией, показавшей достаточно хорошее совпадение вычислений с действительным изменением давления в цилиндре дизелей. При аналитическом определении текущей площади впускных и отсечных окон для моделирования режимов малых подач рекомендуется использовать усредненные значения текущих площадей проходных сечений окон на элементарных участках движения плунжера из-за большого градиента значений соседних расчетных точек. При достаточно малых значениях шага интегрирования необходимости в осреднении нет. Учитываются местные гидравлические потери, связанные с гидравлическим сопротивлением при внезапном расширении и сужении проходного сечения на входе топлива в ТВД и выходе из него. При моделировании волнового движения топлива в длинных трубопроводах учитывается гидравлическое сопротивление по длине ТВД. В противном случае ошибка при определении параметров РП ТА может достигать 12%. При исследовании частичных режимов работы ТА необходимо учитывать наличие паров топлива в СВД при разрывах сплошности. Отсутствие учета данного явления может привести к ошибке при определении параметров РП ТА, достигающей 100200%. Помимо учета заполнения разрывов сплошности в объемах штуцера ТНВД и форсунки для правильного моделирования волновых процессов неустановившегося движения топлива в ТВД выполняется учет заполнения свободных объемов, распределенных по длине ТВД. В разработанной ММ ТА произведен учет переменности скорости звука в топливе, заключающийся в определении нового значения скорости, плотности и сжимаемости топлива по известным аппроксимационным зависимостям по усредненному значению давления в СВД на каждом очередном шаге интегрирования. Данный метод

является единственно возможным способом учета влияния переменности скорости звука на РП ТА при существующих ограничениях ММ ТА.

Отмечена необходимость учета несущественных факторов на параметры РП ТА при исследовании частичных режимов из-за возможности значительного суммарного их влияния на некоторых режимах.

Произведена комплексная оценка влияния величины шага интегрирования ММ ТА на качество моделирования РП ТА при исследовании частичных режимов работы дизелей (рис. 1). Выявлено значительное влияние количества участков разбиения длины ТВД при использовании метода конечных разностей для решения телеграфного уравнения на точность моделирования неустановившегося движения топлива в ТВД. Результаты исследования показали возможность выбора такого шага интегрирования, при котором погрешности численного интегрирования систем дифференциальных уравнений граничных условий и искажения волновой картины движения топлива в ТВД будут незначительны. Следует отметить необходимость выбора постоянного шага интегрирования по времени, что позволяет обеспечить одинаковую длину элементарного участка ТВД независимо от длины ТВД и скоростного режима работы.

£„-10~3, кг ¡цикл 0,35 0,30 0,25

0,20 0,15 0,10 0,05 0

0,0001

Ж

ГЧ

При подачах %. ном

-20% -40% -70% -100%

0,001

0,01

0,1 Аср °п кул в.

&<р = 0,0005 °п. кул. в.

Рис. 1. Влияние шага интегрирования на определяющие параметры режима работы топливной аппаратуры в полулогарифмической системе координат ---- граница стабилизации процессов топливоподачи

В третьей главе изложены методика и результаты экспериментальных исследований процессов топливоподачи ТА ДГ ДГРА 160/750 на базе дизеля 6ЧН 18/22 с ТНВД УН-1, выполненных с целью проверки адекватности разработанной ММ ТА. Исследования проводились на стандартном безмоторном топливном стенде с помощью измерительного комплекса «Дизельлаб 001», созданного Коньковым А.Ю. в ДВГУПС на базе внешнего модуля АЦП

Е-440 фирмы «Ь-САГШ», соединенного с высокопроизводительным компьютером типа ГОМ РС АТ посредством высокоскоростного интерфейса ШВ 1.1. (рис. 2). В составе преобразователей сигнала использованы тензометри-ческий датчик конструкции ЦНИТА и пьезокварцевый датчик ЯБТ ОН-1000. Исследования проводились в два этапа. На первом этапе производилось снятие осциллограмм изменения давления топлива в СВД вблизи форсунки в течение одного цикла впрыскивания для различных режимов работы ТА с последующим их сравнением с данными, полученными на ММ ТА. На втором этапе предусматривалось нахождение режимов работы ТА с периодической от цикла к циклу нестабильностью РП ТА. Далее производилось снятие осциллограмм изменения давления топлива в нескольких следующих друг за другом последовательных циклах впрыскивания с регистрацией величины остаточного давления в СВД.

УЗ 1 - УЗ 8 -усилители заряда (L-Card LP-0,3)

ПД 1 - ПД 8 -пьезоэлектрические датчики

Д ВМТ - датчик верхней мертвой точки (датчик Холла)

ДО 8 ДАТЧИКОВ

МОБИЛЬНЫЙ ПК

USB ИНТЕРФЕЙС

ВНЕШНИЙ ЦИФР ПРЕОБРАЗОЕ АНАЛОГО-ОВОЙ SATE ЛЬ (АЦП)

Д ВМТ

УЗ 1 УЗ 8

—

БЛОК ПИТАНИЯ ВХОД 2206 50ГЦ ВЫХОД »12 -12. +S. -5В

АЦП 1_-Сагс) Е-440 Максимальная

частота дискретизации -

400КГц Максимальное

число непрерывных измерений - 12288

УН 1 - УН 8 -усилители напряжения (L-Card LP-0,4-5)

ТД 1 - ТД 8 -тензометрические датчики

Мобильный ПК - любой

мобильный или стационарный IBM PC AT совместимый компьютер с USB, ОС Ms Windows 98/ХР

ДО 8 ДАТЧИКОВ

Рис. 2. Функциональная схема комплекса для измерения быстропротекающих процессов в ДВС «Дизельлаб 001»

Предложена эффективная методика полноценной проверки адекватности ММ ТА, учитывающая специфику расчетных и экспериментальных исследований частичных режимов работы ТА. Методика базируется на известном интервальном способе оценки адекватности ММ (рис. 3) и заключается в совмещении (сравнении) доверительных областей экспериментальных и расчетных данных во всем диапазоне изменения параметра, по которому проверяется адекватность.

Сравнение экспериментальных и расчетных областей данных для ТА ДГ ДГРА 160/750 на базе дизеля 6ЧН 18/22 с ТНВД УН-1 показало удовлетворительное их совпадение и подтвердило адекватность разработанной ММ ТА (рис. 4).

(р п. кул. в.

Рис. 4. Проверка адекватности ММ ТА, совмещением экспериментальной (2) и расчетной (3) областей данных; 1 - среднестатистическая кривая экспериментальных данных

При этом максимальное отклонение кривой средних расчетных значений от среднестатистических экспериментальных данных не превышало 12%. Наличие МН на режимах, близких к режиму холостого хода подтверждается вторым этапом экспериментальных исследований РП ТА (рис. 5). Сравнение экспериментальных и полученных на ММ ТА кривых изменения давления топлива в ТВД и движения иглы форсунки в процессе топливоподачи ТА автотракторного дизеля ЯМЗ 236 показало хорошее качественное совпадение экспериментальных и расчетных данных, что в целом позволяет сделать вывод об адекватном отображении разработанной ММ ТА процессов топливоподачи как судовых, так и автотракторных дизелей и возможности ее применения как инструментария для расчетно-экспериментальных исследований РП ТА с целью обеспечения качества работы ТА на частичных режимах.

Рис. 5. Осциллограмма последовательных циклов впрыскивания топливной аппаратуры ДГРА 160/750 на режиме, близком к режиму холостого хода, при наличии межцикловой нестабильности РП ТА с частотой и/240 Гц

В четвертой главе представлены результаты расчетного исследования влияния основных конструктивных и эксплуатационных параметров ТА на величину МН РП ТА на режимах частичных подач и частот вращения для ТА ДГ ДГРА 160/750 с ТНВД УН-1. Весь цикл расчетных исследований проведен для режимов, близких к режиму холостого хода при работе по регуля-торной характеристике. При проведении расчетно-экспериментальных исследований устойчивости работы ТА на частичных нагрузочных и скоростных режимах прежде всего необходимо решить вопрос выбора количественного критерия, определяющего стабильность последовательных циклов впрыскивания. Критерий должен отвечать требованиям универсальности и характеризовать стабильность РП ТА независимо от особенностей и параметров исследуемых режимов и комплектации ТА. Наиболее приемлемым является критерий стабильности X, предложенный Гореликом Г.Б., базирующийся на анализе РХ ТНВД V, =/1(Рк„) и форсунки Уф =/2{Рост), представляющих собой зависимости объемных или массовых расходов топлива через ТНВД и форсунку от величины остаточного давления в СВД.

При этом пересечение РХ определяет положение равновесной точки или условие установившегося режима работы. Численное значение X опре-

деляется взаимным расположением РХ, точнее, растром угла их взаимного пересечения. Для каждого режима работы ТА возможно определение данного оценочного показателя МН, являющегося критерием стабильности РП ТА. Между численными значениями критерия X и режимом работы ТА имеется прямая связь:

0< X <\ - условие существования апериодических затухающих колебаний процессов топливоподачи в последовательных циклах; X = 1 - условие существования стабильного от цикла к циклу режима работы; 1 < X < 2 - условие существования затухающих периодических колебаний процессов топливоподачи от цикла к циклу;

Х = 2 - условие существования незатухающих периодических колебаний процессов топливоподачи от цикла к циклу с частотой п/240Гц; X >2 - условие существования расходящихся периодических колебаний параметров впрыскивания в последовательных циклах вплоть до чередующихся пропусков подачи топлива.

Однако, предложенный критерий стабильности X и способ его определения базируются на линейности РХ ТНВД и форсунки и неизменности растра угла в точке пересечения РХ при любом значении Р„т, т.е. величина критерия стабильности X постоянна в последовательных циклах впрыскивания.

Анализ РХ Ук = /¡(рх„) и Уф = /2(рост), полученных моделированием РП ТА для различных скоростных режимов работы и при различных значениях активного хода плунжера, показал, что характеристики линейны только на режимах, близких к номинальному. На режимах же частичных подач (меньших 60-75%) имеет место нелинейность РХ, т.е. наклон характеристик неодинаков при разных значениях Рост. Это означает, что величина критерия X зависит от остаточного давления и принимает различные от цикла к циклу значения, что затрудняет оценку стабильности процессов впрыскивания и усложняет характер колебаний параметров РП ТА. Значение критерия стабильности X вблизи точки пересечения РХ Ук и Уф не позволяет оценить реальную стабильность процессов ТА. Для решения поставленной задачи предложена методика определения критерия стабильности X для режимов с нелинейными РХ, заключающаяся в том, что РХ разбиваются на минимально возможное количество относительно линейных участков с последующей аппроксимацией кривых. На конкретном участке получаем прямую вида у-к х + Ь (Ук =кг+ 6, и Уф=к2-Рхт + Ь2), т.е. получаем РХ, состоящие из нескольких прямых. Точки пересечения соседних прямых (т.1, т.2, т.З на рис. 6) - точки излома характеристик. Далее, РХ разбиваются на участки по точкам излома характеристик, при этом учитываются все точки на Ук и Уф, малыми участками следует пренебречь. Таким образом, получаем определенное количество участков (I, II, III, IV на рис.6), на которых наклоны Ук = и

Уф = /2 (р^) как бы постоянны, что позволяет найти локальные значения критерия стабильности X. При этом растр угла в точке пересечения полученных прямолинейных РХ, а, следовательно, и критерий стабильности X неизмен-

ны по всей длине одного и того же участка. Для оценки реальной стабильности РП ТА рекомендуется использовать усредненное значение

*п ' (1)

где п - количество участков разбиения.

Рис. 6. К методике определения критерия стабильности X для режимов с нелинейными расходными характеристиками

Расчетно-экспериментальные исследования стабильности РП ТА на режимах, близких к режиму холостого хода, выявили наличие на определенных участках РХ ТНВД значительной нелинейности, практически не поддающейся анализу. Исследования режимов со значительной нелинейностью РХ ТНВД показали, что нелинейность такого рода часто является источником межцикловой неравномерности РП ТА. Межцикловая неравномерность подач при этом характеризуется наличием хаотичных колебаний параметров РП ТА с низкими частотами (более л/480 Гц) и значительными по величине амплитудами. Сама по себе межцикловая неравномерность не вызывает появления периодической составляющей колебаний частоты вращения и субгармонического крутящего момента на КВ дизеля и не приводит к появлению вторичного эффекта по рейке ТНВД вследствие низкой частоты и хаотичности колебаний. Межцикловую неравномерность в этом случае следует рассматривать как источник снижения КПД цикла дизеля. Имеет место повышение нелинейности РХ ТНВД при увеличении глубины разрывов сплошности, что связано, прежде всего, со сложным влиянием на характер движения НК волновых процессов неустановившегося движения топлива в ТВД.

Исследование влияния величины давления начала подъема иглы форсунки на межцикловую стабильность РП ТА показало, что уменьшение величины давления гидрозапирания ( Рг1) в целом способствует повышению стабильности РП ТА, что связано, прежде всего, с изменением угла наклона РХ форсунки. В то же время из-за увеличения глубины разрывов сплошности наблюдается повышение межцикловой неравномерности РП ТА. Практический интерес представляет настройка ТА на ^ =10 МПа. При этом имеет место стабильный РП при / = л/360 Гц, что благоприятно отразится на качестве работы ТА вследствие исключения МЫ с / = и/240 Гц.

Исследование влияния параметров НК на стабильность процессов топ-ливоподачи показало, что увеличение диаметра НК (У,„) хотя и несколько снижает величину X, но не оказывает существенного воздействия на стабилизацию РП ТА. Межцикловая неравномерность при этом увеличивается, что при значениях X > 1 ведет к дополнительным возмущениям в работе ТА и, как следствие, к значительному повышению амплитуды периодических колебаний РП ТА с частотой л/240 Гц. Уменьшение приводит к снижению X до предпочтительных значений (0<Х<1) и практически полному устранению МН. Однако, дальнейшее уменьшение йш вновь приводит к увеличению значения X. Таким образом, возможно значительное повышение межцикловой стабильности РП ТА за счет индивидуального подбора <1т. Уменьшение разгрузочного хода НК (Ур) приводит к практически полному устранению МН и неравномерности за счет уменьшения разгрузки СВД и, соответственно, снижения глубины разрывов сплошности в СВД. Исследование влияния параметров пружины НК на МН РП ТА показало, что влияние жесткости пружины (С11К) на стабильность процессов топливоподачи неоднозначно. Значительное ее уменьшение наблюдается как в диапазоне малых значений жесткости (Ст = 40...50 Н/см), так и достаточно больших (Ст =90...100 Н/см). Это связано с тем, что при малых величинах С„„ вблизи точки пересечения РХ имеют место достаточно протяженные участки со значением X « 0 при большой нелинейности остальных участков. Более предпочтительным является увеличение Снк, так как при этом практически полностью устраняется нелинейность РХ, вызванная периодической «подзарядкой» СВД топливом из надплунжерной полости ТНВД из-за длительной задержки посадки НК в седло. Влияние предварительной затяжки пружины НК (К0 „„)

на стабильность РП ТА также неоднозначно. Возможно уменьшение величины МН путем индивидуального подбора Уа ИК. Однако, такой способ нежелателен из-за сохраняющейся при этом значительной нелинейности РХ. Результаты исследования совместного влияния Сш и ¥0 ш при неизменном значении давления открытия НК Р0 ,„ к 1,0...1,4 МПа для каждого варианта показали, что наиболее предпочтительным с точки зрения обеспечения стабиль-

ности РП ТА является вариант с большей С„, и меньшей У0 пк вследствие значительного уменьшения нелинейности РХ ТНВД. Следует отметить, увеличение ,Р0 „„ и не оказывают заметного влияния на протекание процессов

топливоподачи на номинальном режиме при существенном повышении качества РП ТА на частичных режимах.

Исследование влияния вторичного эффекта по рейке ТНВД на усиление амплитуды первичных колебаний частоты вращения КВ судового дизеля 6ЧСПН 18/22 при работе на режиме холостого хода, вызванных МН РП ТА с частотой л/240 Гц, выявило следующие особенности. Имеет место значительное усиление первичной МН за счет вторичного эффекта по рейке ТНВД практически по всем цилиндрам. При этом величины запаздываний регулятора и двигателя влияют мало. Влияние вторичного эффекта неодинаково для различных цилиндров многоцилиндрового дизеля, что приводит к увеличению неравномерности распределения нагрузки по цилиндрам. Амплитуда периодических колебаний крутящего момента с частотой п/240 Гц за счет суммарного влияния эффекта усиления первичной МН по всем цилиндрам может достигать ±50% от среднего значения. Влияние величины запаздывания регулятора на суммарное усиление нестабильности крутящего момента незначительно. Наиболее эффективным способом уменьшения вторичного эффекта по рейке ТНВД является максимально возможное ослабление первичной МН РП ТА.

Представляет интерес использование ВТЭ как альтернативного топлива в целях уменьшения МН РП ТА. Анализ результатов расчетов процессов топливоподачи при работе ТА на дизельном топливе и ВТЭ показал, что имеется возможность значительного ослабления МН РП ТА при использовании ВТЭ вместо чистого дизельного топлива. Так при работе ДГ ДГРА 160/750 на режиме холостого хода на ВТЭ с водосодержанием = 0,2 величина критерия стабильности X снижается до предпочтительных значений (0,86 на ВТЭ против 1,3 на дизельном топливе), на 12% увеличивается давление впрыскивания при незначительном возрастании продолжительности впрыскивания. Основными причинами повышения межцикловой стабильности РП ТА при переходе на ВТЭ являются повышение плотности и уменьшение сжимаемости эмульсии по сравнению с дизельным топливом при одновременном увеличении активного хода плунжера пропорционально Сш, т.е. имеет место перевод ТА на более устойчивые режимы работы.

В пятой главе на базе разработанной ММ ТА проведен поиск оптимальных с точки зрения обеспечения качества работы ТА на частичных режимах значений основных конструктивных и настроечных параметров ТА: Р„, </„„ и Ур. В качестве основного параметра оптимизации принят критерий стабильности X, вторичных - максимальное давление топлива у форсунки (рф«ш) и продолжительность процесса впрыскивания {<рт). Уравнения регрессии для параметров оптимизации представлены в виде полиномов второй степени, коэффициенты которых определялись с использованием математи-

ческой теории планирования расчетного эксперимента. При этом использовался некомпозиционный план второго порядка для трех факторов. Поиск минимума целевой функции осуществлялся методом Фиакко и Маккормика. Сравнение РП ТА при исходной и оптимальных по основному и вторичным параметрам оптимизации комплектациях ТА (рис. 7) показало значительное снижение амплитуды колебаний цикловой подачи (±0,8% для оптимальной по основному параметру комплектации против ±9% для исходной). Оптимум обоих вторичных параметров находится в пределах допустимых значений критерия стабильности (0 < X < 1). Отмечено, что при решении задач оптимизации применительно к обеспечению качества работы ТА на частичных режимах необходимо учитывать не только экстремумы целевой функции, но и весь диапазон оптимальных соотношений факторов, удовлетворяющих требованию 0 < X < 1.

&-10"1.

0,065 0,060 0,055 0,050 0,045 0,040 0,035 0,030

Л

* ¿ 5 3 г 8 ) 10 11

Рис. 7. Характер изменения величины цикловой подачи топлива в последовательных циклах впрыскивания на режиме холостого хода 1 - исходная комплектация ТА; 2 - оптимальная по основному параметру комплектация ТА; 3 - оптимальная по вторичным параметрам комплектация ТА

Предложена специальная конструкция ТА с улучшенными характеристиками для частичных режимов работы (пат. 2227842), разработанная на базе штатной системы топливоподачи дизелей 6ЧН 18/22 с гидрозапорными форсунками. Данная конструкция ТА позволяет значительно ослабить МН РП ТА за счет автоматического снижения давления гидрозапирания при работе на частичных режимах. ТА оборудована дополнительным клапаном, отрегулированным на меньшее давление. Известная проблема закоксовывания сопел распылителя на режимах малых подач при работе со сниженным давлением гидрозапирания решена путем периодической (через каждые ~100 циклов впрыскивания) «моточисткой» сопловых каналов за счет возмущений типа «толчок» рейки ТНВД до положения номинальной подачи с такой дли-

тельностью возмущения, при которой отрабатывают как минимум все секции ТНВД. Для этого ТА оборудована соленоидом, присоединенным к рейке ТНВД и управляемым электронным блоком.

Гидрозапорная дизельная форсунка специальной конструкции (пат. 2220316) позволяет существенно снизить величину МН РП ТА за счет стабилизации от цикла к циклу величины остаточного давления в СВД. Специальная конструкция форсунки разработана на базе гидрозапорной дизельной форсунки завода «Дальдизель». Стабилизация от цикла к циклу величины остаточного давления в СВД производится за счет перетекания топлива из полости гидрозапирания в корпусе форсунки в полость под дифференциальной площадкой иглы распылителя в течение времени между впрыскиваниями через выточку на боковой направляющей поверхности иглы распылителя. Эффективность предложенного мероприятия подтверждается гидродинамическим расчетом последовательных циклов топливоподачи при внесении единичного возмущения АР = +4 МПа от установившегося значения режимного остаточного давления при работе ТА на режиме холостого хода (рис. 8). При использовании форсунки специальной конструкции амплитуда колебаний величины цикловой подачи снижается до ±0,25% при одновременном снижении частоты колебаний до и/480 Гц, практически не влияющей на качество параллельной работы ДГ. При этом уменьшается нелинейность РХ ТНВД из-за снижения глубины разрывов сплошности в СВД на 11%.

Рис. 8. Характер изменения величины цикловой подачи топлива в последовательных циклах впрыскивания на режиме холостого хода: 1 - платная гидрозапорная форсунка; 2 - гидрозапорная форсунка специальной конструкции

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ:

1. Предложена ММ ТА с целью моделирования нестабильных РП ТА на режимах малых подач и частот вращения.

2. Впервые выполнена комплексная оценка влияния величины шага интегрирования ММ ТА на точность моделирования РП ТА при исследовании частичных режимов работы дизелей.

3. Адекватность ММ ТА реальным процессам топливоподачи при работе дизелей на частичных режимах подтверждена экспериментально путем использования измерительного комплекса «Дизельлаб 001» на базе внешнего модуля АЦП Е-440 и ПЭВМ.

4. Разработана методика проверки адекватности ММ ТА, учитывающая специфику расчетных и экспериментальных исследований частичных режимов работы ТА.

5. Выявлена нелинейность РХ ТНВД и форсунки при работе ТА на частичных режимах и предложена методика определения критерия стабильности X, позволяющая производить оценку устойчивости и качества РП ТА.

6. Доказана возможность уменьшения МН РП ТА при работе ТА на частичных режимах путем: снижения давления гидрозапирания форсунки, уменьшения величины разгрузочного хода НК, индивидуального подбора диаметра НК, повышения давления открытия НК путем увеличения жесткости его пружины и применением ВТЭ в качестве альтернативного топлива.

7. Раскрыта физическая природа влияния вторичного эффекта по рейке ТНВД на усиление амплитуды первичных колебаний частоты вращения КВ дизеля, вызванных МН РП ТА с частотой и/240 Гц и неоднозначность его воздействия на различные цилиндры двигателя.

8. Выполнен выбор оптимальной комплектации ТА исходя из условия обеспечения качества работы на частичных режимах на основе решения задачи оптимизации для трех наиболее важных конструктивных параметров ТА.

9. Предложены пути повышения межцикловой стабильности процессов топливоподачи:

- автоматическое снижение давления начала открытия иглы форсунки при подаче топлива, меньшей 30% от номинальной, с периодической «моточисткой» сопловых каналов распылителя кратковременным перемещением рейки ТНВД при использовании ТА специальной конструкции (пат. 2227842);

- стабилизация величины остаточного давления в СВД за счет перетекания топлива из полости гидрозапирания в полость под дифференциальной площадкой иглы распылителя в течение времени между очередными впрыскиваниями при использовании гидрозапорной дизельной форсунки специальной конструкции (пат. 2220316).

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

Чистяков А.Ю. К вопросу исследования стабильности процессов топ-ливоподачи при работе дизелей на частичных режимах / А.Ю. Чистяков, Г.Б. Горелик // Актуальные проблемы создания и эксплуатации комбинированных двигателей внутреннего сгорания: Материалы международной научно-технической конференции «Двигатели 2002» / Хабар, гос. техн. ун-т. - Хабаровск, 2002. - С. 55-61.

Чистяков А.Ю. К вопросу о классификации режимов работы дизелей и их топливной аппаратуры / А.Ю. Чистяков, Г.Б. Горелик // Техническая эксплуатация флота - пути совершенствования: Материалы региональной научно-практической конференции «Море - 2003» / Мор. гос. ун-т им. адм. Г.И. Невельского. - Владивосток, 2003. - С. 16-21. Чистяков А.Ю. Влияние шага интегрирования на качество моделирования процессов топливоподачи в дизелях при работе на частичных режимах / А.Ю. Чистяков, Г.Б. Горелик // Актуальные проблемы создания, проектирования и эксплуатации современных двигателей внутреннего сгорания: Сборник научных трудов / Хабар, гос. техн. ун-т. - Хабаровск, 2004. - Вып. 3. - С. 133-145.

Чистяков А.Ю. Особенности рабочего процесса дизеля и топливной аппаратуры при работе на водотопливной эмульсии / А.Ю. Чистяков, Г.Б. Горелик // Сборник научных трудов по проблемам двигателестроения, посвященный 175-летию МГТУ им. Н.Э. Баумана / МГТУ им. Н.Э. Баумана. - М., 2005. - С. 217-223.

Чистяков А.Ю. Расходные характеристики топливной аппаратуры дизелей как инструментарий для исследования межцикловой нестабильности процессов топливоподачи на долевых режимах работы / А.Ю. Чистяков, Г.Б. Горелик // Сборник научных трудов по проблемам двигателестроения, посвященный 175-летию МГТУ им. Н.Э. Баумана / МГТУ им. Н.Э. Баумана. - М., 2005. - С. 212-217.

Чистяков А.Ю. О природе вторичного эффекта по топливной аппаратуре и системе регулирования частоты вращения дизеля / А.Ю. Чистяков, Г.Б. Горелик // Актуальные проблемы развития и эксплуатации поршневых двигателей в транспортном комплексе Азиатско-Тихоокеанского региона: Материалы Международной научно-технической конференции «Двигатели-2005». / Тихоокеанский гос. ун-т. - Хабаровск, 2005. - С. 192-201.

Гидрозапорная дизельная форсунка (варианты): Пат. 2220316 Российская Федерация, МКИ 7 Б 02 М 47/06, 61/10. / Горелик Г.Б., Чистяков А.Ю. - № 2002101343/06 ; заявл. 10.01.2002 ; опубл. 27.12.2003, Бюл.№ 36.-12 с.

Топливная аппаратура для дизелей с улучшенными характеристиками для частичных режимов работы: Пат. 2227842 Российская Федерация, МКИ 7 Р 02 М 47/02, И 02 Б 41/00. / Горелик Г.Б., Чистяков А.Ю. -№2002118651 ; заявл. 10.07.2002 ; опубл. 20.01.2004,Бюл. №2.-8 с.

Подписано в печать 20.0 Ч .06. Формат 60x84 1/16. Бумага писчая. Гарнитура «Тайме». Усл. печ. л. 2^-. Тираж 100 экз. Заказ 3 Ч. •

Отдел оперативной полиграфии издательства Тихоокеанского государственного университета 680035, Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136.

¿OOS fi -ío2o2)

HS 1 0 2 0 3

i t

i

i

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЗАДАЧИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КА-ф ЧЕСТВЕННОЙ РАБОТЫ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ ДИЗЕЛЕЙ НА ЧАСТИЧНЫХ И НЕУСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМАХ НАГРУЗКИ.

1.1. Анализ работ по исследованию проблемы межцикловой нестабильности процессов топливоподачи при работе дизелей на частичных режимах.

1.2. Анализ работ по исследованию проблемы межцикловой нестабильности процессов топливоподачи при работе дизелей на неустановившихся режимах.

1.3. Повышение качества процессов топливоподачи путем применения специальных видов топливной аппаратуры и ее элементов.

1.4. Экспериментальные методы исследования рабочих процессов ® топливной аппаратуры при работе на частичных режимах.

1.5. Теоретические методы исследования рабочих процессов топ-Ф ливной аппаратуры при работе на частичных режимах.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

ПОСТАНОВКА ОСНОВНЫХ ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2. УТОЧНЕНИЕ И ДОВОДКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ТОПЛИВОПОДАЧИ ДИЗЕЛЕЙ ПРИ РАБОТЕ НА ЧАСТИЧНЫХ РЕЖИМАХ.

2.1. Математическая модель топливной аппаратуры дизелей как инструментарий для исследования процессов топливоподачи на малых скоростных и нагрузочных режимах.

2.2. Уточнения математической модели топливной аппаратуры с а учетом специфики ее работы на режимах малых подач и частот вращения.

2.2.1. Утечки топлива в плунжерном элементе топливного насоса высокого давления.

2.2.2. Учет упругости привода кулачкового вала топливного насоса высокого давления.

2.2.3. Учет переменного противодавления впрыскиванию топлива в цилиндр дизеля.

2.2.4. Особенности вычисления текущей площади проходного сечения впускных и отсечных окон втулки плунжера.

2.2.5. Учет местных гидравлических потерь на входе топлива в трубопровод высокого давления и выходе из него.

Ф 2.2.6. Учет гидравлических потерь по длине трубопровода высокого давления.

2.2.7. Учет разрывов сплошности в системе высокого давлеv ■ 2.2.8. Учет переменной скорости звука в топливе.

2.3. Влияние шага интегрирования на качество моделирования раф бочих процессов топливной аппаратуры при исследовании частичных режимов работы дизелей.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТОП

ЛИВОПОДАЧИ НА ЧАСТИЧНЫХ РЕЖИМАХ РАБОТЫ.

Ь 3.1. Задачи экспериментального исследования, объекты исследования и экспериментальные установки.

3.2. Определение величин погрешностей измерений.

3.3. Проверка адекватности математической модели топливной аппаратуры дизелей.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕЖЦИКЛОВОЙ СТАБИЛЬНОСТИ ПРОЦЕССОВ ТОПЛИВОПОДАЧИ НА РЕЖИМАХ ЧАСТИЧНЫХ

• ПОДАЧ И ЧАСТОТ ВРАЩЕНИЯ.

4.1. Выбор метода оценки стабильности подач в последовательных циклах впрыскивания.

4.2. Методика определения величины критерия стабильности X на режимах с нелинейными расходными характеристиками.

4.3. Исследование влияния ряда конструктивных и настроечных параметров на межцикловую нестабильность рабочих процессов топливной аппаратуры.

4.3.1. Влияние величины давления гидрозапирания форсунки на межцикловую нестабильность процессов топливопо-дачи.

4.3.2. Влияние диаметра и разгрузочного хода нагнетательного клапана на межцикловую нестабильность процессов то-пливоподачи.

Ш 4.3.3. Влияние параметров пружины нагнетательного клапана на межцикловую нестабильность процессов топливопо-дачи.

4.4. Влияние вторичного эффекта по рейке топливного насоса высокого давления на качество работы дизеля на долевых режимах.

4.5. Влияние применения водотопливной эмульсии как альтернативного топлива для дизелей на межцикловую нестабильность процессов топливоподачи.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ

ТОПЛИВОПОДАЧИ НА ЧАСТИЧНЫХ РЕЖИМАХ РАБОТЫ.

5.1. Оптимизация конструктивных параметров и соотношений топливной аппаратуры. 5.2. Стабилизация параметров процессов топливоподачи в после-^ довательных циклах впрыскивания при применении специальной конструкции топливной аппаратуры.

5.3. Стабилизация параметров процессов топливоподачи в последовательных циклах впрыскивания при помощи гидрозапорной форсунки специальной конструкции.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) являются на данный момент самым совершенным преобразователем энергии. Наиболее перспективным видом ДВС являются дизельные двигатели.

Дизельные двигатели используются на различных транспортных объектах, в составе судовых энергетических установок, в сельскохозяйственных и строительно-дорожных машинах, мобильных и стационарных электростанциях. Следует отметить, что в последнее время наблюдается тенденция к вытеснению двигателей с искровым зажиганием, традиционно использовавшихся в городском транспорте, современными дизелями с высокими мощностными, экономическими и экологическими показателями.

Как известно, показатели работы дизелей до сих пор регламентируются только для номинальных режимов. На самом же деле, только главные двигатели судов дальнего плавания значительную часть времени работают на близно-минальных режимах. Для остальных двигателей, более характерны долевые (частичные) режимы работы [43]. Например, главные двигатели судов буксирного флота основную часть времени работают на режимах, не превышающих 40% номинального [34]. Дизели рыбопромысловых судов, судов речного флота и смешанного плавания работают в условиях сложной навигационной обстановки на долевых режимах. Дизели маневровых тепловозов до 70% всего времени эксплуатации работают на частичных режимах. Особо следует отметить режимы работы судовых и стационарных электростанций. Дизель-генераторные агрегаты судовых электростанций в принципе не имеют возможности работы на номинальных режимах. Это связано с особенностями судовой потребительской сети, такими как наличие больших пусковых токов и редко используемых потребителей большой мощности, требованиями к проектированию электростанций с учетом больших аварийных нагрузок и т.д. Все это приводит к тому, что характерный режим работы дизелей судовой электростанции составляет 30% - 50% от номинальной мощности. Кроме того, в условиях маневрирования, в портах, при выполнении погрузочно-разгрузочных работ для дизель-генераторов (ДГ) характерны неустановившиеся режимы работы (НУР), связанные с переходными процессами сброса - наброса нагрузки. То же самое относится и к стационарным дизель-электростанциям.

При работе нескольких ДГ в параллель возникают обменные колебания электрической мощности [31, 79]. Данное явление негативно сказывается на показателях надежности и эффективности использования дизелей. На долевых режимах величина «перетекания» электрической мощности между параллельно работающими агрегатами может достигать ±75.80% от средней нагрузки режима и сопровождается колебаниями рейки топливного насоса высокого давления (ТНВД) в пределах ее номинального хода, колебаниями стрелок штатных приборов контроля. Возможно срабатывание защиты по току и ударное разъединение агрегата с сетью. Эксплуатация судовых электростанций становится затрудненной и небезопасной.

При решении проблем, связанных с повышением качества работы дизелей, важная роль отводится топливной аппаратуре (ТА). Именно рабочие процессы топливной аппаратуры (РП ТА) определяют качество распыливания, смесеобразования и сгорания топлива в цилиндре дизеля, а, следовательно, и выходные параметры дизеля, его топливную экономичность, показатели надежности и экологичности. При форсировании двигателей происходит расширение рабочего диапазона цикловых подач, что предъявляет повышенные требования к ТА современных дизелей и требует изучения и практического решения многочисленных проблем, связанных с ее работой на долевых режимах.

Учитывая то, что значительную часть времени дизели эксплуатируются на частичных режимах, следует считать, что эффективность эксплуатации определяется не параметрами номинального режима, а качеством работы ТА на частичных режимах.

При эксплуатации дизелей на режимах частичных нагрузок и пониженных частот вращения выделяют следующие факторы, вызывающие неудовлетворительную работу дизеля на этих режимах [31]:

- неравномерность распределения топлива по цилиндрам;

- снижение давления впрыскивания и ухудшение качества распыливания;

- неблагоприятное протекание скоростных характеристик ТА;

- периодическое чередование параметров впрыскивания и величины цикловой подачи от цикла к циклу вплоть до пропусков подачи через цикл (межцикловая нестабильность).

Первые три фактора изучены в достаточной мере, совершенствование технологии производства, применение новых конструктивных вариантов исполнения ТА, более качественная настройка и доводка ТА с использованием на практике научных методов позволяют если не полностью устранить, то по крайней мере значительно ослабить влияние этих факторов.

Что касается последнего фактора, то недостаточная изученность физической природы периодических колебаний РП ТА в последовательных циклах впрыскивания не позволяет разработать эффективные мероприятия по полному устранению или снижению межцикловой нестабильности. При этом, периодические колебания цикловых подач на частичных режимах приводят к повышенной нестабильности частоты вращения коленчатого вала (KB) двигателя, ухудшению топливной экономичности, не позволяют снизить минимально устойчивые обороты холостого хода. Неудовлетворительная работа ТА на частичных режимах из-за чередования от цикла к циклу «активных» и «пассивных» впрыскиваний приводит к значительному ухудшению качества распыливания топлива при «пассивных» циклах, колебаниям от цикла к циклу угла опережения впрыскивания и давлений впрыскивания. Как следствие, это приводит к повышенной эмиссии в окружающую среду продуктов неполного сгорания топлива, снижению ресурсных показателей как самих элементов ТА (например, ускоренное закоксовывание распылителей форсунок и износ их элементов), так и двигателя в целом. В случае работы дизелей в составе дизель-электростанций нестабильная от цикла к циклу работа ТА является источником возмущения системы параллельно работающих агрегатов и при совпадении частоты чередования циклов впрыскивания с частотой собственных колебаний системы приводит к повышенным (резонансным) обменным колебаниям электрической мощности.

На данный момент отсутствуют радикальные решения по устранению недостатков существующих систем топливоподачи. Внедрение перспективных видов ТА, таких как аккумуляторная ТА, насос - форсунки, ТА с электронным управлением сопряжено с рядом проблем, связанных с адаптацией топливопо-дающих систем изначально создававшихся для небольших автотракторных дизелей, при переводе их на двигатели большой мощности, организацией разветвленной инфраструктуры квалифицированного обслуживания, настройки, ремонта и т.д. При этом, нестабильность РП ТА на долевых режимах не может быть устранена полностью из-за ряда конструктивных особенностей использующихся в новых видах ТА элементов.

Следует также учитывать, что современные транспортные и стационарные дизели больших мощностей рассчитаны как минимум на 20-30 лет эксплуатации. Поэтому, несмотря на активное развитие альтернативных видов то-пливоподающих систем, в обозримом будущем основу энергетики по-прежнему будут составлять двигатели с классической ТА.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что повышение качества работы ТА на долевых нагрузочных и скоростных режимах представляет собой весьма актуальную задачу. Решение проблемы межцикловой нестабильности работы ТА на частичных режимах работы дизеля позволит удовлетворить все возрастающие требования по величине эмиссии вредных веществ, обеспечит выраженный экономический эффект за счет повышения топливной эффективности и увеличения показателей надежности дизелей, позволит повысить качество вырабатываемой дизель-электростанциями электроэнергии.

Проблемы обеспечения качества работы дизелей на малых режимах актуальны как в нашей стране, так и мировой практике, а потому требуют безотлагательного решения. Необходимо учитывать, что не качественная работа дизелей на долевых режимах приводит к перерасходу топлива, при этом значительно возрастает величина эмиссии продуктов неполного сгорания топлива в окружающую среду. Вследствие не качественной работы на долевых режимах дизели не обеспечивают надлежащей динамики переходных процессов, составляющих значительную часть всего времени эксплуатации. Особо следует обратить внимание на вопросы обеспечения качественной параллельной работы ДГ и судовых силовых установок.

Без сомнения, вышеизложенное представляет собой актуальную задачу, стоящую перед наукой и дизелестроительной областью.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

1. Рассмотрены особенности применения математической теории планирования эксперимента и методов поиска экстремума функции нескольких переменных к решению задач оптимизации конструктивных и настроечных параметров ТА. Сделан вывод о необходимости учета не только экстремумов целевой функции, но и всего диапазона оптимальных с точки зрения обеспечения высокой межцикловой стабильности РП ТА соотношений исследуемых конструктивных и настроечных параметров ТА.

2. Произведен выбор оптимальной комплектации ТА исходя из условия обеспечения качества работы на частичных режимах на основе решения задачи оптимизации для трех наиболее важных конструктивных параметров ТА.

3. Предложены эффективные мероприятия, направленные на повышение межцикловой стабильности процессов топливоподачи, а именно:

- снижение величины давления начала открытия иглы форсунки путем применения ТА с возможностью уменьшения давления гидрозапирания форсунок на частичных режимах работы дизеля и периодической автоматической «моточисткой» сопловых каналов распылителя форсунки;

- стабилизация величины остаточного давления в СВД за счет перетекания топлива из полости гидрозапирания в полость под дифференциальной площадкой иглы распылителя в течение времени между очередными впрыскиваниями при использовании гидрозапорной дизельной форсунки специальной конструкции.

186

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработана уточненная ММ ТА как инструментарий для выполнения рас-четно-исследовательских работ с целью обеспечения межцикловой стабильности РП ТА на режимах малых подач и частот вращения. ММ ТА учитывает комплексное влияние ряда факторов, играющих значительную роль в формировании РП ТА при работе дизелей на частичных режимах:

- усреднение на каждом шаге интегрирования текущей площади проходного сечения впускных и отсечных окон втулки плунжера;

- местные гидравлические потери на входе топлива в ТВД и выходе из него;

- гидравлические потери по длине ТВД с использованием усредненных по нескольким соседним ячейкам (сечениям) ТВД величин скоростей топлива;

- разрывы сплошности в СВД, включая свободные объемы в полостях ТНВД и форсунки, а также по длине ТВД;

- переменность от шага к шагу интегрирования скорости звука в топливе, его плотности и сжимаемости;

- дросселирование топлива во впускных и отсечных окнах плунжерного элемента, имеющих переменное проходное сечение, в щели между НК и его седлом, в дополнительном канале корректирующего НК, под конусом иглы и в соплах распылителя;

- сжимаемость топлива в полостях ТНВД, штуцера НК, под иглой распылителя форсунки;

- утечки топлива в плунжерном элементе ТА;

- упругость привода кулачка ТНВД;

- зависимость коэффициента истечения топлива под конусом иглы от величины ее подъема;

- переменность коэффициентов расхода топлива в проходном сечении под уп-лотнительным конусом иглы и через сопловые отверстия распылителя;

- противодавление впрыскиванию;

- возможность наличия остаточного давления топлива или разрывов сплошности по окончании впрыска.

2. Проведена комплексная оценка влияния величины шага интегрирования ММ ТА на точность моделирования РП ТА при исследовании частичных режимов работы дизелей. Подтверждена возможность выбора такого шага интегрирования, при котором погрешности численного интегрирования систем дифференциальных уравнений граничных условий и искажения волновой картины движения топлива в ТВД будут незначительны.

3. Адекватность ММ ТА реальным процессам топливоподачи при работе дизелей на частичных режимах подтверждена экспериментально путем использования измерительного комплекса «Дизельлаб 001» на базе внешнего модуля АЦП Е-440 и ПЭВМ.

4. Предложена эффективная методика полноценной проверки адекватности ММ ТА при исследовании частичных режимов двух типов ТА дизелей 6ЧН 18/22 и ЯМЗ 236, учитывающая специфику расчетных и экспериментальных исследований частичных режимов работы ТА и базирующаяся на известном интервальном способе оценки адекватности ММ.

5. Выявлена нелинейность РХ ТНВД и форсунки при работе ТА на частичных режимах и предложена методика определения критерия стабильности X, позволяющая производить оценку устойчивости и качества РП ТА. Выявлена значительная нелинейность РХ ТНВД на режимах с наличием глубоких разрывов сплошности в СВД. Показано, что нелинейность РХ ТНВД связана со сложным влиянием волновых процессов неустановившегося движения топлива в ТВД на характер движения и угол посадки НК. Следствием высокой нелинейности РХ ТНВД является наличие межцикловой неравномерности РП ТА в последовательных циклах впрыскивания.

6. Доказана возможность уменьшения межцикловой нестабильности РП ТА при работе ТА на частичных режимах путем: снижения давления гидрозапирания форсунки, уменьшения величины разгрузочного хода и индивидуального подбора диаметра НК. Эффективным средством снижения амплитуды периодических колебаний параметров РП ТА является увеличение давления открытия НК путем увеличения жесткости его пружины. Одним из наиболее эффективных способов повышения межцикловой стабильности РП ТА является применение ВТЭ в качестве альтернативного топлива.

7. Исследовано влияние вторичного эффекта по рейке ТНВД на усиление амплитуды первичных колебаний частоты вращения KB дизеля, вызванных межцикловой нестабильностью РП ТА с частотой «/240 Гц. Выявлена неоднозначность влияния вторичного эффекта на различные цилиндры двигателя. Эффективным способом уменьшения нестабильности частоты вращения при наличии вторичного эффекта по рейке ТНВД является максимально возможное ослабление первичной межцикловой нестабильности РП ТА.

8. Рассмотрены особенности применения математической теории планирования эксперимента и методов поиска экстремума функции нескольких переменных к решению задач оптимизации конструктивных и настроечных параметров ТА. Сделан вывод о необходимости учета не только экстремумов целевой функции но и всего диапазона оптимальных с точки зрения обеспечения высокой межцикловой стабильности РП ТА соотношений исследуемых конструктивных и настроечных параметров ТА. Произведен выбор оптимальной комплектации ТА исходя из условия обеспечения качества работы на частичных режимах на основе решения задачи оптимизации для трех наиболее важных конструктивных параметров ТА.

9. Предложены пути повышения межцикловой стабильности процессов топливоподачи:

- автоматическое снижение давления начала открытия иглы форсунки при подаче топлива, меньшей 30% от номинальной, с периодической «моточисткой» сопловых каналов распылителя кратковременным перемещением рейки ТНВД при использовании ТА специальной конструкции (пат. 2227842);

- стабилизация величины остаточного давления в СВД за счет перетекания топлива из полости гидрозапирания в полость под дифференциальной площадкой иглы распылителя в течение времени между очередными впрыскиваниями при использовании гидрозапорной дизельной форсунки специальной конструкции (пат. 2220316).

10. Предложенная ММ ТА может быть использована при проектировании, модернизации, доводке и исследовании систем топливоподачи с повышенным качеством функционирования на режимах малых подач и частот вращения.

1. Антонов Б.В. Гидродинамический метод определения закона подачи топ-лива в дизелях//Энергомашиностроение. №4. 1968.

2. Астанский Ю.Л. Топливная система высокого давления дизеля с автома-® тическим регулированием давлений начала и конца впрыскивания // Двигателестроение. №12. 1984. с. 29-32.

3. Астахов И.В. Динамика процесса впрыска топлива в быстроходных дизелях // Труды МАП. №154. 1948.

4. Астахов И.В. Колебательные явления в топливной системе дизеля в ос-^ новном периоде топливоподачи // Двигателестроение. №10. 1982. с. 3234.

5. Астахов И.В. Теоретический критерий анализа стабильности работы и выбора параметров топливной системы дизеля // Двигателестроение. №7. 1982. с. 23-25.

6. Астахов И.В. Энергетическая характеристика, критерии оценки и выбора параметров рабочего процесса топливной системы дизеля // Двигателестроение. №3, 1988. с. 14-17.

7. Астахов И.В., Гаас В.Я. Улучшение показателей на частичных режимах путем повышения стабильности показателей процесса впрыскивания. М., 1986. 16 с. Деп. в ЦБНТИ Минавтотранс РСФСР 03.09.86 № 415-ат.

8. Астахов И.В., Голубков Л.Н. Влияние на процесс впрыска топлива остаточного разрежения в топливной системе дизеля // Автомобильная промышленность. №5. 1968.

9. Балакин В.И., Еремеев А.Ф., Семенов Б.Н. Топливная аппаратура быстроходных дизелей. Л.: Машиностроение, 1967. 300 с.

10. Берс Л. Математические вопросы дозвуковой и околозвуковой газовой ^ динамики. М.: Издательство иностранной литературы, 1961.

11. Васильченко И. Д., Куликов С.М., Альпер И.И. Влияние нагнетательного клапана двойного действия на процесс впрыскивания топлива и работу дизеля 16ЧН25/27 // ЦНИИТЭИТЯЖМАШ. ДВС. 1983. Вып. 4-83-10. с. 15.

12. Вейнблат X., Федякин П.А. Нагнетательный клапан, повышающий интенсивность подачи топлива // Двигателестроение. № 8-9. 1991. с.33-35.

13. Виноградов Л.В., Горбунов В.В., Патрахальцев Н.Н. Работа дизеля на ре-Щ жимах частичных нагрузок М.: изд-во Российского университета дружбынародов, 2000. 88 с.

14. Вознесенский В.А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях. М.: Финансы и статистика, 1981. 262 с.

15. Волчок Л.Я. Методы измерений в двигателях внутреннего сгорания. Машгиз, 1955.

16. Воронин В.Н., Исаев А.И. Некоторые результаты исследования нагнетательного клапана с гидроупором // Топливная аппаратура дизелей. Межвузовский сборник научных трудов. Ярославский политехнический институт. Вып. 4. 1978. с. 36-40.

17. Гальверн А.А., Варнер И.В. Методика измерений топливной аппаратуры автотракторных дизелей. Киев.: Урожай, 1958.

18. Ганчев Е.Х. Исследование влияния конструктивных и эксплуатационных параметров топливной системы судового дизеля на закон подачи топлива. Дис. кандидата техн. наук, ЛКН. 1967.

19. Гогин А.Ф., Кивалкин Е.Ф. Судовые дизели. М.: Транспорт, 1978.

20. Голиков Т.Н., Панченко Т.А., Фридман Л.З. Каталог планов второго порядка. М.: изд-во МГУ, 1974. Т. 1. 387 с.

21. Голубков Л.Н. Гидродинамические процессы в топливных системах дизелей при двухфазном состоянии топлива // Двигателестроение. №1. 1987. с. 32-35.

22. Голубков Л.Н. Исследование гидродинамики подачи топлива в быстроходных дизелях на основе уточненного метода расчета: Автореф. дис. . кандидата техн. наук. М. 1969. 26 с.

23. Горелик Г.Б. Исследование стабильности процессов впрыска топливной аппаратуры дизелей при работе на частичных режимах: Дис. . кандидата техн. наук. JL, 1969. 215 с.

24. Горелик Г.Б. Неустановившиеся режимы работы дизельной топливной аппаратуры: Монография. Хабаровск.: Изд-во Хабар, гос. техн. ун-та, 1995.91 с.

25. Горелик Г.Б. Повышение эффективности эксплуатации судовых дизелей при работе на частичных режимах: Дис. . доктора техн. наук. Владивосток, 1999. 254 с.

26. Горелик Г.Б. Процессы топливоподачи в дизелях при работе на долевых и переходных режимах: Учебное пособие. Хабаровск.: изд-во Хабар, гос. техн. ун-та, 2003. 247 с.

27. Горелик Г.Б., Дьяченко Н.Х., Магидович JI.E., Пугачев Б.П. О влиянии остаточного давления на процессы топливоподачи в дизелях при неустановившемся режиме // Труды ЦНИТА. №42. 1969.

28. Горелик Г.Б., Дьяченко Н.Х., Магидович JI.E., Пугачев Б.П. Работа топ-ливоподающей аппаратуры дизелей при частичных и переходных режимах // Труды ЛПИ. №316. 1970. с. 57-64.

29. Горелик Г.Б., Дьяченко Н.Х., Пугачев Б.П., Разработка уточненной математической модели топливовпрыскивающей аппаратуры дизелей // Труды

30. Ъ ЛПИ. №297. 1968. с. 107-109.

31. Горелик Г.Б., Магидович Л.Е., Пугачев Б.П. Исследование работы топ-ливоподающей аппаратуры быстроходного дизеля со стабилизирующим нагнетательным клапаном // НИИИНФОРМТЯЖМАШ. ДВС. №4. 1969. с. 31-33.

32. Горелик Г.Б., Магидович Л.Е., Пугачев Б.П. Экспериментальное исследование остаточного давления и его влияния на процесс топливоподачи // НИИИНФОРМТЯЖМАШ. ДВС. №4. 1969. с. 36-37.

33. Горелик Г.Б., Пугачев Б.П. Стабильность последовательных циклов подачи топлива закрытыми форсунками при частичных режимах работы двигателей // Труды ЛПИ. 1969. №310. с. 77-79.

34. Грехов Л.В. Топливная аппаратура дизелей с электронным управлением: Учебно-практическое пособие. М.: Легион-Автодата, 2003. 176 с.

35. Гуревич А.Н. Улучшение работы топливной аппаратуры в условиях эксплуатации // Труды ЦНИИ МПС. Вып. 198. 1960.

36. Ф 46. Гуревич А.Н., Клепач П.Т. Работа топливной аппаратуры дизеля на малых подачах // Электрическая и тепловозная тяга. № 9. 1958.

37. Гуревич А.Н., Синенко Н.П., Симеон А.Э. Улучшение работы дизелей 2Д100 на холостом ходу // Вестник ЦНИИ МПС. № 2. Трансжелдориздат. 1960.

38. Гуревич А.Н., Сурженко З.И., Клепач П.Т. Топливная аппаратура тепловозных и судовых двигателей типа Д-100 и Д-50. М.: Машиностроение, 1968.248 с.

39. Двигатели внутреннего сгорания: Системы поршневых и комбинированных двигателей / Под ред. Орлина А.С., Круглова М.Г. 3-е изд., перераб. М.: Машиностроение, 1985. 456 с.

40. Дизель-генераторы ДГРА 100/750, ДГРА 200/750, ДГРА 250/750, ДГРА 315/750. Руководство по эксплуатации: М, Внешторгиздат. Изд. №691Н, НПК.

41. Ермаков С. М., Бродский В. 3., Жиглявский А. А. и др. Математическая ^ теория планирования эксперимента. М.: Наука. Гл. редакция физ.-мат.1. Лит., 1983 392 с.

42. Жегалин О.И., Кущевалов В.А., Патрахальцев Н.Н. Совершенствование процессов топливоподачи в широком диапазоне режимов путем регулирования начального давления топлива // Двигателестроение. №1. 1987. с. 21-24.

43. Загорский М.В., Фофанов Г.А., Поляков В.И. Газодизель-генератор ГДГ-50 на газотепловозе ТЭМ18Г производства ОАО «Брянский машиностроительный завод» // Двигателестроение. 2001. №4. с. 40-42.

44. Заяд, Мамоун Салех Халиль Формирование скоростной характеристики топливоподачи в дизеле путем управления нагнетательным клапаном: Дис. кандидата техн. наук. М., 2003. 215с.

45. W 55. Зиняев А.Б., Корнилов Г.С., Курманов В.В., Олесов И.Ю., Патрахальцев Н.Н., Эмиль М.В. Возможности повышения топливной экономичностидизелей типа ЯМЗ-238 отключением цилиндров и циклов // Двигателе-строение. №3. 1991. с. 39-41.

46. Исаев А.И. Исследование процесса подачи топлива в тракторном дизеле // Труды Пермского сельскохозяйственного института. 1960.

47. Исаев А.И. Расчет топливной аппаратуры с применением цифровых вычислительных машин. М.: Машиностроение, 1968. 103 с.

48. Исерлис Ю.Э., Мирошников В.В. Системное проектирование двигателей внутреннего сгорания. Л.: Машиностроение, 1981. 255 с.

49. Испытания двигателей внутреннего сгорания / Стефановский Б.С., Скоб-цов Е.А., Кореи Е.К. и др. М.: Машиностроение, 1972. 368 с.

50. Испытания топливной аппаратуры с корректирующими нагнетательными клапанами по двигателям М-50. Техн. отчет ЦНИДИ по теме №2-73-55. 1963.

51. Исследование путей увеличения надежности и качества топливной аппаратуры. Техн. отчет ЦНИДИ по теме №2-73-2. 1965.

52. Исследование работы двигателей тепловозов с целью повышения эффективности их использования и разработка вопросов по дальнейшему совершенствованию силовых установок. Техн. отчет ЦНИДИ по теме № 346. 1960.

53. Исследование режимов работы тепловоза ТЭ-3 в депо Орок. // Труды ВНИТИ. Вып. 9. 1960.

54. Исследование топливоподающей аппаратуры двигателей 15/15: Отчет о НИР№2-73-36/ЦНИДИ. Л., 1961.68 с.

55. Исследования теплового состояния ЦПГ и совершенствование процессов топливоподачи дизеля 6ЧН18/22-600 с целью улучшения топливной экономичности: Отчет о НИР / ХабПИ. Тема №24/83 .№ГР 0184.0045166. Хабаровск. 1984. 79 с.

56. Ихеначо Ж.Ч., Патрахальцев Н.Н., Иванов В.К. Результаты исследования корректирующей способности дизельной топливоподающей аппаратуры с регулированием начального давления // Двигателестроение. №5. 1986. с. 29-31.

57. Ишханян А.Э. Улучшение экологических показателей дизелей путем использования в качестве топлива диметилового эфира: Автореф. дис. . кандидата техн. наук. М., 2004. 22 с.

58. Калиткин Н.Н. Численные методы / Под редакцией Самарского А.А. М.: Главная редакция физико-математической литературы изд-ва Наука, 1978.512 с.

59. Калиш Г.Г. К вопросу устойчивости режима работы форсунок // НАТИ. Вып. 40. 1940.

60. Калиш Г.Г., Крутов В.И. Устойчивость режима работы транспортного дизеля при всережимном регулировании // Труды НАМИ. Вып. 51. 1948.

61. Калиш Г.Г., Поляков П.А. Вынужденные колебания режима двигателя // НАМИ. Вып. 70. 1953.

62. Каминский А.И., Лашко В.А. Планирование экспериментов при совершенствовании систем газотурбинного наддува дизелей с преобразователями импульсов // изв. Вузов. Машиностроение. №3. 1983. с. 95-99.73