автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Улучшение показателей экономичности автомобильного дизеля на счет регулирования его теплового состояния

РГБ ОД 2 1 АВГ 1995

На правах рукописи УДК 621.43-713

НЕСИОЛОВСКИЙ ОЛЕГ ГЕОРГИЕВИЧ

УЛУЧШЕНИЕ ,ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭКОНОМИЧНОСТИ АВТОМОБИЛЬНОГО ДИЗЕЛЯ ЗА СЧЕТ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЕГО ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ

Специальность 05.04.02 - Тепловые двигатели

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Рыбинск - 1995 »

Работа выполнена на кафедре ДВС Ярославского государственного технического университета

Научный руководитель: доктор технических наук, доцент Новенников А.Л.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Эфрос В.В. кандидат технических наук Блинов А.Д.

Ведущая организация: AMO (ЗИЛ)

Защита состоится "20*сентября 1995 г. в "/2" часов на заседании диссертационного совета Д 064.42.01 в Рыбинской государственной авиационной технологической академии ( 152934, г.Рыбинск, Ярославская обл., ул.Пушкина, д.53, ауд.237)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Рыбинской государственной авиационной технологической академии.

Автореферат разослан " ^ *>£о,е?Ы995 г.

Ученый секретарь

Специализированного совета, к.т.н., доцент' ,——~ Б.М.Конюхов

ОНЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одной из важнейших задач современного двигателестроения является уменьшение расхода топлива. Определенную роль в решении этой задачи может выполнить система охлаждения.

Перспективным направлением в развитии систем охлаждения современных ДВС поршневого типа является совершенствование управления процессами в этих системах с целью получения наилучшего , с точки зрения экономичности, теплового состояния двигателя.

Большинство современных двигателей имеют тепловое состоя ние, близкое к наилучшему, только на номинальных режимах работы. Однако, даже на этих режимах температуры деталей циливдро-поршевой группы часто остаются ниже наилучших с точки зрения экономичности. Это связано со стремлением получить запас по температурам деталей ЦПГ не случай высоких температур окружающего воздуха, образования отложений в полостях охлаждения и других случаях, могущих вызвать повышение температур деталей ЦПГ выше допустимых значений» В случае частичных нагрузок, на которых в основном и работают автомобильные двигатели, температуры деталей ЦПГ еще ниже, вследствие несовершенства управления охлаждением двигателя.

Из вышеизложенного можно сделать вывод об актуальности работ по созданию систем охлаждения, поддерживающих наилучшее, с точки зрения экономичности, тепловое состояние двигателя на всех режимах его работы.

Работа выполнена на кафедре ДВС ЯГТУ в соответствии с планами НИР ЯГТУ, программами ОКЭР и НИР ЗИЛ.

Цель работы. "Установление'" взаимосвязи между тепловшл •"• ¡состоянием и показателями экономичности автомобильного дизеля для совершенствования управления его системой охлаждения на эксплуатационных'режимах работы.

Методы исследования - экспериментально-расчетные, основанные на современных исследовательских методиках с применением вычислительной техники. Для обработки экспериментальных данных использовались математические метода, базирующиеся на теории

вероятности и математической статистики. Научная новизна:

- разработаны 'научно-методические принципы создания систем регулирования температур ( СРТ) деталей ЦПГ автомобильного дизеля, управляющих работой агрегатов системы охлаадения. При этом осноеным параметром регулирования является температура стенки гильзы цилиндра;

- разработана расчетная методика, Позволяющая определять основные параметры системы охлаадения для поддержания температуры стенки гильзы цилиндра на заданном уровне. Предложен. алгоритм управления СРТ стенки гильзы цилиндра на базе расчетной методики.

Достоверность результатов и выводов работы подтверждена:

- применением современных апробированных методов и средстЕ измерений и регистрации исследуемых показателей работы дизеля £ автомобиля;

- сходимостью полученных данных с существующими положениям теорий поршневых ДВС, термодинамики и теплопередачи;

- опытом использования экспериментальных данных в конструкторс-ко-экспериментальных разработках систем охлаадения перспективных и модернизируемых серийных дизелей.

Практическая ценность :

- Предложенные рекомендации по проектированию СРТ стенки гильз1 цилиндра и блок-схема подобной СРТ позволяют свести к минимум; время ее. реализации, использование разработанной расчетно! методики уменьшает издержки при проведении расчетных , конструкторских и доводочных работ по перспективным и > модернизируй наш дизелям. - - •

- Экспериментальные данные представляют: интерес для двигателес троительных заводов и НИМ.

Реализация работы. Результаты выполненной работы иепользу шея на ЗИЛ и ЗМЗ при проектировании и доводке перспективных модернизации серийных ДВС. Апробация работы.

"Основные положения и результаты диссертационной работ докладывались в 1990-1994 годы на кафедре ДВС ЯГТУ, на ВсесоюЕ ном научно-практическом семинаре в г. Владимире, на 2-х мекщ

народных научно-технических семинарах г. Пушкин, Санкт- Петербург, на Ярославской региональной конференции и 2-х межвузовских научно-методических конференциях в г.Ярославле.

Публикации. По теме диссертации опубликованы одна статья, пять тезисов докладов и одно авторское свидетельство.

Структура и объем работы. Диссертационная .работа состоит из пяти глав, введения, заключения, списка используемой литератур! , приложений. Она содержит 9 в страниц машинописного текста, 8 таблиц, 69 рисунков.

СОДЕРЖАНЬЕ РАБОТЫ

В первой главе анализируется материал, связанный с вопросами влияния теплового состояния ДВС на различные параметры его работы (особенно на экономические показатели). Этим проблемам посвящены работы МГТУ, ЯГТУ, С-ПГТУ, НАМИ, ЩВДИ и ряде зарубежных научно-исследовательских центров, занимающихся вопросами двигателестроения.

Выполнен анализ и классификация устройств и систем управления тепловым состоянием двигателей (рис. 1).

В целом по материалам главы сделаны следующие выводы: - существет наилучшее, с точки зрения экономичности, тепловое состояние, при котором достигается минимальный эффективный удельный расход топлива;

- существует для каждого двигателя наилучшее , с точки зрения износов ЦПГ, тепловое состояние, при котором достигается минимальный износ деталей;

- как для топливной экономичности, так и для износов, значения наилучшего теплового состояния близки, что дает право говорить о едином тепловом состоянии двигателя, которое следует поддерживать на максимально большом числе режимов;

- благодаря системе охлаждения ускоряется прогрев двигателя до рабочего состояния и тем самым уменьшается расход топлива и износ трущихся деталей. Особенно этот эффект заметен при использовании автомагических устройств;

- более перспективным, чем ручное, является автоматическое управление системой охлаждения ДВС, особенно микропроцессорное,

так как обеспечивает лучшие экономические показатели и условия труде;

- наиболее эффективны, как для поддержания оптимального ' тепле р-ого состояния .так и для сокращения затрат топлива :на привод: агрегатов системы охлаждения, автоматические системы, ' управля1 щие как вентилятором, так и жидкостным насосом;

- основным параметром регулирования ' в 'автоматической системе должна быть принята температура стенки гильзы цилиндра.

По этим выводам сформулирована ранее приведенная' цель работы.

Для осуществления этой цели потребовалось, решить ряд задач: '

- разработать методику расчета температуры шль.зы. цилиндра, отражающую ее'взаимосвязь с основными параметрами работы ДВС 1 режима работы насоса жидкостдрй системы- охлаждения , на ' 0аз( ятой методики разработать алгоритм управления системой охлаждения с регулируемым по частоте вращения жидкостным, насосом;

- провести стендовые испытания двигателя-' с целью, определени: зависимостей экономических показателей-от теплового состояни: двигателя и ряда других параметров","' а также оценки возможно; экономии от внедрения системы управления охлаждением;

- провести дорожйые испытания автомобиля для оценки' тепловог состояния двигателя в реальных дорожных условиях и определения при сравнении со стендовыми данными, реально возможной:1 ©кономи при внедрении автоматически регулируемой системы охлаждения;

- на основе рекомендации для проектирования системы управлени охлаждением автомобильного дизеля, разработать схему СРТ.

Во второй глава излокена методика расчета параметров значения которых необходимо учитывать при создали автоматически управляемой системы жидкостного охлаждения, именно , температуры стенки цилиндра и режима. работ жидкостного насоса. В методике отражена взаимосвязь эти параметров с режимом работы ДВС. В результате получае следующую зависимость

№ = и0'6

*

Формула (1) предназначена для случая конвективного теплообмена, но как следует из литературных данных , для верхней части гильзы автомобильного дизеля при 75°С на большинстве режимов имеет место поверхностное кипение. Для этого случая следует пользоваться формулой

Ш =

(Ж

и

г.тек.

Г 5 1

\

где коэффициент кинематической вязкости;

С и с' - коэффициенты, учитывающие влияние направления течения теплоносителя на интенсивность охлаждения гильзы цилиндра;

Ш, Не, Рг - критерий Нуссельта, Рейнольдса,

Прандтля, соответственно; е - коэффициент, зависящий от относительной

длины канала -р- , где (11 - наружный 'диаметр гильзы, 1 - высота рубашки охлаздения гильзы; 10 - отрывной диаметр пузырька пара;

р' ир" - плотности пара и жидкости, К - критерий фазового превращения;

Ра, Р5 - давления в системе охлавдения и

барометрическое; V - скорость жидкости в полости охлавдения гильзы цилиндра;

- коэффициент теплопроводности; ¿9- эквивалентный диаметр;

, температура стенки гильзы цилиндра и охлаждающей жидкости. Выражениями (1) и (2) можно воспользоваться для расчета требуемых характеристик нового насоса или режима управления существующего насоса в системах автоматического регулирования охлаждения. В последнем случае мы определим да как функцию частоты вращения насоса Щ = 1 (пнас ).

Использование этих выражений предполагает следующую последовательность расчета:

- Сначала определяем удельный тепловой поток по по всей охлазд-аемой поверхности цилиндра по модернизированной формуле А.К.Костина.

- Определяем средний тепловой поток по охлаждающей поверхности гильзы:

г с ,0,5

ъ бз !- "

1г.ср.= -,0,6 1 > <3>

227,625 + 63 ]

где Ъ - коэффициент пропорциональности, лежащий в пределах от 3 до 3,5 в зависимости от типа двигателя, С - скорость поршня.

- Для определения удельного теплового потока в интересующей точке по образующей гильзы цилиндра необходимо использовать формулу А.Л. Новенникова

1глек= 1'53<1г.ср.[1 -°>46(1Гг <*>

где

Ь - высота рубашки охлавдения, 1 - текущее значение точки, в которой определяется удельный тепловой поток.

- t и ^ задаются.

Вышеизложенный порядок расчета является алгоритмом для

СРТ стенки гильзы цилиндра.

С помощью разработанной методики можно решить и обратную задачу определения температуры стенки гильзы цилиндра с учетом режима работы двигателя и параметров системы охлаждения.

В третьей главе приведены результаты стендовых испытаний дизеля ЗИЛ-645, проведенных с целью определения влияния теплового состояния ЦПГ на экономичность и ряд других важнейших параметров его работы.

Для исследования были выбраны 11 режимов, охватывающие практически весь диапазон работы дизеля (таблица 1).

Таблица 1

Режимы работы дизеля

п/п гимИН"1 Р0,МПа

1 1200 49 0,07

2 1200 245 0,352 '

3 1200 441 0,634

4 2000 71 0,103

5 2000 201 0,290

6 2000 343 0,494

7 2000 441 0,635

8 2400 274 0,395

9 2800 98 0,141

10 2800 220 0,317

11 2800 323 0,465

Изменения температур деталей ЦПГ на любом режиме достигалось изменением температуры охлааданцей жидкости от 50 до 120 °С и изменением ее расхода от 30 до 240 л/мин. Для повышения температуры деталей ЦПГ в системе охлаждения использован антифриз "Тосол-А", имеющий температуру кипения не менее 170 °С.

Испытания проводились в климатической камере, позволяющей

поддерживать температуру и давление воздуха, а также постоянную температуру охлаадаадвй жидкости и масла. Стенд климатической камеры оснащен измерительным комплексом, целиком обеспечивавдим требования ГОСТ 14846-81. Анализ результатов стендовых испытаний показал следующее:

- ;если поддерживать температуры деталей Щ1Г на оптимальном уровне, особенно при малых нагрузках, это положительно влияет на экономичность двигателя (рис.3). ¿Gtb большей степени зависит от среднего эффективного давления Ре (причем, чем больше Р0, тем меньше AGT) ив меньшей степени, зависит от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Наибольшее снижение расхода топлива - на холостых оборотах двигателя (330 - 550 г/час).

При Р0= 0,56 - 0,62 мПа AGT s 0. При более высоких значениях Р0 , вплоть до максимального , наблюдается не снижение, а увеличение расхода топлива до 250 г/час. Относительное снижение часового и удельного расхода топлива составляет 1 т 14 Я (рис.4);

- -при уменьшении температуры окружаицей среда повышение температуры гильзы приводит к большему снижению расхода тошшва aGt ( на режиме Н 5 в среднем на 2 гУ°С, на режиме N 8 в среднем на 4 г/°С);

- при повышении температуры гильзы на всех исследованные режимах оптимальный угол опережения впрыска не изменяется;

- С повышением температуры масла от 70 °С до 100°С повышение температуры гильз от 100 °С до 150 °С приводит к меныпем5 снижению расхода топлива ( « на 30 % );

- анализ влияния теплового состояния ЦПГ на токсичность и дым-ность показывает, что повышение температуры гильзы от 100 да 150 °С приводит к снижению удельных выбросов окиси углерода hi 18 % , к повышению удельных выбросов углеводородов на 18 % i окиси азота на 23 % (для замеров использовался газоанализатор ШУС-1088 фирмы "Янагимого"). Однако , удельные выбросы зиачи тельно меньше допустимых как по отечественному(ГОСТ 37.001.234 81), так и по международным стандартам (Правила N49 ЕЭКООН) Дымность увеличивается с повышением среднего эффективного дав левая не всех оборотах двигателя и составляет 4-34 ед. (дымомер фирмы "Хартридк" ). Повышение температуры гильз практи

чески не влияет на дымность дизеля.

Оценка роли факторов в снижении расхода топлива дизеля при повышении температуры гильз, проведенная с использованием результатов теплового баланса дизелей, показала, что фактор снижения трения ( при повышении температуры гильзы ) в улучшении экономичности дизеля ЗИЛ-645,например на режиме N 5, составляет 96,5 % , 3,5 % приходится на уменьшение теплового потока в охлаждающую жидкость. Примерно такое же соотношение этих факторов сохраняется и на других режимах работы двигателя.

Экспериментальные данные хорошо совпадают с расчетными , полученными по методике, изложенной в главе 2 ( рис.4 ), что позволяет считать обоснованным использование разработанной расчетной методики и алгоритма для создания ОРТ.

В четвертой главе приведены результаты исследования теплового состояния дизеля ЗИЛ-645 и характеристик его системы охлаждения на автомобиле ЗИЛ-4331 в дорожных условиях.

С целью охвата всего диапазона эксплуатационных нагрузок испытания проводились при трех весовых состояниях автомобиля (автопоезда):

- на автомобиле без груза (полная масса - 6000 кг);

- на автомобиле полностью груженом (полная масса - 12000 кг);

- на автопоезде полностью груженом (полная масса - 23500 кг).

Для испытания выбраны три режима движения автомобиля:

- имитация городского движения (автополигон НАШ);

- имитация движения по магистрально-холмистой дороге (автополигон НАМИ);

- движение по горной дороге (маршрут Алушта - Судак).

На первом и втором режимах движения испытания проводились при трех весовых состояниях автомобиля. При движении по горной дороге не испытывался автомобиль без груза.

Таким образом, использовались 8 вариантов сочетания полной массы автомобиля и режима его движения.

В качестве охлаждающей жидкости применялся антифриз "То-сол - А40". Для регистрации и записи данных о работе автомобиля и двигателя был создан измерительный комплекс на базе 24-канального измерительно-регистрирующего прибора 3081 фирмы "УОКОСАИА", располагавшийся в кабине водителя.

Установлено что, в городском режиме движения автомобиля с полной массой 12000 кг средние температуры деталей ЦПГ значительно ниже, чем температуры соответствующих деталей на номинальном режиме двигателя . А именно, средние температуры гильз ниже на 24 °С, головки цилиндров - на 147 °С, поршня на кромке камеры сгорания - на 127'°С и над первым компрессионным кольцом - на 55 °С. Средняя амплитуда колебаний температуры гильз ' составляет 8 °С, температуры головки цилиндров - 45 °С, температуры поршня на кромке камеры сгорания- - 35 °С и над первым компрессионным кольцом 20 °С.

При движении автомобиля по магистрально-холмисгой дороге с полной массой 12000 кг средние температуры деталей ЦПГ выше, чем при городском режиме движения, однако, ниже, чем на номинальном режиме . Средняя температура.гильз ниже на 8 °С, головки цилиндров - на 57 °С, поршня на'кромке камеры сгорания -на 43 °С,'над первым компрессионным кольцом - на 54 °С.

Средняя амплитуда колебаний температуры деталей ЦПГ при движении автомобиля по магистрально-холмистой дороге примерно в 2 раза меньше, чем при городском режиме движения.

Анализ результатов дорожных испытаний свидетельствует о возможности повышения температур деталей ЦПГ.

На рис.5 приведена комбинированная характеристика снижения часового расхода топлива за счет повышения температуры гильз от реальных до 150 °С на всех режимах по результатам стендовых испытаний.

Наиболее целесообразно, с точки зрения экономичности, повышение температур деталей ЦПГ регулированием расхода охлаждающей жидкости воздействуя на частоту вращения крыльчатки жидкостного насоса. Этот способ дает дополнительную экономию топлива за счет снижения потерь на трение в жидкостном насосе (рис.6 ). ' ' •

Суммарный эффект экономии топлива от изложенных выше двух факторов представлен на рис.7.

Анализ комбинированных характеристик показывает, что роль указанных факторов в снижении расхода топлива зависит, в основном, от частоты вращения коленчатого вала дизеля. Так, при частотах вращения меньше 2000 мин"1 превалирует фактор повыше-

ния теплового состояния ЦПГ. а при частотах вращения больше 2000 мин"1 главную роль играет снижение потерь на трение в жидкостном насосе.

На рис.7 нанесены характерные режимы работы двигателя, полученные при дорожных испытаниях, которые позволяют заключить, что общая экономия топлива (суммарный эффект двух факторов) в городском режиме движения автомобиля составляет 200-300 г/ч ; при движении по магистрально-холмистой дороге - 400-900 г/ч.

При движении автомобиля по горной дороге экономия топлива зависит от характеристик дороги, а именно, от процентного содержания подъемов, спусков и горозонтальных участков дороги на всем маршруте движения. Чем больше доля горизонтальных участков, тем лучше экономичность двигателя. В среднем снижение расхода топлива в горных условиях составляет 300-500 г/ч.

По имеющимся методикам и опытным материалам был проведен расчет годовой экономии , которую мог бы дать автомобиль ЗИЛ-4331, оснащенный дизелем ЗШГ-645 с модернизированной системой охлаждения при проведении транспортных работ в городских условиях. Годовая экономия топлива на один автомобиль составила 321 литр, а годовой экономический эффект для одного автомобиля, с учетом экологических факторов, равен 652 рублям (в ценах 1990 года).

В пятой' главе приводятся рекомендации по разработке системы регулирования температуры стенки гильзы цилиндра и предлагается вариант такой системы.

В наибольшей мере приблизить тепловое состояние двигателя к оптимальным значениям, а следовательно получить от этого максимальную экономию топлива, можно при использовании управления жидкостной системой охлаждения, организованного на следующих принципах:

- использование в качестве определяющего фактора температуры гильзы цилиндра;

- раздельное регулирование вентилятора и жидкостного насоса;

- использование для регулирования жидкостного насоса алгоритма, приведенного в главе 2;

- поддержание оптимального- теплового . состояния двигателя на

большинстве режимов работ.

Этим принципам соответствует предлагаемая система управления ( рис. 8). В качестве основного управлящего устройства используется микропроцессор 4, получающий сигналы с датчиков, установленных на дизеле 1. Для обеспечения работы требуются данные, получаемые со следующих датчиков: температуры стенки гильзы 7, температуры охлаждающей жидкости 9, частоты вращения двигателя 10, нагрузки ( перемещение рейки насоса) 8. Сигналы проходят обработку в микропроцессоре, после чего выдаются команды на исполнительные устройства. Этими устройствами являются-управляемые по частоте вращения вентилятор 2 и жидкостной насос 3. Как отмечалось в главе 1, для привода вентилятора дизеля средней мощности наиболее целесообразно применять гидромуфту. Поступление в гидромуфту масла будет управляться микропроцессором. Для привода жидкостного насоса перспективным представляется применение магнитновязкостной муфты, легко сопрягающейся с электронным управлением и имеющей малую потребляемую мощность тока.

Система будет действовать следующим образом: управляемый по частоте вращения вентилятор в основном будет поддерживать температуру охлаждающей жидкости, которая, вследствие более точного и оперативного управления, может быть выше стандартной, что приводит к уменьшению тепловых потерь в систему охлаждения и снижению затрат мощности на привод вентилятора.

Управляемый жидкостной насос будет поддерживать оптимальную для каждого режима работы дизеля температуру стенки цилиндра. Как следует из материалов главы 3, эта температура может быть неодинакова для различных режимов. Управление температурой будет осуществляться изменением оборотов насоса, и как следствие, изменением расхода жидкости через полости охлаждения. Обороты насоса и температура будут связаны друг с другом по зависимостям, изложенным в главе 2. Такое управление позволяет оперативно регулировать температуру стенки цилиндра, что особенно важно при движении автомобиля с частой сменой нагрузки (например, городской режим движения). В тех случаях, когда насос не справляется с регулированием температуры, дополнительно для этой цели используется вентилятор, который будет рабо-

тать на поддержание температуры стенки цилиндра, пока она не достигнет оптимального значения для заданного режима. Система должна предусматривать и аварийные ситуации. В случае слишком быстрого возрастания нагрузки или выхода из строя какого-либо элемента системы подается сигнал на полное включение вентилятора и насоса, что предотвратит существенные поломки двигателя вследствие перегрева.

Для быстрого прогрева при холодном пуске в системе сохраняется термостат 6, который можно заменить на электромагнитный клапан, управляемый микропроцессором.

Учитывая сложности проектирования, испытаний и производства, в качестве первого этапа, предлагается более простое решение по оптимизации теплового состояноя деталей ЦПГ дизеля ЗШГ-645.

Суть решения заключается в том, что для регулирования температуры деталей ЦПГ, используется вязкостная муфта, у которой на одном валу закреплены вентилятор и крыльчатка жидкостного насоса. Таким образом, вязкостная муфта изменяет не только, частоту вращения вентилятора, но,одновременно, и частоту вращения крыльчатки жидкостного насоса, тем самым регулируя температуру деталей 1ЩГ дизеля. Эскиз предлагаемой муфты приведен'-'на рис.9. От нее можно ожидать значительной экономии топлива .(до 50 г 70 У- от максимально возможной при использовании процессорной системы с раздельным регулированием вентилятора и насоса).

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Разработана методика расчета температуры стенки цилиндра и режима работы жидкостного насоса , определяющая взаимосвязь этих величин с параметрами работы двигателя (Ре, п(С ), Тк, Рк, пу)- На основе методики расчета предложен алгоритм управления температурой стенки цилиндра за счет изменения производительности насоса, что важно при создании процессорного управления системой охлаждения, позволяющего улучшить экономичность двигателя.

2. Определена зависимость показателей экономичности : и экологических показателей работы дизеля. ЗИЛ - 645 . от' еГо теплового состояния. С Увеличением темпертатуры верхнего пояса

гильзы до 150 °С относительное снижение часового и удельного расхода топлива составляет -1 + 14 ,. удельные выбросы

вредных веществ ниже допустимых на 40 + 80 * .

3.' Определено тепловое состояние деталей ШГГ .дизеля ЗМ -. 645 в процессе его испытания на автомобиле 3I/UI-4331 в реальных дорожных условиях, в широком диапазоне нагрузок и режимов движения. На большинстве режимов движения температура деталей ЦПГ ниже требуемого уровня с точки зрения экономичности.

4. На основании анализа стендовых и дорожных испытаний сделана оценка возможной экономии топлива в случае реализации СРТ стенки гильзы цилиндра. Показана экономическая целесообразность внедрения такой системы (обеспечивается экономия от 200 г/час до 900 г/час топлива на дизеле ЗИЛ - 645 в зависимости от режима эксплуатации ).

5. Разработаны научно-методические принципы создания СРТ деталей ЦПГ автомобильного дизеля.

6. Разработан вариант схемы микропроцессорного управления системой жидкостного охлаждения автомобильного дизеля.

'7. В случае двигателей, не оснащенных микропроцессорным управлением , предлагается использование вязкостной муфты двойного действия, управляющей как частотой вращения вентилятора, так и жидкостного насосах одновременно.

ПЕРЕЧЕНЬ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. A.C. 1772366 СССР, МКИ F0IP 3/20. Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания / М.Е. Дискин, А.Л. Новенников, О.Г. Несиоловский (СССР).- 4713761/06; заявл.18.04.89; опубл. 30.10.92, Bkxji.N 40,

2. Несиоловский О.Г., Новенников А.Л. Повышение эффективности работы ДВС за счет совершенствования жидкостной системы охлаждения // Материалы научно-методической конференции / -Яросл. сельхоз. ин-т.- Ярославль, 1993.- С.196-199.

3. Улучшение экономичности дизеля за счет совершенствования жидкостной системы охлаждения / А.Л. Новенников, В.Н. Лаврентьев, О.Г. Несиоловский // Совершенствование мощностных экономических и зкологичеких показателей ДВС: Тез. докл. Научно- практического семинара.- Владимир, 1991.- С.44.

4. Улучшение экономичности автомобильного дизеля путем оптимизации его теплового состояния / Несиоловский О.Г., Лаврентьев В.Н., Новенников А.Л. // Диагностика, повышение эффективности и долговечности двигателей: Тез. докл. научно- технического семинара - Санкт-Петербург, 1992.- С.11.

5. Оптимизация теплоотвода в систему охлаждения дизеля на частичных нагрузках / Несиоловский О.Г., Лаврентьев В.Н., Новенников А.Л. // Диагностика, повышение эффетивности , экономичности и долговечности двигателей : Тез. докл. научно- технического семинара - Санкт-Петербург, 1993. - С.67.

6. К выбору исполнительных устройств для систем автоматического регулирования жидкостных систем охлаждения ДВС / О.Г. Несиоловский, А.Л. Новенников // Тез. докл. межвузовской научно- методической конференции -Ярославль, 1994.- С. 194.

7. Снижение расхода моторных топлив автомобильных ДВС за счет совершенствования их систем охлаждения / Несиоловский О.Г., Новенников А.Л. // Промышленность нефтехимии Ярославского региона : Тез. докл. научно-технической конференции - Ярославль, 1994.- С.118.

| РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ две |

РУЧНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ

АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ

-о к о

ЖАЛЮЗИ ШТОРКИ с РУЧНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ.СЪЕМНЫЕ АО -ПАСТИ ВЕНТИЛЯТОРА

X

ОТКЛЮЧАЕМЫЙ НА ЗИМУ РАДИАТОР СИСТЕМЫ СМАЗКИ

УТЕПЛЕНИЕ РАДИАТОРА И ПОДКАПОТ -НОГО ПРОСТРАНСТВА

РЕГУЛИРОВАНИЕ С ПОМОЩЬЮ ПРОСТЕЙШИХ СРЕДСТВ АВТОМАТИКИ! ТЕРМОСТАТЫ БИМЕТАЛ ЛИЧЕСКИЕ КЛАПАНЫ ИТ Л I

МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЬ УПРАВЛЕНИЯ

I РЕГУЛИРОВАНИЕ ПОТОКА ЖНДК1ШТН1

РЕГУЛИРОВАНИЕ ПОСТУПЛЕНИЯ МАСЛА В РАДИАТОР СИСТЕМЫ СМАЗКИ

1РЕГУ1ШР1ШАННЕ ВОЗДУШНОГО ПОТОКА!

РЕГУЛИРОВАНИЕ ПОТОКА ЖИДКОСТИ ПОСТУПАЮЩЕЙ В РАДИАТОР

РЕГУЛИРОВАНИЕ ПОТОКА ЖИДКОСТИ ЦИРКУЛИРУЮЩЕЙ ПО РУ13ЛШ -КЕ ОХЛАЖДЕНИИ

РЕГУЛИРОВАНИЕ МЕТОДОМ ДРОССЕЛИРОВАНИЯ ВОЗДУШНОГО ПОТОКА

РЕГУЛИРОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЕМ ЧАСТ ВРАЩ ВЕНТИЛЯТОРА ИЛИ ЕГО ОТКЛЮЧЕНИЕМ

Рис. 2

Комбинированная характеристика,снижения расхода топлива в % п™ повышении температура гильзы ^ в поясе £ = 21 нм от 100 до 150 С. Стандартный условия.

Рис. 5

¡и

¿V /28 /20 //2

- 1200 /Ш 1000 Тш П, мин1

Рис.4

^омбмничочпшчя х^гпнгериспт*1. сн'^ен^я ппсхсц*! тсши'зч^КтТ«'. човкзении текперчгуры гильз в поясе С- 2Т>.<х. до 150 С. Стандартные условия.

В?,мПй 0,6

0,4

0,2

<2

^—

1200 1в00 2000 2400 ^Мик'

8о= 0.1 НПО., tн■•30°C ; . Рио. 5..

Комбинированная характеристика сникения расхода топлива 4&т за счет снижения потерь на трение в жидкостном насосе с регулидемым расходом жидкости

1200 1600 2000 2400 Ц мин"*

и = £5°С, Во= 0ЛППа 1п-90°С » '

Рис.б .

Комбинированноя характеристика сникения расхода топлива л<5т при повышении температуры гильз в поясе €•■= 21 мм до 150 С регулируемым кидкостиым насосом

Ре,МПа 0,6

0,4 0,2

1200 1 600 2000 2400 П., МИН_<

ф - городской реким двияения автомобиля;

- движение автомобиля по магистрально-толмистой дороге;

/\ - движение автомобиля по горной дороге.

6,12,23 - полная масса автомобиля, соответственно б; 12 и 23,5 т.

Рис./..

Нлок-схеуа микропроцессорного управления системой охлчгпенкя чизеля

Т-ччзелъ,2-регул!<руемый по чистоте вращения вентилятор,3-регули-пуе№Й пк и»стоте вращения жкцкостный нчсос,4-ми^ропроцессс.р, s-mnиoтop)б-тepvccтííт,7-яíэт^--v;к температуры стенки гильзы ци-л"нпрт.,е-пчт"ик перемещения рейки ТНЗД.З-ц.чтчик температуры гхп^^т^пеР. ^ип^сст'/, <-'-яст<ты вращения коленчатого

ВЧЛ1.

Рис. 8

\

"¡-чепутстй чиск,г;-веч.ул(ий вял,7-п01рипнчк,ь-ведс)мый вял,9-под-и"пн"к, ТО-\'Плстнение, П-стверотия, 12-термс.кляпад.

Гкс. 9