автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Улучшение работы четырехтактных дизелей с турбонаддувом применительно к условиям жаркого и холодного климата

в о

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ! КОМИТЕТ СССР" ПО НАРОДНОМУ ОБРАЗОВАНИЮ —

V

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА $

ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫИ ИНСТИТУТ <

На правах рукописи СЛОТИЙ ЕВГЕНИЯ ИВАНОВИЧ

УДК. 621. 436:625.282

УЛУЧШЕНИЕ РАБОТЫ ЧЕТЫРЕХТАКТНЫХ ДИЗЕЛЕЙ С ТУРБОНАДДУВОМ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К УСЛОВИЯМ ЖАРКОГО И ХОЛОДНОГО КЛИМАТА

05.04.02

— ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва, 1989. - ' ,

<' Л'

аци.к

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО НАРОДНОМУ ОБРАЗОВАНИЮ

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ АВТОМОБ ИЛ ЬНО-ДОРОЖН Ы Й И НСТИТУТ

На правах рукописи

Слотин Евгений Иваноют

УДК. 621. «6:625.282

: г г

ИУЧшЕШЕ РА50 ГА ЧЕТЫРЕХТАКТНЫХ ЛИЖЛЕЙ С ТУРБОНАДДУВОМ ПРЛЖИИГЕЛЬНО К УСЛ0В1Ш 1АРЮГ0-И Ж)Л0Д;10Г0 ЮШМАТА

ОЭ.О^.Ог - Тепловые двигатели

•АВТО Р Е $ Е РА Г

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1_

МОСКВА

_1

Работа вцполнена и Московском ордена Знамени аьтоиобилыю-доролшоы институте обьодпнении "11ензди.зольпал".

Трудового Красного и производственном

Научнце руководители - доктор технических наук

профессор | Н.С. Хошх] доктор технических наук,

профессор [11.И. Астахов |

Официальные оппоненты - докггор технических наук,

профессор Р. Б. Мал оь ;

доктор технических наук, профессор В.Н.Толцин.

Идущая организацпп - Каф. Термодинамики-м теплов]

двигателей Университета \цр;

бы

росанниго совета K0b3.30.0J ВАК ССС'Р при Московском ордена Трудового Красного Знамени аьтшшбильпо-доротном институте по адресу: г. Москва, Ленинградский проспект, 64.

С диссертаций можни оаиьхомиться и технической библиотеке института.

Просим Ва^и. отлови, на авторгфират направлять в двух экземплярах, ¿творишшл печатыи, па указанному ад()осу на или ученого секретари епоциалпоировалнш'о совета.

часов в аудитора! '¡2 института на заседании епециалп :ш~

в

Учении секретарь специализированного <и 1«;та К 0b3.30.0J ВАК Ш!Р кандидат технических ньук, доцент

Б. 1>1. IUac.ii)

ОБЩАЯ ХЛГАКГЁИЮтаКЛ РАБОШ

Актуальность работы.• Пошшение технико-экономических показателей транспортных дизелей в различных условиях эксплуатации является одной из важнейших задач, народного хозяйства.

Требования, предъяял>смие к. трон спиртным: дизелям, предкам-наченннм для работы в специфических климатических условиях, касаются, в первую очередь, повышения их эффективности. Работа яатязтея этапом выполняемого ПО "Пенэдиэельмаш" раздела плана научных исследований по дизеле строе ни и на 1Л1-ТМ5 годи и на период до 1.^90 года, вытекающего и.з комплексной программы по ре цени ю научио-тохляческой проблема 0.13.07 по созданию и освоению производства новых типов ДК1 с улучшенной топливной экономичт-ностью и увеличенным рзсурсом.

Цзльи работы являются повышение мощности, и экономичности четырехтактных дизелей 8ЧН26/26 и 6ЧН31,8/33, предназначенных для эксплуатации, соответственно, в условиях жаркого и холодного юш~ .чата, путей выбора оптимальных параметров газа и наддувочного воздуха.

Методы исследования. В работе использованы комбинированные методы, исследования, включающие экспергментально-аналитичоское определение характеристик и параметров рабочих процессов дизелей с турбонаддувом. в условиях, соответствующих жаркому и холодному климату. Исследования проведены на математической модели, с применением ЗВМ типа ЕС-1022, а также экспериментально на климатической установке.

достоверность полученных научных и практических результатов. Положения и выведи диссертации не противоречат известным результатам теоретических и. эксперьчентвльных исследований. Полученное в диссертации. новые положения по выбору и построй.из систем турбо-наддува проБорзны экспериментально на двигателях ЗЧН26/26 и 64Л31,3/33, отличающихся по уровню форси ровки и. быстроходности. Применяющиеся методы /планирование экспер!кента, статистический анали.з результатов, оценка погрешностей измерений/ и измоотельная аппаратура обеспечивают объективность солостаатения теоретических п. экспериментальных исследований.

Научная нони.зна состоит в следующем: разработана ин.кенерная мстод.пса расчета основных показателей рабочего процесса четырех-

ч

тагачц« дизелей с различными типами спитом гуроонаддуьа. в :шро~ KGj.f диапазоне изменения температур 0i;py,:;ai.;:4en среди ; -.получены розультатц исследовании эжекциоипо-нмпульсной /13Х/ системы турбонаддува и условиях тропических температур окружающего воздуха ;

- обоснованы рекомендации: по настройке испытанных спетом турбо-наддува для условии жаркого и холодного климата ; получены уравнения регрессии для определения угла начала горонил, индикаторного расхода топлива и максимального давления сгорания а диапазоне изменения температур окружающего воздуха от минус 40°С до плюс

П оак'гичиская урннооть. Выполненные исследования поуволлшг определять параметры (юбочнх процессов чети ре хтактних дизелей о ту;>-бонадцувоы в различных услош.ях эксплуатации и уточнить методы их расчета с цели) повылония икономичиоош и надежности. Исслодовани различные варианты систем турбонаддува для -маркого климата и выб~ раны облает регулирования охлаждения наддуночного воздуха /1и!Ш/ для холодного климата.

Результаты псолидований внедрены. и НО "Пензднзельмал" и оргаг-нниацнях, окоалуати рухвцих данные двигатели,

Апрооации работы. Основные ре зультати диссе ргацисшнои паоогы дол оме ни и од о 0 пены на заседании, научно-то хнического сшюга ЦМдИ., на заседании ка^дри "Авгог ракгорыо двигатели" ! LWi, на Всесоиз-11 ой пцучной конференции. "Нроолеми с ово рлепствованил рабочих при-цосиоь в Al£i"n 1*56 году.

Иубл.1 кации.. По темо диссертации опубликовано аисемь работ.

Объем работы. Диссертация состоит из падения, ияги, глаи, выводов, списка литературы и приложения.

СОдЬ Ы.А1111Е РАБОТУ

Во аиедешш, пооья'Цонном краткой характеристику состояния вопроса, показана актуальность работы» обосновывай i-ся цель я пен |<jü-. ление выполненных исолодованиН.

U первой глине анализируется целее ообиалюот ь нут«« «it4=.u-J»íii¡»>« »¡»[о к ¿ч. мости. транспортных дизе лей а услиыях ризличичл темпе ра ту р окрулыж-ей «шди за смог сою риепствоьания пирэмч троп системы тур-tciie«4yi<a. Лтаж.ык-.но, что двига тель 84II¿6/¿ó , п и;Лиг-.aiiuiMOни для Млнев юьо~;я:ьозной работы;]; условник :,;арк.;ги кчакита, дл«.тел».-

мое время должен реализовать номинальную и близкую к ней мощность. Для дизеля 641131,8/33, прздназначенного для чисто маневровой раоотц в услов1ях холодного климата, характерна оснобняя работа на режимах малых нагрузок и холостого хода. Раздельная настройка на холодный климат /диапазон тоннератур от +10 до ~|ЮСЬ/ и режимы малых нагрузок - для дизеля 6ЧН31.8/33, и на жаркий климат /диапазон температур от +10 до +60°С/ и режим номинальной мощности - для дизеля 84Н26/26, обусловлена и возможностями скотем турбонаддува.

Проведенный анализ литературы показал, что в настоящее время па исследуемому вопросу имеется определенный пробел. В частности, в области высоких температур окружающей среды не освещен вопрос настройки рабочего процесса дизеля за счет применения ОИС.. В условиях низких температур наружного воздуха недостаточно освшцён вопрос улучшения индикаторных и эффективных показателей рабочих процессов дизелей с турбонаддувом пр! изменены! температуры наддувочного воздуха.

На основании изучения состояния рассматшвземы-х вопросов определены цель и задачи исследования.

Вторая глава посвецена уточнении методики аналитического исследования. Анализ существующих методик и предварительные расчеты по этим методикам показали, что к настоящему времени, наиболее полно отработан для практического применения расчет рабочего процесса ддзеля па методу ЦНЛдИ. На первом этапе расчетных исследований был выбран квазистатический метод численного моделирования нестационарных процессов. Этот метод воспроизводит диссллативные процессы, вызванные обменом масс к энергии, среды, и в- наиболее простых формах согласует процессы в цилиндрах и системах выпуска и впуска, Белее общей и строгой моделью нестационарных процессов в выпускной системе является представление этих процессов, основанное на общих нелинейных уравнениях газовой динамики для одномерного течо-ния идеального газа.

■РгрГпс/х-(А ¡с¡фис/I з

I.

фгррс/х --срРссЛ = О;

2

% (и* - (г -г~)рЫ / Шгф^г,

Я V = &ЯТ; 5

Ита модель воспринимает волновые и диссипатиЕные процессы. Для опридения отдельных составляющих модели используются выражения, пр1веденние в работах Володина А.И., Вибе И.И., Красовскоги О.Г. и других авторов. В математической модели, полагаем, что в потоке, газа действуют нестационарные источники, и стоки массы,импульса и энергии.

Конфигурация элементарных волн, возникающих в окраспиши разветвления, имеат вид

при Мк?>М при МК^М

(7 иТ5>-г прямая ветвь С//^^ Т

Г Т

боковая ветвь

Для двигателей с ЗИС, включающих преобразователи импульсов /ПИ/, 'определяется протяженность зоны :обмена массой, импульсом и энергией. Вшшлякшся обратный токи в подводящих каналах и находятся мгновенные величины! распределения давлений и температуры газа по длине системы, выпуска. Конечныа разности соответствуют олемен-тарныы. изменениям; потока во времени. Задача о граничных условиях оводитоя к. разработка соотношений, описывающих особенности взаимодействия этих алементаршх изменений параметров или элементарных волн с конкретными, местными сопротивлениями на концах трубопроводов.

14 15 17 13 20 21

х\-11-1 "-II—II-II--II—

ч

-11-1 '-11 —II-11—11--Ч

13 / Лб

' V л'3

йю. 1. Схема для расчета течения газа в выпускном трубопроводе дизеля 84Н26/26 с МС I - 26 - номера зон расчета

В качества. кр1гери,я эжекционного эффекта пршята безразмерная величина, равная отношению давления во впускном ресивере к: максимальной величине пика давления газа, забрасываемого кз соседнего коллектора

При продувки.

Условия сгорания в математической модели определяются по окоперлмснгальному графику на рисунке 2.

% т

можно говорить об отсутствт нарушения процесса

Рис. 2. Зависимость показателей характера процесса сгорания от коэффициента избытка. воздуха

°ПКЗ 130

120 ПО 100

гп — —

\

0,7 0,3

0,0

2,0 2,4 2 ,<) сС

Часть входных данных математической модели определяем по уравнениям. регрессии, полученным в процесса оптимизации рабочих процессов дизелей.

Угол начала горения , „ , л

Чг= %г-Ш&ц-0,05П 7

Максимальное давление сгорания

0,0525з

Индикаторный расход топлива

= /90,6+'$^

9

'>1 0,3 '"-77)—

Числовая подача топлива

В третьей главе рассмотрены результаты расчетных исследований. С использованием, приведенных зависимостей н методике численного моделирования были расчитанн режимы- работы двигателей для условий низких и высоких температур окружающей среды. При этом учитывались все экспериментальные зависимости, полученные по результата» испытаний двигателей данного тала. Имея предварительные

а

расчетные, зависимости, изменения основных показателей двигателей и агрегатов турбонаддува, используем. расчетные показатели с учетом. iLx взаимного влияния, проводим окончательный расчет /pic-, 3/.

Пр1веденное в диссертации'сопоставление расчетных и эксперт ментальных данних показало, что предложенные зависимости позволяют моделировать работу транспортного дизеля с турбонаддувом, в том. числе и с Ж1, на всех эксплуатационных режимах.

Влияние температуры наддувочного воздуха, в ресиверо на протекание кр1вой значений среднего индикаторного давления свидетельствует о необходимости ГОНВ.

.¡з общих результатов поиска рациональных вариантов моделирова ния можно отметить следующее. Но всем, оп.тамизируемым. параметрам имеются экстремумши они. пологи:. Так., изменение перекрытия клапанов на. Ю° повылает расход воздуха через дизель на 3,5$, снижает температуру газов перед турбиной на 10° и повышает среднее индика. торное даилеипе на 0,005 МПа, что соответствует практически1 аосто. янному расходу топлива и показывает, что на двигателе установлен угол перекрытия клапанов, близкий ic оптимальному.

Результаты расчетные исследований и диссертации состоят в суж1 нии поля значений, в которых должен быть спланирован эксперимент.

В четвертой главе пр1водона разработанная методика эксперимен. талыюго исследования совместной работы, дизеля и. агрегатов возду-хоснабжения в- условиях различные температур окружающего воздуха..

Объектом экспериментального исследования явились тепловозные дизели 8'Ш26/26~//|М/ и. й4Н31,8/33-/Д50/ мановрово-вивозного и на неврового тепловозов, соответственно. Дизель типа Д49 устанавливается также на карьерные, автосамосвалы. типа БЕЛАЗ. Двигатели A^J с номинальной частотой вращения 16,6 с "Viooc об/мил/ и Д5( с номинальной частотой врищения 12,5 с об/мин/, имеющие но-

минальные мощности; IK0 кВт и 880 к1*т, соответс .-венно, были установлены.: на опытных стендах ПО "Пенэдизельмаш", оборудованный кли-матичесюой установкой ц всеми необходимыми измерительными приборам: предусмотренными программой испытаний.

При. непосредственном участии автора разработана и изготовлена климатическая установка, позволяющая имитировать действие на пира, метры рабочего процессе от изменения темперчтурных условий окружающей среды и представляющая собой системы двигателя.ПронмущбСтвом установки является то, что iipi с решительной простоте изготовлен!

РЛ Ша 0,18 г/кВт.ч 216 212 2С6

0.16 0,14 Ша 12,5

ъ К 800 12,0 11,5

700 600 ¿с 2.5

ъъ к 400 2.0 1.5

350 Птн об./мин 30000

7Гд 28000

1.8 26000

1.6 г« 0.5 Г, 0,05 0,03

0,4

230 270 310 7о К А

250

290 Б

330 То К

Ряс. 3. Расчетное т-онептте показателей рабочего проиосса дизелой 641131,8/33 - А, 8ЧН26/26 - Б, в завгсрт/остг от тешоратуш окружающего воздуха. Нсглкналышв рсшп.'Л.

то

и монтажа,она позволяет создавать условия, подобные эксплуатации двигателя с различными температурами окружающей среды.

В соответствии с результатами оценочных расчетных исследо-аний при экспериментальном испытании двигателя 8ЧН26/26 в условиях жаркого климата применялись дво системы турбонаддува: исходная изобарная и ЗПС..,Дшгатель 6ЧН31.8/33 проходил испытаний в условиях холодного климата с серийной импульсной системой.

Доводка рабочего процесса была проведена для двигателя с ЭИС, в которой выпускные каналы цилиндров объединены по два, работающих через 360°, а Г1И объединяют по четыро цилиндра, работа-идах через 180° угла поворота коленвала. Ш имели концентрическую форму сопла. Важной задачей по настройке турбины турбокомпрессора /ТК/ явился подбор сечения ее соплового аппарата, обеспечивающего необходимую энергию газа.

Для возможности обеспечения рациональных параметров газа и наддувочного воздуха двигателя 6ЧН31.8/33 в условиях холодного климата было осуществлено РОНВ.

В том случае, когда требовался подогрев наддувочного воздуха, он осуществлялся за счет использования тепла води основной системы охлаждения /"горячий" контур/. Подогрев осуществлялся путем перепуска части или всей води "горячего" контура в контур охлаждения наддувочного воздуха /"холодный" контур/.

В качестве подогревательного элемента был использован воздухоохладитель "холодного" контура. Этот контур был соединен с "горячим" контуром двумя трубопроводами.

Экспер1 ментальные исследования проводились на установившихся режимах тепловозной и нагрузочных характерютик.

Оценка погрешностей измерений свидетельствует о достаточной точности применяемых приборов и методов измерений.

В пятой г лаю изложены результаты экс пе р1 ментальных исследований дизелей. Показано, чго в условиях пониженных температур холодного климата значительно увеличивается расход топлива на рожимах малых нагрузок и холостого хода, а при повышенных температурах жаркого климата происходит падение мощности и увеличение расхода топлива на номинальных и близких к ним режимом.

Результаты проведанных испытаний позволили установить, что улучшение экономичности и надежности дизеля на режимах малых нагрузок в услоа!ях холодного климата, главным образом, связано с

ухудшением прцессов воспламенения и тепловыделения. Ухудшение работы ТК, кроме того, увеличивает работу насосных ходое. В оксплуатации расход топлива увеличивается до

При работе дизеля на режимах 0,5 - I,0A/e>/ в условиях тропических температур окружающей среды /до £0=ч-55°С/ имеет место значительное ухудшение его эффективных показателей /А£, f^j в сравнении с показателями npi ¿o*+20t» что обусловлено, в основном, неудовлетворительной самонастройкой системы турбо-наддува. Снижение плотности воздуха приводит к сдвигу границы ■ помпажа компрессора, уменьшая площадь ого рабочей характеристики.

Значительное снижение количества наддувочного воздуха при t0=+55°G привело к целесообразности повысить принятые пределы 1ОТД ТК. В диссертации показано, что сохранение постоянной мощности в заданном интервале температур возможно осуществить благодаря настройке двигателя на предельную в задшшом интервале температуру с применением £Н1С.

Сопоставление параметров, приведенное на рис. Jt для режимов нагрузочной характеристики npi П.» 1000 об/мин подтверждает существенные преимущества на режимах 0,5 - 1,0 А/е двигателя, оборудованного SIC. для £0=-t-55°C.

Анализ пршэдонных зависимостей позволяет сказать, что на номинальных и близких к ним режимах работа двигателя с изобарной системой /штр1ховие линии/ npi водит к увеличении гекле ра туры выпускных газов которая не компенсирует потерю мощности турбины из-за снижения расхода газа через нсо.

При исследовании шявлено, что для поддержания давления наддува на неизменном уровне необходимо менять сочвнпе соплового аппарата или всю проточную часть турбины.

На дизеле с ЗХ испытания проводллись с диумя вар in пса ми проточной части турбины ТК: с неизменной площадью сопел и высотой лопаток, как npi нормальной температура воздуха на всасывании, и npi уменьшении высоты лопаток и уменьшении сечения сопел в 1,1 [«за npi темпаратуре окружающей среды +55°С.

Увеличении температуры выпускных газов овишв 700°Q npi изобарной системе и кратковременной работе с нагрузкой Ц00 кВт ис-кл1 чет падежную работу двигателя с такой настройкой для жаркого

климата, для транспортных дизелей, предназначенных для работы в нормальных атмосферных условиях, в случае их эксплуатации в районах паркого климата, наиболее целесообразным по показателям, тепло-лапря.иенноста является ограничение нагрузочных режимов условием, постоянства температуры газов пе(юд турбиной» На режимо /Ve =880 кВт при /I = 1000 об/мин при повышении температуры окружающей среди на кзлсдие 10° у двлгатсля с изобарной системой происходит увеличение на 4 г/кВт.4„>D2 на 0,2 Hila. При этом снимется Cr¿ на 0,05 кг/сек, Ps на 0,003 lila. Слстома с НИ по сравнению с изобарной обеспечили ни этом рожимо повышение давления наддува с 0,174 Hila до 0,206 Mi 1а и увеличение расхода воздуха на I0;í,

Сравнительный анализ индикаторных и эффективных показателей свидетельствует о снижении насосных потерь примерно на 0,01-0,02 МНа, пол ЗЛО, что обусловлено /по сравнению с изобарной системой/ увеличением энергии выхлопа и, соответственно, КПД ТК на 3-Ь;2. Снижение расхода топлива достигнуто за счет уменьшения насосных потерь, улучления очистки цилиндров npi 311С пршя.нх размеров.

Рйсчетп0-Э1сс.,|е.рименталышм методом установлено, что система с НЛ снижает коэффициент остаточных газов. снижаете npi Ía ~

до 0,072 вместо 0,086 у дизеля с изобарной системой /режим )\ =■ 1000 об/мин, Ре = 0,98 Ша/. Соответствующее повышение ¿>¿-njiLBOAiiT к дополнительному, но З/о уменьшению расхода топлива.

Благодаря нестройке двигателя с 3I-1C на работу в условиях жаркого климата обеспечено значительное /до 0,09 МПа/ падение давления в период перекрытия клапанов, и устранен заброс газов в воздушный ресивер, имевший место при изобарном турбонаддуве.

Рекомендуемая настройка двигателя, и проведешшо сравнительное исследования, в условиях жарко го климата показали п рзимущество DúC перед изобарной на номинальном и близких к ному режимах по параметрам экономичности и форсировки.

На рис. 5 представлено влияние томиепагуры наддувочного воздуха в ресивере дизеля 641131,8/33 на параметры рабочего процесса при низкой температуре окружающей с/еди. Протекание кpiвых часового лас-хо^а топлива С-г, сродного индикаторного давления p¿ свидетельствует о целесообразности :OHEi и подло ржония темпе; игуры. наддувочного воздуха на входе в цилиндры в диапазоне ¿O-'iOl) на рсьммах холостого хода.

Поиллонио температуры наддувочного воздуха на впуске в цилиндры при пониженных £0 положительно влияет на рабочий процесс рассматриваемых режимов двигателя, приводя к улучшению экономичности цикла. Пр1 этом перюд задержи воспламенения уменьшается. Наблюдается, также снижение первой составляющей скорости тепловыделения так, что отношение максимальных скоростей тепловыделения с/х/с/^ двух составляющих характеристики (с/х/(/ /(с^Л/с/'/'')/

значительно увеличивается, указывая на улуччеиие смесеобразотння, сопровождающееся не значительным изменением величины о!'Р/с/У •

В Приложении приводятся результаты технико-экономической оценки .использования исследуемых двигателей.

На основании предложенной методики была проведена оценка эффективности работ по создании двигателей с турбонаддувои для различ-них климатических условий, в частности, на примерз разработки дизель-генератора 18дГТ /дизель 841126/26 / для работы в условиях тропических температур. Приведены также таблицы сравниваемых дизель-генераторов 18дГ и 18ДГТ для дизелей 8ЧН26/26 с различными системами турбонаддува.

Технико-экономические показатели номинальных режимов в условиях повышенных температур окружающей среды у двигателя с ОХ в 1,25 раза выше, чем у двигателя с изобарной системой.

Величина расчетного народно-хозяйственного экономического аффекта от производства и использования у потребителя единицы нового цизель-ген^рагора, с учетом того, что у сравниваемых дизелоп до-юлнительныо капитальные затраты, сопутствующие применению нового 1 базисного вида изделий, в расчетах не оценены, определяется фор-

1УЛ9 А „ (АС,Ен -л«)

'до Чема единицы базисного вида продукции /руб/ ;

ПнП5+Ец~ коэффициент учета производительности и изменения сро-~Р5 и + ка службы нового дизель-генератора по сравнению с базовым ;

/АС - изменение себестоимости /руб/

¡£ — нормативный коэффициечт экономической »рфекчм. ности ;

&Н ~ удельные капитальные затраты, связанные с созданием к организацией производства нового ¡идолия /руб/. - годовые текущие издержки у потребителя /руб/.

400

300 0,26 4.0,10 200 0,22 3,0 0,13

0,14

0 0,4 0,6 1,2 1Ша

йгс. 4. Нагрузочные характеристики дизеля ВЧБ2о/2В,£0 = +55°С, П = 1000 об/ыин.

О 20 40 60

Рис. 5. Влияние ¿л на паиаиехры работы дизеля 6ЧН31.8/33, £0= -^С'С П. = 300 об/мяя., холостой ход.

ШНШ

1. В результате выполненного комплекса исследовании разработаны и обоснованы мероприятия, позволяющие повысить мощность на

экономичность на 3% и моторесурс двигателей типа 8ЧП26/26 /дизель-генепатор ЕЗдГ/ в условиях тропических /до + óüt/ температур окружающей среды и двигателей типа 6ЧН31.8/33 /дизель-генератор ПдПМ/ в условиях низких /до - 40°С/ температур окружающей зреды.

Рекомендуемые мероприятия внедрены на дизель-генераторах модификации ЮдГ'Т, ПД1 В4.

2. Па основе расчетной модели ЦПЛдЛ разработан метод аналити-iecKoro исследования параметров дизелей в условиях различных температур окружающей среды, дополнительно учитывающий влияние на 'азообмон 1L! в системе газотурбинного наддува.

Соответствие результатов численного моделирования экспериментальным данным укладывается в 1%, что позволяет использовать мзработннний метод при расчетных исследованиях параметров дизелей i ЭХ туроонаддува.

Впервые получены расчетные зависимости параметров воздухоснаб-юния и рабочего процесса от темпе оатуры окружающей среды для дагатолой с ПН.

3. Разработана методика оксношмонтадьного исследования дизе-ей в условиях высоких и низких температур окружающей среды; Нето-,ика внедрена на стендах дизельной лаборатории. Пензенского произ-юдственного объединения по дизелям и турбокомпрессорам и мижет ить использована для исследования двигателей рассматриваемого ласса.

'i. Проведены [вечетное и экспериментальное сравнительное нссле-онпнио двигателя с изобарной и 3ÍIC туронаддува в условиях повы-енных температур окружающей с ¡оды.

Ни осноюнии ¡X! зультатов исследований для дизелей типа 8ЧН26/26, обитающих в тропических условиях, преимущественно на средних и ысоких нагрузках, рекомендовано -применение турбс^ддува, обес-ечпваицих в о равнении с и зоба ¡шими системами уменьшение удель-ого элективного расхода топлива при среднем эффективном давлении ,6-1,2 МНа на 3-Ь г/кВт. ч. и сни.кение темпоратур выпускных га-ов на 7и-]00°С.

5. Установлено, что уффекгивнооть '¿¡¡О тупбонаддува при попиленных температурах окружающей среди объясняется! смещенном гидравлической характе рютики га зовоздулного тракта на 10-15/» в сторону больлих ¡.исходов воздуха, связанным с эжекционним действием П.и снижением на 20-30/4 уровня насосных потерь,

Кроме того, улучшение очистки цилиндра несколько повышает индикаторный КПд двигателя. '

6. Установлено, что дизели с 31С турбонаддува, предназначенные для эксплуатации в тропических условиях, следует комплектовать ГК,. рассчг.тонными и настроенными при нормалышх атмосферных условиях на режим номинальной частоты вращения при мощности, превышающей номинальную на Ю-15;ь. Рекомендуемая настройка агрегатов тур-бонаддува позволяет ограничить повышение температур выпускных газо] пр] росте температуры окружающей среди уровнем 30-404], вместо бО-ЛЯз, а также сократить на 3-5 г/кВт.ч. удельный расход топлива.

7. для повышения эксплуатационной экономичности дизеля 6ЧН31,8/33 в условиях отрицательных температур установлена целесоос разность регулирования температуры наддувочного воздуха за счет регенерации тепла системы охлаждения двигателя.

Реализация предложенного метода на тепловозном дизель-генера-тоое ПДГ1М /6ЧН31.8/33/ позволила снизить эксплуатационный расход топлива на

8. Влпольенный анализ экспершенталышх данных и обработка индикаторных диаграмм, с оценкой характера тепловыделения и снятий тепловой баланс пр! различных температурах наддувочного воздуха на входе в цилиндр, подтверждает целесообразность ГОНВ и подогрева наддувочного воздуха при £0 ниже 0°С на всех режимах работы дизеля ПДГ1М, а на холостом ходу - при £0 ниже +10

Аня двигетелей рассмотренного класса разработани рекомендации, определяющие оптимальнуп температуру,поступающего в цилиндр рабочего заряда для разных режимов работы.

Ю. Производство и использование на маневрово-Еывозных тепловозах двигателей типа 18дГТ с рекомендованными системой эжекционно-импульсного турбонаддува .: регулировкой агрегатов турбонаддупа даст экономический эффект ¡1 р: эксплуатации в условиях повышенных температур окружающей среды в размере 1,?74э0 рублей на каждые К) тепловозов.

il. Пслмоиение им гмаоль-гакграгорах ¡W IM írtxewiwjjrtmioit üticToiüi р.тулп ронани я Ti;Mue -у ту pu наддувочного >•,; .духи !i;>:i ie: >-"tu tuifiiü рату m x o.< ру.даь.'деН среды поаволяот спи я,i vi» иагзяти я и rou.'uuio за 6 auiumx меспцон на ¿ÜGQ0 г.ублеи |,а кц.ич^ ЗУ -шило* до iüjj.

i¿. Píiü'ioviio-OKcno m t Ю их ал ьн 'ist методы, разработанной a :'?и,'Д]~ '•tvrtî ииследосюти, и рзкожчиацми, позвалпэт уско тть ио .»дясио

слдольпнх v'ctuhüiíox. для работы в условиях г!10ш!'шского и холодно!'« климата, иочысить ui: иконичность и на до ли ос vi, днлгм гоjilsh.

öo ма го пиалам днсссмггицш оиуоликовэии слодуг-ую (.чюогц: ! - ¡¡ш:ол bJKiii! ¡i.h. , г; о J ' : i M h.д., h :im U.K. ¡3.i;i )::1,н) семенил j0!!j!0!!0r0 fililí;! p;i I'll jypduhij ¡13 ПЛС8ИСГГ!! ГУ;'.10П0р11!.} HOI'O ДйЛГйП'Л л.

- ц cci. :"дплг(1ггдш itiiyr ne micro сгорания", ii.UHÜMO HU'iUMAJ.I:1/?, 'IH, c.¿0-¿I. Леля учнс.ил соискателя -jQi,

Д.ХуЦИОН А.Л.,НИКОЛЬСКИМ ¡i.К. .Слогик h.ií. Лосиодоешыи пшм-

!cr;v.)¡) комо.hill jobcihhoro дм1гнт0ля в услсьнях n01;u.:¡0hll!j x t;h 1 ¡c r.a-

,';,'■) or: ру.тгамдеи среды. - Ü сб.: "дын атолп внутреннего огорани ч", пЫЛн'Ю lí-íi'jb'-'IAJ , Un , ü¿0, с .l-f>. доле участия сои. ci: а ¡'ил л СО;.'.

''. Сло1-.1Н Ь.Л. Иачог-л» па,<ду ночного ымчуда туроиорикпюго окгмтедя и ;м низких то мне oar удах. - U об.: "долга гш и hi утро н-;иго сгорания"; ШЛШИОИШ&Ш, 1Лй, .V», о. 13-Гз.

'¡.Ологин Ь.Л. О гшшшш услодлП окоумпmi-iil с шдн на покаджим •(••мюиоогиого диаолй о турботидувом. - ?р.;1АдД, пин. l'/d,

. J3-JÓ.

Олотпн к. (¡.Особенности и родео са сгорания при р.-гули роианли оьии оз l'y pi наддувочного muvAu. ■■ й сб.: "лыглголи ыг/тришшд) го рани я", ШИЛ НХ> РМ i'iuMA J, btíO, |ГП, с. l-'¡.

•'•. "лстин К.il. Gоваf)яонотп'жамло рабочих п роцеосон дизелей д-'f ■) :i4ü¿ó/?ó/ применительно « условиям sa ¡»coro климата. - дыюнмро-■лонид рукопись, ць|.1 I'd IM'J i; il'jci, 1 АЗО , г. Носкда, '),!; Fi. л.

Сломи к.!!. д'седо чо"пиле ¡«dor.i читырг хтактних ;ы jc:io¡) o .;■ 0.),!Ц'аДД.у|;0М hjimoh nrt!.»l.!IO к ус '.они ДМ да («ОГО И > ОПОРНОГО "Л!1-

.!'«. - 1' :>. ¡1A,¿1 » 1 til, 1-й и, "¡I oo'o.vjmü »ixohOiíím тон •: и ¡>n чн awto-

c.i.r.biiCM ¡Malí al O ;ivü'¿, c.V.'-fi'l.

it. ;л.г11Ш i'.ii. Jcoiioiiiioo m ,.a'u»i'H т ;4i',i;ii сег-шх ди Э лей ¡ifHHJiíll-IJIIIIU к .¡yiwiww XJülrío i .¡'lechviH /•:ЛО|«»М.-«,и J.1«'» Л«лЛ1дОЭ Acocili-j.: iia\4i.oi! к on,;,с ген, .mi "i! joincnu с um «аык.ч'нсайнпа рабочих ii.vj,(9f -д !■ .гд'.хи'сди'х tn.T-Oîiii'n о ci о.ддм д", 1-!¡3Í> .r.iMooH .is, 'МД ..Л ,c . J.5 ].