Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора
технических наук, Москва, Московский Ордена Ленина, Ордена
Октябрьской Революции и Ордена Трудового Красного Знамени
Государственный Технический Университет им. Н.Э. Баумана, 1991. —
64 с.
Специальность 05.04.02 - Тепловые двигатели
Целью диссертационной работы является разработка
обоснованных путей и методов совершенствования рабочих процессов
транспортных дизелей, обеспечивающих достижение высокого уровня
топливной экономичности,выполнение перспективных требований по
ограничению дымности и токсичности отработавших газов и снижение
тепловой и механической напряженности в работе основных деталей.
Конкретными задачами исследований являются:
Определение параметров, характеризующих качество впускного канала и связь их с совершенствованием процессов смесеобразования, увеличением наполнения и снижением внутренних затрат в двигателе, а также разработка способов доводки впускного канала;
Определение основных закономерностей изменения индикаторного и механического КПД, коэффициента наполнения, параметров динамики процесса сгорания, дымности и токсичности отработавших газов при совершенствовании качества смесеобразования (путём изменения характеристики топливоподачи, интенсивности вихревого движения заряда, диаметра горловины камеры сгорания и числа сопловых отверстий в распылителе, расположения факелов топлива в объёме камеры сгорания и др.) и увеличении относительного объёма камеры сгорания (соответственно при сборке и работе двигателя);
Разработка методов оценки качества и способов доводки выпускного канала и элементов конструкции двигателя, способствующих снижению внутренних затрат в двигателе и увеличению коэффициента наполнения;
Определение связи индикаторного и эффективного КПД, а также других показателей процесса тепловыделения с элементами конструкции дизеля и режимами его работы.
Научная новизна. Разработаны принципы формирования основных параметров рабочих процессов, обеспечивающие получение требуемых экономических и экологических характеристик транспортных двигателей.
Определена связь формирования процессов тепловыделения, индикаторного КПД, тепловых потерь и тепловых потоков с элементами конструкции и режимами работы двигателя. Установлены факторы, определяющие целесообразные размеры и форму камеры сгорания и отношение хода поршня к диаметру цилиндра. Определены закономерности и способы управления оптимизацией процессов смесеобразования и сгорания в транспортном двигателе с учётом рационального формирования процессов газообмена, внутренних затрат и элементов конструкции двигателя.
Разработаны критерии качества и способы доводки впускного и выпускного канала в головке цилиндра под заданную организацию рабочих процессов в транспортном двигателе.
Практическая ценность работы.
Разработаны инженерные методики определения параметров и способов доводки впускного и выпускного канала дизеля, а также способы реализации их геометрии в головке цилиндра. Разработана методика определения скорости вихревого движения заряда в цилиндре и камере сгорания дизеля при сжатии.
Определены закономерности для совокупной оптимизации рабочих процессов в транспортном двигателе и установлены принципы целесообразного выбора размеров и формы камеры сгорания, распылителя форсунки, топливной аппаратуры, конструкции внутрицилиндрового пространства дизеля, впускного и выпускного каналов, элементов газообмена и др. Использование этого на стадии проектирования нового дизеля позволяет уже на макетном его образце в начальный период испытаний достигать проектный уровень основных показателей.
"."
Основное содержание работы:
Состояние проблемы и обоснование целей исследования
Методическое обеспечение
Процессы смесеобразования
Влияние относительного объема камеры сгорания
Методика совершенствования процессов газообмена и внутренних затрат в двигателе
Управляющие факторы формирования основных показателей работы дизеля
Оптимизация отношения хода поршня к диаметру цилиндра в транспортном дизеле
Выводы
Определение параметров, характеризующих качество впускного канала и связь их с совершенствованием процессов смесеобразования, увеличением наполнения и снижением внутренних затрат в двигателе, а также разработка способов доводки впускного канала;
Определение основных закономерностей изменения индикаторного и механического КПД, коэффициента наполнения, параметров динамики процесса сгорания, дымности и токсичности отработавших газов при совершенствовании качества смесеобразования (путём изменения характеристики топливоподачи, интенсивности вихревого движения заряда, диаметра горловины камеры сгорания и числа сопловых отверстий в распылителе, расположения факелов топлива в объёме камеры сгорания и др.) и увеличении относительного объёма камеры сгорания (соответственно при сборке и работе двигателя);
Разработка методов оценки качества и способов доводки выпускного канала и элементов конструкции двигателя, способствующих снижению внутренних затрат в двигателе и увеличению коэффициента наполнения;
Определение связи индикаторного и эффективного КПД, а также других показателей процесса тепловыделения с элементами конструкции дизеля и режимами его работы.
Научная новизна. Разработаны принципы формирования основных параметров рабочих процессов, обеспечивающие получение требуемых экономических и экологических характеристик транспортных двигателей.
Определена связь формирования процессов тепловыделения, индикаторного КПД, тепловых потерь и тепловых потоков с элементами конструкции и режимами работы двигателя. Установлены факторы, определяющие целесообразные размеры и форму камеры сгорания и отношение хода поршня к диаметру цилиндра. Определены закономерности и способы управления оптимизацией процессов смесеобразования и сгорания в транспортном двигателе с учётом рационального формирования процессов газообмена, внутренних затрат и элементов конструкции двигателя.
Разработаны критерии качества и способы доводки впускного и выпускного канала в головке цилиндра под заданную организацию рабочих процессов в транспортном двигателе.
Практическая ценность работы.
Разработаны инженерные методики определения параметров и способов доводки впускного и выпускного канала дизеля, а также способы реализации их геометрии в головке цилиндра. Разработана методика определения скорости вихревого движения заряда в цилиндре и камере сгорания дизеля при сжатии.
Определены закономерности для совокупной оптимизации рабочих процессов в транспортном двигателе и установлены принципы целесообразного выбора размеров и формы камеры сгорания, распылителя форсунки, топливной аппаратуры, конструкции внутрицилиндрового пространства дизеля, впускного и выпускного каналов, элементов газообмена и др. Использование этого на стадии проектирования нового дизеля позволяет уже на макетном его образце в начальный период испытаний достигать проектный уровень основных показателей.
"."
Основное содержание работы:
Состояние проблемы и обоснование целей исследования
Методическое обеспечение
Процессы смесеобразования
Влияние относительного объема камеры сгорания
Методика совершенствования процессов газообмена и внутренних затрат в двигателе
Управляющие факторы формирования основных показателей работы дизеля
Оптимизация отношения хода поршня к диаметру цилиндра в транспортном дизеле
Выводы