ОГЛАВЛЕНИЕ
Список сокращений и условных обозначений
Введение
Глава 1. Парк судовых дизелей России и перспективы его обновления
1.1. Анализ парка судовых двигателей.
1.2. Эксплуатационные показатели ДВС.
1.2.1 Топливная экономичность дизелей и способы
е повышения.
1.2.2. Наджность транспортных дизелей.
1.2.3. Экологические нормативы для транспортных дизелей и методы их обеспечения.
1.3. Технические характеристики и конструктивные особенности автотракторных дизелей на примере двигателей ОАО Тутаевский моторный завод
1.4. Газотурбинный наддув как основное средство форсирования дизелей.
1.5. Применение двигателей ОАО Тутаевский моторный завод
в качестве судовых.
Выводы по главе
Глава 2. Определение предпочтительных значений температуры и давления
наддувочного воздуха
2.1. Энергетическая схема комбинированного двигателя.
2.2. Разработка алгоритма поиска наиболее выгодных значений параметров наддува
2.3. Численное моделирование рабочего процесса
комбинированного двигателя.
2.4. Идентификация математической модели.
Вводы по главе
Глава 3. Стендовые исследования взаимодействия турбокомпрессора и поршневой части
3.1. Экспериментальная установка и методика испытаний.
3.2. Снятие характеристик двигателя.
3.3. Обработка экспериментальных данных.
3.4. Совместная работа турбокомпрессора и
поршневой части
Выводы по главе
Глава 4. Разработка рекомендаций по обеспечению наиболее
выгодных значений параметров наддува
4.1. Способы регулирования давления наддувочного воздуха
4.2. Способы регулирования температуры наддувочного воздуха.
4.3. Схема управления параметрами наддува.
4.4. Теплотехнический контроль конвертированного двигателя
Выводы по главе
Заключение.
Библиографический список использованной литературы.
Приложения.
Список сокращений и условных обозначений
ОАО открытое акционерное общество,
АУ ароматические углеводороды,
ВМТ верхняя мертвая точка,
ДВС двигатель внутреннего сгорания,
ДсИЗ двигатели с искровым зажиганием,
ИРП индикатор рабочего процесса,
КДВС комбинированный двигатель внутреннего сгорания,
КПД коэффициент полезного действия,
КС камера сгорания,
КШМ кривошипношатунный механизм,
МГР механизм газораспределения,
ОГ отработавшие газы,
ОНВ охладитель наддувочного воздуха,
ПАРСС поршни с автоматическим регулированием степени сжатия, ПАУ полициклические ароматические углеводороды,
ПДК предельно допустимая концентрация вещества,
ПКВ поворот коленчатого вала,
СЭУ судовые энергетические установки,
СНХ несгоревшие углеводороды,
ТКР турбокомпрессор,
ТНВДтопливный насос высокого давления,
ТО техническое обслуживание,
ТУ технические условия,
ТЧ твердые частицы,
ЦПГ цилиидропоршиевая группа,
ЭВМ электронновычислительная машина,
ЭГ этиленгликоль,
ЭУ энергетические установки,
индикаторный КПД рабочего цикла двигателя,
Я коэффициент теплопроводности материала,
Ъпг лропульсивный коэффициент,
7с эффективный КПД рабочего цикла двигателя, а коэффициент избытка воздуха,
X доля выгоревшего топлива,
5 коэффициент обшей полноты обводов судна, т тактности двигателя,
суммарный коэффициент сопротивления воды, гV коэффициент наполнения
Л мех механический КПД
г степень понижения давления в турбине,
Аие1 площадь смоченной поверхности корпуса,
В ширина судна,
С диоксид углерода, с средняя скорость поршня,
6 диаметр цилиндра, дм бхбф интенсивность сгорания,
брс1фМах максимальная скорость нарастания давления при сгорании, удельный эффективный расход топлива,
От часовой расход топлива,
Ни теплота подведнная с топливом,
НС1 осадка судна,
к коэффициент, учитывающие особенности конструкции двигателя Ьдлина судна,
теоретически необходимое количество воздуха,
Ье доля теплоты превращнная в полезную работу,
1ш.т. работа адиабатного расширения отработавших газов в турбине, п частота вращения коленчатого вала,
П показатель политропы сжатия, п2 показатель политропы расширения,
Ц.,, номинальная мощность, ргмаксимальное давление цикла,
Рвеит. вентиляторные потери,
Рвеп.м потери на привод вспомогательных механизмов,
Рп. потери в узлах трения двигателя,
р0 эффективное давление цикла,
ркдавление воздуха на выходе из компрессора,
Рнх. потери на осуществление насосных ходов или газообмен,
Рпр.к потери на привод компрессора,
Ретеплота эквивалентная эффективной работе,
Р,теплота выделившаяся при сгорании топлива, ра теплота отводимая смазывающим маслом,
Рн.и. неучтенные потери,
Р.с. теплота, не выделившаяся в двигателе вследствие неполноты сгорания, ро.г. теплота унеснная отработавшими газами,
Рохл. теплота отводимая в охлаждающую среду,
Чп параметр теплонапряжнности поршня, предложенный Костиным А.К., ЯСНО альдегиды,
Яв универсальная газовая постоянная для воздуха,
Т0 температура воздуха при нормальных условиях, К Тк наддувочного воздуха,
Тг максимальная температура цикла,
Т температура отработавших газов перед турбиной ипр предельный износ детали определяющий ресурс
рабочий объм цилиндра,
Ущах скорость полного хода судна,
У массовое водоизмещение судна,
Введение
По прогнозам большинства отечественных и зарубежных специалистов , поршневые двигатели внутреннего сгорания на ближайший период времени останутся основными энергетическими установками для транспортных средств. В подавляющем большинстве это дизельные с воспламенением от сжатия и двигатели с искровым зажиганием. Поскольку дизели имеют возможность работать с высокой степенью сжатия, в то время как у ДсИЗ она ограничена возможностью возникновения детонации, их показатели экономичности выше, чем у ДсИЗ. Многотопливность дизельных двигателей, т.е. их способность работать на различных видах топлива, также дат им неоспоримое преимущество перед другими типами двигателей. Высокий уровень топливной экономичности рис. 1., низкие суммарные выбросы токсичных компонентов и высокая надежность в эксплуатации определили высокий темп развития дизелей, особенно с непосредственным впрыском топлива. Их позиции в области мощностей 1ЧС 0 кВт стали доминирующими , .
Однако, активный прогресс в совершенствовании рабочих процессов и конструкции этих двигателей, способствующий резкому увеличению литровой мощности достигшей Н, кВтл или л.с.л, а также снижению удельной массы достигшей 2,3 . 3,1 кгкВт или 1,7 .2,3 кгл.с. и шумносги работы, позволяет все в большей степени закрепить их позиции на транспорте , в том числе и водном.
Ежегодное производство дизельных двигателей в мире уже превысило млн. штук . В эксплуатации в то же время находится примерно в 4 раза больше. В связи с этим во всм мире уделяют огромное внимание совершенствованию этого типа двигателей, направленному на уменьшение расхода топлива, снижение токсичности отработавших газов и повышение их наджности.
Рис. 1. Изменение удельного расхода топлива по нагрузке в области частот вращения коленчатого вала, близкой к частоте максимального крутящего момента
1 бензиновый двигатель цикл Отто
2 дизельные двигатели с предкамерным и вихрекамерным смесеобразованием
3 дизель с непосредственным впрыском без наддува
4 дизель с непосредственным впрыском и газотурбинным наддувом
5 дизель с наддувом и охлаждением наддувочного воздуха.
Актуальность
- Київ+380960830922